剖析长螺旋钻孔灌注桩施工技术

建筑科学　剖析长螺旋钻孔灌注桩施工技术　叶东杰　（云南新迪建设咨询监理有限公司。云南昆明６５０１　００）　【摘要】近几年来，随着施工技术的不断发展、人们对城市　工场地较为狭小，为保证桩机正常施工及不影响桩位放样等工作，　环境质量日益重视，传统桩施工因其噪声、振动、粉尘、泥浆排污　长螺旋钻机在施工中钻出的泥土应及时清运出施工场地，避免因清　及高成本等原因，正逐步被长螺旋钻孔灌注桩所替代。同时由于长　土不及时造成停机、滞工等，特将该环节控制作为该工程的重点之　螺旋工艺能实现机械化作业成桩、施工速度快、桩承载力高、应用　领域广及综合效益理想等诸多优点越来越被业界看好，长螺旋钻孔　（４）因在深基坑内施工，应考虑施工期间坑内积水问题，应加　灌注桩技术在国内的许多大型、超大型工程的工程桩施工中得到了　大抽排水力度，避免基坑出现淹水情况为该工程重点之四。　广泛的应用及推广。昆明市官渡区方旺片区安置房项目基础施工中　（５）该工程长螺旋钻孔灌注桩采用Ｃ３０超流态细石混凝土，混　也采用了该项施工技术．通过该项目的施工实践及事后对成桩质量　凝土坍落度及和易性是保证成桩质量及钢筋笼置入深度的关键点，　的检测表明：一方面实现了对桩底虚土的有效固结，大幅提升了桩　如何保证砼坍落度及和易性达到要求，钢筋笼顺利放置达到设计深　端承栽力，另一方面在很大程度上降低了工程造价。故此，本文将　度应作为该工程难点之一。　基于长螺旋钻孔灌注桩施工技术进行探讨，以期为业内人士提供一　（６）该工程主楼钢筋笼采用通长钢筋笼（钢筋笼长度３０．６ｍ），　些有益的参考。　在钢筋笼后置过程中，如何保证钢筋笼符合设计要求是该工程的难　【关键词】剖析长螺旋钻孔灌注桩；施工重点、难点分析；施　点之二。　工方案　３确定主要施工方案　根据该工程的重点、难点，确定主要采取以下施工方案。　长螺旋钻孔灌注桩采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度，通过　（１）在钻进过程中根据钻进速度及时采取相应措施，调整钻具　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　角度等，确保能钻至设计深度，为防止在施工中出现串孔，决定所　筋笼而形成的桩体，是一种新型的桩基础施工手段。因其不受地下　有长螺旋灌注桩采取梅花型隔桩跳打措施，相邻桩施工应在邻桩成　水位限制，所用混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好，操　桩后２４小时后进行。　作简便，混凝土灌注速度快，成桩质量好，降低造价等诸多优势获　（２）根据地质资料揭示，基坑底部土层不能满足桩机施工要求，　得了广泛应用。　为保证安全及顺利开展施工，须在该层土上使用挖机平整压实后铺　长螺旋钻孔长螺旋钻孔砼灌注桩施工工艺流程：建筑物平面定　垫０．８ｍ厚砖渣，再次平整压实方能满足桩机施工要求。　位一轴线测定及桩位放样一标高测定、技术复核一移机就位、钻杆　（３）安排好基坑内抽排水工作，若基坑底部水量较大，应在基　对准桩位、调整钻杆垂直度、复核桩位—钻孔作业一钻孔至设计深　坑底部使用挖机按井或米字型开挖水沟，水沟内使用卵石，碎块状　度一启动输送泵压送砼一边送砼一边提升一成素砼桩一一移机至下　砖等填入形成排水盲沟，并安排将水抽排除出基坑　一桩位、使用吊车吊放钢筋笼一启用振动锤插放钢筋笼一送钢筋笼　（４）桩身砼采用超流态细石砼，严格控制其和易性及坍落度，　至设计标高一缓慢提升导管一成桩一施工结束。　安排专人对砼坍落度进行抽测，砼进入输送泵的坍落度控制在１８—　１工程概况　２２ｃｍ，碎石粒径采用０．