螺杆灌注桩工艺及其在房建工程中的应用研究黄肇健

螺杆灌注桩工艺及其在房建工程中的应用研究黄肇健

发布时间：2021-09-29T06:16:47.802Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年13期作者：黄肇健陈辰粟兴欧子琦杨林

[导读] 螺杆桩全称为半螺旋挤孔管内泵压混凝土灌注桩，由圆柱形桩体和螺纹形桩体两个部分构成一个变截面异型灌注桩，两个部分的长度没有规定的比例，具体要结合实际施工中的地基土质情况而定，螺杆桩具有环保、质优、承载能力强等特点，对于建筑工程施工尤其是房建工程施工有重大帮助。

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摘要：螺杆灌注桩工艺是一种新的创新，是在航螺旋挤压式灌注桩的基础上革新研究出的具有更加稳定性，适用性更强的新桩型。通过分析螺杆灌注桩的基本原理以及介绍螺杆灌注桩施工技术在房建工程中的应用，说明该桩型在施工中的使用价值。

关键词：螺杆灌注桩机；螺杆钻杆；成桩工艺

引言

螺杆桩全称为半螺旋挤孔管内泵压混凝土灌注桩，由圆柱形桩体和螺纹形桩体两个部分构成一个变截面异型灌注桩，两个部分的长度没有规定的比例，具体要结合实际施工中的地基土质情况而定，螺杆桩具有环保、质优、承载能力强等特点，对于建筑工程施工尤其是房建工程施工有重大帮助。

一、螺杆灌注桩工艺的施工应用

1.1施工设备

螺杆桩施工机械设备主要包括螺杆灌注桩机、混凝土高压泵装置、混凝土泵送车及导管系统等。其中，螺杆灌注桩机以行走结构的不同而分为履带式和步履式两种。

1.1桩体材料

粗骨料一般选用直径在5mm～25mm之间的卵石或碎石，细骨料为含泥量小于5%的中粗砂，含砂率控制在40%～50%之间。普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥是螺杆灌注桩桩体水泥的首选。在实际的施工过程中，还要根据使用要求的不同而掺加不同的外加剂。

1.3施工顺序

1.3.1施工准备

第一，施工前先要对场地进行仔细的勘探，对于工程地质、水文地质进行深入了解，并形成相关资料以备随时研读。第二，认真研究桩基施工图，对工程附近的地下管线进行排查。第三，了解和熟悉各种施工设备并熟练掌握相应的施工工艺要点。第四，督促落实相关建筑材料的供应。第五，对施工场地进行平整处理，确定施工测量的基准点，最后按施工图纸对桩孔中心位置进行实地放线，并按施工顺序对桩位进行编号。第六，要按测量放线位置将螺杆桩机就位，且在桩机就位后要保证对中调平并稳固，确保工程中成孔的垂直度。

1.3.2钻孔

首先是下钻过程中钻孔深度要与设计深度一致。通过质控系统来使两者的速度保持一致，在钻杆中的设置范围之内，每下降一个螺距都要相应的针对于钻杆旋转至两周以上，在工程进行到一定阶段过程之中当螺杆桩螺纹段设计深度过后，在进行提钻的过程中也要适量的对桩机的自动系统进行试用和运用，对于钻杆提升的速度以及旋转速度，都应该进一步的进行控制使其速度进行同步或者匹配，针对于具体的工程，还要根据不同的承载情况决定。提钻到桩顶高度以后，要充分考虑灌注的余量，进一步的牢固其设备，这样可以使钢筋笼以不完全卸载的形式下沉到预定的深度，在承装过程中以及承装之后要及时的总结经验，复查设备和原料，准备进入下一循环的工程作业。

二、螺杆桩的施工特点

采用一次性挤压旋转成孔技术，直接成桩，与普通长螺旋钻成孔灌注桩明显不同。在已经有达到标准深度的螺杆桩的施工钻孔之后，可以直接由钻孔中心泵压混凝土，可以直接成桩。旋转速度以及下降速度二者保持一致，同时也密切关注提升速度与旋转速度。这从根本上避免了向外运送余土的过程中的环境损耗，进一步加强施工的生态化，对于施工中的泥浆环境污染以及处理问题也有所解决，进一步的为企业节约相应的环境成本。成孔后通过钻杆中心直接泵送混凝土。泵压混凝土具有一定动压力，可以将底部和四周浮土压实，使整个桩体与周围土壤结合紧密，不留缝隙，荷载由桩体和周围土壤共同承担。螺杆桩桩身下部分为螺纹段，其大大的提高了桩的承载能力，上部分为直杆段进一步增强了受力的面积，也提高了桩身的高度，桩身的上大下小的特点更加的符合了附加应力变化规律，并且螺牙的存在会使桩身不丧失年距离。螺杆灌注桩在施工的过程中具有极强的环保效果，螺杆灌注桩工艺在实施的过程中噪音极小，这有利于我国现阶段工程施工的，可循环生态的发展理念，提供一个更好的施工设备以及施工因素。并且相对于长螺旋挤压式灌注桩而言螺杆灌注桩工艺在实

