池丹輝

0 引言

通過對長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用分析，了解實(shí)際檢測方法。結(jié)合文中的案例，充分論證了此工藝的可靠性以及高應(yīng)用性。在未來，長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)能夠以更大的優(yōu)勢為后續(xù)施工提供借鑒，完成全面推廣。長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)結(jié)合了長螺旋鉆孔樁、壓灌樁大流動(dòng)性混凝土等先進(jìn)工藝。與其他灌注樁相比，免去泥漿污染以及處理等額外操作，成本投入較小、工序簡單、兼容性較大，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。對設(shè)備運(yùn)作原理、施工質(zhì)量等加以剖析，保證施工人員能夠?qū)﹂L螺旋鉆孔壓灌樁有更加清晰的認(rèn)知及了解。解決以往工序的復(fù)雜性、多樣性，全方面系統(tǒng)精準(zhǔn)的剖析每一施工環(huán)節(jié)，了解其中的安全隱患并加以控制。

1 我國對于長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)的研究

長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)迄今已經(jīng)過200 多年的應(yīng)用更新，其操作方式以及造價(jià)成本等得到優(yōu)化。目前，最先進(jìn)的長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)具有成本低、可循環(huán)使用、操作便捷等獨(dú)特優(yōu)勢。長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)不拘泥于某項(xiàng)工程，具有極高的兼容性，可以用于房屋建設(shè)、市政工程、橋梁建筑項(xiàng)目。我國對于長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)的研究從未停歇，要結(jié)合實(shí)際工程案例，討論長螺旋鉆孔壓罐樁的施工特點(diǎn)。分析近年來的施工檔案，長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)具備承載力較高、對周圍環(huán)境影響較小等優(yōu)勢。結(jié)合長螺旋鉆孔壓灌樁極限承載力的計(jì)算公式，對可靠度進(jìn)一步分析驗(yàn)證，明確長螺旋鉆孔壓罐樁在承載力中所發(fā)揮的支撐作用。

目前，我國對于長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝的改進(jìn)，添加了注漿施工技巧，可有效解決以往長螺旋鉆孔壓灌樁的局限。在長螺旋鉆孔加灌裝后，添加了插鋼筋籠的技術(shù)，保障樁基工程的穩(wěn)定性。對數(shù)據(jù)值模擬以及模型實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行研究，通過采取數(shù)據(jù)、比對數(shù)據(jù)等方式，表明與普通灌注樁相比，長螺旋灌注樁的直徑增大至19%，而摩擦阻力增加至4.2%。這些數(shù)據(jù)表明長螺旋鉆孔壓灌樁可以有效提高自身承載性能，具有獨(dú)特的施工優(yōu)勢。這些研究數(shù)據(jù)對于我國長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)的研究提供了依據(jù)，考慮已知的地質(zhì)情況，對長螺旋鉆孔壓灌樁的施工工藝以及計(jì)算數(shù)據(jù)等進(jìn)行匯總，力求該項(xiàng)技術(shù)在我國要繼續(xù)向深度以及廣度發(fā)展，優(yōu)化在應(yīng)用時(shí)該項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)的一系列施工問題。結(jié)合我國學(xué)者對該項(xiàng)技術(shù)的深度研究，實(shí)現(xiàn)長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)的針對性改進(jìn)。

2 長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在工程中的應(yīng)用

在實(shí)際工程中，長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢。長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)可以依靠輸送泵、長螺旋樁機(jī)以及鋼筋籠振動(dòng)器等配套完成施工。因此，具備四大特點(diǎn)：

（1）最終的成樁質(zhì)量平穩(wěn)。長螺旋鉆孔壓灌樁施工能夠使硬土層以及沙土層更容易穿透，且在成樁過程中，不會(huì)出現(xiàn)直徑縮小、塌孔等問題，解決潛在的施工隱患。

