劉鵬濤

（申成路橋建設(shè)集團有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

螺桿樁可以將螺桿樁的螺紋與土壤黏合，形成一種新的復(fù)合地基，在公路路基邊坡加固中有所應(yīng)用。從經(jīng)濟角度來看，螺旋樁由于直徑較小，所使用的混凝土等材料相對于人工挖孔樁，承載力更高，經(jīng)濟效益更為明顯。另外，螺旋樁施工的過程中噪聲較小，占地面積小，對地下水的污染較小，具有更好的社會效益。

1 螺桿樁施工主要設(shè)備

1.1 螺桿樁施工機械

螺桿樁施工設(shè)備主要由螺旋樁機、混凝土攪拌機、混凝土高壓泵、管道系統(tǒng)、混凝土泵車和導管系統(tǒng)等組成。某公路路基邊坡地質(zhì)情況復(fù)雜，采用螺桿樁技術(shù)對其進行加固處理。該螺桿樁采用國產(chǎn)jzu180長螺旋履帶打樁機進行施工，打樁機由履帶主機和螺紋鉆桿組成。為保證施工時鉆桿的鉆升速度與轉(zhuǎn)速相匹配，螺桿樁機還配備了相應(yīng)的自動控制系統(tǒng)。

1.2 螺桿樁機主要性能參數(shù)

在施工過程中，所使用的螺桿樁機的主要參數(shù)指標如表1所示。

表1 螺桿樁機主要參數(shù)指標

表1 （續(xù)）

2 螺桿樁施工工藝

螺桿樁施工流程主要包括原地面處理、測量放線、打樁位置、找正、鉆孔、起重鉆頭、泵送混凝土、停泵、鉆頭等。在螺桿樁施工之前，首先，需要對場地上的雜物進行清理，對場地進行平整，確保場地不會出現(xiàn)積水等情況。其次，在螺桿樁鉆進的過程中，需要控制好鉆進的速度，若出現(xiàn)鉆孔無法鉆進的情況，應(yīng)該及時分析原因，調(diào)整施工方案。最后，待螺桿樁成孔后，及時將混凝土灌注到螺桿樁孔中，確保成孔質(zhì)量。螺桿樁施工工藝參數(shù)如表2所示。

表2 螺桿樁施工工藝參數(shù)

從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，螺桿樁施工的過程中，對樁身垂直度、鉆進速度、樁頭保護、混合料坍落度、樁位位置偏差、拔管速度等都提出了要求。特別是在混凝土灌注的過程中，需要對準轉(zhuǎn)筒，確保鉆桿位置準確，灌注后，需要做好拔管速度的控制。總之，只有嚴格按照以上施工參數(shù)的要求進行控制，才能確保施工質(zhì)量。螺桿樁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 螺桿樁工藝流程

3 螺桿樁施工要點

3.1 試樁

在采用螺桿樁正式施工之前，需要進行試樁，試驗主體為8根螺旋樁。在施工現(xiàn)場鉆出深度和口徑大小相同的8根螺旋樁樁基，每根樁基的直徑大小符合施工工藝參數(shù)要求。對8根螺桿樁進行承載力強度測試，在承載強度測試滿足設(shè)計要求后，對螺桿樁施工工藝流程和施工技術(shù)進行總結(jié)，對施工過程和施工參數(shù)等進行優(yōu)化。并且對優(yōu)化后的施工工藝需要進一步進行試樁。為了檢驗施工方案的合理性，首先，需要對螺桿樁的各項指標進行測定，確定該8根螺桿樁所使用的混凝土量；其次，做好螺桿樁的施工質(zhì)量控制，在螺桿樁鉆進的過程中，應(yīng)該做好鉆進速度的控制。另外，待試驗螺桿樁的施工滿足要求后，方可進行大面積施工。最后，還需要對螺桿樁加固處理后的路基邊坡強度進行測試，測定是否滿足設(shè)計要求。只有施工工藝簡單，施工成本低，加固效果能夠達到預(yù)期，才表明此螺桿樁施工方法的科學性和合理性。

通過試樁情況，最后確定樁間距為2.3m、樁長為16m，采用等邊三角形擺放螺桿樁。由于螺桿樁的橫截面為螺紋形，上部為直筒形，因此設(shè)置螺桿樁的直徑為0.5m，螺紋長度為10m，螺距為0.5m。

