浅谈长臂螺旋压灌桩施工技术应用

【摘要】结合凉山州西昌太和镇小麻柳村二期棚改项目，介绍了长臂螺旋压灌桩在在回填土和卵石土层中的施工控制经验及应用，文章从回填土和卵石土层中压灌桩钻进成孔、匀速提升钻杆、钢筋笼振入桩身等施工工序对长臂螺旋压灌桩的主要施工方法做了详细说明，为在回填土和卵石土层中的施工提供可借鉴的施工经验。

【关键词】长臂螺旋压灌桩； 回填土； 卵石土； 施工

【中图分类号】TU753.3【文献标志码】B

［定稿日期］2023-12-21

［作者简介］王东（1995—），男，本科，助理工程师，从事房屋工程建筑安全管理工作；

刘俊杰（1995—），男，本科，助理工程师，从事房屋建筑工程施工与技术管理工作；

方江红（1996—），男，本科，助理工程师，从事房屋建筑工程施工与技术管理工作。

0 引言

长臂式螺旋挖掘机，是一款适用于建筑基础施工和成孔操作的机械施工设备，主要适合于砂土、黏性土、粉质土方、基本施工和混凝土层的施工，在灌注桩、基础加固和各类建筑物的基础施工等领域均获得了广泛应用，，采用长臂螺旋钻机成孔是近年来发展较快的一种新型桩孔施工方法。长臂螺旋钻机包括液压行进部分和钻进系统两部分。钻机行进部分采用液压行进式底盘，自动化程度较高，可自行行走及全角度旋转，钻机有四条液压腿及一条行走油缸用以行走及回转，大大增强了施工时的稳定性。立柱为可折叠式箱型立柱，法兰连接方式。钻孔系统分为动力头和钻具，动力头的输出轴为长螺旋钻具的中空式，钻机直接在土层中成孔，并利用钻杆中心管直接混凝土泵送至桩内施工，，具备了作业施工较为便捷、舒适等优点。

1 工程概况

凉山州西昌太和镇小麻柳村二期棚改项目位于凉山州西昌市太和镇小麻柳村，县道X13南侧，临近安宁河，紧靠小麻柳一期项目修建，交通便利。该项目规划占地面积48 469.7 m2，主要分为南、北两个地块。项目总建筑面积47 998.06 m2，新建住宅建筑面积为42 934.56 m2，配套基础设施建筑面积为5 063.15 m2。主要由17栋3F低层住宅楼，1栋11F、3栋11F高层住宅楼，1栋2F低层农贸市场组成。其中多层建筑选用长螺旋钻孔灌注桩基础，桩径为800 mm，桩内设置钢筋笼，设计桩长为10～15 m不等，桩端持力层为稍密-中密卵石土，桩身混凝土强度为C25，共计552根，本工程与2021年1月动工修建，2023年1月建成竣工。

本工程位于西昌市太和镇，安宁河东侧60 m，地下水丰富。且由于靠近河道，常年风速较大，阵风风力可达八级。

2 长臂螺旋压灌桩施工工艺

工艺流程见图1。

2.1 场地平整

由于长臂螺旋钻机整机质量较重，并且对场地平整度及路基的稳定的要求较高，施工现场的原始场地不平整，因此在钻机移机就位前需保证施工场地的平坦坚实，并对地基松软部分采取处理措施以保证钻机底座行进及施工时的安全，以确保长臂螺旋钻机在钻进过程及混凝土灌注作业施工过程中的孔位准确。

2.2 施工放线

施工放线人员应根据场区的控制点坐标、施工轴线控制网及桩位布置图，使用测量仪器进行桩位放线测定，并作出桩位标记。桩位放样点位限差正负10 mm范围内。经过建设单位或监理单位的复核无误后方可进行钻进施工。基点需做专门保护，损坏基点。

2.3 桩机就位

长螺旋钻机到达施工桩位后，将钻机钻头对正已确定好的桩位，并用垂直度标尺检查钻杆的垂直度偏差。如发现钻机的中心点偏离点位超过允许误差值则需要重新调整，直至达到钻机中心与桩位中心点对准为止。

2.4 钻机成孔

（1）钻进施工开始时，先关闭阀门，向下低速移动钻杆至触及地面后，启动钻机马达，通常钻进施工时速度先慢后快，钻进速率保持1～1.2 m/min。钻机钻进至设计标高后，确保桩端进入地基持力层的深度不小于0.4 m，施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.8 m。在钻机成孔过程中，如发现钻杆晃荡不稳或难以继续钻进时，应放缓钻进速度情况严重时停止钻机钻进，检查钻机情况、地层情况及钻机钻杆垂直度。

