摘 要：長螺旋鉆孔壓灌砼后插鋼筋籠灌注樁作為一種新型的樁基施工技術，近幾年來在國內得到了不斷地推廣、應用與發(fā)展。文章通過介紹該技術在南寧西鄉(xiāng)塘客運站工程的成功應用，對其施工工藝、常見質量問題等進行了探討。

　　關鍵詞：長螺旋鉆孔壓灌砼樁，施工工藝，質量問題

　　1 引言

　　長螺旋鉆孔壓灌砼(泵送超流態(tài)砼)后插鋼筋籠灌注樁技術是由日本的CIP工法演變而來的，是一種新型的樁基礎施工技術。它與普通鉆孔樁不同：它是利用長螺旋鉆機鉆孔至設計深度，在提鉆的同時利用砼泵通過鉆桿中心通道，以一定壓力將砼壓至樁孔中，砼灌注到設定標高后，再借助鋼筋籠自重或專用振動設備將鋼筋籠插入砼中至設計標高，形成鋼筋砼灌注樁。由于其具有適應性強、速度快、質量好、效率高、噪聲小、無污染、經濟性好等優(yōu)點，所以，近幾年來在國內得到了不斷地推廣、應用與發(fā)展。

　　2 特點

　　2.1適應性強，不受地下水位的限制，一般在樁間距較小的情況下，可連續(xù)施工，不需間隔跳打，施工工效高。

　　2.2樁尖無虛土，砼鉆頭高壓泵出使樁底無沉渣，利于克服斷樁、縮徑、孔底沉渣、塌孔等泥漿護壁工藝鉆孔的質量通病，樁身質量好。

　　2.3單樁承載力高：由于是連續(xù)壓灌超流態(tài)砼成孔，對樁孔周圍的土有滲透、擠密作用，提高了樁的側摩阻力，而且成樁質量好，使樁基具有較強的承載力。

　　2.4施工低噪聲低、震動小，不需要泥漿護壁無污染，不需降水，施工現場文明。

　　2.5機具設備簡單、移動靈活、操作簡便，施工速度快、效率高，施工成本較低。

　　3 適用范圍

　　適用于地下水位較高，易塌孔，且長螺旋鉆機可以鉆進的地層。如填土、粘土、粉土、砂土、卵石層等(當卵石粒徑較大或卵石層較厚時，應分析成孔的可能性)，也可在軟土層、流沙層等不良地質條件下成樁。依據近幾年南寧市工程實例分析，最適宜的樁徑為400mm～800mm，樁長一般不應超過30m，鋼筋籠長度一般不應超過22m。

　　4 工程實例

　　近兩年，該技術在南寧市的江南污水處理廠二期工程(2598根，樁徑800mm，樁長13m，鋼筋籠長13m)、廣西大學職工集資樓東高4#～8#樓工程(1243根，樁徑600mm，樁長18～20m，鋼筋籠長13m)、西鄉(xiāng)塘客運站工程(298根，樁徑600mm，樁長27～29m，鋼筋籠長22m)得到應用，均取得了良好的效果�，F就該技術在西鄉(xiāng)塘客運站工程的應用進行闡述。

　　4.1工程概況

　　南寧公路主樞紐西鄉(xiāng)塘客運站位于南寧市大學西路南側，按照交通部一級汽車客運站標準建設，建筑面積為13265m2，采用框架結構，建筑物總長149.8m，用抗震縫分為三部分：司乘公寓6層;主站房1層，大跨度網架結構;辦公樓3層。

　　4.2工程地質條件

　　本工程場地為低洼水塘，已推填，地貌上屬南寧盆地邕江河流北岸Ⅱ級階地，場地及其附近地段無大沖溝、滑坡等不良地質作用�？辈焐疃葍鹊牡貙幼陨隙�下分析為：

　　1、素填土①：褐黃、灰黃色等雜色，稍濕，松散，屬高壓縮性土層，層厚2.1～7.0m。

　　2、粉質粘土②：黃、灰黃色，稍濕，硬塑，屬中等壓縮性土層，層厚1.4～7.5m，承載力特征值210kPa。

　　3、粉質粘土③：灰、灰白色，濕～很濕，軟塑～可塑，屬中等偏高壓縮性土層，層厚2.2～7.4m，承載力特征值130kPa。

　　4、圓礫④：灰白、褐黃色，主要遇石英組成，空隙由砂充填，亞圓形，一般粒徑2～20mm，大者40mm，礫石含量60～70%，飽和，稍密～中密，層厚3.8～14.2m，承載力特征值400kPa。

