长螺旋压灌素混凝土桩

本章适用于长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺。适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

一、材料要求

1水泥：宜选用P.O32.5普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。

2砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%，且泥块含量不大于2%。

3石子：卵石或碎石，粒径5～20mm，含泥量不大于2%。

4粉煤灰：宜选用I级或II级粉煤灰，细度分别不大于12%和20%。

5外掺剂：多为泵送剂、早强、减水剂等。根据施工需要通过试验确定。

二、主要机具

1 长螺旋钻机：常用长螺旋钻机的主要技术参数，见下表。

2强制式搅拌机，现场搅拌素混凝土，规格宜选用500L以上。

3混凝土输送泵，宜选用45-60M3/h规格。

4连接混凝土输送泵与钻机的钢管、高强柔性管，内径宜不小于150mm。

5溜槽或导管：将搅拌机出料溜至混凝土输送泵，导管直径宜不小于300mm。

6手推车或机动小翻斗车，装卸运砂石料或运土。

7磅秤，称砂石料重量，盘秤或天平称外加剂重量。

8长短棒式振捣器，部分加长软轴，振捣桩体、混凝土用。

三、作业条件

1施工前应完成“三通一平”施工条件，现场电源根据设备功率大小，选用现场配电；水源根据设备数量，选用宜大勿小；场地应平整并具有一定的强度，如强度不足，应铺垫砂石，或垫钢板以利机械行走。地上、地下如电线、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均己排除处理完毕，无碍施工。各项临时设施如照明、动力、安全设备准备就绪。

2熟悉施工图纸及场地的土质、水文地质资料，做到心中有数。

3按CFG桩位平面图，测设桩位轴线、定位点，用φ25钢筋在桩位处扎入深度不小于300mm的孔，填入白灰并插上钢筋棍，标识桩位，要求所有桩位一次全部放完，并由技术负责人组织质检员、施工员、班组长共同对桩位进行检查，确认准确无误后，与甲方或监理办理预检签字手续。基坑内施工时，边坡应外扩不小于1.0m，以利边角桩施工。

4施工前应将水泥、砂、石子、粉煤灰、外掺剂送实验室复试，同时进行配合比试验，保证各种材料合格并提出合适的配合比。

5施工前应对施工人员进行全面的安全技术交底，施工前对设备进行安全可靠性检查，确保施工安全。

6施工现场应做好材料、机具摆放规划，使素混凝土输送距离最短，且输送管铺设时拐弯最少。

四、操作工艺

（一）工艺流程：

（二）钻孔施工：

1　钻机进场后，应根据桩长来安装钻塔及钻杆，钻杆的连接应牢固，每施工2～3根桩后，应对钻杆连接处进行紧固。

2　桩机就位前进行孔位复核。钻机定位后，钻尖封口，最好用橡皮筋箍住。进行预检，钻尖与桩点偏移不得大于10mm，并采用双向锤法将钻杆调整垂直，慢速开孔。

3　钻进速度应根据土层情况来确定：杂填土、粘性土、砂卵石层为0.2～0.5m/min；素填土、粘性土、粉土、砂层为1.0～1.5m/min。施工前应根据试钻结果进行调整。

4　钻机钻进过程中，一般不得反转或提升钻杆，如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口。

5　在钻进过程中，如遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发现有节奏的声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后，方可继续作业。

6　钻出的土，应随钻随清，钻至设计标高时，应将钻杆导正器打开，以便清除钻杆周围土。

7　钻到桩底设计标高，由质检员终孔验收后，进行压灌混凝土作业。

（三）混凝土搅拌：

1　根据设计的混凝土料的强度等级，按照实验室提供的配合比进行配制。坍落度应为180～200mm。

2　搅拌用水应符合国家现行标准《混凝土搅拌用水标准》。

3　冬季施工当气温低于－5℃时，应加适量防冻剂，并采用热水搅拌，保证混凝土浇筑温度不低于5℃。

4　当必须采用预拌砼要求时，必须采用预拌砼，不得现场拌制。

（四）地泵输送混凝土：

1　混凝土地泵的安放位置应与钻机施工顺序相配合，尽量减少弯道，混凝土泵与钻机的距离一般在60m以内为宜。

2　混凝土泵送前采用水泥砂浆进行润湿，不得泵入孔内。混凝土的泵送尽可能连续进行，当钻机移位时，地泵料斗内的混凝土应连续搅拌，泵送时，应保持料斗内混凝土的高度，不得低于400mm，以防吸进空气造成堵管。

