长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工工艺及要点

1、长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工工艺及要点 关键词：长螺旋；压灌混凝土；后插钢筋笼 引言：长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工是近几年发 展起来的新工艺，具有无泥浆污染、效率高、速度快、成桩质量好等 特点。目前山东省还没有成熟的施工工艺规程，本文结合工程实际， 旨在总结积累施工经验， 摸清工艺参数，可为类似工程提供借鉴经验， 也为以后编制施工规范积累可参考的资料。1 、 工程概况：1.1 本工程为某小区地下二层车库，单层面积 4800 平方米，建筑 面积约 9600 平米。1.2 本项目地下水丰富，丰水期水位在自然地面以下 1 米左右。共设 计了 967棵抗浮桩，单桩承载力 310

2、千牛，桩长 7米，桩径 400毫米， 桩身混凝土 C30,主筋为8根直径12毫米HRB40钢筋，螺旋箍筋6200 （100），保护层厚度 50毫米。为了保证成桩质量，桩间土预留厚度 约为 1 米。2、工程地质资料：2.1 地形、地貌及地下水场地地形较平坦，地面标高最大值 29.53m,最小值28.42m,地 表相对高差1.11m，地貌类型单一，属山前冲洪积平原地貌单元。勘察期间地下水位埋深 1.002.10 米,年变幅 1 .00米左右。属 第四系松散土层中的孔隙潜水, 地下水主要以大气降水、 地表水渗漏 补给,排泄方式以地面蒸发和地下径流为主。2.2 场地地层结构本场区勘探深度范围内，地基土

3、自上而下分为如下9层，其中层、层分1个亚层，现分述如下： 层耕植土（ Q4m）:黄褐色，松散，稍湿；主要由粘性土组成， 含少量植物根系。 -1 层素填土（ Q4m）l ：黄褐色,松散,稍湿；主要由粘性土组 成,见有砖屑和植物根系。 层粉质粘土夹粉土（ Q4al+pl）:粉质粘土：黄褐色，软塑-可塑；见少量针状孔隙及锈染条纹,韧性中等,干强度中等,无摇振反 应,稍有光泽；粉土：黄褐色,稍密,很湿；见锈染条纹,韧性低, 干强度低,摇振反应迅速。 层粉质粘土（ Q4al+hl）:灰褐色，软塑-可塑；见铁锰质浸染及白色贝壳碎片，顶部30cm岩芯呈灰黑色，韧性中等，干强度中等， 无摇振反应，稍有光泽。

4、层粘土（ Q4al+ql）:褐色，可塑；见锈染条纹及铁锰结核，偶 见灰白色砂粒，土质较均匀，韧性高，干强度高无摇振反应，刀切面 较光滑。 粉质粘土（ Q4al+hl）：褐灰色，软塑-可塑；见铁锰质浸染及 锈染条纹，偶见姜石，土质较均匀，韧性中等，干强度中等，无摇振 反应，稍有光泽。 层粉质粘土（ Q4al+pl）:褐黄色，可塑；见锈染条纹及铁锰结 核，偶见姜石，韧性中等，干强度中等，无摇振反应，稍有光泽。 层粉质粘土（ Q4al+pl）:浅黄色，可塑-硬塑；见铁锰质浸染 及锈染条纹，含少量姜石，粒径 0.1-2.5 cm ，韧性中等，干强度中 等，无摇振反应，稍有光泽。3、施工设备:ZKL80

5、0液压步履螺旋钻孔机、混凝土输送泵、钢筋笼振捣器。测控设备:全站仪、水准仪、塔尺。4、施工工序施工准备-钻机就位-钻孔-压注混凝土提升钻头-平移钻头-插放钢筋笼-拔出振捣器-固定钢筋笼-成桩5、各工序工艺要点及参数:5.1 施工准备阶段:5.1.1 定位放线:根据基准点和施工图，在地面上测量出每棵桩的 中心位置，在桩位中心插上包裹红布的竹签，准确醒目方便施工。5.1.2 根据桩长和预留桩间土厚度，算出钻杆应入土深度，在钻杆 上做好标记；钻杆入土深度 =桩长 +桩间土厚度 +2005.1.3 根据桩顶标高，算出钢筋笼的插放深度，在振捣器钢管上做 好标记。5.1.4 钢筋笼制作:本工艺施工很快，每