　　5、泥巖⑤：灰、蘭灰色，強風化，泥質結構，局部含煤質，屬極軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ級，未揭穿，最大鉆入深度10.1m，承載力特征值450kPa。

　　4.3樁基設計概況

　　地勘建議優(yōu)先選用靜壓預制樁基礎，因圓礫④層呈松散～稍密狀態(tài)，且為主要含水層，水量較大，故不宜采用人工挖孔樁。由于場地多為水塘回填，而回填土層較厚(6～7m)、屬高壓縮性土層，設計單位擔心如采用靜壓預制樁在沉樁過程中易出現樁身傾斜、相鄰樁橫向位移或上升等問題。因此，本工程設計采用機械長螺旋鉆孔灌注樁基礎，樁徑600mm，為摩擦端承樁，樁端持力層為：圓礫④層、泥巖⑤層;樁側持力層為：粉質粘土②層、粉質粘土③層、圓礫④層、泥巖⑤層。樁長不小于27m，樁端進入老土層不小于24m，單樁豎向抗壓承載力特征值為1300kN，設計樁數為298根。

　　樁身砼強度等級為C35，主筋為10?14，與樁身通長，螺旋筋為?8@200。樁頂嵌入承臺100mm，樁身主筋錨入承臺長度大于35d，樁身主筋砼保護層厚度為50mm。后因試樁過程中發(fā)現鋼筋籠(長29m)起吊時變形大且無法沉入到位，故變更為：主筋為8?18，鋼筋籠長22m，主筋砼保護層厚度為75mm，才解決了此問題。

　　4.4樁基施工

　　4.4.1施工工藝

　　4.4.1.1工藝流程

　　平整場地→放線定位→鉆孔機就位→鉆至設計深度停止鉆進→邊提升鉆桿邊壓灌砼→插入鋼筋籠→成樁。

　　4.4.1.2施工方法

　　(1)準備工作

　�、俳M織工程有關人員盡快熟悉和研究巖土工程勘察報告、樁基工程施工圖紙及圖紙會審記錄，編制詳細的施工方案和材料供應保障措施，進行質量、安全技術交底。

　�、谡{查建筑場地和鄰近區(qū)域內地下管線、地下構筑物、相鄰危房等，采取相應的加固和保護措施，保證工程施工順利進行。

　�、蹖υO備進行安全可靠性檢查，施工前應進行試樁(≧3根)，確定各項工藝參數。

　　④安排材料進場，按要求進行原材料復試。

　　(2)場地平整、放線定位(測設樁位軸線、定位點)。

　　(3)鉆機就位：鉆機就位對準樁位點后必須調平，確保成孔的垂直度，結合場地實際情況鋪設枕木或鋼板，使鉆機支撐穩(wěn)定。在鉆桿上設置標尺，以便控制和記錄孔深。

　　(4)檢測樁口標高、確定鉆孔深度。

　　(5)制作鋼筋籠，砼準備。

　　鋼筋籠主筋與加勁箍筋必須焊接，鋼筋籠底部應有加強構造，保證振動力有效傳遞至鋼筋籠底部(下端500mm處主筋宜向樁軸心線彎曲，加固焊接形成一個圓錐形樁頭)。

　　(6)成孔灌注

　�、匍_鉆時，鉆頭對準樁位點后，啟動鉆機下鉆，下鉆速度要平穩(wěn)，嚴防鉆進中鉆機傾斜錯位。如出現異常情況，應立即停鉆，查明原因，采取相應措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

　�、阢@進中，當發(fā)現不良地質情況或地下障礙物，應立即停鉆，并通知建設單位與設計單位確定處理方法、修改工藝參數或重改樁位、樁長等。

　　③鉆機鉆至設計孔底標高后砼泵開始壓灌砼，然后邊壓灌邊提鉆，始終保持泵入孔中砼量大于鉆桿上提體積量。

　　(7)插入鋼筋籠

　　將導入鋼管在地面水平穿入鋼筋籠內，利用吊車將鋼筋籠豎直吊起，安放時對準孔口，保持垂直、居中。插入鋼筋籠時，先扶穩(wěn)旋轉依靠自重和人工下入孔中，當依靠自重不能繼續(xù)插入時，開啟振動錘擊振導入鋼管，使鋼筋籠下沉至設計深度，斷開振動錘與導入鋼管的連接，緩慢連續(xù)拔出鋼管。

