浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺及应用

浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺及应用浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺及应用科技创新与应用l2012:I~2月(上)建

筑科学

浅谈长螺旋钻孔压灌桩施工工艺及应用

主德志

(齐翔建工集团大宇建筑工程有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000) 摘要:长螺旋

钻孔压灌桩是国内近年开发且使用较广泛的一种新工艺,广泛应用于桩基础,基坑支护和止水帷幕的施工.本文

主要探讨了长螺旋钻孔压灌桩施工工艺,并深入地研究了其应用. 关键词:长螺旋;钻孔;压灌桩;施工;工艺;应用

长螺旋钻孑L压灌桩施工中既有测量工作,又有机械操作,钢筋加工,混凝土拌制,泵送混凝土和后插钢筋笼等多种作业程序,可谓工序种类繁多,技术含量高,影响因素多.在施工过程中,容易出现桩位偏差过大,桩身倾斜,桩体混凝土离析,断桩,夹泥,钢筋笼插入不到位等问题,解决这些问题必须加强施工准备,成孔,泵送混凝土,后插钢筋笼等施工步骤.

1长螺旋钻孑L压灌桩施工工艺

1.1长螺旋钻孔压灌桩施工特点

长螺旋钻孔压灌桩借助于长螺旋桩机,输送泵,输送管道以及钢筋笼振动器配

套施工.利用长螺旋钻机钻孔,土体被切削后反向挤推排土,钻孑L至设计深度后,借助长螺旋钻具的中主管将混凝土高压泵人桩底,然后边压混凝土边提升螺旋钻具形成素混凝土基桩,随后采用穿插导向管的振动送笼器,将钢筋笼边振动边插送到基桩的设计深度,连续作业成孔,成桩一次完成.其施工优点: 1.1.1施工过程中无

需水泥浆或泥浆护壁:解决了泥浆或水泥浆的污染问题,施工场地整洁文明,且节省泥浆或水泥浆等的材料和施工费用.

1.1.2成桩效率高:与其他施工工艺相比,施工速度显着提高,工

期大大缩短.

1.1.3成桩质量稳定:容易穿透厚砂层,硬土层,且无坍孔,缩径及地表隆起等现象.

1.1_4施工费用低:由于其主要施工设备为长螺旋钻机及钢筋笼插入装置,设备简单,方便,因而其综合施工费用较低,振动噪音小. 1.1.5应用面广:长螺旋钻机能穿透成孔的地段均适用.具体施工工艺流程.

1.2采用设备及技术措施

1.2.1采用LZD800长螺旋钻机.塔架支脚要填设平稳,钻机就位前对桩位进行

复测,施工时钻头中心对准桩位点,通过水平尺及垂球双向控制螺旋钻头中心与钻杆垂直度,确保钻机在施工中平正. 钻杆下端距地面10—20cm.对准桩位,压入土中,使桩中心偏差不大于规范和设计要求的10mm.

1.2.2启动钻机螺旋时,先快后慢;在用钻机塔身前后,左右的垂直标杆检查塔

身导杆.钻孔过程中要用经纬仪观测钻杆垂直度,发现误差要及时调整,使钻杆垂直对准桩位中心,确保桩身垂直度偏差不大于1%.钻达10m左右时,拔出钻杆,将附在钻杆上的土迅速清除防止提升钻杆时土块掉入;钻至设计标高后停钻,首先压人桩体体积3%一10%的素水泥浆,空钻清底,处理桩尖虚土并扩大桩头,然后在提钻的同时压灌超流态混凝士;在压灌混凝土到桩顶时,当钻杆内腔充满混凝土后开始拔管.严禁先提管后泵料.成桩过程宜连续进行,应避免因供料不及时而导致停机待料.施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量.混凝土充盈系数为1.15—1_30,钻头埋人混凝土不小于1m,到粉砂层下部时,保证钻头埋入混凝土面2m以上,直到该

层上部有3m以上混凝土.并提钻压住其下混凝土,减少该粉细砂层内地下水侧向径

流对混凝土的影响.灌入的混凝土要超出桩顶 500ram,以保证桩顶混凝土强度.并及

时把旋出的余土及时运走.用混凝土把孔中的泥浆,砂浆排净,为下一步灌注混凝土,安放钢筋笼清理场地.控制成孔时间在35—40rain.

