超流态混凝土灌注桩施工及常见问题处理

现代物业・新建设 2013年第12卷第4期

本文结合七台河市“中央下放地方煤矿棚户区改造工程2011年年度建设项目”北岸新城一标段工程桩基础施工实践，介绍了超流态混凝土灌注桩的施工工法，并对施工中常见的问题提出了解决方法。

1 工程概况

本工程位于黑龙江省七台河市新兴区七桦公路南面，包括50栋6层住宅，1栋2层公建（幼儿园），1栋2层商服（居委会变更），总计52栋。结构形式为砖混结构，总建筑面积约16.6万平方米，基础类型为超流态混凝土灌注桩基础，桩基8,386根。地层土质依次为：回填土、粉质粘土、淤泥质粘土、中砂、粗砂、强风化岩。桩径D=400mm，其单桩承载力特征值按P=600KN计算，静压荷载1,200KN。桩基采用C30级混凝土，HRB335级钢筋浇筑。工程桩采用6φ12主筋，φ6@200箍筋，桩身箍筋采用螺旋箍，每1.2mφ12焊接加强箍筋。锚桩采用8φ16主筋，φ6@100箍筋。工程桩钢筋笼长度视实际情况取桩长的2/3以上，且穿过软弱层（地基承载力特征值低于160KPa）及杂质土，锚桩钢筋通笼。

2 超流态混凝土灌注桩施工

2.1 长螺旋钻孔泵送超流态混凝土后置钢筋笼技术介绍

该技术源于美国与日本的专利技术，目前设备已全部国产化，是一种新型的桩基技术。它与普通钻孔桩不同，它采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度，通过中空钻头、钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土，至桩顶为止，然后插入钢筋笼而形成桩体，是一种新型的桩基础施工手段。超流态混凝土灌注桩应用广泛，不受地下水位限制，所用混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好；所用螺旋钻机既可钻孔又可压灌混凝土，操作简便，混凝土灌注速度快，成桩质量好，可以降低造价。

2.2 工法特点

（1）成桩速度快，以本工程单桩长8m-12m，直径40cm桩为例，正常成桩时间为10min-20min。

（2）超流态混凝土流动性好，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析，放入钢筋笼容易。

（3）桩尖无虚土，防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证。

（4）低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、不挤土、施工现场文明。

2.3 适用范围

本工法适用于建（构）筑物桩基础和基坑、深井支护的支护桩；适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层；亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用400mm-1,200mm。

2.4 施工工艺

2.4.1 工艺流程

平整场地→桩位放样→组装设备→钻孔机就位→钻至设计深度停止钻进→边提升钻杆边用混凝土泵经由内腔向孔内泵注入超流态混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩头处理→桩顶保护措施。

超流态混凝土灌注桩施工及常见问题处理

王晗

（中铁十三局集团第一工程有限公司，山西 临汾 041000）

摘 要：本文结合工程实践，对超流态混凝土灌注桩施工技术进行了介绍，列举了施工中常见的问题，提出了解决方法，并与混凝土灌注桩施工进行了比较。

关键词：长螺旋钻；桩基施工；超流态混凝土；压孔灌注桩

中图分类号：U445.55+1 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2013）04-0090-03

工程施工 Engineering Construction

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王晗：超流态混凝土灌注桩施工及常见问题处理

2.4.2 施工方法

2.4.2.1 准备工作

（1）岩土工程勘察报告；

（2）桩基工程施工图纸及图纸会审记录；

（3）建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、相邻危房等必须调查清楚，以便采取相应的加固和保护措施，进而保证桩基顺利施工。本工程中，地下多处有旧房房基，挖除换填后方可施工；

（4）超流态混凝土灌注桩施工采用螺旋钻孔机，根据不同的桩型选择相应的钻机型号及钻进参数，在进行试桩施工后，按大致孔深确定钻杆长度，提前进行组装，提高施工效率；

（5）桩基工程中所用的原材料必须进行复验，只有经过复验且复验合格的原材料才允许使用。

2.4.2.2 场地抄平、放线、组装设备。

（1）钻机就位对准桩位点后必须调平，确保成孔的垂直度，结合场地实际情况铺设枕木或钢板，使钻机支撑稳定；

（2）检测桩口标高，确定钻孔深度；

（3）制作钢筋笼，搅拌混凝土钢筋笼主筋与加劲箍筋必须焊接，用Ⅱ级钢做主筋时可不设弯钩，用Ⅰ级钢筋做主筋时桩顶应设弯钩，弯钩长度不小于钢筋直径的6.25倍，钢筋笼下端500mm处主筋宜向内侧弯曲15mm～30mm；桩身混凝土必须留有试块，每个浇筑台班不得小于1组，每组3件。

