长螺旋钻孔压灌桩工法

长螺旋钻孔压灌桩施工工法

前言

长螺旋钻孔压灌桩是使用长螺旋钻机成孔，成孔后自空心钻杆向孔内泵压桩料（混凝土或CFG桩混合料），边压入桩料边提钻直至成桩的一种施工工艺。长螺旋钻机压灌成桩工艺由于施工噪声低、设备行走灵活、成桩速度快，对地层适应性强而被广泛应用，能避免软土、砂土地区成桩缩径、断桩的施工质量问题，解决了泥浆污染问题，降低了造价，并可成功用于地下水位以下地层的成桩。

1.工法特点

1.1适应性强：该桩型适用于粘性土，粉土，填土等各种土质，能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。

1.2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。

1.3钻孔后不需要清理孔底虚土，混凝土（或CFG桩混合料）从钻头尖泵出决定了这种桩无桩底沉渣，从而提高桩底土的极限端阻。

1.4桩身质量好：由于长螺旋钻孔压灌混凝土（或CFG桩混合料）是在连续压力泵送下，桩身完整性好，桩身混凝土与嵌固土层结合紧密，没有断桩、缩颈孔底沉渣等普通泥浆护壁钻孔桩的质量通病。

1.5单桩承载力高：长螺旋钻孔压灌桩采用高压压入桩料，对桩孔周围的土有渗透、挤密作用，提高了桩周土的侧摩阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力，变形小，稳定性好。

1.6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%。

1.7单位承载力造价低：长螺旋钻孔压灌桩采用泵压混凝土（或CFG桩混合料）成桩，不加钢筋，掺入粉煤灰以及充分发挥桩间土的承载能力，因而地基承载力高、工程造价低。

2.适用范围

长螺旋钻孔压灌桩适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土的地基处理，对噪声或泥浆污染要求严格的场地，使用范围从多层住宅发展到高层和大型工业建筑。

3.工艺原理

长螺旋钻孔压灌桩复合地基由高强度桩、桩间土、褥垫层一起形成复合地基。钻孔时把桩周围的土挤密，承受荷重时桩、褥垫层、桩间土共同受力，从而改善场地土的承载力（可提高到4倍左右，承载力可达300—600kPa），提高地基承载力和基础的刚度。

在外载作用下，大部分荷载由桩承受，桩周摩阻力得到充分发挥，端阻力随着荷载作用的时间及桩侧阻力发挥和程度而逐渐增高。同时，桩顶褥垫层则发挥调节作用，使桩间土与桩身进入共同工作状态，形成复合地基。复合地基承载力的大小取决于桩径、桩长、桩距、持力层土质及褥垫层厚度等因素。

4.工艺流程及操作要点

4.1长螺旋钻孔压灌桩工艺流程：

施工准备→施工设备安装及调试→试成柱→定位放线→钻机就位、成孔→制备桩料→压灌成桩→转移钻机→现场试验→质量检验。

4.2操作要点：

4.2.1施工准备：

施工前机械设备、材料进场；有关施工人员到岗；由技术人员、安全员组织进行技术与安全交底，使施工作业人员明确设计与施工要求，增强安全生产意识；并由技术人员安排专人负责记录与质检工作。

4.2.2施工设备安装及调试：

长螺旋钻孔泵压混凝土桩机进场后，应及时进行安装及调试，确保成孔钻机行走平稳，运转正常。在钻机支架立柱上根据深度要求标注控制尺寸标记。

4.2.3试成柱：

施工人员要明确长螺旋钻孔泵压混凝土桩的桩径、有效桩长、桩体强度、桩顶标高等设计控制参数，并按确定的参数试成柱。

4.2.4定位放线：

以甲方提供的轴线为基准，由工程技术人员从轴线控制点引放桩位点，经监理工程师验线合格后，方能施工。

4.2.5钻机就位、成孔：

钻机就位后应调整平稳，施工作业人员应从钻机正面与侧面两个相互垂直方向，采用吊锥线或利用钻机平台用水平尺进行垂直检查，及时调整钻机位置，保证钻具垂直，并将钻头锥尖对准桩位中心。同时检查钻头两侧阀门，应开闭自如，成孔阶段应保证钻头两侧阀门密闭。启动钻机，旋转钻具进行成孔施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。

成孔作业人员应随时检查钻具成孔时的垂直度，发现偏斜及时进行调整，以保证钻孔的垂直度。成孔深度应满足设计要求，可在钻机立柱上划尺寸标记或其他方法进行施工深度控制。对成孔时钻出土及时清理，以保证场地道路通畅、平整。

4.2.6制备桩料：

长螺旋钻孔压灌桩的施工配合比应以实验室试验报告提供的材料配合比为标准，长螺旋钻孔压灌混凝土（或CFG桩混合料）采用现场搅拌或商品混凝土（或CFG桩混合料）。作业班组应作好施工记录。

4.2.7压灌成桩：

当钻机钻孔达到要求深度后，停止钻进，同时启动混凝土输送泵向钻具内输送桩料，待桩料输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.1—0.3m,以观察混凝土输送泵压力有无变化，以判断钻头两侧阀门已经打开，输送桩料顺畅后，方可开始压灌成桩工作，严禁先提管后泵料。提升速度要与泵送速度相适应，确保中心管内有0.1m3以上的混凝土，成桩时的拨管速度控制在2-3米/分钟。压灌成桩时。边泵送桩料边提拨钻具。压灌成桩过程中提钻与输送桩料应

自始至终密切配合，钻具底端出料口不得高于孔内桩料的液面。成桩过程中应连续进行，压灌成桩必须一次连续灌注完成。现场拌制混凝土时，中间可停止提钻等待搅拌机拌制混凝土，但等待时间应远小于混凝土的初凝时间。若因意外情况出现等待时间大于初凝时间，则应重新钻孔成桩。压灌成桩桩顶标高应高于设计桩顶标高0.5-0.8m。

施工时设置专人监测成孔、成桩质量，并逐根做好成桩施工记录，班组长、项目技术负责人应对每班记录的《混凝土（混合料）工程施工记录表》、《钻孔压灌桩施工记录表》进行检验核实无误后签字。施工成孔时发现地层与勘察资料不符时，应查明情况，会同设计单位采取有效处理措施。

4.2.8转移钻机：

一根桩施工完成后，转移钻机到下一桩位。桩机移机至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位正确。

4.2.9现场试验：

对于每车混凝土（或CFG桩混合料），试验人员都要进行塌落度的监测，合格后方可进行混凝土（或CFG桩混合料）的投料，在成桩过程中抽样作试块，每台机械一天应做一组试块，在试块上标明制作日期，并进行标准养护，测定其28天抗压强度。

4.2.10质量检验

施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查，复合地基检验应在桩体强度符合试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束后2-4周后进行，复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定，对高层建筑或重要建筑，可抽取总桩数的10%进行低应变动力检测，检验桩身结构完整性。

褥垫层一般由级配碎石与素混凝土组成，铺设范围应超出基础边缘100mm，虚铺厚度按正压系数计算确定，宜取100—300mm。

褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。

5.主要设备与材料

5.1主要设备

施工机械主要为长螺旋钻孔机和混凝土输送泵。