浅谈超流态混凝土灌注桩技术的应用

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摘要：现代建筑工程的多元化开发及规模化发展，推动了建筑施工技术的不断研发和创新。超流态混凝土灌注桩作为复杂地形下的桩基施工技术，通常被用作杂填土、素填土、粘土、粉土、砂土、卵石层等地层，深度在25m以内的基础桩、护坡桩施工。

关键词：建筑工程超流态混凝土灌注桩应用研究

近年来随着城市建设的发展，高层建筑的林立，提高桩基设计承载力技术措施及施工的水平尤为重要。尤其是国内一些大中型城市近年来地下水位的提高，人工挖孔桩和机械预成孔灌注桩受到的限制越来越多，所以急需一种新的桩型。前几年。国内一些地区曾经用钻孔压浆桩。但钻孔压浆桩桩身是无砂混凝土，脆性较高，强度不足。在新的建筑地基设计规范修订应用以后，桩身混凝土要求混凝土强度等级更高，在这种情况下急需一种新的施工工艺，以解决过去一些桩型的不足。超流态混凝土灌注桩首先解决了地下水回升的问题；其次桩身强度可以根据设计要求进行混凝土强度等级设计和施工；第三水泥用量少、原材料来源广泛，成本较低；第四超流态混凝土摩擦系数低，流动性好，抗分散性好，石子能在其中悬浮，易于钢筋笼的插入；第五适用范围广，既可以适用于条形基础、独立基础。也可适于筏基和箱型基础以及进行地基处理工程、桥梁、码头等工程的应用。

一 超流态混凝土灌注桩技术优势

超流态混凝土灌注桩应用广泛，不受地下水位限制，所用混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好，所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌混凝土，操作简便，混凝土灌注速度快，成桩质量好，降低造价，效果显著。超流态混凝土压灌桩主要适用于杂填土、素填土、粘土、粉土、砂土、卵石层等地层；桩径300-900mm，深度在25m以内的基础桩、护坡桩。具有如下技术优势：

1 超流态混凝土桩施工工艺，机械化程度高，适应性强、施工进度快，适用于软土层、淤泥层、流沙层及卵石层等不良地质条件下成桩。不受地下水位环境条件的制约，在桩间距较小的情况下，施工可连续进行，施工工效高。

2 相对于冲孔灌注桩而言，在同一地质条件下，超流态混凝土桩的单桩承载力高，孔底不留虚土残渣，可充分提高桩端的承载能力，穿硬土层能力强，不易产生断桩、缩径、塌孔等质量缺陷，施工质量容易得到保证。

3 超流态混凝土流动性好，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析现象，钢筋笼的置入相对容易。超流态混凝土桩施工中不需进行泥浆护壁、排污和降水处理，低噪音、不扰民、有利于施工现场的文明管理。

4 超流态混凝土桩施工的综合效益较好，施工操作程序简便， 在地下水位以下施工时，可省去泥浆护壁降水等技术处理，可有效节省综合成本费用，工程成本与其他桩型相对低廉，整体效益较高。

二 施工机械设备准备计划

施工机械必须保证基础桩施工进度和质量要求。准备进场的施工机械根据最终的设计方案确定。根据进度计划安排，对基础工程中使用的各种设备，在进场前进行全面的检修，以保证各种设备在施工中正常运转，并配备足够易损件。

三 材料进场检(试)验计划

施工用钢筋等材料必须保证桩基础施工进度和质量要求。材料进场的数量根据设计方案确定，根据工程进度计划安排分阶段分批次组织进场，尽量节省堆放场地，避免挤占加工场地。

对基础工程中使用的各种原材料，在进场后进行全面的验收，以保证在施工中使用合格的原材料，并及时送检。

四 施工现场准备

1)待总包单位(监理单位)对工程相关文件批复后，尽快组织材料进场，并及时送检原材料。2)人员、施工机械准备：工地施工人员、所用机械设备按施工组织设计的进度计划，分批分期进驻现场。3)复测基线、水准基点。4)组织施工技术交底。5)准备施工记录表格及对监理工程师的各项报表。

