1、地基基础和地下空间工程技术之地基基础和地下空间工程技术之 长螺旋钻孔压灌桩技术长螺旋钻孔压灌桩技术二组成员:201 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩 利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提钻的同时利用混凝土泵通过钻杆中心通道，以一定压力将混凝土压至桩孔中，混凝土灌注到设定标高后再借助钢筋笼自重或专用振动设备将钢筋笼插入混凝土中至设计标高，形成的钢筋混凝土灌注桩。3基本规定DBllT5822008301 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩的设计根据工程需要按JGJ94建筑桩基技术规范、DBll489建筑基坑支护技术规程、GB50007建筑地基基础设计规范等标准的有关规定执行。302长螺旋钻孔压
2、灌混凝土后插钢筋笼灌注桩所用材料、成品、半成品质量应符合设计及相关标准的规定。303基坑支护桩采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩成桩工艺施工时，不宜采用不均匀配筋。304施工前应做成桩工艺试验，确定钻进速度、钻杆提升速度、混凝土坍落度、泵送速度、钢筋笼沉放工艺等工艺参数。试桩数量不宜少于3根。305施工中各工序应连续进行，缩短间隔时间。如间隔时间超过混凝土初凝时间，地泵及管内混凝土应进行处理。成桩完成后，应及时清除钻杆及软管内残留的混凝土。长时间停置时，应用清水将钻杆、泵管、地泵清洗干净。DBllT58220084施工工艺 41材料要求411混凝土宜采用和易性、泌水性较好的预拌混凝土，强
3、度等级符合设计及相关验收规范要求，初凝时间不少于6小时。灌注前坍落度宜为220260mm。412水泥强度等级不应低于P0325，质量符合GBl75硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的规定，并具有出厂合格证明文件和检测报告。413砂应选用洁净中砂，含泥量不大于3，质量符合JGJ52普通混凝土用砂质量标准及检验方法的规定。414石子宜优先选用质地坚硬的粒径516mm的显石或碎石含泥量不大于2，质量符合JGJ53普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的规定。415粉煤灰宜选用I级或级粉煤灰，细度分别不大于12和20，质量检验合格，掺量通过配比试验确定。416外加剂宜选用液体速凝剂，质量符合相关标准要求，掺
4、量和种类根据施工季节通过配比试验确定。417搅拌用水应符合JOJ63混凝土搅拌用水标准的规定。418钢筋品种、规格、性能符合现行国家产品标准和设计要求，并有出厂合格证明文件及检测报告。主筋及加强筋规格不宜低于HRB335钢筋，箍筋可选用HPB235钢筋。42施工机具421 成孔设备：长螺旋钻机动力性能满足工程地质水文地质情况、成L直径、成孔深度要求。422灌注设备：混凝土输送泵，可选用4560m。规格或根据工程需要选用；连接混凝土输送泵与钻机的钢管、高强柔性管，内径不宜小于150mrn。423钢筋笼加工设备：电焊机、钢筋切断机、直螺纹机、钢筋弯曲机等。424钢筋笼置人设备：振动锤、导入管、吊车
5、等。425 其它满足工程需要的辅助工具。43施工准备431地上、地下障碍物处理完毕，达到“三通一平”，施工用临时设施准备就绪。432正式进场施工前应对整套施工设备进行检查，保证设备状态良好，禁止带故障没备进场。433做好与灌注桩施工相关的水、电管线的布置工作。施工现场内道路、基坑坡道应符合设备运输车辆和起吊设备的行驶要求，对软弱地面进行碾压或夯实等加固处理。434设备组装时应设立隔离区，专人指挥，严格按程序组装。435安排材料进场，按要求进行原材料复试。436开工前应对施工人员进行质量、安全技术交底，并填写技术交底记录与安全交底记录，并对设备进行安全可靠性检查确保施工安全。44施工工艺441长
