1、長螺旋鉆孔壓灌樁施工工法、乙前言長螺旋鉆孔壓灌樁是使用長螺旋鉆機成孔，成孔后自空心鉆桿向孔內(nèi)泵壓樁料（混凝土或CFG樁混合料），邊壓入樁料邊提鉆直至成樁的一種施工工藝。長螺旋鉆機壓灌成樁工藝由于施工噪聲低、設(shè)備行走靈活、成樁速度快，對地層適應(yīng)性強而被廣泛應(yīng)用，能避免軟土、砂土地區(qū)成樁縮徑、斷樁的施工質(zhì)量問題，解決了泥漿污染問題，降低了造價，并可成功用于地下水位以下地層的成樁。1. 工法特點1.1 適應(yīng)性強：該樁型適用于粘性土，粉土，填土等各種土質(zhì)，能在有縮徑的軟土、流 沙層、沙卵石層、有地下水等復(fù)雜地質(zhì)條件下成樁。1.2 施工無噪聲、無振動、無排污，沒有大量泥漿制配和處理帶來的環(huán)境污染。1.3

2、 鉆孔后不需要清理孔底虛土，混凝土（或CFGtt混合料）從鉆頭尖泵出決定了這種樁無樁底沉渣，從而提高樁底土的極限端阻。1.4 樁身質(zhì)量好：由于長螺旋鉆孔壓灌混凝土 （或CFGtt混合料）是在連續(xù)壓力泵送下， 樁身完整性好，樁身混凝土與嵌固土層結(jié)合緊密，沒有斷樁、縮頸孔底沉渣等普通泥漿護壁鉆孔樁的質(zhì)量通病。1.5 單樁承載力高：長螺旋鉆孔壓灌樁采用高壓壓入樁料，對樁孔周圍的土有滲透、擠密作用， 提高了樁周土的側(cè)摩阻力，使樁基具有較強的承載力、抗拔力、 抗水平力，變形小，穩(wěn)定性好。1.6 施工速度快，比普通打預(yù)制樁工期縮短1 2 倍，費用降低10% 15%。1.7 單位承載力造價低：長螺旋鉆孔壓灌

3、樁采用泵壓混凝土（或CFGffi混合料）成樁，不加鋼筋，摻入粉煤灰以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，因而地基承載力高、工程造價低。2. 適用范圍長螺旋鉆孔壓灌樁適用于粘性土、粉土、砂土、人工填土的地基處理，對噪聲或泥漿污 染要求嚴格的場地，使用范圍從多層住宅發(fā)展到高層和大型工業(yè)建筑。3. 工藝原理長螺旋鉆孔壓灌樁復(fù)合地基由高強度樁、樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。鉆孔時把樁周圍的土擠密，承受荷重時樁、褥墊層、樁間土共同受力，從而改善場地土的承載力（可提高到 4 倍左右，承載力可達300 600kPa） ，提高地基承載力和基礎(chǔ)的剛度。在外載作用下，大部分荷載由樁承受，樁周摩阻力得到充分發(fā)揮，端阻力隨

4、著荷載作用的時間及樁側(cè)阻力發(fā)揮和程度而逐漸增高。同時，樁頂褥墊層則發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，使樁間土與樁身進入共同工作狀態(tài)，形成復(fù)合地基。復(fù)合地基承載力的大小取決于樁徑、樁長、樁距、持力層土質(zhì)及褥墊層厚度等因素。4. 工藝流程及操作要點4.1 長螺旋鉆孔壓灌樁工藝流程：施工準備-施工設(shè)備安裝及調(diào)試-試成柱-定位放線-鉆機就位、成孔-制備樁料-壓灌成樁-轉(zhuǎn)移鉆機-現(xiàn)場試驗-質(zhì)量檢驗。4.2 操作要點：4.2.1 施工準備：施工前機械設(shè)備、材料進場；有關(guān)施工人員到崗；由技術(shù)人員、安全員組織進行技術(shù)與安全交底，使施工作業(yè)人員明確設(shè)計與施工要求，增強安全生產(chǎn)意識；并由技術(shù)人員安排專人負責(zé)記錄與質(zhì)檢工作。4.2.2