（2）在施工過程中其獨(dú)特的施工模式，也無需對泥漿以及孔壁等進(jìn)行額外保護(hù)。以往在施工過程中，需要考慮泥漿以及水泥漿的應(yīng)用效果，在保護(hù)時(shí)很容易對周圍環(huán)境造成污染。而利用這種新型技術(shù)，在節(jié)約水泥漿等施工開銷以及材料時(shí)，也能夠保障施工現(xiàn)場更加清潔，避免對于周圍環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響，符合我國要求的綠色施工理念。

（3）施工成本投入較少。長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)主要依靠長螺旋鉆機(jī)完成鋼筋籠的插入以及施工，這些設(shè)備有便捷性的優(yōu)勢?？捎行Ч?jié)約人力、物力的投入。施工設(shè)備的改進(jìn)，也使得振動(dòng)噪聲與以往相比降低。

（4）最終的成樁效率較高。與傳統(tǒng)工藝相比，長螺旋鉆孔壓灌樁施工速度要明顯較快，且大幅度的應(yīng)用縮短了已知的施工周期。長螺旋鉆孔壓灌樁施工應(yīng)用范圍廣泛，在施工工藝中得到體現(xiàn)。長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝流程主要包含：施工前必要的準(zhǔn)備工作——場地進(jìn)行提前處理，如平整、壓實(shí)——根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況——對鋼筋籠進(jìn)行制定——明確施工定位——對施工設(shè)備如鉆機(jī)等進(jìn)行提前安排——樁機(jī)成孔——對清理出的土方進(jìn)行有效處理——鋼筋籠掛上樁機(jī)就位——其余設(shè)備就位——混凝土完成澆筑——壓入已設(shè)置好的鋼筋——在工程最后清理鉆機(jī)，保障施工符合綠色要求。

3 長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在工程中的應(yīng)用范圍

要確定長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在工程中的應(yīng)用范圍，通常來講，雖然長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)有獨(dú)特的兼容性，涉及眾多施工領(lǐng)域。但并不是所有場合都能用此技術(shù)，壓灌樁噪聲較低，所帶來的震動(dòng)相對較小。因此，在現(xiàn)場可以先使用大直徑樁施工范圍，保障單樁的承載力有所提升。考慮地下土層的硬度，為了避免影響施工，可以使用鉆孔壓灌樁超流態(tài)混凝土成樁施工完成。而對于住宅區(qū)，考慮地下水位，使用鉆孔壓灌樁技術(shù)。將設(shè)計(jì)深度，在提鉆時(shí)可以通過鉆桿內(nèi)噴嘴或縱桿內(nèi)芯管完成測量。

4 長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 工程實(shí)際情況

為了保障本文的數(shù)據(jù)更具參考性，本文將以某工程為例進(jìn)行分析。某工程位于高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，面臨西部大道以及高速公路。在建設(shè)過程中，樓樁基工程采用鋼筋混凝土長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)。在設(shè)計(jì)樁徑中，將其設(shè)置為900mm、有效樁長40.0m，樁頂標(biāo)高則為512.25m。樁底的標(biāo)高將其設(shè)置為379.25m，在建筑物內(nèi)部要考慮電梯坑位，電梯坑位的標(biāo)高將其設(shè)置為408.6m。

明確整體的設(shè)計(jì)尺寸后，進(jìn)行樁基施工。通過與鋼筋籠焊接定位等工序，控制樁身混凝土灌注的高度。樁身穿越土層情況良好，在分析時(shí)考慮部分樁身位于地下水的特征。鋼筋籠的長度可以設(shè)置為22.8m，總樁數(shù)可以將其保持在250 根。通過勘察表明，現(xiàn)場的土層分為地表土、人工填土層、黃土層、殘積古土壤。各鉆孔在工程方案制定時(shí)，提前鉆探均流出地下水。這表明該地下屬于潛水類型，水位埋深初步判定為11.70～17.40m，相應(yīng)的標(biāo)高為398.22～401.96m，屬于較平水位期。