1.2.3钢筋笼一般较长,为防止起吊时笼体变形,压入钢筋笼时, 钢筋笼四周每

隔2m焊一组定位器,定位器由钢筋或扁铁制作成弓形,弓高为80ram.下放钢筋笼

之前,要做到调直,对中;起吊时,要合理布置吊点;吊起钢筋笼头部的同时人工抬起

钢筋笼底部,吊直扶稳过程中,至少由2名技术人员远距离垂直双方向控制指挥.严

禁撞孔壁,确保钢筋笼保护层为70mm;钢筋笼依靠自重沉入混凝土中时应连续,如

遇下沉阻力过大,要及时拔出钢筋笼,重新成孔插入,钢筋笼下沉直至露出地面小于

1m时方可在端头以带配重的振动器振动压人,并用水平仪监控桩顶标高.

1.2.4为保证桩端质量,防止断桩,混凝土输送系统压力控制在—.

140—.

5--6MPa,提升钻杆时应缓慢进行,每提升1m停钻继续压灌,以补偿降低的压力.

1.2.5通过试桩确定压灌混凝土的充盈系数和配合比,在灌人混凝土出现异常

时应找出原因,采取相应的措施,应加大混凝土灌入量,待灌注压力恢复后(混凝土

挤满空洞),才可提钻继续压灌. 1.2.6施工中要注意控制孔壁含水量.如含水量过

小,应在压灌混凝土前先灌水或素水泥浆,避免混凝土中的水分渗漏过大,使混凝

土坍落度降低造成钢筋笼难以压入.

1.2.7防止压灌混凝土时堵管.混凝土地泵的安放位置应与钻机的施工顺序相

配合,尽量减少弯道,以缩短混凝土泵送距离,一般在60m左右,混凝土输送管与钻

杆芯管直径要一致,防止压灌混凝土时堵管.泵送混凝土要连续进行,当钻机移位时,地泵料斗内的混凝土应连续搅拌,泵送混凝土时,应保持料斗内混凝土的高度

400mm, 以防吸进空气造成堵管.混凝土输送泵管要尽可能保持水平,长距离泵送时,泵管下面应用垫木垫实,当泵管需向下倾斜时,角度应<4o. 由于施工气温高于

30~(2,我们在混凝土输送泵管上覆盖两层湿草袋, 每隔一段时间洒水湿润,防止管内混凝土失水离析,造成堵泵管.成

桩施工各工序应连续进行,成桩完后'应及时清除钻杆及软管内残留混凝土.长时间停置时,应用清水将钻杆,管,地泵清洗干净.钻至桩底标高后,立即将钻机上的软管与地泵管相连,并在软管内倒入水泥浆.起到润湿软管和钻杆的作用.

1.2.8由于桩位太近,易串孔,造成材料浪费,影响工程质量.我们采用了间隔跳打的方式,防止串孔.

2长螺旋钻孔桩应用条件分析

2.1长螺旋钻孑L桩优点

长螺旋钻孔桩分为压浆桩和压灌桩.该桩型具有工艺先进,施工设备简便,技术成熟,无噪声,无污染,成桩速度快,适合在生活区作业.

2.2长螺旋钻孑L桩应用条件

2.2.1长螺旋钻孔压浆桩优选干作业法施工,比较适合地下水位以上的环境,地下水位以下不宜选用;对于地下水丰富的地层,可选用长螺旋钻孔压灌桩.以上施工的综合楼桩基设计中选择长螺旋钻孔压浆桩,主要是过份依据以往经验,忽视了上层滞水丰富,桩孑L 进入承压水层的实际情况,压人桩孑L的水泥浆一方面被桩孔地下水稀释,一方面为了达到应力平衡,水泥浆随地下水流失,致使桩身砼强度降低,单桩竖向承载力不能满足设计要求;改长螺旋钻孑L压灌桩后,桩基质量满足设计和施工质量技术要求.

2.2.2桩长?25m,压浆桩桩径300—600mm,压灌桩桩径300— 800mm.

2.2.3长螺旋钻孔桩比较合适的地层有一般黏性土及其填土, 粉土,季节性冻土和膨胀土,非自重湿陷性黄土;对淤泥和淤泥质土,碎石土,中间有砂砾石夹层可采用钻孔压灌桩.