6、螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工工艺流程如图4 41。图441 长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工工艺流程442放线定位：按桩位设计图纸要求，测设桩位轴线、定位点，并做好标记。443钻机就位：钻机就位后，保持钻机平稳、调整钻塔垂直，钻杆的连接应牢固。444钻机定位后，进行预检，钻尖与桩位点对中钻机启动前应将钻杆、钻尖内的土块、残留的混凝土等清理干净。445钻机成孔：钻进速度根据地层情况按成桩工艺试验确定的参数进行控制。446钻机钻进过程中，不宜反转或提升钻杆-如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封堵。447桩间距小于13m的饱和粉细砂及软土层部位宜采取
7、跳打的方法，防止发生串孔。448达到设计桩底标高终孔验收后，进行压灌混凝土作业，首次泵送前或停工时间过长时，应先开机润管。449混凝土开始压灌时，宜先提升钻杆200300mm，开始泵送混凝土，确认钻头阀门打开后方可提钻。混凝土的泵送宜连续进行，边泵送混凝土边提钻，提钻速率按试桩工艺参数控制，控制提钻速率与混凝土泵送量相匹配，保持料斗内混凝土的高度不低于400mm，并保证钻头始终埋在混凝土面以下不小于1000mm4410冬期施工应采取有效的冬施方案。压灌混凝土时，混凝土的人孔温度不得低于5。4411 当气温高于30C时，应在混凝土输送泵管上采取降温措施。4412混凝土灌注充盈系数不得小于1l 0
8、。4413 混凝土试块留置应按有关规定执行。4414钢筋笼制作：按设计要求的规格、尺寸制作钢筋笼，刚度应满足振插钢筋笼的要求，钢筋笼底部应有加强构造，保证振动力有效传递至钢筋笼底部。4415桩身混凝土灌注完成后应立即进行钢筋笼插入作业。4416将振动用钢管在地面水平穿人钢筋笼内，并与振动装置可靠连接，钢筋笼顶部与振动装置应进行连接。钢筋笼吊装时，应采取措施，防止变形，安放时对准孔位，并保证垂直、居中。4417在插入钢筋笼时，先依靠钢筋笼与导管的自重缓慢插入，当依靠自重不能继续插入时，开启振动装置，使钢筋笼下沉到设计深度，断开振动装置与钢筋笼的连接，缓慢连续振动拔出钢管。钢筋笼应连续下放，不宜停
9、顿，下放时禁止采用直接脱钩的方法。4418桩体达到一定强度(灌注后37天)后，方可进行开槽及桩间土挖除等土方清理工作。DBllT58220085质量标准501施工前应对钢材等原材料进行检测，质量符合国家标准规定。502施工过程中应对成孔、混凝土灌注、钢筋笼制作安装等进行全过程检查。503施工结束后应检查混凝土强度、桩体质量及其承载力。504主控项目施工质量应满足表504的规定。长螺旋钻孔压灌桩 简介 适用范围 优点 施工工艺流程 关键工序施工要点 施工中常见问题及处理方法 工程实例长螺旋钻孔压灌桩长螺旋钻孔压灌桩是在长螺旋钻孔灌注桩长螺旋钻孔灌注桩基础上发展的一种新型的桩基础施工手段，是建设部
10、推广的2010版建筑业十项新技术之一。近些年来,这种成桩技术在我国数量众多工业与民用建筑工程中得到广泛应用。区别：长螺旋钻孔区别：长螺旋钻孔灌注桩灌注桩与长螺旋钻孔与长螺旋钻孔压灌桩压灌桩1、后者在前者的范围之内。、后者在前者的范围之内。2、长螺旋钻孔灌注桩：一般指的早期的一种工艺，即长螺旋钻孔空转清孔、长螺旋钻孔灌注桩：一般指的早期的一种工艺，即长螺旋钻孔空转清孔提钻提钻下钢筋笼灌注混凝土；下钢筋笼灌注混凝土；3、长螺旋钻孔压灌桩：一般是指在早期的工艺基础上演化出来的，即长螺旋、长螺旋钻孔压灌桩：一般是指在早期的工艺基础上演化出来的，即长螺旋钻孔空转清孔提钻钻孔空转清孔提钻200mm通过长螺