５—２．５ａｍ左右，如因施工中异常情况导致砼　项目建设场地位于昆明市官渡区方旺片区，昆明市东三环十里　停留时间过长，坍落度偏小，采取搅拌泵车随车带上外加剂按要求　铺村附近。原始地貌属缓蚀残丘、山问沟谷冲潮积盆地地貌，现地　增加外加剂进行搅拌，保证砼坍落度达到要求。在监理的见证下，　形稍有起伏，总体来说北高南低，地面标高变化在１９ｏ７．７１～　安排专人对砼进行制作、取样，按每台桩机每个台班取制砼试块一　１９１２．９１ｍ之间（依孔口标高计）。桩基础设计为长螺旋钻孔砼灌注　组，按期送检，并达到合格。　桩桩基础，设计桩数共计３８４１棵，桩径为５００ｍｍ，其中有８栋主楼，　（５）在植入钢筋笼时，为确保钢筋笼从桩中植入，在钢筋笼上　设计桩数为１７９９棵，有效桩长为３０ｍ，裙楼设计桩数为２０４２棵，　端１２ｍ范围内设置２ｍ一道的梅花型导正筋（该措施根据实际情况确　有效桩长为２２ｍ。　定），由５００ｒａｍ的桩钢筋笼制作锥型长度为６００ｒａｍ。经验收合格的成　２施工重点、难点分析：　品钢筋笼放入导管，钢筋笼及导管与振动锤连接，用吊车吊起钢筋　根据施工场地情况及设计施工要求，认真查阅地勘资料，经综　笼及振动锤，调整钢筋笼垂直度，并防止孔口废土掉入桩内，放置　合分析将该工程施工中的重点及难点分列如下：　钢筋笼前应安装护筒，缓慢下放，启动振动锤，将钢筋笼控制在设　（１）该工程有８栋主楼（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、　计标高，提升导管成桩，在提升导管过程中需停振、慢拔，保证成　１５Ｄ）及附属裙楼、地下车库，桩基础设计均为长螺旋钻孔管内泵压　桩混凝土密实。　砼后置钢筋笼灌注桩，其中主楼有效桩长３０ｍ，地下室有效桩长为　（６）施工起点及流向：前期投入２台或３台长螺旋钻机，先施　２２ｍ，桩径５００ｒａｍ，桩顶标高分别负１．２～１．３ｍ，桩长范围内主要为　工１３Ａ、１３Ｂ主楼，后施工地下室车库桩，根据土方开挖情况调整机　②１层粉质粘土层、②２层粘土层、③ｌ层粉质粘土层、⑨３层粘土　械设备，后期计划总投入４台长螺旋钻机，依照先施工主楼后施工　层、③６层圆砾层、③７层粉砂层、④１层粉质粘土层。在③７层粉　地下室车库桩的原则。　砂层中施工长螺旋灌注桩易串孔，③３层粘土层中对长螺旋钻杆粘　起点及流向：１３Ａ主楼－－１３Ｂ主楼一地下室车库桩一场地移交一　结性较强，不易脱落，长螺旋钻机钻进较为困难，长螺旋施工深度　３ｃ主楼、１３Ｄ主楼、地下车库桩－－１５Ａ主楼、１５Ｃ主楼一地下车库桩　约３２ｍ，在昆明市场上施工已属长螺旋施工最大长度，如何保证顺　一１５Ｂ主楼、１５Ｄ主楼一地下车库桩一边桩。　利钻至设计深度及成桩后不出现串孔情况作为该工程重点控制之　４成品保护措施；　一ｏ　（１）设计桩顶标高以上预留约１．２ｍ作为制桩段，防止因挖机　（２）该工程在深基坑内施工，基坑底部在②ｌ层粉质粘土层，　清土碰撞及机械碾压造成桩有效桩长段桩顶部砼离析、砼剥落及断　桩机塔架高，机械笨重，故对施工场地要求较高，②１层粘土层不　桩等情况。　能满足桩机施工要求，保证施工场地达到桩机安全顺利施工作为该　（２）施工中钻出的废土使用挖掘机清理集中堆放，夜间由土方　工程重点之二。　单位一次性装运出施工场地，在进行废土清运时，　（３）因该施工场地在基坑内施工，机械设备投入较多，导致施　（下转第６６页）　２０１４．