摘 要：長(zhǎng)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(shù)，近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到了不斷地推廣、應(yīng)用與發(fā)展。文章通過(guò)介紹該技術(shù)在南寧西鄉(xiāng)塘客運(yùn)站工程的成功應(yīng)用，對(duì)其施工工藝、常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題等進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌砼樁，施工工藝，質(zhì)量問(wèn)題

　　1 引言

　　長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌砼(泵送超流態(tài)砼)后插鋼筋籠灌注樁技術(shù)是由日本的CIP工法演變而來(lái)的，是一種新型的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。它與普通鉆孔樁不同：它是利用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度，在提鉆的同時(shí)利用砼泵通過(guò)鉆桿中心通道，以一定壓力將砼壓至樁孔中，砼灌注到設(shè)定標(biāo)高后，再借助鋼筋籠自重或?qū)Ｓ谜駝?dòng)設(shè)備將鋼筋籠插入砼中至設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成鋼筋砼灌注樁。由于其具有適應(yīng)性強(qiáng)、速度快、質(zhì)量好、效率高、噪聲小、無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，所以，近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到了不斷地推廣、應(yīng)用與發(fā)展。

　　2 特點(diǎn)

　　2.1適應(yīng)性強(qiáng)，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(wú)虛土，砼鉆頭高壓泵出使樁底無(wú)沉渣，利于克服斷樁、縮徑、孔底沉渣、塌孔等泥漿護(hù)壁工藝鉆孔的質(zhì)量通病，樁身質(zhì)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(duì)樁孔周?chē)�的土有滲透、擠密作用，提高了樁的側(cè)摩阻力，而且成樁質(zhì)量好，使樁基具有較強(qiáng)的承載力。

　　2.4施工低噪聲低、震動(dòng)小，不需要泥漿護(hù)壁無(wú)污染，不需降水，施工現(xiàn)場(chǎng)文明。

　　2.5機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單、移動(dòng)靈活、操作簡(jiǎn)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(zhǎng)螺旋鉆機(jī)可以鉆進(jìn)的地層。如填土、粘土、粉土、砂土、卵石層等(當(dāng)卵石粒徑較大或卵石層較厚時(shí)，應(yīng)分析成孔的可能性)，也可在軟土層、流沙層等不良地質(zhì)條件下成樁。依據(jù)近幾年南寧市工程實(shí)例分析，最適宜的樁徑為400mm～800mm，樁長(zhǎng)一般不應(yīng)超過(guò)30m，鋼筋籠長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過(guò)22m。

　　4 工程實(shí)例

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

　　4.1工程概況

　　南寧公路主樞紐西鄉(xiāng)塘客運(yùn)站位于南寧市大學(xué)西路南側(cè)，按照交通部一級(jí)汽車(chē)客運(yùn)站標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建筑面積為13265m2，采用框架結(jié)構(gòu)，建筑物總長(zhǎng)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(wǎng)架結(jié)構(gòu);辦公樓3層。

　　4.2工程地質(zhì)條件

　　本工程場(chǎng)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(jí)階地，場(chǎng)地及其附近地段無(wú)大沖溝、滑坡等不良地質(zhì)作用�？辈焐疃葍�(nèi)的地層自上而下分析為：

　　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(zhì)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(zhì)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(qiáng)風(fēng)化，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，局部含煤質(zhì)，屬極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，未揭穿，最大鉆入深度10.1m，承載力特征值450kPa。

　　4.3樁基設(shè)計(jì)概況

　　地勘建議優(yōu)先選用靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)，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(chǎng)地多為水塘回填，而回填土層較厚(6～7m)、屬高壓縮性土層，設(shè)計(jì)單位擔(dān)心如采用靜壓預(yù)制樁在沉樁過(guò)程中易出現(xiàn)樁身傾斜、相鄰樁橫向位移或上升等問(wèn)題。因此，本工程設(shè)計(jì)采用機(jī)械長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，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(cè)持力層為：粉質(zhì)粘土②層、粉質(zhì)粘土③層、圓礫④層、泥巖⑤層。樁長(zhǎng)不小于27m，樁端進(jìn)入老土層不小于24m，單樁豎向抗壓承載力特征值為1300kN，設(shè)計(jì)樁數(shù)為298根。

　　樁身砼強(qiáng)度等級(jí)為C35，主筋為10?14，與樁身通長(zhǎng)，螺旋筋為?8@200。樁頂嵌入承臺(tái)100mm，樁身主筋錨入承臺(tái)長(zhǎng)度大于35d，樁身主筋砼保護(hù)層厚度為50mm。后因試樁過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鋼筋籠(長(zhǎng)29m)起吊時(shí)變形大且無(wú)法沉入到位，故變更為：主筋為8?18，鋼筋籠長(zhǎng)22m，主筋砼保護(hù)層厚度為75mm，才解決了此問(wèn)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(chǎng)地→放線(xiàn)定位→鉆孔機(jī)就位→鉆至設(shè)計(jì)深度停止鉆進(jìn)→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(zhǔn)備工作

