浅析长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工

罗贞海黄志强

（福建省建筑科学研究院）

浅析长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工

罗贞海黄志强

（福建省建筑科学研究院）

长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工工艺是我国近几年被广泛运用的新型工艺。此工艺通过长螺旋钻孔机开钻到设计孔深，利用钻门朝孔中进行混凝土的连续灌注，当灌到桩顶处后，移走钻机，并插进预制钢筋笼，以制成桩体。此工艺运用较为广泛，且不会受限于地下水位影响，可在灌注混凝土的同时，防止孔中土壤积水灌回至钻机中，操作便利，混凝土灌注速度较快，且成桩质量较好，噪声小，不会对环境造成较大影响，造价也较低。本文首先分析了长螺旋钻孔压灌成桩后插钢筋笼的施工程序及施工过程管理，然后提出了相应的施工质量控制措施。

后插钢筋笼；长螺旋钻孔压灌装；施工工艺

引言

近些年，长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼施工工艺在成桩工艺上的应用日益广泛，在处理房屋建筑基础时，通常会采取长螺旋钻机钻孔以制成CFG桩，而后插钢筋笼施工技术便是基于此施工工艺而开发，其可以解决泥浆护壁钻孔灌注桩在施工时所带来的造价较高、施工速度较慢、效率较低及泥浆污染等问题。其工程实施质量主要是由水文地质状况、施工工艺流程及施工装置等决定，同时，施工场地的施工过程及施工质量管理也直接决定了整个工程质量。本文通过结合某实际建筑工程项目的实践经验，研究了长螺旋钻孔压灌注桩后插钢筋笼施工质量的具体操作重点和管理要素，从而期望为今后的相似工程施工提供一定参考。

1　长螺旋钻孔压灌桩的施工流程分析

长螺旋钻孔压灌桩按照桩基的设计需要和地质状况，选取长螺旋钻机成孔及钻孔内泵压灌注混凝土进行成桩的施工工艺。该施工工艺通过长螺旋钻机开钻至设计孔深后，并在提升钻具时，通过输送混凝土泵经钻具和泵管向孔中压灌已制好的且坍落度是180～220mm的混凝土，利用混凝土替换出孔中土后，插入钢筋笼以制成桩基础。长螺旋钻孔压灌桩的施工流程依以下步骤开展：

（1）钻机在就位之后，对桩架导杆进行调节确保竖直，再通过对位圈来对准桩位，保证钻深标尺读数为零；

（2）开钻，钻至一定深度后停钻，读出钻进深度；当钻到设计孔深后，通过空钻以对底端实施清理；

（3）对超流态混凝土进行压灌，提钻杆的同时，要用混凝土泵从钻杆内部通过钻头出料口朝孔底进行超流态混凝土的压灌，直到超出桩顶标高且不会出现塌孔的部位；移走钻具，并插入钢筋笼具体的施工工序如图1。

2　长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼的施工管理

（1）设备在进场之前，依场地施工需要，对存放设备和材料的场地进行整理，并清理好输送通道，确保施工场地具有施工的条件。此外，依据甲方与设计单位所给的测量点位置和平面图进行放线。桩位通过甲方和监理单位复检签字之后才能开始施工。

（2）安装设备，并试运行输送泵和钻机等装置，以保证装备的正常可用。检查完桩位后，将钻机的钻心对好桩位的中心位置，桩位误差要低于20mm。钻进前，对钻头水平和垂直度进行核查。钻具平稳后，确保桩垂直差误低于1%。

图1　长螺旋钻孔压灌桩的施工程序图

（3）开钻前，要关掉钻头活门，以避免开钻时土渣落入钻头之中对钻进通道造成塞堵。当钻至软-硬的土层交界时，要控制钻入速度，保证钻具的稳固和垂直。钻入时，时刻观察开钻状况，钻至设计孔深后要即刻停止钻进，并开始混凝土的输送，使混凝土由钻具底端喷出，利用混凝土的喷涌压力，缓慢提升钻杆，直到完全提出。钻入过程必须一次成孔，避免堵塞钻头活门。此外，要对成孔的深度进行严格控制，以确保桩满足设计长度。

（4）混凝土技术需求。混凝土需具备较好可泵特性，所以，需将混凝土坍落度控制在18～22cm，若坍落度较小则易引起管堵塞而降低泵输送效率，而较大将引发离析泌水等状况，也容易造成管堵塞，所以必须定期查验混凝土的坍落度。同时，混凝土充盈指数必须大于1.1。

（5）在泵送混凝土前，需先拌好一定水泥砂浆实施泵送以对管线进行润滑，且水泥砂浆配合比控制为1：2。施工过程中，泵送速度必须要匹配长螺旋钻孔时管的拔出速率，成桩要连续，要防止停泵待料的出现。混凝土的泵料斗需装设滤网，以防止大粒石块掉入引起堵管，施工时要时刻保证泵料斗中混凝土充足，以防止吸进空气引起管堵塞。当管线发生堵塞时，需实施反泵运作，使混凝土返至料斗内；若多次反泵依旧无法解决堵塞，则应通过拆卸泵机和管线以对堵管进行排除。

（6）在制备钢筋笼前，应先依规范需要，和监理人员共同对焊接接头和原材料进行取样查验，检测合格后才可以进行钢筋笼制备；钢筋笼制作要按照设计图和规范进行，且制备前应调直钢筋；新工艺需要钢筋笼的下端制成尖形，同时将主筋焊到一块，且加劲箍筋和主筋采取点焊以及环筋和主筋采取绑扎；钢筋笼选择钢筋导正办法，以确保主筋的保护层可达50mm厚；制成钢筋笼后，经质检合格之后，要及时向监理部门报请验收，检验合格方可应用。