4.2 工程施工工序

分析工程施工工序，樁身定位是要根據(jù)總包單位的控制點(diǎn)以及樁基平面布置數(shù)據(jù)，完成圖紙繪制。利用全站儀明確工程樁樁位點(diǎn)，而在樁基驗(yàn)收后，鉆機(jī)就位可以調(diào)整機(jī)身在鉆機(jī)就位平穩(wěn)后是否與鉆桿、鉆頭、鉆位成一線。成孔環(huán)節(jié)需要保障信號(hào)工與鉆機(jī)操作員準(zhǔn)確配合，使用鉆機(jī)要對準(zhǔn)樁封住鉆頭閥門。隨后，開啟鉆機(jī)。旋轉(zhuǎn)鉆頭時(shí)，要保持先慢后快的節(jié)奏。在鉆機(jī)施工時(shí)，必然會(huì)經(jīng)歷鉆進(jìn)、出土過程，且鉆機(jī)以及鉆身較大，帶出的泥土較多。為了避免對工程造成影響，要配備小型挖掘機(jī)，隨時(shí)對挖出的泥土進(jìn)行清理，保障施工現(xiàn)場清潔。達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí)，停止鉆進(jìn)，但需要注意的是停止鉆進(jìn)不能提出鉆桿，要將鉆桿繼續(xù)置于土壤中。要準(zhǔn)確控制好孔的直徑以及深度，保障與預(yù)計(jì)指標(biāo)相融合，發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

在鉆進(jìn)混凝土以及提鉆成孔完畢后，混凝土通過輸送泵粘接至導(dǎo)管，將混凝土壓入至螺旋鉆桿內(nèi)，通過鉆頭活門對樁身底部進(jìn)行泵送。需要注意的是，在灌注的過程中，鉆桿需要預(yù)提，尺寸需要保持在200～300 mm。隨后，開始對混凝土進(jìn)行泵送。在鉆頭活門打開后，進(jìn)行提鉆?；炷帘盟鸵B續(xù)、精準(zhǔn)，邊泵送混凝土邊提鉆，對其提鉆速率以及泵送的速率等進(jìn)行實(shí)際分析，保證二者之間匹配。鉆頭要埋于混凝土面不低于1m，在提鉆時(shí)鉆桿的葉片帶出泥土。所帶泥土在鉆機(jī)移動(dòng)過程中很容易出現(xiàn)掉落現(xiàn)象，掉落的泥土塊較大，若現(xiàn)場人員密集，很有可能會(huì)出現(xiàn)意外傷害事故。在提鉆時(shí)，必須用人工刨除葉面上的泥土，以防止在移動(dòng)過程中出現(xiàn)意外。在刨泥后，挖出樁頂新鮮混凝土面。將鉆機(jī)移至旁側(cè)，混凝土灌注完畢后，使用小挖機(jī)對樁身周圍的泥土進(jìn)行清理，完全露出新鮮的混凝土面進(jìn)行鋼筋籠下放等工序。對于鋼筋籠加工，應(yīng)用采用振動(dòng)錘輔助鋼筋籠下放。震動(dòng)錘強(qiáng)制鋼筋籠下沉的受力點(diǎn)集中于鋼筋籠底部，籠底做成錐形狀，可便于鋼筋籠的下放。在起吊以及插鋼筋籠中，要保證鋼筋籠水平穿入，且用于振動(dòng)導(dǎo)向拐彎與振動(dòng)錘可靠連接。保障在起吊過程中，不易滑落。鋼筋籠要達(dá)到不變形、不彎曲等要求，與挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備配合，使鋼筋籠離地緩慢調(diào)直。在插鋼筋籠時(shí)，要分析鋼筋籠與導(dǎo)向管二者之間的自重，緩慢下沉。當(dāng)依靠鋼筋籠自身的重量不能完成下沉?xí)r，就代表鋼筋籠下沉已到一定范圍。開啟振動(dòng)錘，依靠振動(dòng)錘的振動(dòng)力，將鋼筋籠下沉至標(biāo)準(zhǔn)深度。在提錘以及補(bǔ)灌混凝土環(huán)節(jié)，達(dá)到要求后，為了防止鋼筋籠繼續(xù)下沉。在主筋上加焊弧形吊環(huán)，架設(shè)于孔口，完成脫鉤提錘。在緩慢連續(xù)震動(dòng)時(shí)，拔出導(dǎo)向管，隨后立即補(bǔ)填混凝土并插入振動(dòng)設(shè)備，完成補(bǔ)灌震實(shí)。