11、旋钻钻杆中心向内压力灌注混凝土通过长螺旋钻钻杆中心向内压力灌注混凝土（边提钻边压入）下钢筋笼（连同振动棒一同下入（边提钻边压入）下钢筋笼（连同振动棒一同下入）振捣成桩。）振捣成桩。显然，后者较前者的适应范围更广，效果也更佳。显然，后者较前者的适应范围更广，效果也更佳。桩机的种类桩机的种类步履式长螺旋钻机示意图长螺旋钻孔压灌桩长螺旋钻孔压灌桩适用范围适用范围:（1）适用于建(构)筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩,且 适用于地下水位以下施工。（2）适用于填土层、粘土层、淤泥土层、粉土层、砂土层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙 层等不良地质条件下成桩。长螺旋钻孔压灌桩的优点：(1
12、)(1)成桩质量好成桩质量好 混凝土由钻杆中心向孔中压入，材料密实、断桩与缩颈现象少，桩孔周围土受到挤密，不易发生地表隆起、坍孔、缩径等不良现象，总体来说成孔质量好。(2)(2)施工经济性好施工经济性好 此法由钻机直接钢筋笼调入，主要设备仅长螺旋钻机、钢筋笼插入机械，大型机械的投入量少，施工方便简单。(3)(3)单桩承载力高单桩承载力高 由于不间断压灌混凝土成孔，桩孔周围的土具有较高的侧摩阻力，桩基承载力、抗拔力均有提高，且成桩具有变形较小、稳定性好的特点。(4)(4)施工效率高施工效率高 穿硬土层能力强，成孔成桩一机一次完成，操作简便施工速度快,工期较短。(5)(5)适用性好适用性好 此种工
13、艺不仅可在粉土、粘性土、填土等条件下使用，还可适用于软土、流沙层、以及地下水位较高等不良地质条件。施工流程 长螺旋钻孔压灌桩施工依靠输送泵、长螺旋钻机、钢筋笼振动器以及输送管道配套施工，利用长螺旋钻机，钻孔至设计预定标高，在提钻的同时用混凝土泵通过钻杆中心通道，以一定的压力将混凝土压灌至桩孔中，压灌到设定标高后，再借助专用的振动设备将钢筋笼插入混凝土中至设计标高。施工工艺流程图如右图所示：关键工序施工要点关键工序施工要点 钻进成孔 提钻、压灌混凝土 压入钢筋笼这三道工序不仅施工难度大，工艺要求高，而且对成桩质量有着重要的影响一、钻进成孔对于成孔质量，一般是从钻孔深度钻孔深度和垂直度垂直度两个重
14、要指标进行控制的。钻孔深度的保证措施钻孔深度的保证措施是在地面以上用钢卷尺丈量钻具长度，并做好孔深标记。钻至孔深标记处后，钻进过程中，由质量检查人员检查验收后方可终孔。钻孔垂直度保证措施钻孔垂直度保证措施是加大桩机的支承面积，以使得桩机处于稳定、加固状态，在钻进过程中，时常对钻杆与钻架的垂直度进行校验核对。若在钻孔过程当中，出现钻杆的垂直度发生偏离，则应当充分运用钻机自身铅垂系统钻机自身铅垂系统以实时将偏离纠正。此外在钻孔过程中还应选择合适的钻头，不得反转或提升钻具，以防下口进水涌泥，地层反转带上来的土应随钻随清。二、提钻、压灌混凝土成孔经确认满足要求后，即进行现场搅拌砼地泵输送。提钻的同时，
15、开启混凝土输送泵，提钻速度一定要控制好。灌至地表后，停止灌注，并做好记录，分析桩的充盈情况。严格监督搅拌过程，加强进场监控、抽检；根据规范留置试块检验砼强度。提钻前检查钻杆顶端放气阀是否通畅，并确保其通畅，防止混凝土中积气而造成桩顶砼有空洞。控制钻具控制钻具提升速度和混凝土泵送速度相一致，严禁过快和过提升速度和混凝土泵送速度相一致，严禁过快和过慢，避免扩径或缩径。慢，避免扩径或缩径。泵送混凝土时，应随时保持储料斗内砼面高度，以防泵入空气造成堵管。加强各工序之间配合，尽量缩短成桩时间。若长时间停置时，应及时清洗地泵、泵管以及钻杆。为确保桩顶质量，砼灌注应至设计标高以上1.0m。三、压入钢筋笼钢筋