5、 施工設(shè)備安裝及調(diào)試：長螺旋鉆孔泵壓混凝土樁機進場后，應(yīng)及時進行安裝及調(diào)試，確保成孔鉆機行走平穩(wěn)，運轉(zhuǎn)正常。在鉆機支架立柱上根據(jù)深度要求標注控制尺寸標記。4.2.3 試成柱：施工人員要明確長螺旋鉆孔泵壓混凝土樁的樁徑、有效樁長、樁體強度、樁頂標高等設(shè)計控制參數(shù)，并按確定的參數(shù)試成柱。4.2.4 定位放線：以甲方提供的軸線為基準，由工程技術(shù)人員從軸線控制點引放樁位點，經(jīng)監(jiān)理工程師驗線合格后，方能施工。4.2.5 鉆機就位、成孔：鉆機就位后應(yīng)調(diào)整平穩(wěn)，施工作業(yè)人員應(yīng)從鉆機正面與側(cè)面兩個相互垂直方向，采用吊錐線或利用鉆機平臺用水平尺進行垂直檢查，及時調(diào)整鉆機位置，保證鉆具垂直，并將鉆頭錐尖對準樁位中

6、心。同時檢查鉆頭兩側(cè)閥門，應(yīng)開閉自如，成孔階段應(yīng)保證鉆頭兩側(cè)閥門密閉。啟動鉆機，旋轉(zhuǎn)鉆具進行成孔施工。鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進。先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。根據(jù)鉆機塔身上的進尺標記，成孔達到設(shè)計標高時，停止鉆進。成孔作業(yè)人員應(yīng)隨時檢查鉆具成孔時的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時進行調(diào)整，以保證鉆孔的垂直度。成孔深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，可在鉆機立柱上劃尺寸標記或其他方法進行施工深度控制。對成孔時鉆出土及時清理，以保證場地道路通暢、平整。4.2.6 制備樁料：長螺旋鉆孔壓灌樁的施工配合比

7、應(yīng)以實驗室試驗報告提供的材料配合比為標準，長螺旋鉆孔壓灌混凝土（或 CFG樁混合料）采用現(xiàn)場攪或商品混凝土（或CFG樁混合料）。作業(yè)班組應(yīng)作好施工記錄。4.2.7 壓灌成樁：當(dāng)鉆機鉆孔達到要求深度后，停止鉆進，同時啟動混凝土輸送泵向鉆具內(nèi)輸送樁料，待樁料輸送到鉆具底端將鉆具慢慢上提 0.1 0.3m,以觀察混凝土輸送泵壓力有無變化，以判斷鉆頭兩側(cè)閥門已經(jīng)打開，輸送樁料順暢后，方可開始壓灌成樁工作，嚴禁先提管后泵料。提升速度要與泵送速度相適應(yīng)，確保中心管內(nèi)有0.1m3以上的混凝土，成樁時的撥管速度控制在 2-3 米 / 分鐘。壓灌成樁時。邊泵送樁料邊提撥鉆具。壓灌成樁過程中提鉆與輸送樁料應(yīng)自始至

8、終密切配合，鉆具底端出料口不得高于孔內(nèi)樁料的液面。成樁過程中應(yīng)連續(xù)進行，壓灌成樁必須一次連續(xù)灌注完成。現(xiàn)場拌制混凝土?xí)r，中間可停止提鉆等待攪拌機拌制混凝土，但等待時間應(yīng)遠小于混凝土的初凝時間。若因意外情況出現(xiàn)等待時間大于初凝時間，則應(yīng)重新鉆孔成樁。壓灌成樁樁頂標高應(yīng)高于設(shè)計樁頂標高0.5-0.8m 。施工時設(shè)置專人監(jiān)測成孔、成樁質(zhì)量，并逐根做好成樁施工記錄，班組長、項目技術(shù)負責(zé)人應(yīng)對每班記錄的混凝土（混合料）工程施工記錄表、 鉆孔壓灌樁施工記錄表進行檢驗核實無誤后簽字。施工成孔時發(fā)現(xiàn)地層與勘察資料不符時，應(yīng)查明情況，會同設(shè)計單位采取有效處理措施。4.2.8 轉(zhuǎn)移鉆機：一根樁施工完成后，轉(zhuǎn)移鉆機

9、到下一樁位。樁機移機至下一樁位施工時，應(yīng)根據(jù)軸線或 周圍樁的位置對需施工的樁位進行復(fù)核，保證樁位正確。4.2.9 現(xiàn)場試驗：對于每車混凝土（或 CFG樁混合料），試驗人員都要進行塌落度的監(jiān)測，合格后方可進行混凝土（或CFGtt混合料）的投料，在成樁過程中抽樣作試塊，每臺機械一天應(yīng)做一組試塊，在試塊上標明制作日期，并進行標準養(yǎng)護，測定其28 天抗壓強度。4.2.10 質(zhì)量檢驗施工結(jié)束后，應(yīng)對樁頂標高、樁位、樁體質(zhì)量、地基承載力以及褥墊層的質(zhì)量做檢查，復(fù)合地基檢驗應(yīng)在樁體強度符合試驗荷載條件時進行，一般宜在施工結(jié)束后2-4 周后進行，復(fù)合地基承載力宜用單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗確定，對高層建筑或重

