长螺旋混凝土压灌桩施工技术

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摘 要：长螺旋混凝土压灌桩又称长螺旋管内泵压混凝土灌注桩，是在我国长螺旋钻机不断改型换代的基础上，由传统的干作业施工发展为湿作业施工的一种新型地基处理桩型。长螺旋混凝土压灌桩以其工效快、造价低、污染小等优点在全国得到了迅速的推广。简要介绍了长螺旋混凝土压灌桩的施工方法，易出现的质量问题和预防措施。

关键词：长螺旋；压灌桩；泵送混凝土；钢筋笼

1 工艺原理

长螺旋混凝土压灌桩就是利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，暂不提钻，将钻杆顶端的软管同混凝土泵出口相连接。然后通过混凝土泵将混凝土通过软管泵入钻杆中，通过钻头上的活开阀门注入已钻成的孔中。随着钻杆的不断上提，混凝土源源不断地注入孔中，由桩底向上压灌成桩，当混凝土顶面高出设计桩顶0.6m左右时，停止泵送混凝土，将已制作完成的钢筋笼放入刚浇筑成型的桩体内，通过人工或机械振动到设计标高形成钢筋混凝土桩。

2 长螺旋压灌桩特点及适用范围

2.1 长螺旋压灌桩的特点

（1）工效高。长螺旋钻机为非循环钻机，其钻杆为麻花钻形式，随着钻杆的转动，进尺较快，成孔迅速。同时桩底无扰动的虚土，不需要进行护壁及清孔，可直接灌注混凝土，减少了许多工序，成桩较快。以￠400的桩为例，一台钻机一天可成桩约400m。

（2）单桩承载力较高。桩底无沉渣虚土，桩底承载力较高，较少出现断桩、缩径、塌孔等质量事故。

（3）施工现场清洁无污染。长螺旋压灌桩不需要进行泥浆护壁，同时钻孔出的土可就地平整，不会出现泥浆外漏等情况。

（4）造价低。桩基施工的工序少，工效高，施工成本较低。同样以￠400桩为例，每米桩的人工和机械费约为21元左右，将比其他桩型节约投资10%~20%。

2.2 长螺旋压灌桩适用范围

（1）地质范围：长螺旋压灌桩主要适用于杂填土、素填土、黏土、粉土、砂层及卵石层（粒径

（2）桩基范围：桩径为400~800mm，桩长小于25m的基础桩、护坡桩。

3 桩基施工工艺

3.1 钻孔

桩机进场后要根据桩长来组装钻塔和钻杆，钻杆之间应连接紧固，每施工2~3根桩时，应检查钻杆连接情况。桩机就位后，检查钻杆的垂直度和钻尖对准桩位的情况，同时检查钻头出活开阀门的关闭开启情况，确保阀门关闭开启灵活，在钻进时将活开阀门关闭。钻尖刚接触地面时，速度要慢。钻进速度应根据土层情况来确定:杂填土、粘性土、砂卵石层为0.2～0.5m/min；素填土、粘性粉土、粉土、砂层为1.0～1.5m/min。

在钻进过程中不得反钻或提升钻杆，当必须反钻和提升钻杆时，须将钻杆提到地面以上，对阀门重新清洗、调试、封口，再行钻进。钻出的土方应随钻随清，当钻到设计深度后，开启钻杆定位器，以便清除钻杆四周的土方。

3.2 混凝土配制

根据桩基混凝土的设计强度等级，配制混凝土配合比。桩基混凝土的坍落度为18~24cm。粗骨料可用碎石或卵石，最大粒径≤2cm；细骨料选用干净的中砂、粗砂，砂率控制在40%~50%。混凝土的拌和用水及混合料、外加剂应符合国家相关要求。

混凝土一般通过混凝土搅拌车运输到施工现场，通过地泵输送到钻杆内。地泵距离桩位应在60m以内，并避免输送管道漏水，保证混凝土在输送过程中不出现堵管和坍落度过分散失。在混凝土施工时，应保证混凝土泵送时的坍落度在控制范围内。每根桩在灌注时应一次成型，避免出现混凝土不足，停止灌注等候混凝土的现象。

3.3 混凝土灌注

当钻杆钻到设计桩底标高并验收合格后开始灌注混凝土。首先将钻杆向上提30~50cm，然后输送混凝土。中心管顶部的混凝土利用其势能，将底部的活门冲开，同时由混凝土输送泵不断送来的混凝土充满中心管，并开始加压。此时应从两个方面观察是否需要提钻:一是混凝土输送泵压力是否超过10MPa；二是中心管顶部的泄气阀是否泄气。如果满足这两方面要求，则可以提钻。提钻的速度与混凝土输送泵的速度相协调，一般以泄气阀不再泄气且泄气阀为闭合状时方能连续提钻。此时，输送泵里的混凝土在压力作用下连续灌入孔内，直至提升到桩顶标高。

3.4 吊装钢筋笼

当混凝土压灌结束后，用钻机将已制作好的钢筋笼吊起，调整钢筋笼垂直度和位置缓慢放入已浇筑完成的桩体内。在钢筋笼下沉过程中，可使人工持振动器或采用在钻机上安装振动杆将钢筋笼助沉到设计标高。当钢筋笼到位后，应用吊筋将钢筋笼固定，以防钢筋笼继续下沉，当混凝土初凝后，钢筋笼即固定在混凝土桩体内。

4 长螺旋混凝土压灌桩常见质量问题及预防措施

（1）斜孔。斜孔产生的原因主要为螺旋钻杆的垂直度不能满足要求；其次在软弱土层向较硬土层过渡时，若接触层面起伏较大，钻进过程中压力过大，钻头易沿软弱层面倾斜造成斜孔。在对准桩位时使钻杆保持垂直，在钻进过程中可进行微调；此外在钻进过程中应保持匀速钻进，不允许猛加压力钻进；在软硬土层交替部位，应采取钻进―提钻―钻进的施工工艺。对已发生的倾斜孔可往复扫孔纠正，若纠正无效，可在原孔内回填粘性土重新钻进。

（2）断桩。断桩有两种原因造成：一是提钻太快，泵送混凝土跟不上提钻速度；二是土质较软，相邻桩位太近，串孔造成断桩。保持混凝土灌注的连续性，可以采取加大混凝土泵量，配备储料罐等措施，每根桩必须在连续提钻不停顿的情况下灌注完毕。如果桩位太近，采用跳打施工，相邻桩施工的施工时间应控制在混凝土初凝后。

（3）钢筋笼上浮。相邻桩施工时，混凝土控制不好串孔造成前一根桩的钢筋笼上浮；有时混凝土配合比控制不好，造成钢筋笼无法沉入。在土质较软，桩距较小的情况下，应坚持采用跳打施工方法，待前一根桩混凝土初凝后再施工。同时应加强对混凝土坍落度和安装钢筋笼与压灌混凝土之间的时间间隔的控制，避免混凝土坍落度较小钢筋笼无法沉入的现象。

5 结语

长螺旋混凝土压灌桩作为地基处理的一种新型桩型已经在我国地基处理领域逐步得到推广，它以其质量稳定、价格低廉、环境成本较低、施工简单等优点成为地基处理行业中的又一个亮点。

参考文献

［1］于军，王玉涛.长螺旋钻孔压灌砼桩施工质量控制技术［J］.岩土工程界，2002，（5）:9.