雙螺旋擠土灌注樁施工技術(shù)

高正方

（中鐵一局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司 天津 300000）

1 技術(shù)準(zhǔn)備

1.1 工程測量

進(jìn)入施工現(xiàn)場后，應(yīng)和設(shè)計(jì)和建設(shè)單位進(jìn)行測量交接樁的工作，掌握測量原始數(shù)據(jù)，做好以下測量工作準(zhǔn)備。

使用測量儀器，定位建筑物的外邊線，在建筑物以外選取控制點(diǎn)的位置，控制點(diǎn)之間無障礙物影響，并不容易在施工過程中被破壞，或?qū)κ┕び杏绊懙奈恢谩?/p>

技術(shù)人員在施工和放線之前，應(yīng)對(duì)圖紙進(jìn)行審核，對(duì)工程數(shù)量、樁基位置、高程等認(rèn)真核對(duì)，如有疑問應(yīng)以圖紙會(huì)審的方式向設(shè)計(jì)提出，待設(shè)計(jì)給出明確的回復(fù)后方可施工。

做好導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測工作，并將各建筑單體的軸線的延伸控制線投測到四周，經(jīng)復(fù)核無誤后，作為基礎(chǔ)施工的重要控制依據(jù)。并保護(hù)好其延長線的控制樁，同時(shí)將關(guān)鍵控制點(diǎn)在保護(hù)層上放線時(shí)準(zhǔn)確放出，記錄出控制點(diǎn)與各個(gè)軸線的相對(duì)位置，用鋼釘作出控制點(diǎn)位，妥善保護(hù)，以此作為快速放線的依據(jù)。

1.2 其它技術(shù)準(zhǔn)備

1.2.1 研究和熟悉技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行現(xiàn)場核對(duì)

施工前應(yīng)對(duì)工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)施工技術(shù)規(guī)范、掌握施工圖紙要求和標(biāo)準(zhǔn)，特別是施工過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，怎樣避免等操作和措施，正式施工前，應(yīng)進(jìn)行試樁，試樁過程中應(yīng)采集的數(shù)據(jù)和試樁過程中出現(xiàn)的問題記錄好，跟設(shè)計(jì)溝通好后方可施工。

另外根據(jù)工程的特點(diǎn)，和建筑物的使用功能，充分了解設(shè)計(jì)意圖，并制定專項(xiàng)施工方案，確保技術(shù)人員掌握施工要領(lǐng)。

1.2.2 技術(shù)交底

為確保工程順利進(jìn)行，減少質(zhì)量缺陷，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)對(duì)技術(shù)人員及施工班組進(jìn)行安全技術(shù)交底，將施工工序、關(guān)鍵工序、技術(shù)特點(diǎn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全及文明施工等重點(diǎn)內(nèi)容詳細(xì)講述，并在施工過程中進(jìn)行檢查監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作立即進(jìn)行整改和處罰，從而提高工人的質(zhì)量意識(shí)和技術(shù)水平。

2 主要施工方法

2.1 施工工法的選擇

雙螺旋擠土灌注樁區(qū)別于其他樁基的主要特點(diǎn)就是：其適用于標(biāo)準(zhǔn)灌入試驗(yàn)SPT≤40的填土、黏土、粉土、黃土、沙土、礫砂、角礫、圓礫、碎石、卵石、風(fēng)化巖層和強(qiáng)風(fēng)化巖層等可壓縮巖土地層，且不受地下水位的限制，雙螺旋擠土樁采用擠土成樁工藝，具有顯著技術(shù)、環(huán)保和成本優(yōu)勢，具有低噪音、無振動(dòng)、無泥漿污染、無渣土外運(yùn)、穿透力強(qiáng)、施工效率高、節(jié)約人力資源、施工質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。如若場區(qū)地層主要由具高壓縮性、高靈敏度的粉質(zhì)粘土構(gòu)成，施工中受到觸動(dòng)影響變化比較大且本工藝屬于擠土樁。因此，在成樁過程應(yīng)充分考慮擠土負(fù)效應(yīng)，通過施工順序、打樁速率等措施來消減孔壓和擠土負(fù)效應(yīng)。

對(duì)于不可壓縮巖土地層不宜采用雙螺旋擠土樁施工工藝。

2.2 螺旋擠土灌注樁試樁

為保證工程質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇地質(zhì)條件有代表性的地基作為試樁區(qū)。