　　(8)成樁后樁體達到一定強度后，方可進行開槽及樁間土挖除等土方清理工作。

　　4.4.1.3操作要點

　　(1)鉆機就位前對樁位進行復測，施工時鉆頭對準樁位點，穩(wěn)固鉆機，鉆桿下端距地面10～20cm，對準樁位，壓入土中。

　　(2)鉆機成孔：施工過程中要求邊旋轉鉆桿邊清除孔邊渣土，以防止提升鉆桿時土塊掉入。

　　(3)提鉆壓灌砼：要嚴格控制鉆桿提升速度，確保提鉆速度與砼泵送量相匹配，保持料斗內砼的高度不低于400mm。開始壓灌砼時，宜先提升鉆根200～300mm，開始泵送砼，確認鉆頭閥門打開后方可提鉆。

　　(4)吊放鋼筋籠：起吊時，要合理布置吊點，吊起鋼筋籠頭部的同時人工抬起鋼筋籠底部，吊直扶穩(wěn)過程中，至少由2名技術人員遠距離垂直雙方向控制指揮，嚴禁撞孔壁。

　　(5)樁頂保護措施：冬季施工時，樁完成后，應立即覆蓋保溫。

　　4.4.1.4砼主要材料

　　采用P.O 42.5水泥，中砂(河砂)，碎石5-25cm，自來水，Ⅱ級粉煤灰，緩凝高性能減水劑。

　　4.4.1.5主要機具設備

　　砼輸送泵HBT80機1臺，高壓膠管、鋼輸送管，CFG30液壓步履式長螺旋鉆機1臺，砼采用預拌商品砼，ZLJ5261H汽車吊1臺，0.6m3履帶式挖掘機1臺，振動錘2臺。

