浅谈长螺旋钻孔灌注桩后压浆施工

贾玉成

（中铁二十一局集团第四工程有限公司，青海省西宁市81000）

摘要：长螺旋钻孔灌注桩后压浆施工，采用专用长螺旋钻机钻至设计深度，通过钻头上的活门向孔内连续注入高流态泵送混凝土，至桩顶标高为止（包括超灌部分），然后在灌注后的混凝土中插入钢筋笼形成的桩体。后压浆技术是在钢筋笼中提前预埋注浆管，并与钢筋笼同时插入混凝土中，待混凝土强度达到规范要求后注入水泥浆液。长螺旋钻孔灌注桩具有施工简便、成桩质量好、经济环保等特点，在各类土木工程中得到广泛应用。

关键词长螺旋钻孔灌注桩 钢筋笼 环切法 破桩头 后压浆

引言 随着我国国民经济的快速发展，建筑行业得到快速发展，因此对地基承载力的要求也随之提高，混凝土灌注桩用的越来越多，本文介绍的是长螺旋钻孔灌注桩后压浆施工工艺及施工方法。以中铁二十一局集团第四工程有限公司承建的《湟中区多巴第二高级中学二期建设项目》为例，本项目共有4顿单位工程，总建筑面积为13595.47㎡，桩基总数为158根，桩径800mm，有效桩长为13.5m~19m不等，桩身混凝土强度等级为C30P8，混凝土超灌800mm。桩端持力层为第3层圆砾，桩端全新面进入持力层不小于800mm。

一、长螺旋钻孔灌注桩适用范围

长螺旋钻孔灌注桩适用范围广，适用于砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等，也和独立基础、条形基础、筏基都适用。此项目经勘探资料证实，勘探深度内地层结构自上而下为①层杂填土（Q4 ml）、②层黄土状土（Q4 1al+pl）、③层圆砾组成（Q4 1al+pl）。无坚硬岩石，故而选用长螺旋钻机成孔方式比其他成孔方式更易保证成孔质量和混凝土的超方量。

二、长螺旋钻孔灌注桩特点

质量容易保证：长螺旋钻孔灌注桩的钻进成孔过程中，将少部分土挤压在孔的周围，大部分土被长螺旋叶片旋转过程中带至地面。因此不存在孔底虚土，也不会产生缩径、断桩等传统钻孔灌注桩的一些易发问题。

环保节能：该工艺无噪音、无振动、不用泥浆护壁，对环境污染小；成桩效率高、操作简便，因此施工中消耗电能比较少。

施工速度快：此工艺能将灌注桩一次成型到位，而且连续泵送混凝土，成孔、灌注、成桩一体化完成，所以高效快速，成桩效率高。
提高单桩承载力：由于没有泥浆护壁，所以混凝土与桩孔周围不会形成泥膜，而且是连续泵送混凝土，所以混凝土与桩孔四周土体结合紧密，混凝土中的石子也会嵌入孔体周围的土体里，增加了桩的摩擦阻力，同时此工艺无桩尖虚土，而且后注浆在桩尖形成蘑菇头，增大了桩尖阻力。

三、长螺旋钻孔灌注桩主要施工方法

长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程

1、桩位的测设方法

首先根据设计图纸计算出各桩位的坐标数据（可以是绝对坐标也可以是相对坐标，视测量员而定），然后采用电子全站仪根据转至场内并经复测的控制点位测设出将要施工的桩位并经监理单位复核。工程桩位一般采用钢筋头打点并用白灰标记，每个桩位应注明桩位编号。

当桩位较多，应每隔十个桩制作一个基准护桩，护桩采用木桩和钢钉，并在护桩上标明桩位编号，施工时用此护桩对相邻桩位进行钢尺复核。

钻机对正桩位    

2、成孔

(1)、钻机就位后，进行桩位检查，钻头中心点与桩位的偏差应小于2cm，然后将钻机前后左右上下调整，并用双垂球双向控制钻杆的垂直度，垂直度允许偏差为桩长的1/100。桩位和垂直度都在误差范围内才可平稳钻进。开始钻进时，需关闭钻头的封口,下钻要轻要慢。钻进过程中，不宜反转钻机或提升钻杆。

