【长螺旋钻孔压灌桩的应用与施工中质量问题分析】长螺旋钻孔压灌桩

　　本文以实例阐述长螺旋钻孔压灌桩桩承载力的发挥优势及在施工中由于操作控制不当发生的质量问题及其产生原因进行探讨。 　　 　　1.长螺旋钻孔压灌桩特点 　　1）成孔后钻杆孔中灌满砼提升钻杆，在提升钻具的同时，混凝土不断注入孔内。由于孔内保持一定的压力，因而能在地下水位以下的淤泥、砂卵石、风化岩等地质条件下顺利成桩。2）成桩工艺是自下而上通过混凝土泵注入混凝土，成桩质量完全由工艺流程来保证。控制好砼泵送与拔钻速度不易出现断桩、缩径、孔底虚土等问题的发生，保证了桩的承载力。3）不用泥浆护壁而避免了大量泥浆制备和污染环境等一系列问题。4）由于长螺旋钻孔压灌桩成桩法无震动，又无排污，所以它能在繁华的市区或临近已有建筑物处顺利施工。5）施工速度快，且在复杂地质条件下均可快速施工。6）根据工程的实际需要，可通过调整施工机具的设备能力来增大桩径和桩长，而不受工艺方法的制约。
　　2.长螺旋钻孔压灌桩设备组成及施工工艺过程、质量控制
　　1）设备组成：长螺旋钻孔压灌桩施工的主要机具设备，由钻机和成孔设备、混凝土搅拌设备装置、混凝土泵及管路系统三大部分组成。钻机和成孔设备可根据桩径、桩长来选配，不受工艺本身的制约和影响。2）工艺流程：用长螺旋钻机钻孔至设计深度后，开始泵送混凝土并提升钻具，混凝土经管路、钻具最后通过单向的钻头门向孔内注入混凝土，砼灌至设计标高0.5 m以上。待钻杆全部提出后，向孔内投放钢筋笼。3）质量控制：施工前应进行 “成孔试验”，以核对地质资料。严格执行长螺旋钻孔压灌桩的操作程序，保证混凝土在孔内压灌提升，确保泵送的砼量大于提升所需的砼量。对于不同的地质条件，应采取不同措施以确保成灌注桩砼的质量。
　　3.长螺旋钻孔压灌桩桩在高层中的应用
　　3.1工程实例
　　某楼建筑面积16000m2，为三十层剪力墙结构，基础采用钻孔压灌桩，共有基桩134根。设计桩径600mm，桩身混凝土强度等级为C35，单桩承载力特征值为2550kN，桩端进入粘土混砾层。各土层依次为：①粉土，厚1.7-4.8m;②中砂，4.4-5.7m；③园砾，5.7-9.0m;④园砾混土，厚2.2-3.8m;⑤粘土混砾，厚2.2-7.9m。
　　由于为工程验收试验，试验采用快速维持载荷法，最大加荷载值为设计荷载的2倍。试验结果如下：
　　三根基桩试验未做至极限，只加荷至设计荷载的2倍，在最大荷载下桩顶沉降量为7.01-20.6mm，三根基桩单桩承载力≥2550kN。承载力均未充分发挥，真正承载力值大于2550kN。完整性检测了43基桩，均为Ⅰ类桩，桩身质量完整。
　　由于长螺旋钻孔压灌桩成桩法的工艺特点，桩的承载力得到了发挥。因此在高层建筑中得到大量的应用。
　　3.2在施工质量控制不当时发生的质量问题及原因分析
　　工程实例：该工程为十一层框剪结构，基础采用螺旋钻孔压灌桩，设计桩径400mm，桩身混凝土强度等级为C25，单桩竖向承载力特征值为650kN，桩端进入强风化花岗岩层。以下是两栋楼四根试验不合格基桩的沉降-荷载数据、Q-S、S-lgQ曲线
　　四根基桩单桩竖向承载力不满足设计要求，从两栋楼基桩低应变检测情况，大部分基桩桩身波速较低，在2200-2700 m/s之间。又在两栋楼中距桩顶1.0m左右对部分基桩取芯进行抗压强度检测，其结果砼强度在5.0-14.0Mpa左右，其中有部分基桩有夹泥、孔洞现象。
　　原因分析：1）由于操作控制不当引起。混凝土泵送与钻杆提升配合不好，提升钻杆过快，而砼没有及时泵入，造成孔侧土落入，产生夹泥现象，致使砼强度降低。2）用水控制不好，坍落度过大，或二次加水，易造成砼强度低。
　　因此在施工应采取如下措施，以防砼强度过低造成承载力低下。
　　a.优化粗骨料级配。坍落度控制在18-20cm。大坍落度砼一般用5-20mm碎石；b.适当加入泵送剂；c.适当掺入粉煤灰，以增加砼的和易性，避免产生离析降低砼强度；d 钻孔和压灌砼连续进行。桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入；e及时清除或外运桩口出土，防止下笼时混入砼中。
　　4.结论
　　1) 长螺旋钻孔压灌砼桩虽有成桩速度快，单桩承载力高等优点，但桩基质量受施工
　　因素影响较大，因此提高施工人员技术水平，至关重要。2)对于长螺旋钻孔管内泵压混凝土来说，不仅考虑其和易性，满足泵送的要求，还应控制塌落度。3）钻机操作人员应与混凝土的泵送操作人员配合好，保证混凝土泵送连续。
　　作者简介：赵振东（1953―），男，辽宁丹东凤城人，副高工研究方向：建筑试验。
　　
　　（作者单位：锦州衡基检测有限公司）

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