10、要建筑，可抽取總樁數(shù)的10%進行低應(yīng)變動力檢測，檢驗樁身結(jié)構(gòu)完整性。褥墊層一般由級配碎石與素混凝土組成，鋪設(shè)范圍應(yīng)超出基礎(chǔ)邊緣100mm虛鋪厚度按正壓系數(shù)計算確定，宜取100 300mm。褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法，當(dāng)基礎(chǔ)底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法。5. 主要設(shè)備與材料5.1 主要設(shè)備施工機械主要為長螺旋鉆孔機和混凝土輸送泵。5.1.1 長螺旋鉆孔機鉆孔機采用液壓步履、履帶式和滾管式行走, 目前 , 普遍采用的是步履式和履帶式。鉆具采用長螺旋鉆具，其常規(guī)直徑為0400 ,（W00 , 0800三種，它與普通鉆具相比有以下不同點：1） 該鉆具有中心管內(nèi)灌注混凝土的功能, 且其

11、頂部設(shè)有泄氣閥, 中心管直徑大于125 mm。因為一般混凝土輸送軟管內(nèi)徑為125 mm , 為了使輸送到鉆頂中心管中的混凝土能自由下落,并沖開底部的活瓣, 同時 , 保證自落后的混凝土將中心管內(nèi)的空氣排到頂部泄出, 因此中心管直徑需大于125 mm ,一般為156 mm。2） 中心管的底部（ 即鉆頭處 ） 有混凝土出口, 出口處有兩片可開閉的活瓣。鉆具開始鉆削土體之前, 應(yīng)將活瓣閉合, 以防止土、砂或水進入中心管內(nèi), 泵輸送混凝土?xí)r將活瓣打開。3）動力部分為雙電機。采用雙電機主要是為了預(yù)留輸送混凝土的中心管, 雙電機功率一股分為2 >37kW,2 M5kW,2 X55kW,2 X75kW

12、幾種。電機功率的大小決定了鉆具的成孔深度 ，2M7kWf占機成孔深度為18m ,2 X75kW鉆機成孔深度可達30m5.1.2 輸送泵及輸送管與長螺旋鉆具中心管相匹配，現(xiàn)場采用混凝土輸送泵和 125輸送管。125輸送軟管 與長螺旋鉆具中心管相連，既可方便鉆機移動，又可保持攪拌后臺位置的相對穩(wěn)定，無需多次 移位，即可滿足一個工程的需要，混凝土的攪拌可根據(jù)工程的實際情況選用以下兩種形式 ：一 是現(xiàn)場攪拌；二是用商品混凝土。兩者均通過混凝土泵料斗輸送到鉆機中心管提鉆成樁 ，完成 混凝土的灌注施工工作。5.2 材料水泥：宜用42.5號普通硅酸鹽水泥；砂：中砂或粗砂，含泥量不大于 5%石子：石子卵石或碎

13、石，粗徑 530mm含泥量不大于2%粉煤灰：II級以上；外加劑、摻和料：根據(jù)施工需要通過試驗確定。6. 質(zhì)量控制6.1 質(zhì)量標準施工質(zhì)量驗收應(yīng)符合建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 (GB50202-2002)、建筑 地基處理技術(shù)規(guī)范(GB50007-2002)、建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ9494)、建筑樁基檢測 技術(shù)規(guī)程(JGJ106-2002)、長螺旋鉆機泵壓混凝土樁復(fù)合地基技術(shù)規(guī)程 (DB13 (J) 31 2001)。長螺旋鉆機泵壓混凝土樁的成樁質(zhì)量檢查主要包括成孔、樁料及灌注三個工序過程的質(zhì) 量檢查。6.1.1 成孔施工的允許偏差應(yīng)滿足表 6.1.1要求。表6.1.1成孔施工的允許偏差成

14、孔方法樁徑偏差(mrm垂直度允許 記(%)樁位允許偏差(mrm條形復(fù)合地基沿垂直軸線 方向和群樁復(fù)合地基中的 邊樁條形復(fù)合地基沿軸線 方向和群樁復(fù)合地基 中的間樁長螺旋鉆機-201701506.1.2 成孔的控制深度應(yīng)符合表6.1.2要求。表6.1.2成孔的控制深度磨擦型樁不小于設(shè)計樁長端承磨擦樁保證設(shè)計樁長及樁端進入設(shè)計持力層的深度端承型樁保證樁端進入設(shè)計持力層的深度6.1.3 褥墊層鋪設(shè)厚度應(yīng)均勻，厚度允許偏差± 10mm6.1.4 混凝土質(zhì)量檢測嚴格按配合比進行攪拌，對攪拌出的混凝土要經(jīng)常檢查坍落度，發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整。每 臺班應(yīng)留一組混凝土試塊，標準養(yǎng)護 28d,測定抗壓強度，