2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

檢驗(yàn)施工設(shè)備及施工工藝的適應(yīng)性：確定混凝土配合比、坍落度、灌注時(shí)間、鉆機(jī)拔管速度、每延長米混凝土灌注量、充盈系數(shù)、泵送速度、鉆桿提升速度以及其他各項(xiàng)施工工藝參數(shù)。

樁身質(zhì)量檢測：樁身完整性試驗(yàn)、對(duì)試樁施加荷載，以設(shè)計(jì)要求的荷載值，以規(guī)范允許的沉降量確定是否合格，同時(shí)通過相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化施工參數(shù)。

試樁數(shù)量3根。

2.2.2 試樁前準(zhǔn)備

設(shè)備安裝，鉆機(jī)、地泵以及輔助設(shè)備就位并調(diào)試完成。

樁體用混凝土應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，配合比應(yīng)采用水下混凝土，坍落度宜為 180～220mm。

各個(gè)土層的力學(xué)參數(shù)應(yīng)依據(jù)地勘報(bào)告數(shù)據(jù)，施工中如發(fā)現(xiàn)各土層土質(zhì)與地勘報(bào)告不符，應(yīng)立即聯(lián)系勘察單位和設(shè)計(jì)單位。

2.2.3 螺旋擠土灌注樁施工工藝流程

地表清理碾壓→測量放樣→樁機(jī)就位→調(diào)整鉆機(jī)→正式開鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高→邊泵送混凝土邊提拔鉆具至地表→根據(jù)設(shè)計(jì)要求沉放鋼筋籠→鉆機(jī)移位施工下一根樁。

2.2.4 施工步驟

（1）螺旋擠土灌注樁機(jī)就位后，應(yīng)用樁機(jī)塔身前后及左右檢查鉆桿垂直度，確保樁位偏差及垂直度符合規(guī)范要求。

（2）混合料的檢查：和易性、坍落度、配合比及攪拌時(shí)間，并做好泵送前的一切準(zhǔn)備。

（3）鉆進(jìn)成孔。

在鉆孔過程中，通過鉆機(jī)對(duì)鉆具實(shí)行正向扭矩和豎向壓力，保持螺旋擠擴(kuò)鉆頭正向（順時(shí)針）下旋擠土成孔，直至達(dá)到樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高。

鉆頭達(dá)到樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆具應(yīng)反向旋轉(zhuǎn)，并啟動(dòng)泵送混凝土，混凝土輸送管內(nèi)的空氣可從排氣閥排除，待泵送混凝土進(jìn)入鉆具后在保持鉆具反向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)緩慢提升鉆具。在鉆具旋轉(zhuǎn)提升的過程中必須保持混凝土泵連續(xù)泵料，使提升速度與泵送量相匹配。樁頂標(biāo)高需與地面齊平，且需做鋼護(hù)筒抱箍，鋼護(hù)筒尺寸為75cm高，3mm厚，內(nèi)徑為500mm，鋼筋籠箍筋與3m加密區(qū)箍筋布置一致（C8@100），主筋與鋼筋籠主筋一致（6C16），為滿足試樁要求，鋼筋籠需增加高度為30cm。

（4）成樁及養(yǎng)護(hù)。

樁體混凝土澆筑完成，鋼筋籠插入后，應(yīng)對(duì)樁頂做好保護(hù)措施，確保試驗(yàn)樁質(zhì)量嚴(yán)禁施工車輛路過或堆放其他材料并做明顯標(biāo)記。

（5）待試樁檢測完成并出具合格報(bào)告后方可進(jìn)行工程樁施工。

2.3 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備及施工順序

施工場地應(yīng)達(dá)到三通一平，地面承載力應(yīng)滿足樁機(jī)施工，防止地面承載力不夠，導(dǎo)致樁位偏移。施工區(qū)域內(nèi)應(yīng)無地下障礙物及地下管線，注意鉆機(jī)周圍建筑物和電線電纜情況，防止意外發(fā)生。選取鋼筋籠制作場地，鋼筋加工過程中不得受污染，選取合適的泵車安裝位置，混凝土運(yùn)輸方便，泵送就不宜過長。