　　4.4.1.6勞力組織

　　(1)班長1名：負責施工指揮、質量進度協(xié)調各工序之間的工序銜接。

　　(2)司機工1名：正確操縱鉆機的定位、下鉆、提升等工序，觀察檢查機械運轉情況和維修保養(yǎng)。

　　(3)司泵工1名：砼泵、電子秤以及泵送管道的正常運轉和設備的保養(yǎng)。

　　(4)普通工3名：負責出鉆土體的清理。

　　(5)記錄員1名：記錄施工中的各類數據、情況。

　　(6)電工1名：維護電器設備的運轉、保證正常照明。

　　(7)機械工1名：整套機械設備的運轉和維修。

　　(8)安全員1名：負責安全檢查。

　　4.4.1.7安全措施

　　(1)進入施工現場要正確佩戴安全帽，高空作業(yè)穿防滑鞋系好安全帶。

　　(2)灌注樁的虛樁部分，灌完砼后及時填充或用夾板蓋嚴，防止人員掉入。

　　(3)各種電線、電纜及各種電器設備均應按操作規(guī)程架設，電工及機械操作人員應按時檢查線路，發(fā)現問題及時整改。

　　(4)施工人員工作前和工作中不得喝酒，不得酒后作業(yè)。

　　(5)鉆機開機前應認真檢查設備，緊固螺栓，并進行試轉，機手操作要精神集中，不得擅自離崗。

　　4.4.2質量標準(略，請參閱有關標準、規(guī)范)。

　　4.4.3常見質量問題的分析與控制

　　4.4.3.1砼堵管

　　產生的主要原因一般是：砼配合比或坍落度小不符合要求，成樁時間過長導致砼初凝，吸進空氣，導管過于彎折或者前后臺配合不夠緊密等。

　　控制措施：(1)保證粗骨料的粒徑、砼的配比和塌落度符合要求，加強對砼質量進行現場抽查。

　　(2)泵送管路避免過大變徑和盡量減少彎道，盡可能保持水平，長距離泵送時，泵管下面應用墊木墊實。每次拆卸導管都必須清洗干凈。

　　(3)當氣溫高于30℃時，應在砼輸送泵管上采取降溫措施。冬季施工時應注意采取保溫措施。

　　(4)砼的泵送連續(xù)進行，保持料斗內砼的高度不低于400mm，防止吸進空氣造成堵管。

　　(5)成樁后，應及時消除鉆桿及軟管內殘留砼，長時間停止時，應采清水將鉆桿、泵管、砼泵清洗干凈。

　　(6)加強施工管理，保證前后臺配合緊密，及時發(fā)現和解決問題。

　　4.4.3.2偏樁

　　一般有樁平移偏差和垂直度超標偏差兩種。多由于場地原因，樁機對位不仔細，地層原因使鉆孔對鉆桿跑偏等原因造成。

　　控制措施：(1)施工前清除地下障礙，平整壓實場地以防鉆機偏斜。

　　(2)放樁位時認真仔細，嚴格控制誤差。

　　(3)樁機的水平度和垂直度在開鉆前和鉆進過程中注意檢查復核。

　　4.4.3.3斷樁，空心，夾層

　　由于提鉆太快泵送砼跟不上提鉆速度或者是相鄰樁太近串孔造成。

　　控制措施：(1) 保持砼灌注的連續(xù)性，可以采取加大砼泵量，配備儲料罐等措施。

　　(2) 嚴格控制提速，保證鉆尖埋入砼面以下不小于1000mm。

　　(3) 如灌注過程中因意外原因造成灌注停滯時間大于砼的初凝時間時，應重新成孔灌樁。

　　(4) 如發(fā)現串孔，則改為跳打法。樁間距小于1.3m的飽和粉細砂及軟土層部位，宜采取跳打的方法。

　　4.4.3.4樁身砼收縮

　　一般通過外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數>1.0(正常情況下充盈系數為1.02～1.30)。

　　控制措施：(1)樁頂至少超灌50cm，并防止孔口土混入。(2)選擇減水效果好的減水劑。(3)鉆孔后，相鄰已灌完樁的樁頂砼面迅速下沉，發(fā)生串孔，應改為跳打法。

　　4.4.3.5鋼筋籠沉入困難(無法下放到位)

　　多由于砼配合比不好、樁周土對樁身產生擠密作用、鋼筋籠因剛度不足而變形、鋼筋籠長度過長等。

　　控制措施：(1) 嚴格控制碎石粒徑(最大粒徑不宜大于25mm)，改善砼配合比(宜采用河砂、摻入Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰)和坍落度(200～240mm)。

　　(2) 選擇合適的外加劑(緩凝高性能減水劑)，并保證砼灌注量達到要求。

　　(3) 增強鋼筋籠的剛度(主筋直徑不應小于18mm，加密加勁箍筋)，鋼筋籠長度不應超過22m。

　　(4) 鋼筋籠起吊時必須夾緊，保持垂直和對中，并保證將振動錘的擊振力通過鋼筋籠導入管傳到鋼筋籠底部。

　　4.4.3.6 樁底入巖困難

　　干鉆施工時入巖難度較大，可以鉆進強風化泥巖，但當為中風化泥巖很難鉆進，如控制不好，會造成鉆機斷桿。由于尚無成熟的經驗，所以，建議不宜在中風化及以上的巖層使用，對巖石硬度大或很破碎的地層可以用大口徑潛孔錘鉆入后再用螺旋鉆復孔。

　　4.5 基樁檢測

　　根據相關單位及規(guī)范要求，抽取了3根樁進行靜載試驗，結果單樁豎向極限承載力檢測值均為2600kN(設計單樁豎向承載力特征值為1300kN);對298根樁進行低應變法檢測，結果290根樁為Ⅰ類樁(占97.3%)，8根樁為Ⅱ類樁(占2.7%)，檢測結果均滿足設計要求。

　　5 結束語

　　長螺旋鉆孔壓灌砼后插鋼筋籠灌注樁施工技術，具有適應性強、施工速度快、效率高、成樁質量好、單樁承載力高、噪聲低、震動小、無泥漿污染、經濟性好等特點。通過本工程實踐，說明長螺旋鉆孔壓灌砼后插鋼筋籠灌注樁施工技術在南寧地區(qū)是適宜可行、經濟合理的，在適用的水文地質條件下，可以大力推廣使用。

　　參考文獻

　　[1] JGJ94-2008，建筑樁基技術規(guī)范

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　　[3] 喬先興，張威. 長螺旋孔底壓力砼灌注樁的應用. 土工基礎，2006年第5期

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