螺杆桩施工工艺

螺杆桩施工工艺

螺杆桩的特点及适用范围

现浇螺杆桩采用特制的螺旋式桩机进行施工，通过螺纹式钻杆旋转挤压土体，钻杆提升过程中随即泵压混凝土而形成桩体。螺杆桩不仅综合了钢纤维混凝土全螺旋预制桩强度高的特点，也综合了螺旋灌注桩和螺纹桩施工方便的特点。与打入式预制桩相比，螺杆桩具有施工噪音低、无振动，对已施工的桩无影响等特点；螺杆桩由于桩身周表面带螺纹、成孔时无泥皮，桩端无沉渣，因此施工过程中能有效防止塌孔、断桩、缩径等质量问题的发生。螺杆桩与普通直杆相比，可缩短桩长，减小桩径和桩数，同时，由于螺纹间土取代了部分混凝土，节省了材料，从而使工程造价大为降低，也加快了施工进度。

螺杆桩可作为复合地基的刚性桩、钢筋混凝土桩和复合桩基的基桩（CFC桩）。螺杆桩适用于淤泥质粘土、粉土、粘土、粉质粘土、中细砂，料径小于20mm的砂砾石层等地质条件，且不受地下水位的限制，适应范围广。

施工的主要机具和设备

螺杆桩的高工设备主要由半螺旋螺杆桩桩机、强制式混凝土搅拌机、混凝土高压泵装置与管路系统、混凝土泵送车及导管系统等组成。螺杆桩采用最新研制的国产半螺旋螺杆桩桩机设备进行施工，桩机由履带式或步履式的主机和特制的螺杆钻杆组成。为了保证施工过程中，钻杆下降和提升时的速度与旋转速度相对应，螺杆桩桩机还必需配备相应的自

动控制装置。

为了确保螺杆桩施工时所需的混凝土用量和质量，一般每台桩机必需配备2台500L强制式混凝土搅拌机进行作业，要求采用双涡轴式搅拌机。泵送混凝土由高压泵装置与管理系统组成，高压泵的泵送压力宜选用大于4Mpa，泵量与螺旋提升匹配为宜，并应配备耐高压的管路系统。

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，标号不应低于425#，可根据不同的使用要求掺加外加剂（如减剂、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。

施工前的准备工作

首先准备场地的工程地质资料和水文资料和桩基施工图，调查附近的地下管线，了解主要的施工机具和配套设备的技术性能参数和施工工艺，落实建筑材料的供应，然后进行场地的“三通一平”：保证场地通水、通电、通路，降水，施工场地应进行平整处理，确定测量基准点，最后按施工图纸实地进行桩孔中心位置的放线，并按施工顺序对桩位进行编号。

成孔与成桩

螺杆桩的施工方法与普通的灌注桩不同，它采用一次性挤压旋转成孔技术，在成孔的同时通过中空钻杆的钻头泵出混凝土，直接成桩。

桩的施工顺序应根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑施工顺序。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。若一侧靠近已建建筑物时，宜从毗邻建筑物的一侧开始由近及远进行。同时根据桩的规格，宜先长后短进行施工。当桩距小于1.2m且地下有松散砂层时，应采取跳跃式进行施工，或采用凝固时间间隔进行施工，以防桩孔间串浆。

成孔时首先使桩机的桩头垂直对准备施工的桩位，螺杆桩机就位后必须调直、调平并稳定固，确保成孔垂直度。桩位偏差小于70mm，垂直度允许偏差不大于1%。确认桩位无误后，混凝士搅拌机开始制备细石混凝土，同时启动桩机，下钻过程中保持均匀的下钻速度，螺旋杆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，要求钻杆旋转一圈，螺杆钻下降一个螺距，在土体中形成螺纹，当钻至预定的设计深度后停钻。与此同时，用高压泵将搅拌好的细石混凝土通过高压管路输送到蚴旋钻杆内的管并压到钻头。当钻到设计标高时，螺杆桩桩机反向旋转提升螺杆钻杆，提钻过程中螺杆桩桩自控系统严格控制螺杆钻杆提升速度和旋转速度，螺杆钻杆其旋转的转速和提升速度应保持同步和匹配，匀速控制提管速度，要求螺杆钻杆旋转一圈钻杆上升一个螺距，钻杆上升一个螺距，此时高压的细石混凝土讯带填充由于螺杆钻杆旋转提升所产生的带螺纹空间，当钻杆提到螺纹

部分顶面的设计高度时，螺杆钻杆再次正旋转或真接提升所产生的带圆柱空间，同时钻头泵出高压混凝土浇灌钻杆直接提升所以产生的带圆柱空间直至顶设计高，即灌注成“上部为圆柱，下部为螺纹”的螺杆桩[4]。提钻时钻头到达一定的位置可停止泵压细石混凝土或砂浆，由钻杆内的混凝土继续充填至桩标高。施工桩顶标高宜出设计桩顶标高500mm，成桩后凿除多出的泛浆高度。

螺杆桩可以做成素混凝土地桩，也可以根据工程要求，做成钢筋混凝土桩。钢筋混凝土螺杆桩的施工方法与素混凝土桩相同，只有在注浆后随即放入加工好的钢筋笼，从上往下用振动动器压入桩体，形成钢筋钢筋凝土桩。

施工工艺

（一）工艺流程

1、成孔工艺流程：

钻孔机就位→钻孔→检查质量→孔底清理→孔口盖板→移钻孔机

2、浇筑混凝土工艺流程

移盖板测孔深、垂直度→放钢筋笼→放混凝土串筒→浇筑混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋

（二）操作工艺

1、钻孔机就位：钻孔机就位时，必须保持平衡，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上作出控制标尺，以便在施工中进行观测、记录。

2、钻孔：调直机架挺杆对好桩位（用对位圈），开动机器钻进、出土，达到控制深度后停钻、提钻。

3、检查成孔质量

（1）孔深测定。用测绳（锤）或手提灯测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深度与测量深度的差值。虚土厚度一般不应超过100mm。

（2）孔径控制。钻进遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑黏土层时，必须防止钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着拢动土和增加回落土。

4、孔底清土。钻以预定的深度后，必须在孔底进行空转清土，然后停止转动；提钻杆，不得回转钻杆。孔底的虚土厚度超过质量标准时，要分析原因，采取措施进行处理。进钻过程中散落在地面上的土必须随时清除运走。

5、移动钻机到下一桩位。经过成孔检查后，应填好桩孔施工记录。然后盖好孔口盖板，并要防止在盖板上行车或走人。最后再移走钻机到下一桩位。

6、浇筑混凝土

（1）衔钻孔盖板，再次复查孔深、孔径、孔壁、垂直度及孔底虚土厚度。有不符合质量标准要求时，应处理合格后，再进行下道工序。

（2）吊放钢筋笼。钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块（或塑料卡）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采取焊接，以确保钢筋的位置正确，保护层厚度符合要求。

（3）放串筒浇筑混凝土。在放串筒前应再次检查和测