浅析长螺旋钻孔灌注桩施工技术
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摘要：文章结合工程施工经验，对长螺旋钻孔灌注桩施工技术进行了探讨。
关键词：长螺旋钻孔灌注桩；超流态细石混凝土；施工技术
1工程概况
山海城邦（西山区第47号城中村改造片区一期工程）位于昆明市西山区昆州路与益宁路交汇处，总建筑面积近130万平米，建筑高度80m～140m，是集住宅、办公、商业、地下车库等功能于一体的大型高档综合社区。
本工程基础埋深达17m，连体地下室基础采用“抗拔桩+筏板”基础形式。其中长螺旋钻孔灌注桩设计数量有近5000根，直径500mm，长度17m～20m。
2工程地质、水文地质条件
昆明市处于中亚热带低纬度高海拔地区，属于夏无酷暑、冬无严寒、干湿季分明的亚热带季风气候。由《岩土工程详细勘测报告》显示，场地内分布的地层有：人工填积层、第四系全新统冲洪积层，第四系全新统冲湖积层，泥盆系中统海口段。其中筏板基础底～桩端持力层之间包括粘土、粉质粘土、粉砂土层。
拟建场地地下水对本工程影响较大的主要为上层滞水。上层滞水主要赋存于人工填积层中，主要受大气降水、生产用水的渗漏补给。
3周边环境条件
场地位于昆明市西山区马街片区，地处昆明市西部滇池西岸。昆明市西部客运站东南侧，场地东侧为昆明西火车站，南临马街中路，西临春雨路，北临益宁路。公路交通十分便利。本场地属于昆明市城中村改造片区，征地后民房被拆除，因此本场地内不存在需要保护的地下管网。项目紧邻昆明市第一中学、昆明市第十九中学、西山区人民医院、西山区妇幼保健院、西山区委党校等事业单位。如图所示：
4长螺旋钻孔灌注桩设计
本工程基础埋深近17m，远远低于抗浮设计水位4.5m的要求，因此连体地下室基础采用“抗拔桩+筏板”基础形式。
根据工程地质情况，本工程不适合采用易缩径、塌孔，质量难以控制的常规钻孔灌注桩；根据周围环境情况，本工程也不适合采用噪音特别强烈的常规的钻孔灌注桩。基于以上情况，本工程适合选用静压预制桩、长螺旋钻孔灌注桩两中桩型。另外，由于静压预制桩作为抗拔桩使用的时候，不能接桩。而市场上单节预制桩最长仅为12m，不能满足部分连体地下室的抗拔要求。因此，连体地下室下沉广场部位皆设计为长螺旋钻孔灌注桩，数量多达近5000颗，直径500mm，长度17～20m。如下图所示：
长螺旋钻孔灌注桩示意图
5施工准备
5.1机械配置
根据项目桩基础工程施工总体安排，结合现场实际情况，我公司机械配置如下表：
机械配置表
机械名称 型号 数量 备注
长螺旋钻孔灌注桩机 JZB90型 3台 需要配备500mm钻杆
地泵 HTB60.16.110SU 3台 连接砼钻孔灌注桩机浇灌砼
装载机 50型 3辆 配合长螺旋桩机引孔清土
挖掘机 60型 1台 配合长螺旋桩机正常打桩及引孔
吊车 20t 3台 配合长螺旋钻孔桩机正常打桩
振动锤 / 3台 协助钢筋笼的插入
5.2人员配置
每台长螺旋钻孔灌注桩施工需配置人员如下表（不包括各种机械的司机）：
人员配置表
工种 测量员 砼工 钢筋工 小工
人员数量 2 1 5 2
5.3材料配置
钢筋根据施工进度情况，提前15天备料；采用预拌超流态混凝土。
5.4场地准备
现场水、电接驳点准备妥当，平面坐标控制点、高程控制点复核无误。对地基承载力小的软土场地铺垫砖渣，确保长螺旋钻孔灌注桩机顺利施工。场地四周已设置临时排水沟排走上层滞水，防止粘土场地被水浸泡。
6施工方法
6.1施工测量
依据平面坐标制点通过全站仪将桩位投影至基坑底的施工区域内，桩位确定后，在中心位置采用50cm长Ф8钢筋插入土中，根据需要做好标识，然后画出桩外皮轮廓线的圆周，便于对位、插桩。桩位放样完毕进行编号后报请监理工程师进行桩位复核。
6.2桩基就位钻孔
钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保桩身垂直度容许偏差不大于 1%。现场采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。
6.3浇灌混凝土
由于长螺旋钻孔灌注桩施工工艺为先浇灌混凝土，后插入钢筋笼，因此此类桩对混凝土要求非常高。本工程采用超流态细石混凝土，以细石作为粗骨料，在满足强度要求的情况下适当增加粉煤灰用量以增加混凝土和易性，塌落度控制在180mmm～220mm。
混凝土浇灌前先将钻杆提升20～30cm，然后持续向孔内浇灌混凝土，同时提升钻杆。提升钻杆的速度必须与混凝土浇灌量吻合，确保钻杆不被拔空。混凝土持续浇筑过程中，必须保证料斗中混凝土量高出出料口40cm。混凝土浇筑面必须高于桩顶设计标高50cm以上，并确定混凝土面标高不再下沉为止，方可停止混凝土的浇灌。
7 施工中遇到的质量问题及相应对策
7.1钢筋笼沉放困难、不到位
本工程长螺旋钻孔灌注桩开始施工时，共计8颗桩钢筋笼沉放困难、不到位。具体分析及相应对策如下：
1、钻杆成孔深度不够。根据规范要求，钻杆成孔深度必须达到设计标高以下30cm。
2、钻杆成孔深度满足要求后，立即停止成孔并浇灌混凝土。根据本工程经验，成孔深度满足要求后，应该继续旋转空转1min，以携带出孔内土量，保证桩孔成型质量，方便钢筋笼的顺利沉放。
7.2混凝土堵管
本工程混凝土堵管主要原因及相应对策如下：
1、施工场地准备不充分，泵车在两颗桩浇灌混凝土之间等待时间偏长而导致堵管。为保证长螺旋钻孔灌注桩机正常施工，场地准备必须到位。软土层必须进行铺垫足够厚度的砖渣，场地四周必须设置排水沟、集水井排走场地内上层滞水。
2、混凝土离析。混凝土浇灌前，罐车必须快速搅拌30s。
3、日照高温天气，泵管未采取遮阳措施。日照高温天气，在混凝土泵管上采用一定厚度的草袋封盖，并定时洒水润湿。
8 结语
本工程近5000颗长螺旋钻孔灌注桩已经全部施工完毕。经统计，桩身完整性检测数量达1000多颗，Ⅰ类桩比例高达97.6%，其余皆为Ⅱ类桩，没有Ⅲ类桩出现；抗拔检测数量80余颗，全数满足设计要求。
参考文献：
[1]沈天华.某工程长螺旋钻孔灌注桩的施工研究[J].山西建筑，2011年12月.
[4]山海城邦（西山区第47号城中村改造片区一期）岩土工程勘察报告及设计图纸.
[5]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002.
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002.
[6]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008.