牛宏偉

摘 要：螺桿樁作為一種具有獨特性的變截面樁，其不僅具有十分廣泛的適用范圍，而且具有較好的環(huán)保性，樁身具有較高的承載力，質(zhì)量十分可靠，而且成樁速度較快，在施工過程中無噪音和污染，且具有較好的經(jīng)濟(jì)性，因此自螺桿樁投入使用以來，受到巖土工程行業(yè)的廣泛青睞。文中從螺桿樁機(jī)結(jié)構(gòu)和特征入手，分析了螺桿樁機(jī)螺桿鉆具工作原理，并對螺桿樁施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：螺桿樁機(jī)；螺桿樁；施工工藝；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU473 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

螺桿樁屬于組合式樁，其上部為圓柱型，下部為螺絲型，作為一種具有較高性能、短周期及低造價的新型樁，相較于其他樁，螺桿樁在實用性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性方面具有較強的優(yōu)勢。而且在一些軟弱或是塌陷區(qū)回填的施工項目中，更能充分的體現(xiàn)出螺桿的效應(yīng)，有效的增加了樁土接觸面，提高了基樁的承載能力，具有非常好的效果和較高的經(jīng)濟(jì)適用價值。

1 螺桿樁機(jī)的分析

1.1 螺桿樁機(jī)的結(jié)構(gòu)

螺桿樁機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，采用三點支撐方式，主體結(jié)構(gòu)大致包括：頂部滑輪組，動力頭，斜撐與調(diào)整機(jī)構(gòu)，螺桿鉆具部分，樁機(jī)主機(jī)的平臺5個部分。

1.2 螺桿樁機(jī)的特征

螺桿樁機(jī)移動形式采用的是履帶，移動更具靈活性，就位也更為便捷，相較于步履式移動形式，履帶式移動無論是效果還是作用更為顯著。運用集中控制的電氣液壓系統(tǒng)，更易于操作，有效的降低了操作人員的勞動強度。同時以剛性整體臺車結(jié)構(gòu)作為樁機(jī)的履帶行走系統(tǒng)，采用三支點結(jié)構(gòu)作為上部作業(yè)機(jī)構(gòu)，螺桿樁機(jī)能夠快速就位、移位，而且穩(wěn)定性和安全性都十分顯著，具有較高的施工效率。能夠在多種工作裝置中應(yīng)用，應(yīng)用范圍較廣。

2 螺桿樁機(jī)螺桿鉆具工作原理的分析

在實際應(yīng)用螺桿樁時，需要先將螺桿樁機(jī)就位，成孔要達(dá)到相應(yīng)的垂直度，然后才能進(jìn)行鉆孔作業(yè)。利用鉆頭破開土層，鉆頭上的螺旋葉片對土體進(jìn)行擠壓與反出，同時部分葉片還能夠進(jìn)一步對周圍土體進(jìn)行擠壓加密。在具體鉆進(jìn)時，鉆桿下鉆速度要保持均勻性，即當(dāng)螺桿鉆具旋轉(zhuǎn)一圈時，則要下降一個螺距，以此來保證土體形成均勻的螺紋。鉆到設(shè)計深度時，則要停止旋轉(zhuǎn)。同時，利用高壓泵來將混凝土輸入到螺桿鉆具中間的泥漿管中，將其壓到鉆頭位置處，螺桿鉆具采用反方向旋轉(zhuǎn)提升，這個過程中旋轉(zhuǎn)速度與提升速度要達(dá)到較好的匹配度，控制好提升速度的均勻性，在鉆具旋轉(zhuǎn)提升過程中將混凝土填充到所產(chǎn)生的螺紋空間內(nèi)，當(dāng)鉆桿與螺紋部分頂面的設(shè)計高度齊平時，螺桿鉆具會直接提升圓柱的空間，將高壓混凝土澆灌直至設(shè)計高度，以此來形成一個螺紋形樁。最后則要將其壓入鋼筋籠，在混凝土完全凝固后，螺桿樁得以形成，并具有較高的強度。相較于預(yù)制樁，螺桿樁施工是沒有噪音和振動產(chǎn)生的，不會對樁帶來不良影響，而且在螺桿樁施工過程中還不存在棄土和泥漿污染等問題，具有較好的環(huán)保性。

3 螺桿樁施工工藝

由于螺桿樁是利用鉆機(jī)和鉆具旋轉(zhuǎn)來對土體進(jìn)行擠壓成孔，并利用管內(nèi)泵將細(xì)石與混凝土壓入孔內(nèi)成樁。其采用的是變截面的構(gòu)造形狀，與附加應(yīng)力的分布規(guī)律十分符合，同時也能夠滿足應(yīng)力分擔(dān)比和剛度變化的要求，在土體與樁之間起到了有效的調(diào)節(jié)作用?？梢哉f螺桿樁對樁側(cè)土體的應(yīng)力分擔(dān)比和應(yīng)力擴(kuò)散度的提高起到了極為重要的意義，而且樁端荷載大幅度減少，確保了樁身與土體受力的協(xié)調(diào)性和一致性。