０４　ｌ　５９　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ　凝土的内部结构，有效解决了原有混凝土结构中应力不足的现象，　４结语　这种方法在大跨度的混凝土建筑施工中使用较为广泛，在重型结构　综上所述，在建筑施工前，要求对建筑结构有一个详细、稳定　的混凝土结构中也得到了长足的应用。　的设计是建筑质量的重要保证。钢筋混凝土在建筑结构设计中的使　３．４混凝土的节约化　用，有效提高了建筑的结构强度，确保了建筑的抗压能力和抗拉能　在满足建筑物结构强度要求，符合建筑质量规范的基础上，节　力。　约成本，降低工程造价，不仅是企业自身发展的需求，更是国家发　参考文献：　展战略的要求。在我国建筑设计中，针对建筑不同部分的不同作用，　［１］苏光能．高层建筑结构设计中混凝土的应用１７］．中国新技术新产　采用的混凝土也有一定的区别，比如梁和柱往往就会采用不同强度　品．２０１０（０２）．　等级的混凝土。如果梁和柱采用了不同等级的混凝土时，在设计时　［２］冯磊，胡海涛．高层建筑混凝土结构设计浅析卟价值工　应该强调强柱弱梁的理念，也就是说在梁、柱的节点处，柱采用的　程．２ｏ１　１（ｏ６）．　混凝土等级应该高于梁。混凝土浇筑施工中，必须要严格按照设计　［３］苏永平．高层建筑中混凝土结构的优化设计研究Ⅱ】ｌ山西建　图纸进行，施工过程严格按照规范。　筑．２０１３（０９）．　（上接第５２页）　装于交叉布线处。　对这三个部位的振捣符合要求，才能够保证整个坡面达到设计　（３）混凝土在浇筑完成后，由于环境因素容易加快水分的蒸发，　的效果。　造成混凝土表面的失水。所以进行洒水后，应该在混凝土的表面覆　关于振捣棒的使用，一是要根据混凝土的数量和工程部位控制　盖一层塑料薄膜进行养护。　好振捣的时间；二是要控制插入的深度，一般为５０ｒａｍ以上：三是要　３．２．５加强管理　控制移动的间距，大概在４００ｍｍ左右；四是要掌握快插慢拔的技巧，　施工管理的目的是确保施工过程的流畅性、持续性，避免出现　防止产生气泡和分崩离析。当振捣完成后，达到密实的要求，就用　工程事故。在施工过程中，施工人员应当不断提升自身的施工技术。　刮杠把混凝土的表面刮平。　例如：钢筋工根据施工情况对钢筋进行位移、焊接、截取，以保证　３．２．３温度控制　施工流程的顺利进行；领工对施工工序进行指导和监督，并留下记　在建筑施工过程中，控制混凝土温度的措施多种多样，以下介　录信息；技术员实时掌控现场施工进度与技术鉴定，为工程的进行　绍两种常用的、比较简单的方法。　提供质量保障。所有人员相互配合，共同为工程的建筑奉献一份力　第一，改善骨料级配来规避温度的产生。在干硬性混凝土的基　量。　础上加入适当的混合料，从而降低水泥的用量。　４结语　第二，在混凝土的拌合过程中用水冷却碎石，或者直接加水，　混凝土的施工技术是建筑工程中重要的环节之一，一项优质的　以降低浇筑时产生的高温。　混凝土成品，需要前期设计、施工、后期养护等各个阶段的共同努　在这些温度控制的措施上，不要生搬硬套。因为方法都是在实　力。充分了解混凝土的试验特性，掌握施工技术要点，就能提高对　践中积累而来的，要随时发现可以散发温度的其它途径。　混凝土的认识。也只有这样，才能不断推动建筑行业的发展与进步。　３．２．４敷设管线　参考文献：　（１）在多根管线的集散处，最好使用放射状进行分布，避免平　［１］岳菊红．混凝土配合理论在现场运用的实践卟科技信息，００９（２９）．　行紧密的排列方式。这样能够方便浇筑管线下方的混凝土。　［２］戴秋明．建筑工程混凝土的施工技术要点分析Ⅱ］．城市建设理论研　（２）管线的铺设一定要保证其牢固程度，尽量防止立体交叉。　究（电子版）．０１２（１６）．　可以委派专人进行定期养护，防止混凝土开裂，尤其是屋面线盒安　［３］薛祥发．