4.3 強(qiáng)化施工注意事項(xiàng)

對于已有的施工注意事項(xiàng)需要強(qiáng)化，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定。如在施工的前期、中期，要規(guī)范所有施工人員的工作能力以及個(gè)人在施工過程中的定位、行為等。嚴(yán)格遵守規(guī)定，是混凝土施工質(zhì)量能夠符合要求的一個(gè)重要前提，也是基礎(chǔ)保障。如果沒有按照規(guī)定的要求以及規(guī)章制度進(jìn)行工程施工，就會(huì)導(dǎo)致施工現(xiàn)場混亂，無法完成各項(xiàng)資料的整理應(yīng)用。也不利于保障施工進(jìn)度，干擾最終的施工質(zhì)量。要加強(qiáng)施工人員的專業(yè)培訓(xùn)，考慮目前施工環(huán)境的差異性。在具體的操作流程中，要按照施工人員的工作經(jīng)驗(yàn)完成制定。相關(guān)負(fù)責(zé)人要對進(jìn)入施工現(xiàn)場的人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，且培訓(xùn)的內(nèi)容要包含項(xiàng)目周邊的自然人文環(huán)境以及工作流程、施工規(guī)范等。

5 長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)應(yīng)用問題以及解決措施

雖然長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)有多方面的優(yōu)勢，應(yīng)用范圍較為廣泛。但在施工時(shí)，受客觀因素影響，依然出現(xiàn)一系列的應(yīng)用問題。如最常見的便是在施工過程中出現(xiàn)的縮徑、斷樁，鋼筋籠下放無法達(dá)到要求等問題。要考慮當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況以及工程實(shí)際技術(shù)要求，對成樁質(zhì)量完成控制。強(qiáng)化長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)的施工標(biāo)準(zhǔn)，對已知的細(xì)節(jié)問題實(shí)現(xiàn)分析改進(jìn)。

5.1 鋼筋籠插入困難

鋼筋籠插入困難，主要原因包含：如鉆孔的時(shí)間過長，使混凝土輸送不及時(shí)，導(dǎo)致混凝土初凝。因此，鋼筋籠插入困難。此外，混凝土配合度不好或鋼筋籠導(dǎo)向支架過寬，都會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠插入困難。鋼筋籠在起吊過程中，由客觀因素出現(xiàn)變形，在插入時(shí)，鋼筋籠的垂直控制不到位、振動(dòng)頻率較高，導(dǎo)致坍塌度損失，都是鋼筋籠插入困難的直觀因素。解決措施如下：

（1）進(jìn)行組織管理，保障正常開孔。對于混凝土初凝時(shí)間要精準(zhǔn)計(jì)算，延緩混凝土凝固的時(shí)間比例。盡可能清除孔口周圍泥土。并縮短工作時(shí)間。

（2）嚴(yán)格按照比例配制攪拌混凝土?xí)r，混凝土在出攪拌機(jī)后兩小時(shí)內(nèi)，要求能投入使用。混凝土在到達(dá)施工現(xiàn)場后，要進(jìn)行坍落度檢查，使混凝土坍落度不小于200mm?；炷吝\(yùn)送至現(xiàn)場使用前，要嚴(yán)禁加水，保障混凝土水灰比合理。在攪拌時(shí)，要對混凝土完成初次攪拌以及二次攪拌，且兩次攪拌的顏色、密度等均要保持一致，不得出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