3.1 樁機(jī)就位

樁機(jī)就位時以測量放線位置為依據(jù)，控制好樁位的偏差，確保其在允許范圍內(nèi)，從中間開始進(jìn)行樁施工，然后再向四周擴(kuò)展，在具體施工過程中，可以根據(jù)樁的規(guī)格，先對長樁進(jìn)行施工，然后再進(jìn)行短樁施工。施工時宜采用間隔跳打的施工方式，有效的防范樁孔間出現(xiàn)竄漿問題。待樁機(jī)就位后，需要對其進(jìn)行調(diào)平和穩(wěn)固處理，有效的保證成孔的垂直度。

3.2 鉆孔深度

對于鉆孔深度，宜以地面標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)底標(biāo)高為依據(jù)來計算，在鉆進(jìn)過程中，可以采用監(jiān)控測量，防止出現(xiàn)超鉆的問題發(fā)生。同時鉆進(jìn)時還要對鉆孔速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此來保證成樁時螺紋段與圓柱段都能夠與標(biāo)準(zhǔn)要求相符。待鉆至設(shè)計孔深時要停止鉆進(jìn)，并準(zhǔn)備好灌注用混凝土。連接管道混凝土罐車與鉆機(jī)灌注孔，通過提升鉆頭將混凝土注入孔內(nèi)，保證孔內(nèi)混凝土具有較好的密實度，并對混凝土泵送速度進(jìn)行控制，避免破壞到混凝土泵機(jī)或是孔壁。

3.3 停泵

對于泵送混凝土灌注過程中，待鉆機(jī)鉆頭提升到樁體柱頭位置處時，則泵送混凝土要停止，同時準(zhǔn)備提升鉆頭，以緩慢速度提出鉆頭，避免對孔壁造成破壞。在實際施工時，還要按照設(shè)計樁位間隔進(jìn)行施工，以免孔位之間相隔過近施工時帶來的擾動而影響到混凝土的初凝強度。

3.4 混合料的攪拌和運輸

混合料攪拌采用砼集中拌和，各種原材料按施工單位抽樣數(shù)量的20%進(jìn)行檢驗或10%進(jìn)行平行試驗。按照配合比進(jìn)行配料，將每盤料的攪拌時間控制在120s左右，并將混合料的塌落度控制在180mm～220mm 。

4 螺桿樁施工的質(zhì)量控制

4.1根據(jù)工藝試驗時已經(jīng)確定的各項參數(shù)來指導(dǎo)現(xiàn)場施工，在施工時要對螺桿樁施工工藝變化進(jìn)行隨時檢查，并關(guān)注機(jī)械設(shè)備的性能。通過提取鉆渣樣品，并與設(shè)計圖紙的地質(zhì)情況進(jìn)行比對，一旦發(fā)現(xiàn)不相符情況時，則要立即停止施工，并進(jìn)行匯報，從而采取有效的應(yīng)對措施。試樁要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和規(guī)范要求進(jìn)行。

4.2在螺桿樁施工過程中，需要以設(shè)計圖紙上對于樁位布置、樁體數(shù)量和樁間距的要求作為重要依據(jù)，這些數(shù)據(jù)不允許隨意進(jìn)行調(diào)整，同時還要針對設(shè)計要求來確定螺桿樁樁體的長度、樁頭頂標(biāo)高和樁徑，確保其能夠與相關(guān)的驗標(biāo)要求相符。

4.3在進(jìn)行螺桿樁樁體的施工時，需要進(jìn)行混凝土試件的制作，并對后期強度進(jìn)行具體檢測。并針對具體的要求來對試件數(shù)量進(jìn)行確定，待其達(dá)到齡期時，則對單樁和復(fù)合地基承載力進(jìn)行實際試驗，確保試驗結(jié)果要與設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范要求相符。

4.4在對混凝土拌和過程中，需要利用強制式拌和機(jī)，并針對工藝試驗參數(shù)來適時調(diào)整樁體施工配合比，以此來保證粉料摻和量和出機(jī)塌落度能夠與設(shè)計要求和驗標(biāo)要求相符。

4.5小心謹(jǐn)慎對待樁頭周圍土的清除工作，避免對樁身和土體帶來擾動，從而影響到樁體的質(zhì)量。在實際施工時，鉆渣要及時清除，注意對環(huán)境的保護(hù)。

4.6在螺桿樁施工的整個過程中，需要由專職質(zhì)檢人員進(jìn)行監(jiān)督和記錄，而且每一道工序施工結(jié)束后，都需要進(jìn)行自檢，合格后才由現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗，完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，再進(jìn)入到下一道工序的施工，以此來有效的保證樁體的質(zhì)量。

結(jié)語

相較于當(dāng)前建筑基礎(chǔ)施工中應(yīng)用較為廣泛的幾種樁型，螺桿樁在技術(shù)、環(huán)保和造價方面具有顯著的優(yōu)勢，而且在當(dāng)前一些塌陷區(qū)內(nèi)采用螺桿樁施工工藝，能夠有效的解決工程的實際問題，在確保工程質(zhì)量的同時，還能夠有效的降低工程造價，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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