(2)、正常后钻机的钻进速度控制在1～1.5m/min ，当要穿越老黏土、厚层砂土、碎石土以及塑性指数大于25的黏土时，应进行试钻。

(3)、钻机带出的土及时用小型挖机清运至施工场外。

3、终孔验收

按上述成孔方法成孔施钻，用钻杆上的孔深的标识控制每根桩的成孔深度，终孔深度和孔径经现场监理验收合格后方可进行灌注混凝土施工。

钻机右侧每米高度              钻机右侧每种桩型深度

4、灌注高流态细石混凝土、提升钻杆、清土

高流态混凝土具有和易性好、流动性好、坍落度大等特性，并高流态混凝土的灌注桩不受地下水位限制，骨料分散性好，石子能在混凝土中悬而沉，不会出现离析现象，便于混凝土泵送和钢筋笼的插入。

混凝土泵与钻杆相连，中空的钻杆中注入混凝土，以约30Kpa的压力压至钻头底部，此时单向阀打开，混凝土的灌入孔内推动钻杆上升，随着钻杆上升，孔内混凝土灌满，由于孔内积聚高压，钻杆有抽吸作用，在软地段混凝土的充盈系数加大，桩径有稍微的扩大，承载力也随之加大。

5、钢筋笼的制作、起吊下插至设计标高

(1)、钢筋笼制作

1)、钢筋笼制作前先根据设计图纸进行号料、放样、制作下料单，加工房按下料单分别制作主筋、加强筋及螺旋箍筋，绑扎工人按图纸设计将主筋的间距在加强筋上标示出位置，然后用电焊将主筋与强箍筋点焊固定；主筋与强箍筋固定好后，由工人从桩尖开始向上连续环绕螺旋箍并绑扎，最后用点焊将螺旋箍筋与主筋之间点牢。

2)、主筋接长采用单（双）面搭接焊接长，焊接长度10d(5d)，并保证主筋同心度。

（2）、下放钢筋笼施工

1）、下放钢筋笼时采用汽车吊将振动锺吊起，挖机及人工配合插出钢筋笼内，然后汽车吊一并将钢筋笼吊起（起吊过程中钢筋笼有变形或箍筋位移的立即用人工修整到位），等混凝土灌注完成钻机移开后立即开始插入钢筋笼，减少时间差，减小插入难度。

2）、钢筋笼较长时（大于20米），下放钢筋笼需进行双向垂直度观察，发现垂直度偏差超过1/100时及时纠偏避免垂直度过大影响质量。

3）、下笼时先用振动锤及钢筋笼自重缓慢插入，至无法插入时再启动振动锤震动，为防止振动锤振动导致钢筋笼偏位，插入的速度宜控制在1.2~1.5m/min。

6、后压浆技术要求

（1）钻孔桩后压浆技术措施 

1、注浆管选用直径φ25mm，壁厚4mm的铁管，使用前检查验收两端加工连接丝扣。 

2、压浆器采用丝扣连接在注浆管上，并对称地绑扎或点焊在钢筋笼的外侧。 

3、注浆管随钢筋笼同时插入，注浆管连接处的丝扣应缠绕胶带，并用管钳紧固牢靠，每完成一节，须在注浆管内注入清水，检查是否漏水现象，密封性是否可靠。下笼时严禁用蛮力插入，以免损坏钢筋笼和压浆器的堵塞。 

4、为保证每条桩压浆顺畅，混凝土浇筑完养护三天后先用清洁水冲管。   

5、注浆工艺是在混凝土养护3天后开始。先注入较稀的水泥浆然后逐渐加浓。压浆过程中应随时观察压力表数值变化情况，如超出规范要求时，立即排查原因，提出解决方案，落实整改后方可进行下道工序。 