　　①組織工程有關(guān)人員盡快熟悉和研究巖土工程勘察報(bào)告、樁基工程施工圖紙及圖紙會(huì)審記錄，編制詳細(xì)的施工方案和材料供應(yīng)保障措施，進(jìn)行質(zhì)量、安全技術(shù)交底。

　�、谡{(diào)查建筑場(chǎng)地和鄰近區(qū)域內(nèi)地下管線(xiàn)、地下構(gòu)筑物、相鄰危房等，采取相應(yīng)的加固和保護(hù)措施，保證工程施工順利進(jìn)行。

　�、蹖�(duì)設(shè)備進(jìn)行安全可靠性檢查，施工前應(yīng)進(jìn)行試樁(≧3根)，確定各項(xiàng)工藝參數(shù)。

　�、馨才挪牧线M(jìn)場(chǎng)，按要求進(jìn)行原材料復(fù)試。

　　(2)場(chǎng)地平整、放線(xiàn)定位(測(cè)設(shè)樁位軸線(xiàn)、定位點(diǎn))。

　　(3)鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后必須調(diào)平，確保成孔的垂直度，結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況鋪設(shè)枕木或鋼板，使鉆機(jī)支撐穩(wěn)定。在鉆桿上設(shè)置標(biāo)尺，以便控制和記錄孔深。

　　(4)檢測(cè)樁口標(biāo)高、確定鉆孔深度。

　　(5)制作鋼筋籠，砼準(zhǔn)備。

　　鋼筋籠主筋與加勁箍筋必須焊接，鋼筋籠底部應(yīng)有加強(qiáng)構(gòu)造，保證振動(dòng)力有效傳遞至鋼筋籠底部(下端500mm處主筋宜向樁軸心線(xiàn)彎曲，加固焊接形成一個(gè)圓錐形樁頭)。

　　(6)成孔灌注

　　①開(kāi)鉆時(shí)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后，啟動(dòng)鉆機(jī)下鉆，下鉆速度要平穩(wěn)，嚴(yán)防鉆進(jìn)中鉆機(jī)傾斜錯(cuò)位。如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停鉆，查明原因，采取相應(yīng)措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

　�、阢@進(jìn)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況或地下障礙物，應(yīng)立即停鉆，并通知建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位確定處理方法、修改工藝參數(shù)或重改樁位、樁長(zhǎng)等。

　�、坫@機(jī)鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后砼泵開(kāi)始?jí)汗囗�，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(dǎo)入鋼管在地面水平穿入鋼筋籠內(nèi)，利用吊車(chē)將鋼筋籠豎直吊起，安放時(shí)對(duì)準(zhǔn)孔口，保持垂直、居中。插入鋼筋籠時(shí)，先扶穩(wěn)旋轉(zhuǎn)依靠自重和人工下入孔中，當(dāng)依靠自重不能繼續(xù)插入時(shí)，開(kāi)啟振動(dòng)錘擊振導(dǎo)入鋼管，使鋼筋籠下沉至設(shè)計(jì)深度，斷開(kāi)振動(dòng)錘與導(dǎo)入鋼管的連接，緩慢連續(xù)拔出鋼管。

　　(8)成樁后樁體達(dá)到一定強(qiáng)度后，方可進(jìn)行開(kāi)槽及樁間土挖除等土方清理工作。

　　4.4.1.3操作要點(diǎn)

　　(1)鉆機(jī)就位前對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，施工時(shí)鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，穩(wěn)固鉆機(jī)，鉆桿下端距地面10～20cm，對(duì)準(zhǔn)樁位，壓入土中。

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

　　(3)提鉆壓灌砼：要嚴(yán)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(nèi)砼的高度不低于400mm。開(kāi)始?jí)汗囗艜r(shí)，宜先提升鉆根200～300mm，開(kāi)始泵送砼，確認(rèn)鉆頭閥門(mén)打開(kāi)后方可提鉆。

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

　　(5)樁頂保護(hù)措施：冬季施工時(shí)，樁完成后，應(yīng)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(lái)水，Ⅱ級(jí)粉煤灰，緩凝高性能減水劑。

　　4.4.1.5主要機(jī)具設(shè)備

　　砼輸送泵HBT80機(jī)1臺(tái)，高壓膠管、鋼輸送管，CFG30液壓步履式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)1臺(tái)，砼采用預(yù)拌商品砼，ZLJ5261H汽車(chē)吊1臺(tái)，0.6m3履帶式挖掘機(jī)1臺(tái)，振動(dòng)錘2臺(tái)。

　　4.4.1.6勞力組織

　　(1)班長(zhǎng)1名：負(fù)責(zé)施工指揮、質(zhì)量進(jìn)度協(xié)調(diào)各工序之間的工序銜接。

　　(2)司機(jī)工1名：正確操縱鉆機(jī)的定位、下鉆、提升等工序，觀察檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)和設(shè)備的保養(yǎng)。

