长螺旋钻孔压灌桩施工质量 通病 预防措施

长螺旋钻孔压灌桩施工质量 通病 预防措施

张卫东

中铁一局集团厦门建设工程有限公司 福建省厦门市 361000

摘 要：长螺旋钻孔压灌桩是建设部推广的建筑业十项新技术之一，是一种新型的桩基础施工方法，施工速度快、成桩质量好，施工无污染，目前在基坑支护中广泛应用。本文对该工艺施工中经常出现的堵管、钢筋笼下沉不到位、偏笼、断桩、缩径等质量通病预防措施进行阐述。

关键词：长螺旋钻孔压灌桩；质量通病；预防措施

1 前言

近年来，随着城市快速发展，综合管廊建设做为国家基建重要板块，并纳入民生工程，平潭作为国家综合管廊试点城市之一，为确保基坑安全，加快施工进度，减少对周边居民及建筑物的振动影响,加快施工进度，减轻劳动强度、做到环保施工，经过比选后采用长螺旋钻孔压灌桩+高压旋喷桩作为基坑支护结构。

2 工程概况

平潭地下综合管廊干线工程（一期）PPP项目作为财政部、住建部管廊试点项目之一，主要由环岛路、坛西大道南段综合管廊两部分组成。其中坛西大道南段新建综合管廊长6.995公里，环岛路新建综合管廊19.932公里。

综合管廊内纳入电力、通信、给水、中水、局部雨水、污水、直饮水、通风、燃气等9种管线。廊内安装环境与设备监控、安防监控、通信监控、电力监控、结构健康检测、智能机器人巡检、火灾自动报警、可燃气体报警等8个主要系统。

本项目基坑支护主要采用“灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕+支撑”支护、“钻孔灌注桩+锚索”、放坡开挖等形式。

3 工程地质

本项目场地原始地貌为风积台地，冲海积平原和残丘坡地。地形起伏呈波状，场地地表水多为丘陵间凹地溪水，径流较短，水量受大气降水控制，水深0.5-1.5m；地下水受地形控制变化明显，水位埋深较浅；场地内地层自上而下依次为:①素填土；②中砂；③淤泥质土；④中砂；⑤淤泥质土；⑥中砂；⑦粉质粘土；⑧淤泥质土；⑨中砂；⑩全风化花岗岩。各土层物理力学指标如表1所示。

表1各土层物理力学指标

4 支护方案的选择

本项目综合管廊开挖深度6.76～10.64m，为了保护周边道路、管线及建筑物，考虑到钻孔桩施工影响较大。本着安全第一、技术可行、造价经济及施工简便、加快施工进度等原则，经方案比较，结合地质情况，基坑支护采用长螺旋钻孔压灌桩+高压旋喷桩+支撑作为基坑支护结构。

5 施工工艺

长螺旋钻孔压灌桩作为一种新型的桩基施工手段，与普通灌注桩施工相比，无需泥浆护壁，无污染，施工速度快，造价较低。采用长螺旋钻机钻孔至预定深度，通过钻头活门从钻头底压出连续泵注超流态混凝土，边灌边提直至桩顶标高，再利用专门振动装置将钢筋笼一次性插入混凝土中至设计标高，形成钢筋混凝土灌注桩。

主要工艺流程为：施工准备→测量放线→钻机对位→检查桩管、砼输送管→钻进成孔→泵压混凝土与提升钻杆→钢筋笼安装就位→移机。

6 施工中常见的质量问题分析与措施

（1）缩径

在软土或流塑土层中因钻进、提升速度控制不好会出现缩径现象。因此在钻进时应快速穿过，灌注砼时应放慢提升速度。一般提升速度为1.0〜1.5m/min,孔底1〜2m段提升速度应放慢，中间可适当加快，上部3m放慢。具体需根据地层情况确定。

（2）堵管

砼压灌过程中因混凝土粘聚性不好、离析、塌落度过小等原因易出现输送软管弯头、钻杆及钻头处混凝土堵塞。堵塞主要处理的方法：首先保证混凝土的和易性、适当增加泵压、减少混凝土输送管道长度、保持钻杆上端排气口通畅，保证高压胶管自由转动而不打弯。发生堵管时要及时反泵、停泵，拔出钻杆，待清通后再施工。为防止因长时间停滞而堵塞，应每隔10～15min按“泵送+反泵+泵送一反泵”程序操作一次。

（3）钢筋笼下沉不到位

由于钢筋笼为后插入，如果下放不到位将严重影响成桩质量，经过实践分析影响钢筋笼下沉主要因素有：骨料粒径不均、和易性差、坍落度偏小,钢筋笼受压力不够及其他原因。

①骨料粒径不均

由于砼本身质量原因和钢筋笼振动植入过程中混凝土粗骨料受振动下沉，影响钢筋下沉到位。改善混凝土配合比，粗骨料粒径尽可能小于2.0cm，级配满足要求。

②坍落度小、和易性差

遇到砂卵石层过厚、渗水性大的地层时，混凝土的坍落度损失较大，和易性变差，因此泵入坍落度不小于180mm。遇渗水性较大的土层时，不宜掺入粉煤灰，应选择合适的外加剂改善混凝土的和易性，尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。尽可能做到一次泵入，立即植笼，减少坍落度的损失。

③钢筋笼受压力不够

尽量减小钢筋笼端阻面积，采用用大功率设备快速植入，在中低频率适度增加振动贯入量，同时在沉入钢筋笼时要保证垂直和对位准确。

（4）断桩

经过分析产生断桩主要由于混凝土输送与钻杆提升速度不匹配，导致叶片上土体进入混凝土中；长时间堵管导致孔内的混凝土凝固与后续浇筑的混凝土连接不好产生断层。因此首先要确保施工中混凝土泵的输送量与钻杆提升速度相匹配，保证钻杆埋入混凝土中1米以上；其次要保证混凝土的和易性、适当增加泵压、减少混凝土输送管道长度、保持钻杆上端排气口通畅，保证高压胶管自由转动而不打弯。发生堵管时要及时反泵、停泵，拔出钻杆，待清通后再施工。为防止因长时间停滞而堵塞，应每隔10～15min按“泵送+反泵+泵送一反泵”程序操作一次。

7 结论与认识

近几年来国内基坑支护应用长螺旋钻孔压灌桩较为广泛，但由于长螺旋钻孔压灌桩施工受各种因素影响，成桩质量通病始终无法得到较好的控制，经过本项目实践及总结，采用长螺旋灌注桩施工工期缩短约2个月，成桩质量检测Ⅰ类桩达到97%。虽然在施工中存在很多优势，但是如果控制不好，管理不到位，操作不当等等仍会存在很多质量通病，因此需要现场管理人员在施工中对场地的地质资料必须熟悉，加强管理和过程检查，同时还应针对不同的地质情况和设计要求，制定全面、系统的施工方案，就能够有效的消除或降低其质量通病的发生，使其更好的应用。

参考文献：

柳文涛，江永建．长螺旋混凝土压灌桩后插钢筋笼成桩施工工艺[J]．山西建筑，2009，(19)

马明，长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工常见问题分析[J]．中国新技术新产品，2017(19):88-89.