16、笼在按设计制作完成后，应将端头钢筋弯向中心，做成一个尖锥状，并对尖锥做一定的焊接加固处理。因为倒插钢筋笼时振动锤要给钢筋笼一定的因为倒插钢筋笼时振动锤要给钢筋笼一定的冲击力冲击力，所以以上构造措施都是保证钢筋笼底端头保证钢筋笼底端头的结构强度的结构强度，使钢筋笼能完好的下至孔底。钢筋笼笼底大样图如图2所示。钢筋笼制作完成后，待要进行插钢筋笼作业之前，将振动锤的振杆插入钢筋笼，并与振动锤连接好。吊车吊钩钩住振动锤，将振动锤和钢筋笼一同吊起，成竖直状态。然后下放钢筋笼与振动锤，慢慢将钢筋笼沉入混凝土中，达到设计标高后即可拔出振动锤。施工中常见问题分析与处理方法 在施工过程中，难免会出现各种问题，对
17、常见问题加以分析,并提出合理的处理方法是十分必要且有意义的。以下列举了几种施工中常见的问题，及其处理方法。以下列举了几种施工中常见的问题，及其处理方法。1.1.导管堵塞导管堵塞2.2.桩位偏拉桩位偏拉3.3.窜孔窜孔4.4.断桩、夹层断桩、夹层5.5.桩身混凝土强度不足桩身混凝土强度不足6.6.钢筋笼无法沉入钢筋笼无法沉入1.1.导管堵塞导管堵塞产生堵管的主要原因产生堵管的主要原因:(1)混合料配合比不合理，搅拌质量有缺陷。(2)施工操作不当。(3)冬期施工防冻措施不当。控制措施控制措施:(1)对粗骨料的粒径、混凝土的配比和坍落度进行控制，使其符合要求,坍落度应控制在18Omm一200mm之间
18、。(2)灌注时，管路弯曲不宜过大，每次拆卸都必须对导管进行彻底清洗。(3)冬期施工,如果使用热水提高混凝土的温度,必须严格控制水温,最高温度不宜大于60,以防止堵管现象。2.2.桩位偏拉桩位偏拉偏桩分为偏桩分为:垂直度超标;桩平面位置偏差。产生原因产生原因:场地问题，地层原因，桩机对位不准确等。控制措施控制措施:（1）为防止钻机偏斜，开钻前确保地下无障碍，并对场地进行压实平整。（2）认真进行桩位放样,及时复核测量结果保证误差不超标。（3）施工前与钻进过程中随时注意检查钻机的水平度和垂直度。3.3.窜孔窜孔产生原因产生原因:钻杆在钻进过程中对周围的土体产生扰动,使得土体发生液化现象。这种现象常发
19、生在土层中有松散饱和粉土或粉细砂的情况下。控制措施控制措施:(1)采用间隔跳打的方式。(2)为减少对已成桩的扰动影响，在窜孔区域应较少打桩推进排数。(3)在条件允许的情况下适当提高钻进速度。4.4.断桩、夹层断桩、夹层产生原因产生原因:(1)提钻速度过快,泵送的混凝土量不足,产生拔空;(2)由于桩间隔过近发生窜孔。控制措施控制措施:(1)混凝土灌注不得间断,也可适当增加混凝土的泵送量。(2)控制提升速度，中心钻杆内混凝土不得少于0.2m。(3)灌注混凝土过程中如果发生断桩现象，应马上停止灌注混凝土,重新成孔灌桩。5.5.桩身混凝土强度不足桩身混凝土强度不足产生原因产生原因:为保证和易性达标，常
20、加入粉煤灰，但粉煤灰的加入会使混凝土的前期强度降低，如果粗骨料粒径偏小或地下水位过高，加之用水量控制不当，混凝土易发生强度不足的现象。控制措施控制措施:(1)对粗骨料级配进行优化。坍落度较大时,可采用0.5-1.5cm的碎石，还可根据实际情况，在不增加砂率的前提下适量加入2一4cm碎石。(2)在选择外加剂时,宜使用早强型减水剂,避免普通泵送剂的使用。(3)水下混凝土的强度可适当提高。6.6.钢筋笼无法插入钢筋笼无法插入产生原因产生原因:(1)混凝土配合比不良。(2)桩身受桩周土的挤密难以下放。控制措施：控制措施：(1)改善混凝土和易性，优化混凝土配合比，保证粗骨料的级配和粒径达标。(2)合理选择外加剂。(3)钢筋笼吊放时严格控制其垂直度并保证对位的准确性。谢谢大家！
