长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼技术应用

　　摘要：本文对长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩施工过程及施工工艺进行论述，介绍了该类型桩在北京304所18号计量科研实验大楼工地中的应用。
　　关键词：钻孔灌注桩，施工工艺，质量控制
　　泥浆护壁钻孔灌注桩是我国的主导桩型，应用广泛，但存在工艺繁杂、需要人为强制性控制的工序点位太多，导致桩体混凝土质量及承载力的稳定性差，质量事故概率高；泥皮的润滑效应及孔底沉渣的软垫效应又造成桩承载力低，施工效率低，泥浆污染生态环境等缺点。
　　长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩是近几年发展起来的一种新工艺，由长螺旋钻机成孔，管内泵压灌注桩身混凝土，然后利用振动器将钢筋笼沉人桩身混凝土中。该施工方法具有无泥浆污染、桩身质量可靠、施工速度快、施工效率高等优点。
　　1工程概况
　　北京304所18号计量科研实验大楼地上三层，地下一层，建筑面积为16476㎡。在基坑筏板以下-9.8m处设置长螺旋钻孔压灌砼抗拔桩。本工程钻孔压灌砼抗拔桩直径Φ600mm，钢筋保护层为50mm，有效桩长为10.5m，钻孔桩数量共计323根。由于是在深基坑内作业施工，且桩间距较小、桩径小、钢筋配筋量大、成孔难度高，因此确保钢筋笼下到设计标高及保护层厚度要求成为本工程的难点及关键点。
　　2施工布置及工艺流程
　　(1)按照场地现有条件和设计图纸要求，考虑交叉作业的特点，计划安排1台长螺旋钻机整体从西北角向西南角，再向东南和东北角，绕基坑一周，最后施工中间部分较为合理。主要机械设备采用ZKL600长螺旋钻机一台，HBT60混凝土泵一台，16t吊车一台，钢筋切割机2台，电焊机4台，挖掘机一台，运输车3台。
　　(2)施工工艺流程图如图1所示：
　　
　　图1长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程图
　　3施工质量控制
　　3.1材料要求
　　采用32.5级矿渣硅酸盐水泥；砂子采用中砂或粗砂，含泥量小于5%；粗骨料采用5~15mm的碎卵石，含泥量小于2%；钢筋应有出厂合格证及试验报告。
　　3.2施工质量控制标准
　　其主要允许偏差要求及标准如下：
　　(1)桩位偏差：不大于100mm；
　　(2)桩身垂直度<1%；
　　(3)钢筋笼制做允许偏差：
　　主筋间距：±10mm箍筋间距：±20mm笼长：±50mm笼径：±10mm
　　(4)钢筋保护层偏差：±20mm
　　3.3施工质量验收
　　(1)施工中检测项目和检测方法。
　　①原材料：施工中的原材料有钢筋、商品砼。对于钢筋，提供厂家质量证明文件并抽样送检，商品砼供应商从业主提供的单位中选择，并报监理和业主确认。
　　②施工过程中的检测项目主要有：钢筋型号、长度、规格、数量，钻孔深度、垂直度、桩径尺度等。
　　(2)质量验收。
　　①按设计图纸的要求进行施工，并严格执行国家颁发的有关规范、工程质量检验评定标准和相关规定。
　　②分项、分部工程分阶段进行验收，先进行自检，自检完成后由监理工程师组织验收并签证。
　　③整个工程竣工结束后由监理单位、业主代表、设计单位、施工单位参加进行验收，并办理交接手续。
　　4作业条件及施工技术措施
　　4.1现场应具备的条件
　　(1)地质资料、施工图纸、施工组织设计均已齐全。
　　(2)施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除处理。场地已平整，对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理，并有排水措施。
　　(3)施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。
　　(4)现场已设置测量基准线、水准基点，并妥加保护。
　　4.2土方开挖
　　本工程现有场地标高-1.5m，土方必须开挖至高于桩顶标高300~500mm后再进行桩的施工。
　　4.3桩定位
　　为了保证定位的精确，采用2s级的全站仪，根据建设单位提供的红线及基准点进行定位网格放线，用“木桩打入钉”在现场做好标记，然后会同监理单位、建设单位现场工程师进行复测无误后，方能开钻。
　　4.4成孔
　　(1)采用长螺旋钻机成孔，桩机就位时应平稳、牢固，调整四角液压支腿，使钻塔上的垂直指示标尺绝对居中，确保在施工中不发生倾斜或移动。在钻杆和钻机塔架上设置标尺标记，控制成孔深度达到设计要求，并随时用仪器复测检查。
　　(2)钻孔达到设计深度后空转清土，在灌注混凝土前不得提钻。
　　4.5混凝土搅拌制作
　　(1)现场采用商品混凝土，混凝土强度等级C30，坍落度大于200mm，为保证混凝土的和易性及坍落度应掺入减水剂和粉煤灰泵送剂等掺和料，并随机抽检坍落度。每浇筑50m3混凝土至少取一组试块送试验室进行混凝土龄期抗压强度检测。