2.4.2.3 成孔灌注

（1）开钻时，钻头对准桩位点后，启动钻机下钻，下钻速度要平稳，严防钻进中钻机倾斜错位；

（2）钻进中，当发现不良地质情况或地下障碍物，应立即停钻，并通知建设单位与设计单位确定处理方法、修改工艺参数或重改桩位、桩长等；

（3）钻机钻至设计孔底标高后，混凝土泵开始压注混凝土，然后边压注边提钻，始终保持泵入孔中的混凝土量大于钻杆上提的体积量。

2.4.2.4 安放钢筋笼

利用钻机自备吊钩、塔吊或吊车将钢筋笼竖直吊起，垂直于孔口上方，然后扶稳旋转，依靠自重和人工下入孔中，如下沉阻力大则用带自重的振动器压入，固定在设计标高。

2.4.3 操作要点

（1）钻机成孔施工过程中要求边旋转钻杆边清除孔边渣土，防止提升钻杆时土块掉入，钻孔过程要用经纬仪校正垂直度（≤1%）。

（2）拌制超流态混凝土的原材料必须经过2次复验,合格后方可投入使用，水泥宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，强度等级不得低于32.5Mpa，最小水泥用量350Kg/m3,水灰比宜为0.5～0.6；外加剂的选用应保证塌落度达到22cm～25cm，拌制投料时其添加顺序宜滞后于水和水泥；石子粒径宜采用5cm～20cm；施工时要加大水泥用量，提高水泥和易性，使石子在混凝土中悬浮，以避免混凝土离析，减少钢筋笼下沉时的粘阻力。

（3）提钻压混凝土泵送施工时，要严格控制钻杆的提升速度，确保提钻速度与混凝土浇注速度相协调。提钻杆前，要求钻杆内的混凝土高度高出地面。同时，要计算每盘泵入混凝土方量（每盘0.44m3），施工时，通过混凝土泵送对钻杆产生的上顶力，调整提钻速度，保证钻杆及叶片对混凝土有一定的挤压作用。

2.4.4 主要材料

水泥、石子、砂子、钢筋、粉煤灰、水。

水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级32.5Mpa ；石子采用粒径为5mm-20mm且含泥量≤3%的；砂采用中砂且含泥量≤3%；钢筋按设计要求配置；粉煤灰采用Ι级工业磨细粉煤灰；水采用自来水。

2.4.5 机具设备

2.4.5.1 长螺旋钻机

施工钻机型号为IZD800，钻机功率为90KW，钻杆直径为400mm。本工程投入钻机7台套，受混凝土供应与冬季施工等因素制约，实际施工70天。

2.4.5.2 混凝土搅拌设备和运输设备

根据单桩混凝土灌注量和单桩连续灌注的时间，确定混凝土搅拌设备和运输设备的型号、规格及数量。本工程投入1m³搅拌机1台，0.75m³搅拌机2台，日均产混凝土350m³，10m³混凝土运输罐车7辆。

2.4.5.3 混凝土输送泵

混凝土输送泵规格由泵送混凝土高度和泵送距离来确定，要注意保证泵送混凝土时有足够的压力。本工程每台钻机配混凝土输送泵一台，另备输送管一套。配备足够的混凝土输送泵和混凝土运输罐车，可有效提高成孔速度。

2.4.5.4 钢筋笼吊放机械

利用长螺旋钻机配套履带吊或搭式钻机上的副钩吊放和压入钢筋笼。

2.4.5.5 其他机具

主要有钢筋制作机具、余土外运机具等。

2.4.6 劳动力组织

分2个工班24小时作业，另外配备混凝土运输罐车。劳动力组织见表1。

表1 劳动力组织表

序号工种人数工作内容

1指挥2指挥协调各工序操作，控制质量

2操作员4安设计要求操作桩机，维修机械

3上料工2配合混凝土罐车上料，保证施工连续性

4电工1负责电器设备的安装使用和维修，兼顾多

台

5记录员2兼质量检查员，负责施工记录，操纵仪表6安全员1安全检查，可兼职

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