螺杆桩施工作业指导书

螺杆桩作业指导书

一、适用范围：

适用于郑徐高速铁路永城北站DK281+059.99～194.5正线、DK281+059.99～194.5右侧货物线段软基处理，处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等各种土性的地基。

二、工程概况：

DK281+059.99～194.5段正线地基采用螺杆桩加固，桩径

0.5m，桩长24～26m，正方形布置，桩间距1.8～2m。桩顶设C45混凝土扩大桩帽。

DK281+147～757.51段右侧货物线地基采用螺杆桩加固，桩径0.5m，桩长10.5～15.7m，正三角形布置，桩间距2.2m。桩顶设C45混凝土扩大桩帽。

二、作业准备

⑴核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。

⑵进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。

⑶平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。

⑷测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。

⑸施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。

三、技术要求

螺杆桩是一种“上部为圆柱型，下部为螺丝型”的组合式地基加固桩，采用钻机钻具旋转挤压土体成孔，管内泵压细石混凝土成桩。采用变截面的构造形状，满足了附加应力的分布规律和应力分担比及刚度变化的要求，调整了土体与桩之间的作用，桩侧土体应力分担比

及应力扩散度提高，桩端荷载减少，使桩身受力与土体受力协调一致。

（1）施工方法及工艺

施工前应进行室内配比试验，并分段进行现场成桩工艺性试验，确定施工参数后，进行单桩或复合地基承载力试验。

螺杆桩具体施工工艺如下：施工准备→测量放线→钻机就位调平→钻进成孔→至设计标高停钻→泵送混凝土、提钻→至设计标高停泵→提钻至孔口→成孔→下道工序。钻进过程中随时观察仪表电流不得超过额定电流值。在钻至设计深度后，对于螺杆桩下段螺纹部分而言：反转动力头随之提钻是同时进行的，而且每旋转出的高度等于提升装置提升的高度。螺杆桩桩径0.5m。

螺杆桩桩体材料，粗骨料宜选用卵石或碎石，料径一般为5～25mm。细骨料应选用干净的中粗砂，含泥量小于5%，砂率控制在40%～50%。水泥应选用合格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，标号为PO42.5级，可根据不同的使用要求掺加外加剂（如减水剂、增强剂、缓凝剂、细磨粉煤灰等），外加剂的掺入应根据施工条件、气候条件和混凝土性能要求等因素综合确定。在施工前。应将原材料送至检测中心进行化验和做混合料的配合比试验。

①桩机就位：按照测量放线的位置将桩机就位，桩位偏差不应大于0.4倍桩径。

②对中调平：桩机就位后调平并稳固，确保成孔垂直度，垂直度偏差不应大于1%。

③钻孔至设计深度：下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转两周以上，下降一个螺距，钻至螺杆桩直线段设计深度，在土体中形成圆柱状段，此后钻杆旋转一周，下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺

纹桩段。

④钻头钻至设计标高后，桩机反向旋转提升钻杆，提升过程中自控系统严格控制钻杆提升速度和旋转速度，保持同步和匹配。与此同时将制备好的混凝土采用泵送方式迅速填满由钻杆旋转提升所产生的螺纹状空间，提到螺纹部分的顶段设计深度时，螺杆钻杆直接提升产生柱状空间，并同时向钻杆内继续泵压灌注混凝土。对于螺杆桩复合地基，根据承载力的情况本标段采用泵压细石混凝土。

⑤停泵：提钻时钻头达到桩顶设计标高时停止泵压混凝土，但应考虑灌注余量。

⑥提出钻头：待钻孔中心泵压混凝土形成桩体后，缓慢的提出钻头。

⑦成桩，准备下一循环作业。

施工工艺流程详见“螺杆桩施工工艺框图”。

桩的施工顺序应根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑。对于较密集的满堂布桩可采取成排推进，并从中间向四周进行；若一侧靠近既有建筑物，宜从毗邻建筑物的一侧由近及远进行。同时根据桩的规格，宜先长后短进行施工。当桩距小于1.2m且地下有深厚淤泥层及松散砂层时，因采取跳跃式施工，或采用控制凝固时间间隔施工，以防桩孔间窜浆。

（3

预应力管桩桩身完整性、单桩竖向承载力。桩身完整性在施工完成28天后采用无损检测方法进行成桩质量检测，无损检测检测桩数不少于总桩数的10%，且每个工点不少于3根；单桩竖向承载力检测应在施工完成28天后采用现场荷载试验方法检测，检测数不少于总桩数的0.2%，且每一工点不少于3根。

四、劳动组织

五、材料要求

桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。桩身水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥（当地下水有侵蚀性时，按化学侵蚀环境的作用等级掺一定水泥重量比的），水泥掺入量不大于200kg/m3，掺加优质粉煤灰（等级不低于Ⅲ级），粉煤灰掺量为70～90kg/m3 ,石屑率一般在0.3左右，碎石粗骨料，满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m3 。碎石最大粒径：振动沉管法不大于40mm ，长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法不大于25mm。混合

料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa。

六、设备机具配置

七、质量控制及检验

7.1质量控制

9.1.1施工质量控制

⑴为检验螺杆桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于2根试验桩，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。

⑵螺杆桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。

⑶桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。

⑷螺杆桩施工中，每台班均须制作1组试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。

⑸为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。

⑹桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。

⑺清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

⑻冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。