分析建筑工程中混凝土的现场施工卟建材与装饰，０１２（１９）．　（上接第５３页）　工质量进行严格的控制，使直孔偏斜度小于０．５％得以保证；第三方　（２）旋喷过程中，卸掉一根喷杆后，继续旋喷时，喷头的位置　面，专用高架旋喷机保证水平稳固，其动力头可以进行上下垂直移　必须超过喷头原来的位置以下Ｏ．３ｍ，以便整个摆喷墙搭接均匀；　动，其中将桩中心角度误差控制在０．５％范围之内，桩心偏移控制在　（３）旋喷作业时，操作人员和供浆系统由现场施工员统一指挥，　１０厘米范围之内；第四方面，旋喷开始后，各泵压应该达到设计范　各方人员密切配合，并做好现场原始记录；　围，并且在孔口返出水泥浆之后，按照设计值提高对桩斜、钻具桩　（４）旋喷机台操作人员做到熟练掌握有关技术参数，在现场施　位以及桩深的控制工作。在钻孑Ｌ过程中不仅需要控制孔位的偏差，　工员和技术员的指导下，根据孔深和孔内情况的变化，及时调整有　而且还要注意控制孔斜的偏差，进而使旋喷桩与灌注桩之间的搭接　关技术参数，定时测量进浆和回浆比重；　情况保持良好。对于钻孔过程中无法钻进的情况，应该先判断其原　（５）随时做好压力和流量的观测工作，按要求如实记录高压旋　因，然后与设计人员以及监理人员共同研究，进而实现桩体搭接的　喷注浆的各项参数和出现的异常现象。　目标。　４．７回填凹穴　６小结　旋喷灌浆结束后，孔内的浆液开始凝固，形成空隙，部分浆液　在深基坑维护中应用高压旋喷桩不仅可以使施工进度大大提　在砂卵石内渗透流失，需要不断地向孔内回填水泥浆液，以便保障　高，在很大程度上保证了工期，而且还可以使工程造价得到大大的　旋喷墙的有效高度。　降低。与此同时，为了保证基坑的安全性，需要对各种各样的破坏　５旋喷桩在深基坑维护中的施工注意事项　‘　模式的复核进行充分的考虑。本文从高压旋喷桩的定义入手，进而　高压旋喷桩在深基坑维护中的施工过程中的质量措施可以从以　引出对高压旋喷桩的使用现状、高压旋喷桩在深基坑维护中的施工　下几个方面体现：第一方面，保证放线的准确性，将桩位定好、导　工艺以及高压旋喷桩在深基坑维护中的施工注意事项的详细阐述，　孔钻机就位后，保证孔位误差小于五厘米；第二方面，对导孔的施　进而达到高压旋喷桩更为有有效的满足生产需求的目的。　（上接第５９页）　全国各地得到越来越广泛的应用　对已施工完的桩位作出标识，安排专人指挥，尽量避免挖机在　参考文献：　清理中损伤钢筋笼和桩身混凝土，废土清运完以后对桩位的放样采　［１］张艳琴．长螺旋钻孔灌注桩施工工艺要点及常见问题Ⅱ］．企业科技　用全站仪进行测量定位控制施工。　与发展，２ｏ１１（１５）．　（３）合理布置跳打施工顺序，尽量减少桩机对已施工的桩造成　［２］沈天华．某工程长螺旋钻孔灌注桩的施工研究Ⅱ】．山西建　碾压，第一次施工的成桩桩顶砼可略低于地面２０￣３０ｃｍ，桩顶上砼　筑，２０１１，（３５）．　凝固后使用土体覆盖，以此对成桩桩顶进行保护。　［３］杨硕．长螺旋钻孔灌注桩的施工及质量控制Ⅱ】．黑龙江科技信　５结束语　息．２０１３（３１）．　目前长螺旋钻孔灌注桩工艺对桩径、桩长有一定的限制，一般　【４］郭正国．长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩在地铁工程的　孔径不超过８００ｍｍ，孔深不超过３０ｍ。长螺旋钻孔灌注桩的衍生产　施工运用．中铁上海工程局市政工程有限公司．　品如雨后春笋般不断涌现，该工艺正以其施工成本低、质量易控制、　［５】余卫东，潘昌安．长螺旋钻孔灌注桩在工业建筑中的应用Ⅱ］．工程与　成桩质量稳定、施工文明、速度快等众多优越性以强大的生命力在　建设，２０１３（０４）．　６６　ｌ华东科技