（3）考慮工藝要求，優(yōu)化粗骨料的顆粒級(jí)配。粗骨料可以呈卵石以及碎石為主，最大粒徑不大于30mm。使混凝土自身具有良好的流動(dòng)性以及密實(shí)性，拉緊鋼筋籠頂部以及振動(dòng)錘的連接鋼絲繩，使導(dǎo)管底部與鋼筋籠底部能夠密切連接?；\頂起吊點(diǎn)應(yīng)該加強(qiáng)，防止因鋼筋籠較重變形所產(chǎn)生的問題。

（4）設(shè)置的鋼筋籠尺寸應(yīng)按照要求，每隔兩米設(shè)置一組，完成加工。確定外徑滿足要求，安排專人檢查焊接質(zhì)量。保證焊接牢固，在搬運(yùn)以及吊裝時(shí)防止變形。安放對準(zhǔn)孔位，由專人指揮并扶正。對于鋼筋振動(dòng)錘大小的，必須結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況以及導(dǎo)管的長度完成計(jì)算方可確定。

（5）插入的鋼筋籠如因混凝土初期阻力較大，出現(xiàn)依靠鋼筋籠自重難以到達(dá)合理的下沉速度現(xiàn)象?？梢允褂谜駝?dòng)錘輔助鋼筋籠下放，鋼筋籠錐形尖端處鋼筋不得少于5 圈。必須與主筋焊接牢固，使振動(dòng)力在對鋼筋籠進(jìn)行振動(dòng)傳導(dǎo)時(shí)，錐形尖端不至于分散。

（6）鋼筋籠下放標(biāo)高后，為了防止繼續(xù)下沉，要進(jìn)行加固處理操作。在文中已提出使用“焊弧形吊環(huán)架設(shè)于孔口，完成脫鉤提錘”的解決方法，在此不贅述。

5.2 施工中的問題

出現(xiàn)斷樁、縮徑、夾渣、樁身空心、不密實(shí)、串孔等問題的原因，主要為混凝土泵車輸出量小，或在提鉆后樁體的混凝土量不足等。且下放鋼筋籠前，對于孔口上方的泥土沒有完全的清除干凈，也會(huì)出現(xiàn)夾渣問題。振動(dòng)錘在提升過程中，要保持邊提升邊震動(dòng)，但如果提升速度較快或在提升過程中停止震動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致夾渣現(xiàn)象。為了解決這些問題，要在開始提鉆時(shí)保障鉆桿芯管之間排氣孔暢通，且混凝土泵輸出量一定要大于樁機(jī)提拔后樁機(jī)自身所需要的混凝土量。鉆頭在混凝土內(nèi)的埋深要大于一米，樁頂浮漿多孔內(nèi)出水或混凝土離析造成，要超灌排除浮漿后才能實(shí)現(xiàn)終孔成樁。保障孔口以及上方泥土處清洗干凈下插鋼筋籠，在振動(dòng)錘提升過程中，保持振動(dòng)且速度均勻緩慢。在補(bǔ)灌完畢后，使用混凝土插入式振動(dòng)棒完成人工搗振，防止出現(xiàn)串孔現(xiàn)象。

6 結(jié)論

綜上所述，本文對長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)進(jìn)行了研究，現(xiàn)有操作方式以及造價(jià)成本等與傳統(tǒng)施工模式相比也得到優(yōu)化。在實(shí)際工程的應(yīng)用中，長螺旋壓灌樁施工技術(shù)具有成樁質(zhì)量平穩(wěn)、施工體系精準(zhǔn)、施工成本投入較小、施工效率較高等優(yōu)勢。在施工工序中，將保障鉆桿、鉆頭、鉆位連成一線，使各環(huán)節(jié)緊密配合，強(qiáng)化已有的施工注意事項(xiàng)。分析鋼筋籠插入困難、斷樁、串孔等問題，提供行之有效的改進(jìn)措施，保障長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)能夠發(fā)揮工程效益。