2.4 施工方法

（1）定位：根據(jù)控制點(diǎn)，標(biāo)記好樁位位置，移動(dòng)鉆機(jī)至樁中心，調(diào)整鉆機(jī)水平位置及鉆桿垂直度。一般樁位誤差不宜超過2.0cm，鉆桿垂直度不超過1%。

（2）鉆進(jìn)成孔：關(guān)閉鉆頭閥門，開動(dòng)鉆桿，開鉆后下鉆速度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況勻速鉆進(jìn)；鉆進(jìn)過程中，螺旋擠擴(kuò)鉆頭應(yīng)采用正向旋轉(zhuǎn)，直至鉆至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，鉆進(jìn)過程中無特殊原因鉆頭不得反鉆和提升。

（3）灌料、提升：當(dāng)鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆具應(yīng)反向旋轉(zhuǎn)，開動(dòng)混凝土輸送泵灌料，當(dāng)輸送管及鉆桿芯管充滿混凝土后開始勻速提升鉆具，邊提升、邊灌料。直至施工設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，灌注速度應(yīng)與提鉆速度相結(jié)合，防止提鉆速度過快，泵送料供應(yīng)不及時(shí)的現(xiàn)象，導(dǎo)致成樁質(zhì)量出現(xiàn)缺陷，也要防止提鉆速度過慢，泵送壓力過大，出現(xiàn)安全事故。

（4）灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高后，移動(dòng)鉆機(jī)至下一樁位，控制好樁頂標(biāo)高，保持超灌符合規(guī)范要求500～800mm即可，減少混凝土的浪費(fèi)。

（5）涉鋼筋籠接頭應(yīng)用焊接或機(jī)械式連接。加勁筋應(yīng)設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)，鋼筋籠制作安裝應(yīng)符合規(guī)范要求；搬運(yùn)和吊裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)，防止變形。將振搗桿插入鋼筋籠內(nèi)，同時(shí)吊裝，仔細(xì)檢查鋼筋籠是否對(duì)準(zhǔn)孔位，打開振搗器，慢慢下放鋼筋籠，避免碰撞孔壁或自由落下，鋼筋籠要時(shí)刻保持垂直，防止鋼筋籠傾斜，造成下放困難。

（6）施工時(shí)應(yīng)按樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高掌握好混凝土的灌注量，在保證樁頭質(zhì)量的同時(shí)減少混凝土的浪費(fèi)。建議灌注混凝土完成面之標(biāo)高比樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高高出500～800mm。

（7）施工完成，待混凝土養(yǎng)護(hù)期后進(jìn)行樁基檢測。

3 施工質(zhì)量控制

（1）雙螺旋擠土樁施工應(yīng)考慮成樁擠土效應(yīng)可能對(duì)鄰近建筑物、道路和地下管線所產(chǎn)生的負(fù)面影響，必要時(shí)應(yīng)采取減壓孔和擠土負(fù)效應(yīng)的技術(shù)措施。

（2）雙螺旋擠土施工順序應(yīng)符合下列要求：

①對(duì)于中心距小于4d的群樁施工，宜由中間向外或由一側(cè)向另一側(cè)施工，且為避免對(duì)已完樁基的影響，施工中宜采用隔樁施工方式。

②對(duì)于群樁施工，應(yīng)由中間向四周施工。

③對(duì)于一側(cè)靠近現(xiàn)有建、構(gòu)筑物的場地，宜從鄰近建、構(gòu)筑物一側(cè)開始由近至遠(yuǎn)端施工。

④鉆機(jī)就位后，應(yīng)進(jìn)行樁位復(fù)測，鉆頭與樁位點(diǎn)偏差不得大于20mm。

⑤鉆機(jī)開孔是下鉆速度應(yīng)緩慢；鉆進(jìn)過程中，鉆頭應(yīng)正向旋轉(zhuǎn)，在達(dá)到設(shè)計(jì)樁端標(biāo)高前，鉆具不得反鉆或提升。

⑥在鉆進(jìn)過程中，如出現(xiàn)卡鉆、鉆機(jī)搖晃、偏斜或發(fā)生異常響動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停鉆，在查明原因并采取相應(yīng)措施后方可繼續(xù)作業(yè)。

⑦鋼筋籠插放施工完成后，宜使用振搗棒對(duì)樁身頂部混凝土進(jìn)行振搗。