长螺旋钻孔压灌桩的施工与质量控制探讨

文/杜永辉 广东中远建设投资管理有限公司 广东中山 528400

新时期，城市化进程的加快推动了建筑行业的飞速发展，对于土地空间的优化利用也提出了越发严格的要求。为了能够有效应对软土基础存在的荷载能力不足问题，可以在基础处理中引入长螺旋钻孔压灌桩，其可以有效应对各种复杂地质条件，适应性更强，而且相比较常规钻孔灌注桩，长螺旋钻孔压灌桩的单桩承载力更强。

1、长螺旋钻孔压灌桩的特点

长螺旋钻孔压灌桩主要是利用专业的长螺旋钻机进行钻孔，达到预定深度后，利用钻头活门，向孔内注入超流态混凝土，然后插入钢筋笼，待混凝土凝固后形成桩体，属于桩基础的一种。超流态混凝土本身的特点使得其不会受到地下水位的影响，不仅摩擦系数更低，流动性更强，而且骨料分散性好，设备操作简单，成桩速度快，在基础工程施工中有着较为广泛的应用。长螺旋钻孔压灌桩的施工具有几个比较显著的特点：一是在施工过程中，不需要设置泥浆护壁，在简化施工流程，提高施工效率的同时，也可以解决以往施工中的泥浆污染问题，保证了施工现场的整洁；二是成桩效率更高，相比较常规灌注桩，长螺旋钻孔压灌桩的施工效率更高，施工周期更短；三是成桩质量问题，桩体能够穿透硬土层和厚砂层，不会出现缩颈、坍孔以及地表隆起等问题；四是成本相对较低，在长螺旋钻孔压灌桩的施工中，主要施工设备是长螺旋钻机以及钢筋笼插入装置，设备相对较少，操作简单，综合施工成本低；五是应用面广，基本上只要是长螺旋钻机能够穿透成孔的地层，都可以使用长螺旋钻孔压灌桩[1]。

2、长螺旋钻孔压灌桩施工流程

长螺旋钻孔压灌桩施工工艺流程如图1所示。

图1 长螺旋钻孔压灌桩施工工艺流程

2.1 施工准备

一是材料及设备准备。依照具体工程项目的要求，施工单位应该做好材料准备工作，对供货商资质以及材料质量进行确认，经设计方和监理方报审同意后才能将其运用到工程施工中。同时，应该根据工程施工方案及工期要求，对施工设备的类型及数量进行选择，做好必要的维护调试工作，确保设备能够正常运转；二是场地准备。在土方工程结束后，施工单位需要对施工作业场地进行整理，清理出一条通道供桩机进出场，通道的宽度可以设置为9-11m，保证路面平整，坡度不能超过15°。同时，角桩中心距离坡底边线不能小于2m，边桩中心距离坡底边线的垂直距离不能小于1.5m；三是试桩作业。正式施工前，需要进行试桩作业，依照地质勘察结果，设置相应的试验桩，试桩周期通常为8-15d，确保试桩强度达到设计强度的100%后才能进行实验，通过实验得到相关参数，为正式施工提供参考。

2.2 施工流程

2.2.1 测量放样

技术人员应该参考桩基础平面设计图，以及相应的坐标控制点，进行相应的测量放样工作，对每一根桩的具体位置进行确定，施工过程中也应该对放线数据进行准确记录，已经完成的桩位放线测量结果需要做好复核验收[2]。

2.2.2 钻机就位

钻机就位环节，可以利用桩管竖向角度指针，开展相应的垂直控制，对照安装在机架上的吊锤就那些垂直度校正，将其误差控制在1%以内，若发现指针与参照点偏离，则应该对液压支撑杆的长度进行调整，确保桩管能够实现竖向垂直。操作过程中，应该做好防护工作，避免机械设备出现位移或者倾斜的情况，以保证施工安全。可以在钻进机架上设置相应的控制标尺，实现对钻孔深度的准确控制，确保施工人员在施工过程中能够随时进行观测和记录。

2.2.3 钻孔

钻孔前需要先对桩架杆进行调直处理，确定好桩位后，关闭钻头阀门，将钻杆下移，确保钻头能够接触地面，等到钻杆进入地面0.5-1m深，对设备进行全面检查，确认正常后才能继续钻进。钻进过程中应该保持匀速，避免钻杆出现位移或者偏斜的情况，如果遇到不良地质，则应该停止施工，上报技术人员和管理人员进行处理。达到设计深度后，下放钻具，进行清孔操作，将钻头提升300-500mm，进行混凝土压灌作业，一边压灌一边提钻，在这个过程中必须确保泵压输入孔的混凝土量不小于钻杆上提的提及量，若出现串孔问题，则可以选择跳打法进行施工。泵送压灌混凝土环节，需要对提钻速度进行控制，可以运用泵送混凝土对钻杆的上顶力来调整提钻速度，确保钻杆和叶片能够始终对周边土体存在挤压作用，也需要保证钻杆内的混凝土面始终超过地面高度。