施的过程中没有清底等问题的出现，也不容易产生断桩的问题，承载能力以及可靠程度较强，螺杆灌注桩在施工的过程中工序得到了相应的简化，螺杆灌注桩工艺在建筑施工场地中的实施和运用，并且螺杆灌注桩工艺不仅可运用于做基桩，也可以适用于各种淤泥质的粘土粉质粘土等地层承装成孔的质量效果不受地下水的限制，因此在选择螺旋灌注桩供应实施的场地时，就不需要考虑地下水因素的限制以及制约，可以充分的发挥螺杆灌注桩工艺，进一步为施工建筑提供更好的建筑质量。

三、螺杆灌注桩工艺施工中应注意的问题

3.1成孔

螺杆桩机有时必须穿越黏土、碎石土、厚层砂土及塑性指数大于25的黏土。这种情况下应先进行试钻。螺杆桩机定位后，在施工前要先对其性能进行预检，钻头与桩位偏差必须控制在20mm以内。接触地面时速度要适中，不能过于急躁，应该趋于缓慢，进一步为钻头获取更多的实施空间。在进行钻进时可能会遇到一些突发情况，例如卡钻等，在遇到这些情况时，不要惊慌，停下手中作业，等待查清钻进环境或者问题原因后再实施。钻杆的旋转与提升速度要保持协调，否则会破坏土体中的螺纹。混凝土的泵送量也要与钻杆的提升速度保持一致。若混凝土的泵送量大于钻杆提升速度，容易造成管道堵塞；反之则会严重影响成桩质量，引起断桩等工程质量问题。

3.2混凝土配合比

混凝土配合比要通过试验，严格进行筛选才能够最终进入桩身混凝土的测试，实验基本上都应该通过相应的现实施工场地的采样进行，根据桩身混凝土的设计强度等级科学地确定，不同的桩身混凝土具备不同程度的质感，所呈现出的混凝土强度也有所不同。如果要替换水泥的品种、标号、厂家的时候，还要重新进行配合比的试验，每个水泥的厂家不同，水泥的出厂标准也不一样，要进行统一的实验配置就一定要做到相应的混凝土实验参数，进一步的对于实验标准进行统一，所以在进行混凝土配合比实验的过程中一定要将实验水泥的各种参数做到标准统一。

3.3混凝土泵送

混凝土泵型号的选择要按照桩径的大小来进行，要在钻机周围60m的范围之内安装混凝土泵。要注意管道的清洗工作，泵送混凝土前还要用一定量水泥进行润滑。泵送过程中，料斗内混凝土的高度应保持在400mm以上，从而避免因为吸进空气而将管堵住。混凝土泵送管道要尽可能减少弯道，长距离泵送时，泵管下面应垫实，以免因混凝土的重量造成泵管弯曲和破裂。如果施工地的气温高于30℃，则要注意降温处理管道，避免管道内的混凝土出现初凝，从而导致管道被堵。而如果施工是在冬季，泵送管的保温工作也要加以注意，第一次灌注混凝土前应停顿15s左右进行加压，再将钻杆缓慢地提升。根据不同的桩径而有所区别，否则会造成桩体密度不匀，容易引起断桩。螺杆桩的充盈系数则要控制在1.02～1.20之间。如果在施工的过程中出现较长一段时间的停滞，则要密切注意泵管的密封情况，从而避免局部坍落等意外事故的发生。

3.4沉方钢筋笼

在沉放钢筋笼的过程中容易发生事故，为了保证工程的顺利进行，圆台式或圆锥式的底部设计的钢筋笼是首选。当混凝土灌注整个过程结束之后，要再针对于钢筋笼各个长度的不同立即的选用钢筋笼沉入混凝土的桩体当中，必须要考虑到与其所结合的混凝土的合易性。

3.5确定施工顺序

桩体施工顺序的确定，要仔细的观察施工环境与桩间距的关系，要在现场做好相应的排查，按照流水法分区进行考虑，在比较密集的满堂不装中，可以从中间向四周推进，要以现场的实际情况为准，通过不断的测量来达到施工顺序的精准排序。

参考文献

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