　　(4)普通工3名：負(fù)責(zé)出鉆土體的清理。

　　(5)記錄員1名：記錄施工中的各類(lèi)數(shù)據(jù)、情況。

　　(6)電工1名：維護(hù)電器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、保證正常照明。

　　(7)機(jī)械工1名：整套機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和維修。

　　(8)安全員1名：負(fù)責(zé)安全檢查。

　　4.4.1.7安全措施

　　(1)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)填充或用夾板蓋嚴(yán)，防止人員掉入。

　　(3)各種電線(xiàn)、電纜及各種電器設(shè)備均應(yīng)按操作規(guī)程架設(shè)，電工及機(jī)械操作人員應(yīng)按時(shí)檢查線(xiàn)路，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)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(jī)開(kāi)機(jī)前應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備，緊固螺栓，并進(jìn)行試轉(zhuǎn)，機(jī)手操作要精神集中，不得擅自離崗。

　　4.4.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(略，請(qǐng)參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范)。

　　4.4.3常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的分析與控制

　　4.4.3.1砼堵管

　　產(chǎn)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(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致砼初凝，吸進(jìn)空氣，導(dǎo)管過(guò)于彎折或者前后臺(tái)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(qiáng)對(duì)砼質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查。

　　(2)泵送管路避免過(guò)大變徑和盡量減少?gòu)澋�，盡可能保持水平，長(zhǎng)距離泵送時(shí)，泵管下面應(yīng)用墊木墊實(shí)。每次拆卸導(dǎo)管都必須清洗干凈。

　　(3)當(dāng)氣溫高于30℃時(shí)，應(yīng)在砼輸送泵管上采取降溫措施。冬季施工時(shí)應(yīng)注意采取保溫措施。

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

　　(5)成樁后，應(yīng)及時(shí)消除鉆桿及軟管內(nèi)殘留砼，長(zhǎng)時(shí)間停止時(shí)，應(yīng)采清水將鉆桿、泵管、砼泵清洗干凈。

　　(6)加強(qiáng)施工管理，保證前后臺(tái)配合緊密，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

　　4.4.3.2偏樁

　　一般有樁平移偏差和垂直度超標(biāo)偏差兩種。多由于場(chǎng)地原因，樁機(jī)對(duì)位不仔細(xì)，地層原因使鉆孔對(duì)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(shí)場(chǎng)地以防鉆機(jī)偏斜。

　　(2)放樁位時(shí)認(rèn)真仔細(xì)，嚴(yán)格控制誤差。

　　(3)樁機(jī)的水平度和垂直度在開(kāi)鉆前和鉆進(jìn)過(guò)程中注意檢查復(fù)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(chǔ)料罐等措施。

　　(2) 嚴(yán)格控制提速，保證鉆尖埋入砼面以下不小于1000mm。

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

　　(4) 如發(fā)現(xiàn)串孔，則改為跳打法。樁間距小于1.3m的飽和粉細(xì)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(guò)外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數(shù)>1.0(正常情況下充盈系數(shù)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(yīng)改為跳打法。

　　4.4.3.5鋼筋籠沉入困難(無(wú)法下放到位)

　　多由于砼配合比不好、樁周土對(duì)樁身產(chǎn)生擠密作用、鋼筋籠因剛度不足而變形、鋼筋籠長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)等。

　　控制措施：(1) 嚴(yán)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(jí)或Ⅱ級(jí)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(dá)到要求。

　　(3) 增強(qiáng)鋼筋籠的剛度(主筋直徑不應(yīng)小于18mm，加密加勁箍筋)，鋼筋籠長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)22m。

　　(4) 鋼筋籠起吊時(shí)必須夾緊，保持垂直和對(duì)中，并保證將振動(dòng)錘的擊振力通過(guò)鋼筋籠導(dǎo)入管傳到鋼筋籠底部。

　　4.4.3.6 樁底入巖困難

　　干鉆施工時(shí)入巖難度較大，可以鉆進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化泥巖，但當(dāng)為中風(fēng)化泥巖很難鉆進(jìn)，如控制不好，會(huì)造成鉆機(jī)斷桿。由于尚無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)，所以，建議不宜在中風(fēng)化及以上的巖層使用，對(duì)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(fù)孔。

　　4.5 基樁檢測(cè)

　　根據(jù)相關(guān)單位及規(guī)范要求，抽取了3根樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，結(jié)果單樁豎向極限承載力檢測(cè)值均為2600kN(設(shè)計(jì)單樁豎向承載力特征值為1300kN);對(duì)298根樁進(jìn)行低應(yīng)變法檢測(cè)，結(jié)果290根樁為Ⅰ類(lèi)樁(占97.3%)，8根樁為Ⅱ類(lèi)樁(占2.7%)，檢測(cè)結(jié)果均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌砼后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工速度快、效率高、成樁質(zhì)量好、單樁承載力高、噪聲低、震動(dòng)小、無(wú)泥漿污染、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。通過(guò)本工程實(shí)踐，說(shuō)明長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌砼后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)在南寧地區(qū)是適宜可行、經(jīng)濟(jì)合理的，在適用的水文地質(zhì)條件下，可以大力推廣使用。

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