吴其达探讨后插钢筋笼成桩技术在工程中的应用

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摘要：笔者结合某项目工程实例，对后插钢筋笼成桩的施工工艺、配套设备、机具、施工要点及质量控制中需要注意的事项进行总结分析。

关键词：后插钢筋笼；成桩工艺；质量控制

Abstract: The author, based on a project instance, summarize and analyze the need for attention inserted after the pile reinforcement cage construction technology, equipment, machinery, construction elements and quality control.

Keywords: insert after the reinforcement cage; into piles process; Quality Control

中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号：

后插钢筋笼成桩技术是近期兴起的一种新的成桩技术，具有施工方法简单，成桩速度快，降低成本，对环境无泥浆污染等优点。根据工程实践，对后插钢筋笼成桩技术的适用条件、施工工艺及质量控制中的注意事项进行了总结和分析。

1 场地工程地质条件及水文地质条件

1.1 工程地质条件

勘查报告将勘探范围内的土层划分为人工堆积层和第四纪沉淀层两大类，并根据各土层岩性及工程性质指标对各土层进一步划分为1～7个大层。对本次施工范围有影响的土层分层如下。

（1）表层为厚0.70～4.20m不等的房渣土①层，粉质粘土、粘质粉土填土①1层。

（2）人工堆积层以下为第四纪沉淀层：

1）黏质粉土、砂质粉土② 层，粉质黏土、重粉质黏土②1层，黏土②2层，砂质粉土、粉砂②3层；

2）黏质粉土、砂质粉土③ 层，粉质黏土、重粉质黏土③1层，砂质粉土③2层；

3）细砂、中砂④ 层，粉质黏土、黏质粉土④1层，含有机质黏土、含有机质重粉质黏土④2层；

4）卵石、圆砾⑤ 层，细砂、中砂⑤1层；

5）黏质粉土、粉质黏土层，重粉质黏土⑥层、黏土⑥1层，砂质粉土⑥2层，细砂⑥3层；

6）卵石⑦层，细砂、中砂⑦l层。

以上各土层分布情况及其物理化学性质指标详见岩土工程勘察报告所附“工程地质剖面图”及附表（“低层岩性及土的物理化学性质综合统计表”）（略）。

1.2 水文地质条件

现场钻探期间，于钻孔中实测到3层地下水，各层地下水类型及钻探期间实测水位见表l。

表1

2 施工工艺及配套设备

2.1 施工工艺

利用长螺旋钻机、强制式混凝土搅拌机（或采用商品混凝土）、混凝土泵以及混凝土输送管等配套设施进行素混凝土成桩。桩体是由长螺旋钻机成孔后将搅拌好的混凝土利用泵机打入孔中，在拔管过程中利用高差产生的重力及混凝土泵的压力将混凝土自振捣实，连续作业成孔成桩一次完成，形成素混凝土桩。

这样在成桩过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身，使其具有水硬性。然后利用振动锤与心管组成的送笼设备与钢筋笼进行组装，将组装完毕的设备进行吊装后，利用心管将振动锤动力传至笼底，将钢筋笼送入素混凝土桩中，形成钢筋混凝土灌注桩。

施工工艺流程：桩定位及相关报验钻机就位质检检验开孔钻至设计孔深提钻并同时压灌混凝土至孔口送笼设备及钢筋笼组装吊放钢筋笼对位、启动设备送钢筋笼至设计标高验收成桩。

2.2 设备选型

成孔设备采用cfg-25型长螺旋钻机，动力为2×55 kW，主要考虑卵石层钻进对设备动力有较高的要求；吊装设备采用25t KATO轮式汽车吊；送笼设备动力采用Dz-22型振动锤；泵送设备采用Th40混凝土泵。

2.3 配套机具

配套设备为本工法的关键。设备主要由DZ-22型振动锤及心管组成，两者采用法兰盘连接组成钢筋笼送人设备。DZ-22型振动锤功率22kW， 自重2.5t，激振力140kN，工程实践证明设备动力适中，自重合理。心管采用219㎜、壁厚12㎜无缝钢管，以防止设备在起吊过程中发生弯曲变形。

