长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩技术在实际工程的应用

　　摘要：通过对南阳理工学院汇森实验楼设计采用钢筋混凝土钻孔灌注桩基础的施工，介绍了长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩的施工特点，成桩质量好、施工速度快、造价低、环保无污染，经济效益显著。

　　关键词：长螺旋; 后插钢筋笼; 灌注桩

　　Abstract: Through the Hui Sen laboratory building design using the reinforced concrete bored pile foundation construction in the Nan Yang Institute of Technology, this paper introduces the construction characteristics, pile good quality, fast construction speed, low cost, no environmental pollution and significant economic benefits of the Long Auger Bored cast-with-pressure concrete reinforcing cage pouring pile.

　　Key words: long spiral; reinforcing cage; bored pile

　　中图分类号：TU7 文献标识码： A文章编号：2095-2104(2012)

　　前言

　　近几年在国内发展的长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩具有适用范围广、操作简单、成桩质量好、施工速度快、成本造价低、环保无污染、经济效益高等特点。南阳理工学院汇森实验楼，因时间、场地狭窄、地质条件、地基土承载力不能满足上部荷载要求等原因，设计采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩替代泥浆护壁灌注桩基础。施工后，检测结果表明:六组试桩单桩承载力极限值均能达到原设计要求;通过低应变测试信号的分析，整体桩身质量完整性较好。本文介绍该施工技术在南阳理工学院汇森实验楼工程中的应用。

　　1.工程概况

　　南阳理工学院拟建汇森实验楼，该工程位于南阳市长江中路，南阳理工学院校园东南角。建筑面积，框剪结构，地上11层，底平面尺寸68.4×45.3m。

　　2.工程地质概况

　　勘探所揭露的地层按其时代成因，工程地质特征，自上而下分为八个工程地质层。各主要土层分布情况及其物理力学性能参数详见表1.勘察期间实测场地内地下水水位埋深为9.5m左右，根据含水层的埋藏条件及地下水的水力特征，属第四系松散岩类孔隙潜水，主要含水岩性为④粗砂、⑤含卵砾砂及下部砂体，渗透性较好，主要受大气降水和地下水侧向径流补给，排泄于地下径流及人工开采。

　　3.地基处理方案

　　场地内原为人工池塘，现为干塘，深约2.0m，施工前进行清淤处理发现，采用开挖后用2:8灰土夯实回填至基础埋深处。由于基础埋深以下不能满足地基承载力200kpa的要求，不能作为天然基础持力层的设计要求，需采用地基加固处理。

　　4.设计要求

　　原设计方案：桩基采用泥浆护壁灌注桩，要求单桩竖向承载力特征值2000kN。设计桩数为174根。按此方案施工需两台钻机设备，施工工期最少需要90天，工程造价约200万元。受时间和场地等因素的限制，全国农运会召开要使用相邻的运动场馆，相距农运会9月份召开时间只剩下180天，没有时间和地点处理和运输大量的泥浆，;而场地狭窄只能放下两台钻机 。加之地质复杂，桩身较长，施工难度较大，桩身质量完整性难以控制，决定采用长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩施工方法施工。

　　5.施工质量控制要点

　　5.1桩位及桩头标高的控制 桩位的误差控制在20mm范围以内;在场地内做高程控制桩，将标志刻画在设备上，随时对桩头标高进行校对。

　　5.2原材料的要求 钢筋笼制作上应注意主筋与加强筋点焊连接牢固，与环形箍筋绑扎牢固并间隔点焊;采用商品混凝土，确保混凝土的流动性，塌落度一般控制在180-220mm;

　　5.3防止压灌桩串孔 长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩由于混凝土输送压力较大，钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动，本场地3层土质较软，局部呈流塑状，桩间距又小，容易产生串孔现象。为了避免串孔现象，施工顺序改为隔桩跳打法施工，或打完一个桩换打另一个承台，待混凝土终凝后再回来打相邻桩。

　　5.4断桩和夹泥砂 为避免断桩和夹层，严格控制提速，确保中心管内有1.5米以上的混凝土。

　　5.5桩身砼收缩 桩身回缩是普遍现象，一般通过混凝土配比和超灌予以解决，施工中保证充盈系数>1。桩顶至少超灌1.0m，并防止孔口土混入。

　　6.检测结论

　　桩基础施工完成后，该工程共进行6根单桩竖向静载荷试验全部桩身完整性检测，试验结果汇总见表2.

　　经试验该工程六组试桩承载力极限值均能达到4000kN，最大沉降量9.89mm;按规范规定取单桩承载力极限值的一半为单桩承载力特征值，该工程单桩承载力特征值为2000kN，最大沉降量3.41mm，能够满足设计要求;

　　通过低应变测试信号的分析与整理，测试分析结果分类统计如下：该工程共进行175根桩身完整性检测,Ⅰ类桩162根，占抽检数量的92.5%;Ⅱ类桩13根，占抽检数量的7.5%。

　　7.效益分析

　　该工程采用长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩施工方案施工，采用机械设备长螺旋钻机一台，施工工期10天，比原计划提前80天;工程造价102万元，为原设计方案造价的51%;机械设备及人工比原设计方案少投入40%;同时，免除了泥浆污染、泥浆处理、泥浆外运的工作，对环境污染影响减小到最小;同时混凝土是从钻杆中心压入孔中，混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点能提高桩身完整性;由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔，对桩孔周围的土有渗透、挤密作用，提高了桩周土的侧摩阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力，变形小，稳定性好。

　　参考文献

　　[1] JGJ94-2008 建筑桩基础技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011

　　[2] 龚晓南.地基处理手册[M].北京.中国建筑工业出版社，2008.

　　[3] 河南华兴地质工程有限公司.南阳理工学院汇森实验楼岩土工程勘察报告.2011.4.证书等级：甲级.证书编号：163621-KJ