　　(2)商品混凝土粗骨料采用5~15mm的碎卵石，细骨料应选用级配合理。
　　(3)混凝土随钻随灌，成孔后不过夜。
　　4.6钢筋笼制作
　　(1)钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
　　(2)桩内钢筋笼不得设弯钩，并采用闪光电弧焊连接。主筋需连接时．采用交流电焊机双面搭接焊，搭接长度、焊缝宽度符合标准，主筋在同一截面内接头数量不大于50％，并按要求进行焊件强度试验；箍筋为螺旋式，用双股22#铁丝绑扎，为保证不变形，可间隔点焊。
　　(3)主筋保护层厚度50mm。
　　4.7压灌砼
　　(1)成孔后，钻杆预提200mm左右，然后启动混凝土输送泵，保持压力3~4MPa，将商品砼通过管路、钻具压灌到孔内，边泵送边缓慢上拔钻具，钻具提升速度要与泵送速度相适应，应始终保持钻头在砼面1m以下，以防止缩径、断桩。钻头提到孔口时，应适当埋入一定深度，确保桩头部位超灌高度和桩径达到设计要求，待新鲜混凝土溢出时方可提出钻具。
　　(2)任何截面不得有缩径，混凝土充盈系数控制在1.05~1.20之间。必要时可采用复打式处理，保证桩不缩径。
　　(3)现场采用商品混凝土，配备与钻机配套的混凝土输送泵进行混凝土灌注。
　　(4)混凝土开盘进行坍落度检验，施工中不得随意加水改变水灰比，以避免影响混凝土强度，当坍落度不符合设计要求时，应掺入适量的外加剂。[!--empirenews.page--]
　　(5)混凝土灌注中钻机与混凝土输送泵之间配备对讲机，以及时控制灌注量。
　　4.8下钢筋笼
　　(1)压灌砼完成后，应马上移机下钢筋笼，防止时间耽误过长混凝土凝固影响下笼。
　　(2)用副卷扬将钢筋笼吊起直立于孔口，用人扶正居孔中心迅速下入孔内，扶笼时应有专人指挥且不可倾斜、插帮，边压边转动压入至设计标高。
　　(3)为避免在下钢筋笼时主筋插帮，下部主筋应向内侧略收15～20。的倾角。
　　(4)为了保证钢筋笼下到设计深度，制作专用的“钢筋笼传送器”并使用“振动锤式”振捣器，边振边压入孔内，达到设计标高。
　　(5)为了保证钢筋笼下至设计标高，在振捣器钢丝绳上设置标记与钻机塔架上的标记相对应，以控制主筋标高。
　　4.9清土、破桩头
　　下完钢筋笼后，将孔口周土清除，避免泥土掉入孔内。待混凝土达到一定强度要求后，破桩头并外运残土。
　　4.10单桩检测
　　本工程进行抗拔承载力检测4根，全部桩进行小应变检测，经检测，所测各桩桩身完整，单桩承载力均满足设计要求，没有出现Ⅲ、Ⅳ类桩。
　　5控制措施
　　(1)桩、钢筋笼深度控制：
　　①按桩底标高控制成孔深度，成孔前测量现状地面标高，计算成孔深度，成孔完成后测量孔深，达到或超过设计深度并经质检员、监理检查验收合格后方可进行浇灌砼等工序。
　　②钢筋笼下放深度用水准仪现场标定，下放至设计标高，如遇特殊情况钢筋笼下不到设计标高，应提出钢筋笼重新清孔后再下钢筋笼。如钢筋笼已提不出来，应及时与监理和设计沟通，由设计院提出补救方案后，按设计要求补救。
　　(2)浇筑砼控制：
　　要严格控制混凝土的配合比，保证粗骨料的级配和粒径满足要求。施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜，吊放钢筋笼时保证垂直和对位准确。严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。合理选择外加剂，尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数1.05~1.20之间。桩顶至少超灌1.0m，并防止孔口土混入。
　　6结语
　　通过本工程实践，说明长螺旋钻孔压灌桩技术不仅功效快，质量好，而且节约原材料和水资源，有利于改善作业环境和城市环境卫生，也便于施工质量管理。在工程地质和水文地质条件允许的情况下，可以大力推广使用，以提高工程经济、社会效益。
　　参考文献：
　　[1]JcJ94—94，建筑桩基技术规范[s]．
　　[2]GB50202—2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[s]．
　　[3]李式仁，陈德文.长螺旋钻孔嵌岩桩施工工艺[J].岩土工程学报,2001,23(6):741—745.
　　[4]陈德文,李式仁.振捣插筋钻孔压灌桩工艺技术及设计应用[C].北京：中国环境出版社，2006.

《长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼技术应用》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼技术应用

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-9100