3 混凝土输送泵管尽可能保持水平，长距离泵送时，泵管下面应用垫木垫实。当泵管需向下倾斜时，应避免角度过大。

（五）压灌混凝土成桩：

1 成桩施工各工序应连续进行。成桩完成后，应及时清除钻杆及软管内残留混凝土。长时间停置停置时，应用清水将钻杆、泵管、地泵清洗干净。

2 钻至桩底标高后，应立即将钻机上的软管与地泵管相连，并在软管内泵入水泥浆或水泥砂浆，以起润湿软管和钻杆作用。

3 钻杆的提升速度应与混凝土泵送量相一致，充盈系数不小于1.0，应通过试桩确定提升速度及何时停止泵送。遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，并减慢提升速度。成桩过程中经常检查排气阀是否工作正常，如不能正常工作，要及时修复。

4 必要时成桩后对桩顶3～5m范围内进行振捣。

（六）开槽挖土：

CFG桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般为3～7d），可进行开槽。一般宜考虑采用人工开挖，不仅可以防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且比较经济。

如果桩顶预留土较多，开挖面积大，采用人工开挖效率太低，可采用机械和人工联合开挖，但要遵循如下原则：

1 不可对设计标高以下桩体产生损害；

2 对中高灵敏土，尽量避免扰动桩间土。

采用人工机械联合开挖，人工开挖厚度留置多少，与桩体强度和土质条件有关，建议不同的场地条件应现场试验确定。但人工开挖留置厚度一般不小于500mm。

（七）桩头处理：

基槽开挖至设计标高后，多余的桩头需要剔除，剔除桩头时宜按如下要求：

1 找出桩顶标高位置；

2 用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶凿平；

3 不可用重锤或重物横向击打桩体，避免造成桩顶标高以下的桩体横向断裂；

4 桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜截面。

如果在基槽开挖和剔除桩头或施工中造成桩体断至设计标高以下，必须采取补救措施。假如断裂面距桩顶标高不深，可用C20或C25豆石混凝土接至设计桩顶标高，方法如图1所示。注意在接桩头过程中保护好桩间土。

（八）铺设褥垫层：

桩头处理完后，即可铺设褥垫层。褥垫层所用材料为级配砂石或中粗砂，限制最大粒径一般不超过30mm 。褥垫层厚度一般100～300mm，常用150～200mm，由设计确定。

桩头处理后，桩间土和桩头处在同一平面，褥垫层虚铺厚度按下式控制：

ΔH＝h/λ

式中ΔH－褥垫层虚铺厚度；

h－设计褥垫层厚度；

λ－夯填度，一般0.87～0.9。

虚铺后多用静力压实，当桩间土含量不大时亦可夯实。

褥垫层的宽度比基础的宽度要大，其宽出的部分不宜小于褥垫层的厚度。

（九）冬雨季施工：

1　冬季施工应采取有效的冬施方案，如用热水搅拌。压灌混凝土时，混凝土的温度不得低于5℃。

2　当气温高于30℃时，要在混凝土输送泵管上覆盖两层湿草袋，每隔一段时间洒水湿润，以防管内混凝土失水离析，造成堵塞泵管。

3　雨季施工时，增加骨料含水量的测量次数及时调整施工配合比。

五、质量标准

（一）水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。

（二）施工中应检查桩身混凝土配合比、坍落度和提拔钻杆速度、成孔深度、混合料灌入量等。

（三）施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。

（四）素混凝土桩或水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合下表的规定。

六、成品保护

一般桩顶保护桩长不小于0.5m,成桩弃土不应采用挖除，以免机挖断桩。

七、注意事项

1 施工前要确定钻机行走路线，成桩后钻机避免碾压成桩，如场地限制，个别桩无法避免，须垫设方木，钻机方可行走。

2 混合料下到孔底后，每打泵一次提升200～250mm，均匀提钻并保证钻头始终埋在混合料中。

3 混凝土堵管是经常发生的现象，产生的主要原因一般是：混凝土搅拌不匀、混凝土坍落度小、成桩时间过长棍凝土初凝、水泥或粗骨料不合格，甚至外加剂与水泥配伍性不好等。

4 串桩：一般发生在桩间距小于1.3m的饱和粉细砂及软土层部位，当发生串桩现象时，可采取跳打的方法。

5 缩径夹泥现象：一般是由于提钻速度过快，钻尖不能埋入混凝土面下而产生。可采用控制提钻速度解决。

6 施工中断时间超过1h或混凝土产生离析时，应重新钻孔成桩。

7 如采用现场搅拌，要计量准确，保证搅拌时间不少于1.5rnin.必要时搅拌时间更长，保证好的和易性，保证坍落度满足设计要求，按设计要求留制试块。