螺杆灌注桩工程施工主要关键点

浅析螺杆灌注桩工程施工主要关键点摘要：螺杆灌注桩是一种承载力高、造价低、施工方便、无环境污染的新桩型。介绍了新型螺杆灌注桩的成桩设备和施工工艺，长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼桩是在长螺旋钻孔泵压混凝土桩基础上发展的成桩技术，混凝土是从钻杆中心压入孔中，成孔、压砼、插笼、成桩，一次完成。本文结合工程具体实例，详细阐述了长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼桩的施工方法以及施工过程中遇到的问题及解决的方法，以便在相似的工程中起借鉴作用。关键词长螺旋泵压混凝土后插钢筋笼桩施工技术1前言长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼桩是在长螺旋钻孔泵压混凝土桩基础上发展的成桩技术，工艺原理为:采用长螺旋钻机钻至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底部压出，边灌注边提钻至成桩，然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入桩体，形成钢筋混凝土灌注桩的施工方法,对长螺旋泵压混凝土反插钢筋笼桩施工方法进行详细的阐述以及通过采取有效的控制措施,避免和减少了施工过程中出现问题。2、工程概况、施工步骤及施工评价2.1工程概况该项目地上30层，地下2层，结构形式为框剪结构，基础形式为梁筏。采用长螺旋泵压混凝土反插钢筋笼基础，桩径600mm，混凝土强度为c30。钢筋笼主筋φ16、箍筋φ14、绕筋φ6.5。钢筋笼长度为9m。基础布桩每幢楼146根，成桩桩长18.64m，有效桩长18.0m，保护桩长0.64m，桩端持力层为第7层（中粗砂），桩身进入持力层深度不小于1.5m，单桩竖向承载力设计值不小于2100kn。2.2施工步骤2.2.1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，就位后校正好钻杆的位置和垂直度，垂直度的容许偏差不大于1%，下放钻杆，使钻头对准桩位点。2.2.2钻孔开动钻机旋动钻头，根据土层情况控制钻进速度，先钻0.5一1.om深，检查一切是否正常，未发现异常再继续钻进，如发现钻杆摇晃、难钻或电流猛增现象、进尺缓慢等异常情形时，应停止钻进，分析原因进行处理，禁止强行钻进。钻杆下钻到设计深度后在原位空转清土，在灌注前不得提钻。2.2.3泵送混凝土钻头到达设计标高时，钻杆保持原位不停钻，待孔内虚土全部上返后，开始泵送混凝土，待泵压上升10mpa且中心管顶部的泄气阀关闭时开始提拔钻杆，一边泵送混合料一边提钻，提钻速率控制必须与泵送量相匹配，以保证管内有一定高度的混凝土，直至桩体混凝土高出桩顶设计标高500mm。2.2.4后插钢筋笼将振动锤和导入管通过法兰盘连接。利用吊车辅助将导入管插入钢筋笼中，将导入管及振动锤与连接好的钢筋笼吊起，移至已成桩的桩孔内。将钢筋吊直扶正缓缓送入孔内，启动振动锤，通过振动用钢筋笼导入管将钢筋笼送入桩身素混凝土内至设计标高，将桩身混凝土振捣密实，同时将钢筋笼固定。2.3施工效果评价本工程桩基础采用长螺旋泵压混凝土后插钢筋笼桩工艺施工，经河北博瑞建工技术有限公司检测，每幢楼在低应变检测15桩中，i类桩14根，ii类桩1根；高应变法检测钢筋混凝土桩2根，实测单桩承载力3544kn、3472kn,满足设计要求。3成桩过程中可能遇到的问题及采取的控制措施3.1钢筋笼沉入困难将灌注桩的钢筋笼100%植入到设计深度要求是长螺旋钻孔泵压灌混凝土后插钢筋笼桩施工中常遇到的难题，原因多与混凝土的骨料粒径、和易性，特别是坍落度的大小及桩周土对桩身产生挤密作用有关。钢筋笼在桩孔混凝土内振动植入的过程中整体产生振动，易使混凝土粗骨料振动下沉，更易使混凝土振捣离析；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，而在沉笼过程中恰恰不希望混凝土坍落度过早损失。另外振动电机压在钢筋笼顶部使钢筋笼受压，易使其失稳产生弯曲，这些均对沉笼产生非常不利的影响，使沉笼施工达不到预想的效果。主要控制措施有:①尽量减小钢筋笼端阻面积，在中低频率前提下适度增加振动贯入能量，改进振动设备性能，优化设备技术参数。②控制入泵坍落度的最低值不小于20mm，做到一次泵入，立即植笼，减少坍落度的损失是改善振动沉入效果的有效工艺措施。③改善混凝土配合比，保证粗骨料的粒径、级配满足要求，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。④吊放钢筋笼时保证垂直和对位准确。⑤在钢筋笼下沉不到位时迅速将钢筋笼拔出，待桩体内混凝土初凝后重复成桩作业，完成该桩位灌注桩的施工。3.2导管堵塞混凝土配比或坍落度不符合要求。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，常发生堵管。混凝土拌和物坍落度过大易产生泌水、离析，在泵压作用下，骨料与砂浆分离，摩擦力加剧，导致堵管；坍落度太小，混合料在输送管路内流动性差，也容易造成堵管；提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞；冬季施工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，防冻措施不力，常常造成输送管或弯头处混合料的冻结，造成堵管；混合料输送管弯头曲率半径不合理也能造成堵管；弯头与钻杆不能垂直连接，也会造成堵管；混合料输送管未定期清洗，造成管路内有混合料的结硬块，也可能造成管路堵塞。主要控制措施有:①保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和坍落度符合要求，控制粉煤灰掺量，入泵坍落度的最低值不小于20mm。②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。④冬季施工时，当采用加热水的办法提高混合料出口温度时，要控制好水的温度，最好不超过60℃。3.3断桩、夹层由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。主要控制措施有:①保持混凝土灌注的连续性，采取加大混凝土泵量，配备储料罐等措施。②严格控制提速，确保中心钻杆内有0.2m3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桩身混凝土强度不足压灌桩按泵送混凝土和后插钢筋的技术要求，坍落度一般不小于20cm，因此要求和易性好。配比中一般加粉煤灰，这样混凝土前期强度低，又由于粗骨料粒径小，如果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低。主要控制措施有:①优化粗骨料级配。大坍落度混凝土一般用0.5-1.5cm碎石，根据桩径和钢筋长度及地下水情况可以加入部分2一4cm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。3.5桩身混凝土收缩桩身回缩是较常见现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数为1.15一1.30，桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。4结束语长螺旋钻孔泵压灌混凝土后插钢筋笼桩施工是在长螺旋泵压混凝土成桩后插入钢筋笼的一种较为先进的成桩技术。该方法在施工过程中可能会出现一些问题，但通过加强相应的控制措施，完全可以避免问题的出现，该施工方法成桩效率高，免除了泥浆处理和运输的工作，避免了施工过程中对周边环境的污染，实现了文明施工，而且又降低了造价，缩短了工期，同时又能取得较好的经济效益，是一项绿色环保的施工方法，该方法可以得到推广和应用。