2.2.4 成桩

长螺旋钻孔压灌桩施工中，混凝土输送采用的是钻杆内泵压工艺，在达到设计桩端标高后，利用输送管的泵压，将混凝土压灌到孔底，排除管内空气，在进行混凝土连续压灌时，应该做好提钻操作，提钻的速度应该与混凝土输送速度相互协调，通常不能超过3.0m/min。在进行提钻和拔钻的过程中，必须确保泵料输送不中断，以免出现缩颈、离析乃至断桩问题，施工过程中混凝土充盈系数应该被控制在1.1-1.4左右，灌注高度超过设计标高0.3m，如果压灌桩本身处于基础局部下卧，则应该适当降低桩顶标高，但是必须确保桩长不变。成桩环节，需要做好混凝土坍落度的抽检工作，将其控制在180-220mm，若发现其坍落度无法达到使用要求，则不能将其应用到施工中，以免引发堵管问题，影响成桩质量[3]。

2.2.5 钢筋笼放置

在对钢筋笼进行下放前，需要做好主筋与加劲筋的检查工作，确保其焊接牢固，对吊点进行合理布置，通过对中、调直等操作，保证钢筋笼质量。利用桩机自带的塔吊、吊钩或者吊车，吊起钢筋笼，将其垂直放置于孔口上方，配合人工扶稳旋转，依靠钢筋笼的自重逐渐将其放入孔中，避免钢筋笼与孔壁的碰撞，将钢筋笼保护层控制在50mm左右。如果在钢筋笼下放的过程中，遇到较大的下沉阻力，则在其下沉到露出地面部分不超过1m时，可以利用专业的桩机振动器，将钢筋笼压入到设计标高。

3、长螺旋钻孔压灌桩质量控制

3.1 材料质量控制

一是应该重视材料采购管理。施工企业在对钢材进行选购时，可以通过招投标的方式，选择质量可靠、价格适中、信誉良好的材料供应商，确保材料采购渠道正规，避免不合格产品流入施工现场；二是应该做好材料验收管理。采购的材料必须具备出厂合格证明以及质量验收合格证明，在进入施工现场前还需要进行抽样检测，如果检测出质量问题，则需要对同一批次的其他材料进行全部检测。以钢材为例，需要测试抗拉抗弯强度，可以从每批钢筋中抽取两根钢筋，每根设置两个试样，分别实施弯曲实验以及拉力实验，任意实验结果不达标，则需要取双倍试件进行重复测试，若依然不达标，则判定该批次钢筋不合格，杜绝将其应用到施工中；三是应该做好混凝土配置，提交相应的配比通知单，依照规定制作试块，然后送交给相关部门进行检测。在制作试块时，每100mm2需要预留1组试块，按照30%的比例进行取样，在试模中养护24h后，将试块取出，注明编号、日期、部位和类型，送到相应的试验室进行标准养护。

3.2 成桩质量控制

首先是成孔质量控制，工作人员可以利用钢卷尺，对钻杆下钻深度标识进行检查，确保其能够符合孔深指标，桩长可以满足设计要求，对于孔径的控制，主要体现在钻头直径控制方面。垂直度控制需要切实保证作业面平整，钻杆保持垂直，在钻孔过程中利用钻机本身的铅垂系统，对钻杆垂直度进行随时纠偏；其次是混凝土压灌控制，一方面需要做好坍落度控制，利用坍落度仪做好量测工作，保证混凝土具备良好的和易性；另一方面需要对充盈系数进行控制，在施工过程中，如果存在土壤松散，或者成孔偏差超过设计尺寸的部分，可能会出现实际灌入量超过理论计算量的情况，为了保证施工质量，需要将实际灌注量与计算数据的比值控制在一定范围内；然后是钢筋笼位置控制，钢筋笼吊放环节，必须对准孔位，配合人工扶稳来避免其与孔壁的碰撞，可以在钢筋笼主筋上每隔3m左右设置一组钢筋保护层支架，确保钢筋笼能够始终处于中心位置，保护层厚度满足相关要求。另外，在钻孔过程中，施工人员必须对地质状况进行记录，判断设计是否符合地质情况，参照相关数据，保证质量控制效果 [4]。

结语：

总而言之，长螺旋钻孔压灌桩是最近几年兴起的一种桩基础施工技术，具有较强的施工普适性，优势相当明显。不过，在实际应用中，长螺旋钻孔压灌桩的施工依然存在不少缺陷和问题，要求施工人员明确施工要点，做好每一道工序的质量控制工作，确保长螺旋钻孔压灌桩技术的合理应用，在充分保证质量的前提下，提高施工效率，减少施工中存在的安全问题。