6、注浆液的配合比按设计要求配置，水和水泥用量控制应有专人负责，贮水桶上划定标识控制用水量。水泥浆搅拌完毕后倒入贮浆桶中并按要求过滤，施工时防止水泥中粗颗粒堵塞花管喷嘴，水泥浆在贮浆桶中防止沉淀，要求在贮浆桶中安装一台自制立式搅拌器在注浆过程中对水泥浆液进行二次均匀搅拌。    

7、环切法破除桩头超灌混凝土

以前常规破桩头工艺是采用人工结合空压机和风镐直接进行破除作业，范围小，效率慢，外观差，破除后的桩头质量难以保证。故而采用环切法破桩头工艺。

（1）桩间土开挖。采用小型挖机和人工配合的方式开挖。开挖至离设计标高15cm~30cm时需人工清理至设计标高并找平，严禁挖机直接清理至设计标高，以免破坏桩头质量。

（2）标高控制。基坑开挖完毕后，抄测人员将破除的位置定出，并沿桩身画出切割线。

（3）环切。用切割机沿桩身上标识的切割线切入，深度宜为2～3cm。切割时严禁损伤钢筋。

（4）剥离钢筋。用破碎锤将超灌部分的钢筋外侧混凝土破除， 将钢筋向外剥离，剥离角度不得大于15°，严禁随意弯折钢筋。

（5）桩头截断。桩身钢筋剥离完毕后，将钢钎打入切痕处20～30cm。

（6）吊离桩头。桩头完全断开后，用吊车垂直将桩头吊起运走。避免桩头磕碰损伤凿除主筋。

（7）清理桩头。人工凿出浮渣及凿平桩头，桩身保护层完好无损，保持完整净厚度达到规范设计要求。桩头伸入承台10cm。

8、桩基质量检测与验收

灌注混凝土桩施工完毕28天后进行检测，由专业检测单位进行检测试验，检测桩位由监理单位及建设单位进行会审后确定，施工单位配合进行桩帽的制作工作。施工完成后的工程桩应进行桩身完整性、承载力检验和验收。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、声波透射法及射线法，以及静载试验法。静载试验法简单直观，检测结果易信服，但缺点是堆载使用的配重块的重量达到数百吨乃至上千吨，操作困难、运输麻烦、费时费工；取芯法时最有效、最全面也是最具说服力的检测方法，能检测桩身质量、承载力、断桩、缩进、孔深、成渣厚度等。但缺点是钻芯法为破坏性检测方法，后期对钻出的孔需要处理，取芯深度也有限；声波透射法，检测原理明晰，检测设备简单，使用方法方便，检测准确可靠，既能检测出桩身完整性又能检测出均匀性而被广泛应用。

单桩竖向承载力检测

长螺旋钻孔灌注桩分部分项工程验收包括隐蔽工程验收和检验批、分项工程验收。桩基验收是在桩头破除完成、轴线全部放出来，并在施工单位自检合格后进行桩基验收。提出桩基工程验收申请，桩基分部验收由总监或建设单位负责人组织勘察、设计单位、质监站及施工单位的项目负责人、技术质量负责人，按照验收规范要求、设计要求及其他有关规定进行桩基验收。

结语 随着全球经济的快速发展，建设规模的不断扩大，以人为本和环保的理念不断的加强以及相关法律法规，规范的施工，桩基础的施工技术在不断更新和完善，体现出长螺旋灌注桩桩基工程的重要性和广阔的发展前景。长螺旋钻孔灌注桩后压浆施工技术的应用越来越广泛。但是其施工工艺还存在这一些缺陷问题如：钻孔深度、孔径、混凝土质量不易控制等，需要在施工过程中进行不断的完善，施工过程中不断加强质量控制。

参考文献：[1]刘远煊,卜云飞,杨邯超,等.长螺旋钻孔压灌桩施工技术研究与应用[J].科技创新与应用,2022(1):181-183.

[2]陈福欣.长螺旋钻孔灌注桩在地基处理中的应用[J].价值工程,2021(20):141-143.