五 超流态混凝土灌注桩施工工艺

超流态混凝土灌注桩的工艺原理是利用长螺旋钻机进行钻孔至设计标高，停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的孔口，压灌超流态混凝土，压灌至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体，在压灌混凝土到桩顶时，灌入的混凝土要超出桩顶，以保证桩顶混凝土强度。

超流态混凝土灌注桩的工艺流程主要包括桩位选址放样设备组装安放钢护筒钻孔机就位按设计钻孔提升钻杆并泵注超流态混凝土提出钻杆放入钢筋笼成桩桩头处理桩顶保护措施，具体施工方法如下：

1 桩位选址放样

平整场地，进行放线，组装设备，安放钢护筒，保障钻机的科学就位。结合场地实际情况铺设枕木或钢板，使钻机支撑稳定，及时调整钻机功能部件，确保成孔垂直度，检测桩口标高、确定钻孔位置及深度。

2 制作钢筋笼架

钢筋笼主筋与加劲箍筋必须焊接，针对不同级别的钢做主筋时可适当设置弯钩造型，弯钩长度不小于钢筋直径的6.25倍，在钢筋笼下端5米处宜将主筋向内侧弯曲；根据桩身需求，及时搅拌混凝土浆液，保障超流态混凝土的质量。

3 成孔灌注下桩

桩孔位置定位准确后，启动钻机下钻钻孔，保持下钻速度的平稳性能，严防钻机在钻进中倾斜错位，当发现不良地质情况或地下障碍物时应立即停钻，并及时处理，成孔达标后，提起钻杆并同时泵送压注液态混凝土，及时下桩。

4 安放钢筋笼架

利用钻机自备吊钩将钢筋笼架竖直吊起并垂直于钻孔上方，将钢筋笼架扶稳旋转并置入钻孔中，并用振动器将其压入并固定在预设标高位置，成桩后对混凝土强度等级进行检验

5 桩顶保护处理

当钻孔灌注的超流态混凝土凝固成型后，要及时处理桩头部位的滞留的混凝土残渣，保障灌注桩柱的强度质量，并采取合理保温遮覆措施，针对桩顶进行科学的护理，形成超流态混凝土灌注桩。

六 超流态混凝土灌注桩的质量控制

超流态混凝土灌注桩施工过程中，要采取科学手段加强灌注桩的质量控制。工前进行技术交底，明确质量设计标准；随时检测灌注桩的质量，确保灌注桩体的外观质量及整体性强度性能。超流态混凝土灌注桩施工的质量控制要点如下：

1钻孔的质量控制

钻机引点就位前要对桩位进行复测定位，保持钻机稳定性能，钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度，控制钻杆垂直度，防止钻机在施工中出现钻孔歪斜现象发生。

2混凝土质量控制

超流态混凝土的原材料必须经过严格的质量检测，石子、水泥、外加剂的型号要符合需求，必须严格控制混凝土的水灰比例，优化拌制程序，提高混凝土的和易性，避免混凝土发生离析。

3 钢筋笼的质量控制

钢筋笼架作为增加灌注桩强度性能的必要材料，在榨汁过程中，要根据设计要求，严格控制钢筋箍筋和主筋的质量配比，保障各接口焊接点的缜密性，确保钢筋笼架的牢固性。

4 灌注成桩技术控制

超流态混凝土泵送施工时，要严格控制钻杆提升速度，要通过混凝土泵送对钻杆产生的上顶力，调整提钻速度，确保提钻速度与混凝土浇注速度相协调。提钻杆前，要求钻杆内的混凝土高度高出地面，减少桩身灌注时间。

5 灌注桩的质量控制

在将钢筋笼下放孔内之前，必须保障钢筋笼架的垂直连续放入，严禁钢筋笼碰撞孔壁，造呈孔壁坍塌。保障混凝土的泵送及灌注速度适中，冬季施工时，要及时针对桩顶实行保温护理措施，防止混凝土强度弱碱。

结束语：

总之，超流态混凝土灌注桩作为现代建筑施工技术，改善了地层结构的强度性能，加强了地基的承载力，具有抗拔力大，承载性高、稳定性好的技术优势，尤其在软土地基处理上效果更为显著。随着当前工程建设规模的不断拓展，超流态混凝土灌桩技术，必将成为现代复杂环境条件下的地质成桩施工的重要技术。