摘要:长螺旋钻孔压灌砼桩采用长螺旋钻机钻孔,至设计深度后提钻,灌砼,下钢筋笼振捣成桩,既成孔、成桩由一机一次完成任务。 在长螺旋干钻法基础上的压灌砼桩因其不受地下水位的限制,成桩速度快,低噪音,无振动,单桩承载力高,工程造价低,综合效益好,适 应性。
关键词:长螺旋钻孔;压灌砼桩;施工技术
1 长螺旋钻孔压灌砼桩的质量优点
(1)适应性强:该桩型适用于粘性土,粉土,填土等各种土质, 能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件 下成桩。
(2)桩身质量好:由于混凝土是从钻杆中心压入孔中,混凝土 具有密实、无断桩、无缩颈等特点,并对桩孔周围土有渗透、挤密 作用。
(3)单桩承载力高:由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔, 对桩孔周围的土有渗透、挤密作用,提高了桩周土的侧摩阻力,使 桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力,变形小,稳定性好。
(4)机械投入少:钻机直接吊入钢筋笼,节省了吊车台班,减 少了大型机械的投入量。
2 施工操作工艺
(1)施工前利用经纬仪和尺子根据桩位图放桩位,并作好记号。
(2)压灌钻机就位,保持平整、稳固,在机架或钻杆上设置标 尺,以便控制和记录孔深。 下放钻杆,使钻头对准桩位点,调整钻 杆垂直度,然后启动钻机钻孔,达到设计深度后空转清土,在灌注 前不得提钻。
(3)成孔后,钻杆预提200 mm 左右,然后启动高压泵灌注混 凝土,边灌注边提钻杆,提升速度要与泵送速度相适应,确保中心 管内有0.1 m3以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直 至成桩。现场拌制混凝土时,中间可停止提钻等待搅拌机拌制混凝 土,但等待时间应远小于混凝土的初凝时间。若因意外情况出现等 待时间大于初凝时间,则应重新钻孔成桩。成桩后立即吊放钢筋笼, 在钢筋笼内套上振动棒将钢筋笼深度范围内的混凝土振捣密实。
(4)清理孔口,封护桩顶。按施工顺序放下一个桩位,移动桩 机进行下一根桩的施工。
3 常见质量缺陷的原因及控制技术
3.1 导管堵塞由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于 弯折或者前后台配合不够紧密。
控制措施:
(1)严格检查材料质量,保证粗骨料的粒径,严格控制混凝土 的配比和塌落度符合要求。
(2)在灌注管布置时,灌注管路避免过大变径和弯折,每次拆 卸导管都必须清洗干净。
(3)加强施工管理,保证前后台配合紧密,及时发现和解决问 题。
3.2 偏桩一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场 地原因,桩机对位不仔细,地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。
控制措施: (1)施工前清除地下障碍,平整压实场地以防钻 机偏斜; (2)放桩位时认真仔细,严格控制误差;(3)桩机的水 平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
3.3 断桩,夹层由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相 邻桩太近串孔造成。
控制措施:(1)保持砼灌注的连续性,可以采取加大砼泵量, 配备储料罐等措施。 (2)严格控制提速,确保中心钻杆内有0.1 m3 以上的混凝土,如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混
凝土的初凝时间时,应重新成孔灌桩。
3.4 桩身砼收缩桩身回缩是普遍现象,一般通过外加剂和超灌 予以解决,施工中保证充盈系数>1。
控制措施:(1)桩顶至少超灌1.0m,并防止孔口土混入。(2) 选择减水效果好的减水剂。
3.5 桩身砼强度不足压灌桩受泵送混凝土和后插钢筋的技术要 求,塌落度一般不小于18--20cm,因此要求和易性好。配比中一般 加粉煤灰,这样砼前期强度低,加上粗骨料粒径小,如果不注意对 用水量的控制仍容易造成砼强度低。
控制措施:(1)优化粗骨料级配。大塌落度砼一般用0.5--1.5 cm 碎石,根据桩径和钢筋长度及地下水情况可以加入部分2-4cm 碎 石,并尽量不要加大砂率;(2)合理选择外加剂。尽量用早强型减 水剂代替普通泵送剂;(3)粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺 量,粉煤灰至少应选用 II 级灰。
3.6 桩头质量多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等,一般是 由于操作控制不当造成。
控制措施: (1)及时清除或外运桩口出土,防止下笼时混入 砼中。 (2)保持钻杆顶端气阀开启自如,防止砼中积气造成桩顶 砼含气泡。 (3)桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成,应超灌排 除浮浆后才终孔成桩。 (4)按规定要求进行振捣,并保证振捣质 量。
3.7 钢筋笼下沉一般随砼收缩而出现,有时由于桩顶钢筋笼固 定措施不当造成。
控制措施: (1)避免砼收缩从而防止笼子下沉。(2)笼顶必 须用铁丝加支架固定,12小时后才可以拆除。
3.8 钢筋笼上浮由于相邻桩间距太近在施工时砼串孔或桩周土 壤挤密作用造成前一支桩钢筋笼上浮。
控制措施: (1)在相邻桩间距太近时进行跳打,保证砼不串 孔,只要桩初凝后钢筋笼一般不会再上浮。 (2)控制好相邻桩的 施工时间间隔。
3.9 钢筋笼无法沉入多由于砼配合比不好或桩周土对桩身产生 挤密作用。
控制措施: (1)改善混凝土配合比,保证粗骨料的级配和粒 径满足要求。 (2)选择合适的外加剂,并保证砼灌注量达到要求。
(3)吊放钢筋笼时保证垂直和对位准确。
3.10 桩底不能入岩干钻施工时入岩难度较大,钻进工艺选择不 当,钻头和螺旋叶片设计不当时长螺旋钻孔根本不能入岩。
控制措施: (1)钻头一定用锥型,避免二翼,三翼等端部平 的钻头,切削韧要用大块。 (2)钻杆螺距至少250mm,防止钻头部 位挤土而发生堵塞现象。(3)钻头加水冷却。对要求入中风化岩较 深的φ800桩可以泵送加入高压水冷却钻头。(4)对岩石硬度大或很 破碎的地层也可以用大口径潜孔锤钻入后再用螺旋钻复孔。
3.11 单桩承载力低主要与钻孔入岩和桩底嵌固情况有关,在粘 性土地层中施工与进展速度也有一定关系。
控制措施: (1)增加入岩程度是最好的措施 。 (2)对嵌岩 桩一定要在砼带压灌注一定量后才可以提钻,以保证桩底嵌固良好。
(3)在粘土层中钻孔时要加快进展速度,以防螺旋钻的离心作用在 钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力。 (4)尽量选用60泵施工,以 增强泵送时孔内压力,加大砼的充盈性。