长螺旋标准

5.6.6常用的非挤土灌注桩

5.6.6.1干作业螺旋钻成孔灌注桩

1 特点和适用范围

干作业螺旋钻成孔灌注桩根据成孔取土方法不同，可分为长螺旋钻成孔与短螺旋钻成孔两种。

长螺旋钻成孔方法是使用长螺旋钻孔机的螺旋钻头，在孔位切削土层，随钻头旋转被切削的土块钻屑沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，输送到出土器后自动排出孔外。短螺旋钻成孔方法与长螺旋方法不同之处是短螺旋成孔，其被切削的土块钻屑只能沿着数量不多的螺旋叶片（一般只在临近钻头2～3m）的钻杆上升，积聚在短螺旋叶片上，形成“土柱”，然后靠提钻、反钻、甩土等将钻屑散落在孔周，一般每钻进0.5～1.0m既要提钻一次。国产长螺旋钻孔机、成孔直径为300～800mm，成孔深度不超过26m；国产短螺旋钻孔机，最大成孔直径可达1828mm，最大孔深可达70m.

其特点是：不需任何护壁措施，不产生挤土效应，桩侧土受机械扰动小，无泥浆污染；钻进速度快，成孔质量易于控制，造价低，设备简单、施工方便；

适用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂土与粒径不大的砂砾土。

2 主要机具

（1）常用螺旋钻机技术性能见表5.6.6-1。

表5.6.6-1 螺旋钻孔机规格与技术性能

（2）另配钢筋加工机械，混凝土搅拌、运输机械，混凝土灌注串筒或溜槽、振捣机具等。

3 施工工艺

（1）工艺流程

放线定桩位→桩机就位→钻孔→清孔→检查成孔质量→下钢筋笼→灌注混凝土→成桩

（2）施工要点

1）钻孔机就位时应校正，要求保持平整、稳固，使在钻进过程中不发生倾斜或移动。在钻架上应有控制深度的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

2）钻孔时先调直桩架挺杆，对正桩位，启动钻机钻0.5～1.0m深，检查一切正常后，再继续钻进，土块随螺旋叶片上升排出孔口，达到设计深度后停钻，提钻，检查成孔质量；即可移动钻机至下一桩位。

3）钻进过程中，排出孔口的土应随时清除、运走，钻到预定深度后，应在原深处空转清土，然后停止回转，提钻杆，但不转动，孔底虚土厚度超过标准时，应分析原因，采取措施处理。

4）钻进时如严重塌孔，孔内有大量的泥土时，需回填砂或粘土重新钻孔或往孔内倒少量土粉或石灰粉，将泥中的水分吸干后清出。如遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑粘土层时，应注意避免钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

5）清孔后应用测绳或手提灯测量和观察孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻深与孔深之差值，一般不应大于100mm。

6）钢筋笼应一次绑好，并绑好保护层砂浆垫块，对准孔位吊直扶稳或用导向钢筋，缓慢送入孔内，注意勿碰孔壁。下放到设计位置后立即固定。保护层应符合要求。钢筋笼过长时，可分2段吊放，采用电焊连接。

7）钢筋笼定位后，应即灌注混凝土，以防塌孔，混凝土的坍落度一般为80～100mm，灌注方法见5.6.4条。

8）质量控制要点

a 钻孔时，应注意地层土质变化，遇有砂砾石、卵石或流塑淤泥、上层滞水，应立即采取措施处理，防止塌方。出现钻杆跳动、机架摇晃、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查，查明原因、排除故障后再继续施工。

b 操作中应及时清理虚土，必要时应二次施钻清理；钻孔完毕，孔口应用盖板盖好，防止往孔内掉土。

c 混凝土灌注应严格按操作工艺边灌混凝土边振捣；严禁把土和杂物与混凝土一起灌入桩孔内，以及防止出现缩颈、空洞、夹土等质量通病。

d 混凝土灌注到桩顶，应随时测量桩顶标高，以免过高，造成截桩；过低不能保证桩头质量。

5.6.6.2钻孔压浆灌注桩

1 特点和适用范围

（1）钻孔压浆灌注桩系采用长臂螺旋钻机钻孔，在钻杆纵向设有一个从上到下的高压灌注水泥浆系统（压力10～30MPa），钻孔深度达到设计深度后，开动压浆泵，使水泥浆从钻头底部喷出，借助水泥浆的压力，将钻杆慢慢提起，直至出地面后，移开钻杆，在孔内放置钢筋笼，再放入一根直通孔底的压力注浆管（钢管或塑料管），与高压管接通，同时向桩孔内投放粒径20～40mm的碎石或卵石直至桩顶，再向孔内浆管二次补浆，把带泥的浆挤压干净，至水泥浆液溢出孔口，不再下降，桩即告全部完成。桩径可达300～1000mm；深30m左右，一般常用桩径为400～600mm，桩长10～20m，桩混凝土为无砂混凝土，强度等级为C20以上。

凝土灌注桩的抗压、抗拔、抗水平荷载能力提高1倍以上；不用泥浆护壁，可避免水下灌注混凝土；采用高压灌浆工艺，对桩孔周围地层有明显的扩散渗透、挤密、加固和局部膨胀扩径等作用，不需清理孔底虚土，可有效地防止断桩、缩颈、桩端虚土等情况发生，质量可靠；由于钻孔后的土体和钻杆是被孔底的高压水泥浆置换顶出的，能在流砂、淤泥、砂卵石、塌孔和地下水的复杂地质条件下顺利成桩；施工无噪声、无振动、无排污，没有大量泥浆制配和处理带来的环境污染；施工速度快，比普通打预制桩工期缩短1～2倍，费用降低10～15%。

（3）适用于一般粘性土、湿陷性黄土、淤泥质土、中细砂、砂卵石等地层，还可用于有地下水的流砂层。

即可作工程基桩，又可作护壁桩和防水帷幕桩等。

2 主要机具

（1）成孔设备主要为LZ或KL型长螺旋钻机（性能见表5.6.6-1）。

（2）注浆泵：钻孔压浆桩所使用的注浆泵，因其工作介质是以水泥浆为主的浆液，通常浆液容重大于16kN/m3、漏斗粘度大于35秒，而且采用高压注浆工况，因此对注浆泵的吸程、泵量、泵压及功率储备都有严格的要求。可选用SNC-300水泥注浆泵、桩径、桩长较小时也可用WB-320泥浆泵替代。SNC-300水泥注浆泵性能如表5.6.6-2。

表5.6.6-2 SNC-300水泥注浆泵性能表

注: SNC-300水泥注浆泵按装在黄河JN-150车上,原为油田固井车。

（3）螺旋钻杆常用规格有:φ300mm、φ400mm、φ500mm、φ600mm、φ800mm，每节定尺长度为4m或5m，常规连接方式有“六方插接”和“法兰盘螺栓连接”。

（4）高压注浆管：高压注浆管是钻孔压浆桩施工中连接注浆泵与螺旋钻杆、实现浆液高速输送和高压注浆的重要工具。本工艺使用的高压注浆管与液压传动机械的高压胶管通用，常用规格性能如表5.6.6-3。

(5）注水器：注水器是连接注浆管与动力头的高压动密封装置，是实现钻杆旋转的同时进行高