15、留作檔案資料。6.1.5 復(fù)合地基檢測從成樁到開始試驗的間歇時間：在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，對于砂類土，不應(yīng) 少于10天；對于粉土和粘性土，不應(yīng)少于 15天。復(fù)合地基承載力可用復(fù)合地基靜載試驗確定，也可用單樁豎向靜載荷試驗確定單樁豎向 承載力標準值后經(jīng)計算確定。6.2 質(zhì)量控制樁料質(zhì)量檢驗應(yīng)根據(jù)工程施工配合比要求進行，樁料要嚴格檢查坍落度。施工中應(yīng)檢查樁身混合料的配合比、坍落度和提升鉆桿速度、成孔深度、混合料灌入量 等。提升鉆桿的速度必須與泵入混合料的速度相匹配，而且不同土層中提拔的速度不一樣。 砂性土、砂質(zhì)粘土、粘土中提拔的速度為 2-3m/min ,在淤泥質(zhì)土中應(yīng)當(dāng)放慢提升速度。褥墊

16、層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法，當(dāng)基礎(chǔ)底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯 實法。施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，要求每班經(jīng)常檢查排氣閥。7. 勞動組織及安全7.1 勞動組織7.1.1 對成樁作業(yè)人員進行崗前培訓(xùn)，做好施工作業(yè)技術(shù)、安全交底，鉆機操作崗必須 持證上崗。7.1.2 勞動力計劃見表7.1.2表7.1.2勞動力需用計劃廳P工種人數(shù)備注1鉆機操作2本表所列人員為一 臺長螺旋鉆機配備 人數(shù)。2鉆機前車13鉆機后車14鉆機記錄15指揮16壯工67.2 應(yīng)注意的安全事項及安全措施除嚴格遵守國家的各種安全法規(guī)、技術(shù)規(guī)程外，還應(yīng)該注意以下事項:7.2.1 鉆機、混凝土泵等必須由專職操作手按規(guī)程操作，設(shè)

17、備定期檢查維修，鋼絲純、 輪滑、機械等傳動部件應(yīng)經(jīng)常檢查、 維修、保養(yǎng)，使其運轉(zhuǎn)正常，安全裝置必須齊全、靈敏、 可靠。7.2.2 設(shè)備操作人員嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。7.2.3 鉆機在遇有六級以上大風(fēng)、大雨時停止作業(yè)。7.2.4 施工用電實行三相五線制，一機、一閘、一漏、一箱，嚴禁有拖地線8. 環(huán)保措施嚴格遵守當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護條例，施工過程中，盡量減低噪音，不干擾周邊居民的正常生 活。白天70dB,夜間55dR泥漿回收處理，杜絕污染。施工中產(chǎn)生的垃圾要隨時清除，運到指定地點，集中處理。夜間施工應(yīng)采用定向燈具照明，防止光污染。嚴格控制施工過程中進出車輛、車輪，不造成車輛行駛道路上的污染，及時清洗。9.

18、效益分析9.1 技術(shù)效益可處理各類疑難地基，解決了其它技術(shù)在地基處理工程中，承載力低、縮徑、斷樁、虛 樁難題。9.2 經(jīng)濟效益由于單樁承載力提高，樁的數(shù)量可以減少，這樣可以縮小樁連梁及承臺尺寸，減少基礎(chǔ)鋼筋混凝土量。由于混凝土樁、CFG樁復(fù)合地基不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻合 料，大大降低了工程造價，無泥漿污染，成樁速度快，帶來巨大的工期效益，與靜壓預(yù)制樁 及其它樁型相比，可節(jié)約投資造價約1/3 2/3 。9.3 環(huán)保、社會效益長螺旋鉆機泵壓灌注樁復(fù)合地基應(yīng)用活性礦物摻合料粉煤灰，不僅可改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高粗骨料與砂漿之間的界面強度，改善了混凝土和易性。粉煤灰的應(yīng)用，節(jié)省了水泥， 利用了工業(yè)廢料，減少了環(huán)境污染，而且長螺旋鉆機泵壓灌注樁施工時無震動、噪音低，地基處理速度快，多臺