2.4 施工工艺要点

2.4.1 钢筋笼加工

为了防止钢筋笼放入过程中刮擦孔壁，本工艺的钢筋笼加工要求笼底进行收口，即事先将钢筋笼底部在0.5～0.8m范围内的主筋向内弯折10°～15°。笼底收口要求不大于心管的直径，底部钢筋收拢后并进行焊接。为防止在送笼过程中发生击穿，在收口外侧加箍圈一个并与主筋焊接牢固，箍圈直径不大于心管直径。除此之外，钢筋笼的加工要求与一般灌注桩要求相同。

2.4.2 送笼设备

送笼设备为振动锤与心管的组合，心管的长度与钢筋笼的长度要相适应，一般来说，心管长度比钢筋笼长1.5～2.0 m为宜。心管过短不能抵达钢筋笼底部，不能达到送笼的效果；心管过长在起吊过程中容易发生弯曲变形。

2.4.3 钢筋笼与设备的组装

首先将心管穿入钢筋笼内部，心管应压住钢筋笼底部，顶部高于钢筋笼顶，然后将挂笼钢丝绳通过u型环与钢筋笼连接，以便在起吊过程中能保持设备与钢筋笼同步起吊。为安全起见，挂笼钢丝绳采用2根，进行对称安放。

2.4.4 钢筋笼的送入

在组装完成后，用吊车通过起吊钢丝绳将钢筋笼吊至压灌完毕的孔口，调整钢筋笼底的方位，使笼底与孔心对中，然后徐徐下放钢筋笼，在自重不能使钢筋笼继续下沉时，启动振动锤，继续下放钢筋笼至设计标高。

完成钢筋笼的送入后，打开挂笼钢丝绳进行送笼设备的起吊，起吊速度采用中速，速度过快易造成桩体的空心形成缺陷。在心管出混凝土面后停止振动，完成一个送笼过程。

3 质量控制注意事项

3.1为防止电缆磨损造成短路及触电事故，应对易磨损的部位（接线盒及电缆固定端）进行加厚保护并加强固定，还应经常进行检查及时进行保护。

3.2顶丝（作用是调节传动带的松紧程度）松动易造成传送带的松动，降低激振力，影响下笼效果，因此要对设备进行经常的检查，并进行相应的维护。

3.3由于在施工过程中心管不断入混凝土，在管的内壁上容易形成混凝土附着层，随时间的延长，心管内附着的混凝土不断增多，容易造成心管的堵塞进而使送笼时阻力增大及孔内混凝土被排挤到孔外等现象。为防止附着层产生，应及时对心管进行清理。比较有效的方法是在心管上部加进水管，在每次送笼完成后对心管进行清洗。

3.4为保证混凝土桩压灌饱满，避免出现缩颈或断桩造成钢筋笼送入困难，在压灌过程中应根据泵量的大小控制提钻速度，使钻头始终埋在混凝土中0.5～1.5 m，使压灌饱满，从而保证施工质量。

3.5钢筋笼加工必须保证收口部位居中，不能偏向一边外，在吊装下方钢筋笼时必须保证钢筋笼垂直，否则容易造成钢筋笼收口部位插壁，从而造成送入困难。

3.6钢筋笼底部收口焊接必须牢固，否则可能造成心管从底部传出，无法将振动力传至钢筋笼，造成下隆笼失败。

3.7在施工过程中，有的钢筋笼可能采用不均匀配筋，在钢筋笼的下放过程中必须保证钢筋笼主要受力钢筋的朝向，最好的办法是将不均匀配筋刷红漆以示区别，在钢筋笼下放过程中能一目了然。

3.8在打桩以前，必须对地下障碍物有充分的了解，如果地下存在类似钢绞线等硬质障碍物，可能造成钻头损坏及桩位位移等不良后果。

4 结束语

该项目工程护坡桩共有320根，桩径800mm，桩距1600mm，桩长从17.20～11.70m不等，使用此工法平均每天能成桩10根左右，最快每天能完成l4根。通过全过程的质量控制，本工法发挥了施工效率高及施工现场清洁等优势。

参考文献

JGJ94-2008，建筑桩基技术规范

李志勇;长螺旋反插钢筋笼基础桩施工工艺[J];山西建筑;2007（21）

尹志宏;长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼在施工中的问题[J];山西建筑;2011（02）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。