（2）钻机钻进过程中及终孔时需关注钻机钻进的速度和钻出土的情况，如发现桩端标高处为软弱土层（包括软塑土、有机质土及砂土等），需及时和设计单位沟通，调整设计并增大桩长，以保证桩体桩端进入持力层的深度不小于0.6 m。

（3）在钻机钻进过程中，需密切关注钻机的垂直度并保证钻机的稳定，不能出现位移或者下陷等状况，当出现位移或者下陷等状况时应及时处理。钻机钻进前，需先熟悉需施工钻进地区的地下土层情况，根据地层情况及钻进情况及时调整钻机钻进参数。且钻机钻孔时连续作业，并同时作好钻孔记录。

（4）钻孔过程中钻出的渣土要及时清运，并运送到事先确定好的堆场，保持施工作业区的清洁。

2.5 混凝土灌注

（1）当钻机钻孔钻至设计标高时，停止钻机钻进，并由指挥人员通知钻机司机停钻并开始提升钻杆，钻杆提升至离孔底30 cm左右的高度后开进行混凝土泵送灌注。当混凝土芯管充满混凝土时开始提升钻机钻杆。钻机操作人员需精确控制钻杆提升速率，且混凝土的泵送量需与钻杆提升速率协调配合，泵送压力保持在5～7 MPa，保持混凝土连续灌注。

（2）完成的桩体桩顶标高需比设计桩顶标高至少超灌0.5 m，且混凝土灌注量不小于设计混凝土灌注量。混凝土浇筑时同时在现场留置混凝土试块，每台班不少于两组，每组三件。

2.6 钢筋笼施工

2.6.1 钢筋笼加工要求

（1）钢筋在运至现场后按牌号、进场批次分别堆放。钢筋须经检测合格后才可允许使用。

（2）桩体钢筋笼制作必须满足设计图纸要求及相关规范标准等的要求。

（3）桩体钢筋笼尺寸需严格按设计要求制作，钢筋笼主筋的连接可采用焊接等方式连接，桩体钢筋笼主筋的焊接接头间距大于等于35d或500 mm中的较大值，主筋与箍筋、主筋与螺旋钢筋采用梅花状点焊焊接。

（4）桩体钢筋笼骨架在现场组装时，需确保钢筋笼焊接牢固切位置精准，制作成型的钢筋笼需在硬化后的场地上架空堆放，并注意钢筋笼防水防锈，露天存放的钢筋笼需覆盖存放。经项目施工人员和建设单位人员或监理人员共同检查验收合格后方可使用吊车进行吊装作业，同时作好隐蔽验收记录。

（5）钢筋笼骨架应加设加强措施，笼内加设加强筋。

（6）桩体钢筋笼需一次加工成型。

2.6.2 振送桩体钢筋笼

随着钻机钻杆提升并将混凝土灌满桩孔后，立即进行钢筋笼吊装和振送。振送下送时钢筋笼要慢放。当钢筋笼较长，仅靠自重无法将钢筋笼压至设计标高时，采用振动器将钢筋笼振入至设计底标高。

2.6.3 声测管埋设

2.6.3.1 设计要求

（1）本工程压灌桩均为0.8 m，压灌桩对称设置两根声测管。

（2）声测管的安装应与钢筋笼牢固焊接在一起。

（3）本工程使用外径为55 mm的声测管，厚度为1.5 mm。下端用钢板焊接密封，声测管顶部高出压灌桩顶20 cm，底部为设计桩底高程。

2.6.3.2 施工要点

（1）声测管自进入施工现场后起，在安装施工过程中，避免使声测管管体弯曲扭转变形。且声测管存放需架空存放，场地需硬化处理，设置防雨防水措施，避免锈蚀。

（2）底管安装：将底管点焊在钢筋笼体上，其中声测管底端为设计桩底高程。

（3）后续管安装：两根声测管的接头位置应焊接密封牢固，不能漏水。

3 结束语

本文以凉山州凉山州西昌太和镇小麻柳村二期棚改项目为依托，结合现场的实际情况，用长臂螺旋压灌桩施工工艺采用现钻机成孔，再灌注混凝土，后振送钢筋笼的施工工艺，省去了护壁泥浆拌制、下放钢筋笼后二次清孔等的工艺环节，加快了施工进度并且克服了回填土层、砂卵石层等松散地层中易塌孔，成桩难度大等问题。与常规钻孔灌注桩施工工艺相比，可以缩短了20%的工期。

参考文献

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