3.2 截樁頭施工

按照樁間土方開挖、標高來確定截樁頭的位置。通過人工+機械的方式，對樁帽周邊土進行開挖作業(yè)，開挖的厚度為25cm，開挖后的土及時運離現(xiàn)場，避免發(fā)生二次倒運。經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)員對樁頂標高進行測定，使用紅油漆進行標識處理，使用無齒鋸截斷樁頭部分，清理螺桿樁樁頂端，控制好樁長。截樁頭施工的過程中，需要注意以下事項：①樁帽基坑開挖、清運以及截樁頭施工作業(yè)時，禁止對樁頂平面下構(gòu)成嚴重擾動、樁身碰撞，避免發(fā)生樁身淺層斷裂狀況；②截樁時需要監(jiān)理現(xiàn)場旁站，待通過質(zhì)量檢驗后方可進行接下來的工作；③經(jīng)過樁體質(zhì)量檢測后即可施行樁帽施工作業(yè)。

3.3 樁帽施工

在樁帽內(nèi)頂面鋪設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)片，使用直徑10mm的HPB300級鋼筋，間距10mm，于末端放置彎鉤，將鋼筋保護層的厚度設(shè)定為5cm。然后對樁帽頂面標高測定，模板安裝時保持接縫緊密、固定效果，在模板上通過紅油漆標注樁帽頂下5cm，主要目的為確保鋼筋網(wǎng)片設(shè)置的合理性。通過混凝土泵車泵送樁帽C30混凝土，將混凝土澆筑到樁帽頂以下，并做相應(yīng)的標記處理后經(jīng)振搗棒振搗密實，振搗密實收面，并于混凝土初凝后二次收光，達到樁帽面平整的要求。

在樁帽混凝土澆筑后需要進行養(yǎng)護處理，覆蓋土工布、灑水，養(yǎng)護時間在1周以上，混凝土達到設(shè)計強度后可拆模。此后，做好樁間土回填，具體施工要點如下：①螺桿樁樁帽強度達到設(shè)計標準后將模板拆除，以人工+機械回填方式進行樁間土的回填作業(yè)，建議進行2次填筑，采取小型壓路機壓實，各層壓實厚度不大于15cm；②在施工的過程經(jīng)質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，同時做好鉆壓電流、孔深及堵管等施工原始數(shù)據(jù)的記錄工作；③因螺桿樁施工工程為隱蔽工程，施工后需通過監(jiān)理部門確認后，方可實施下一步施工。

4 質(zhì)量檢測

4.1 螺桿樁施工質(zhì)量檢驗措施

在施工檢驗過程中，螺桿樁的質(zhì)量檢驗至關(guān)重要。具體檢驗項目及方法、要求如表3所示。

表3 螺桿樁施工的質(zhì)量要求、檢驗數(shù)量及檢驗方法

表3 （續(xù)）

在達到螺桿樁的施工質(zhì)量等各項要求后，需要再次進行自檢以保證各項指標符合要求。

4.2 螺桿樁成樁效果檢驗

為了檢驗螺桿樁的成樁效果，需要對螺桿樁進行破壞性檢測，可以采用常規(guī)的挖掘性檢測，需要對施工好的試驗樁進行挖掘，檢查樁基處的土質(zhì)是否已經(jīng)形成完整的螺紋，確保螺桿樁已經(jīng)與周圍的土質(zhì)形成了堅固的復(fù)合型地基。也可以采用機械設(shè)備對螺桿樁進行拔出，測定排出固定高度需要的機械用力大小，從而測定螺桿樁與土體的黏結(jié)程度，間接測定成孔效果。

4.3 螺桿樁樁身質(zhì)量檢驗

螺桿樁樁身的質(zhì)量可以用低應(yīng)變反射波法來進行檢測，工作原理主要是通過測定樁身的承載力來測定樁身是否有質(zhì)量缺陷，根據(jù)承載力的變化判斷樁基的質(zhì)量是否滿足要求。本次共測定了57根螺桿樁，低應(yīng)變反射波法檢測結(jié)果如表4所示。

表4 低應(yīng)變反射波法檢測結(jié)果

由表4可知，本次測定的57根螺桿樁中Ⅱ類樁只有1根，其他都為I類樁，測定結(jié)果表明，該項目的螺旋樁質(zhì)量檢驗合格，都滿足項目質(zhì)量規(guī)定的要求。

5 結(jié)語

由于螺桿樁的主要原理是將螺桿樁的螺紋與土壤進行黏合，形成一種新的復(fù)合地基，因此，相較于其他復(fù)合樁，螺桿樁施工現(xiàn)場的成樁質(zhì)量更高，施工速度更快。由以上工程的質(zhì)量檢測結(jié)果可知，共檢測57根樁，其中56根為I類樁，只有1根為Ⅱ類樁，沒有出現(xiàn)Ⅲ類樁和IV類樁，可見本工程螺桿樁采用以上施工技術(shù)和施工工藝，竣工驗收達到了預(yù)期的施工效果，可為類似項目的施工提供參考。