6、棵桩用时在 20 分钟以内， 因此钢筋笼需提前制作好备用。 螺旋箍筋须焊接在主筋上。 钢筋笼距 底部 200毫米处开始收口， 到底部末段直径收至 100毫米， 并在端部 主筋内侧焊接一根用 12毫米钢筋制作的直径约 100毫米的收口环。 成型钢筋笼的端部锥度约 60度。钢筋笼长度 =有效桩长 +锚固筋长度（ 36D） +2005.1.5 把混凝土输送泵用管道与钻机的空心钻机杆连接好。 本工程为了保证钢筋笼顺利插放， 采用了塌落度 200-220 的细石混凝 土，5.2 钻机就位5.2.1 操作钻机至目标桩位后，调整钻杆的垂直度，保证误差不大于 百分之一。5.2.2 调整钻机，使钻头尖对准桩位中

7、心点，误差不大于 20 毫米。 5.3 钻孔下压钻头进入地面以下 200毫米左右，然后开动钻机， 钻进速度控制 在 2.5-3 米 / 分钟。钻深达到要求的深度时停钻。5.4 压注混凝土5.4.1 提升钻杆 300 毫米，使钻杆底部的活动门自动打开。5.4.2 开启混凝土泵，通过管道、空心钻杆把混凝土送到桩孔底部， 约送 3秒钟后，待混凝土高度淹没钻头 1 米时，边送混凝土边提升钻 杆，直至钻头露出地面、混凝土灌满桩孔。泵送混凝土速度控制在 400升/分钟,钻机提升速度控制在 3.2 米/分钟。5.5 平移钻头 钻头提升至地面后，先用木板盖住桩孔，然后再平移钻头，防止落入 泥土。5.6 插放钢

8、筋笼5.6.1 清理桩孔，如果桩口部位有落入的泥土、杂物须先清理干净。5.6.2 把制作好的钢筋笼套入振捣器，用钻机自带的吊钩同时吊起振 捣器和钢筋笼。5.6.3 把钢筋笼底部对准桩孔，缓缓释放吊钩，先利用自重使钢筋笼 插入混凝土，当不能下落时，开启振捣器，用振捣器把钢筋笼送到设 计的深度后立即停止振捣。此工序，要间歇振捣，需用水准仪观测振 捣器钢管预先做好的标记，防止钢筋笼插放过深或不到位。5.7 拔出振捣器 钢筋笼插放到位后，开始提升吊钩拔振捣器，此时应变振边拔，最终 振实桩身。提升速度宜控制在 3米/分钟。振捣转速为 720转/ 分钟。5.8 为防止钢筋笼自重下沉，对下好的钢筋笼采取定位

9、措施。6、质量控制要点6.1 桩孔只能深不能浅，一般控制在正 200 毫米。6.2 混凝土塌落度在 20-22 较好，小了不利于插放钢筋笼，大了容易离析。6.3 混凝土充盈系数不宜低于 1.15 。6.4 桩头保护长度（桩间土厚度）不宜小于 500 毫米。6.5 必须连续施工，间断时间超过 2 小时，须有应急措施。6.6 泵送压力控制在 5-7 兆帕。6.7 严格控制钻杆提升速度，必须与灌注混凝土速度协调一致，杜绝 提升过快，造成断桩夹层。7、结语本工程共计 967棵桩，施工时间为 2011年 3 月 22日至 4 月 7 日， 累计施工 17 天，日均成桩 57 棵。施工速度远快于后浇混凝土成桩工 艺。成桩质量良好，经检测，一类桩占 98.5% ，非一类桩的主要原 因是取桩间土时， 挖掘机对桩头的扰动。 静载试验结果完全符合设计 要求。本工艺适合的地址条件为： 建筑地基基础设计规范 （GB50007 2002） 中的砂土、粉土、粘性土和人工土。不适合碎石土及含有 胶结砾岩、漂石的土层；桩的设计使用条件为：均布钢筋摩擦桩和抗剪桩（支护桩），不