（7）在对钢筋笼进行后插安装时，通常采取一次吊放施工工艺。施工时，要确保笼平衡受力，避免形变。吊起钢筋笼后要保证受力均匀和垂直，之后插进钢筋笼。把垂直振动仪器穿进笼中，开启小卷扬机，起吊钢筋笼，并对好成桩中心部位，并竖直放下钢筋笼，开启振动器，笼下放遇阻时应停放，查出原因及时解决，禁止高起猛落和强行入笼。钢筋笼在就位之后，应依设计需要对下放部位展开检验，以确保下至设计深度后，通过插管把钢筋笼于孔口处进行固定。

3　施工质量检验与工程验收分析

3.1成桩时的施工质量检验

（1）施工时，要对成孔及混凝土的预拌和压灌这三方面主要施工程序实施检验，且检验要实行三检制度。

（2）完成施工，且在满足规定养护期之后，要依预设标高进行挖进，并按照设计需要来检验成桩质量，并通过设计、施工及质量监督等多方一起验收。

（3）设计变更通知书，作好问题的处理记录，并完成好竣工报告。

3.2检测施工质量的规范准则

（1）长螺旋钻孔压灌施工时，其相应的检测施工质量的规范准则分别为：钻机选位的偏差必须要低于50mm，通过线锤水平标尺来测定；钻具的垂直度的差误应低于1%，通过水平标尺来测定；桩径误差应保持于±50mm范围内，桩顶部标高应控制于± 10cm范围内；混凝土的充盈指数应控制于1.0～1.5内，通过检验各桩具体混凝土灌量来得出实际值。

（2）制备钢筋笼的标准为：主筋距离许可偏差为10mm，箍筋许可距离偏差为20mm，钢筋笼径偏差许可为10mm，钢筋笼偏差许可为100mm，保护层的厚度偏差20mm。

（3）所选用材料需具备检测合格及质量保障相关文件。

（4）混凝土压灌方量必须要超过设计体积，其充盈系数应控制于1.0～1.5。

（5）混凝土成桩需完整、连续，没有缩径、断桩、夹泥等问题，混凝土压灌密度要适宜，确保桩头混凝土不出现松散状况。

（6）桩位许可偏差的控制。桩的孔径应大于桩径设计值，且桩孔的垂直偏差要低于1%；检测垂直度和孔径量分别不低于桩总数的5%与10%；桩中心偏差：承台桩数1～3根的应控制于10cm内，4根及更多的应控制到15cm。

4　长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼的施工质量控制措施

（1）在实际施工之前，需在施工场地实施试钻，以对提速、钻速、灌压及压灌量等进行确定。在施工过程中，采取隔孔跳打方式，混凝土泵送前要先利用砂浆对管线进行润滑，之后再实施泵送以防管堵塞。钻进前应在装置支撑架上标记好钻进深度以严格控制钻深。

（2）按照高程水准位置构建场地高程方格网络，然后按照测量标高和高程来分成不同的区域，并依各区域现场标高和设计需要标高间的差距来对孔钻进深度与压灌高度进行确定。当钻到设计钻深时，应空转半分钟使桩孔成型，之后停转并提升钻具，然后实施混凝土的泵送。泵送混凝土时要保证混凝土表面不超出地泵进料口的40cm，以避免空泵提钻以致断桩发生。当停止泵送待料时，要禁止提钻。

（3）压灌混凝土到孔底之后，每泵压一次，钻杆要提高200～ 250mm，且时刻保证钻头处于混合料以下1～2m处，混凝土出料泵送及提钻必须协调进行，并保证一次压灌完成，尽可能防止混凝土压灌时，等待期间太长，从而避免压灌时发生断桩。此外，随机选取混凝土检测坍落度，以控制坍落度处于20～22cm，并禁止随意添水。

（4）在压笼杆向钢筋笼穿入时，要慢慢进行，遇阻时要即刻调整，并重新开始，穿入后要采用固定方案以防因滚动和受压以致钢筋笼出现形变。压笼杆要一穿至底，且压送要确保压笼杆竖直进行，缓缓下压。制备钢筋笼应结实牢靠，特别端部锁口位置应稳固，以防在后插时造成压笼杆击散并击穿端部锁口。

5　结论

长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工工艺在使用时具有很高的性价比，然而施工时对施工操作者的技能水平有很高要求，所以，必须做好施工质量的控制管理工作，方可使工程整体质量得到保障。长螺旋钻孔压灌桩施工技术不但施工质量高、功效较快，并且节省水资源与原材料，对改善施工环境及城市卫生条件十分有利，且施工质量也便于管理和有效控制，从而可有效防止施工过程中颈缩、断桩、虚桩等问题的发生，并配合该施工工艺的低污染、小噪音、小扰动、造价低及施工速度快等优点，极大促进了经济效益与社会效益的提高。

[1]王春山.长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼工艺[J].山西建筑，2012（04）.

[2]柳文涛，江永建.长螺旋混凝土压灌桩后插钢筋笼成桩施工工艺[J].山西建筑，2009（19）.

[3]吴娟.浅谈长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工[J].安徽建筑，2014（05）.

TU473

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2015-7-9