长螺旋压灌混凝土桩后注浆施工工法

1、长螺旋压灌混凝土桩后注浆施工工法1 概况长螺旋钻孔压灌桩是使用长螺旋钻机成孔，成孔后自空心钻杆向孔内泵压桩料，边压入桩料 边提钻直至成桩的一种施工工艺。长螺旋钻机压灌成桩工艺由于施工噪声低、设备行走灵活、成 桩速度快，解决了泥浆污染问题，降低了造价，并可成功用于地下水位以下地层的成桩。长螺旋 钻孔压灌桩后压浆技术是在长螺旋压灌桩施工完毕后采用高压注浆设备, 通过预先在桩体内预埋的注浆管路向桩底注入一定量的水泥浆液 , 通过浆液的压力劈裂管路的包裹层 , 水泥浆液对桩底 松软部分有填充、压密、固结等作用 , 能大大提高桩基承载力。2 工法特点2.0.1 不受地下水位的限制 , 可用于地下水位较高

2、、 易塌孔的粘性土、 粉土、砂土、淤泥 质土、素填土，非密实的碎石类土、强风化岩等地层。2.0.2 施工无噪声、无振动、无排污，没有大量泥浆制配和处理带来的环境污染。2.0.3 由于长螺旋钻孔压灌混凝土是在连续压力泵送下，桩身完整性好，桩身混凝土与嵌固 土层结合紧密，没有断桩、缩颈和孔底沉渣等普通泥浆护壁钻孔桩的质量通病。2.0.4 长螺旋钻孔压灌桩采用高压向孔内压入高流量混凝土桩料，通过预先在桩体内预埋的 注浆管路向桩底注入一定量的水泥浆液，对桩周和桩底的土有渗透、挤密作用，提高了桩周和桩 端阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力。2.0.5 由于桩径相对较小，且桩基承载力较高，材料

3、用量少，造价较低。3 适用范围本工法不受地下水位的限制 , 可用于地下水位较高、 易塌孔的粘性土、 粉土、砂土、淤泥 质土、素填土，非密实的碎石类土、强风化岩等地层的桩基。可用于建（ 构）筑物基础桩、基坑的支护桩等 。桩的长度一般不超过 30m。4 工艺原理本工法是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出，边压灌混 凝土边提升钻头直至成桩，然后利用专门振动装置将带有注浆管的钢筋笼一次插入混凝土桩体， 形成钢筋混凝土灌注桩，经过一定时间后再通过预埋的注浆管向桩底注入一定量的水泥浆液 , 水 泥浆液对桩底松软部分有填充、压密、固结等作用, 能大大提高桩基承载力。5 施工工艺流

4、程及操作要点5.1 施工工艺流程施工准备T定位放线T钻机就位、成孔T压灌成桩T钢筋笼制作及植入T压灌桩后注浆T桩头清理及成品保护T桩基检测。5.2 操作要点5.2.1 施工准备1 施工前，应进行施工地面标高的测量和桩位的定位放线，桩位放线标志埋设应可靠稳固，群桩桩位放线偏差不应大于 20mm单排桩桩位放线偏差不应大于10mm2 施工前，施工用水、电、道路应准备就绪，施工场地主应进行平整处理，并清除地下障碍 物。当周边有需要保护的建（构）筑物或设施时，应制定并落实其保护措施。3 用于施工质量检验的仪表、器具的性能指标已经经过鉴定。5.2.2 定位放线1 根据平面控制点和高程控制点，在施工区域内布

5、置并测设施工基线和水准点。布置并测设施工基线和水准点， 基点应布设在通视良好、 不易被干扰和损坏的地方， 并能有效覆盖整个区域， 基点应用混凝土墩制作，点位用十字铜头标记，并设置明显的保护标志。2 根据设计图纸的要求，用全站仪进行放线、定桩位，桩位用钢筋或竹片做好标记，并加以保护，每个桩位应注明柱位编号。因桩位较多，必须每隔十个桩位施放一个较核基准桩位，此基 准桩位采用木桩及钢钉施放，并在基准桩上标明桩位编号，施工时可用此基准桩对相邻桩位进行 复核。桩位误差应符合相关规范的规定，桩位测试完毕后，由技术负责人组织质检员、施工员、 班组长共同对桩位进行复查，确认无误后方可与监理或甲方办理预检签字手

6、续。5.2.3 钻机就位、成孔钻机就位后应调整平稳，施工作业人员应从钻机正面与侧面两个相互垂直方向，采用吊锥线 或利用钻机平台用水平尺进行垂直检查，及时调整钻机位置，保证钻具垂直，并将钻头锥尖对准 桩位中心。同时检查钻头两侧阀门，应开闭自如，成孔阶段应保证钻头两侧阀门密闭。钻孔开始 时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏 差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具 损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。成孔作业人员应随时检查钻具成孔时的垂直度，发现偏斜及时进行调整，以保证钻孔的垂直度

7、。成孔深度应满足设计要求，可在钻机立柱上划尺寸标记或其他方法进行施工深度控制。桩间 土采用小型机械与人工清运，以保证场地道路通畅、平整。桩长范围内存在容易造成桩身混凝土串孔的土层时，宜采用隔桩施工。524 压灌成桩混凝土采用和易性较好的预拌混凝土，水泥强度等级不应低于32.5Mpa,石子宜选用质地坚硬的卵石或碎石，最大粒径不应超过 20mm砂应选用洁净中砂，含泥量不大于3%初凝时间不少 于6小时，灌注前坍落度宜为 200mnv 250mm混凝土泵型号应根据桩径选择，混凝土输送泵管宜减少弯道，混凝土泵与钻机的距离不宜超过 60m。当钻机钻孔达到要求深度后，停止钻进，同时启动混凝土输送泵向钻具内输

8、送高流态混凝土，待混凝土输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.10.3m,以观察混凝土输送泵压力有无变化，以判断钻头两侧阀门已经打开，混凝土输送顺畅后，方可开始压灌成桩工作，严禁先提管后泵料。成桩 时的拨管速度控制在 23米/分钟，压灌成桩过程中提钻与输送桩料应自始至终密切配合，混凝 土泵料斗内的混凝土面高于料斗底面的高度不应小于400mm长螺旋钻孔压灌桩施工前，或长时间停工后重新施工前，应采用清水将混凝土泵的料斗及输送管路进行湿润，泵入适量的润管砂浆，0.5m。并将所有砂浆泵出管外。压灌成桩必须一次连续灌注完成，若因意外情况出现等待时间大于初凝 时间，则应重新钻孔成桩。压灌成桩桩顶标高应高于设计桩

9、顶标高施工时设置专人监测成孔、成桩质量，并逐根做好成桩施工记录，班组长、项目技术负责人应对每班记录的钻孔压灌桩施工记录表 进行检验核实无误后签字。施工成孔时发现地层与勘察资料不符时， 应查明情况，会同设计单位采取有效处理措施。5.2.5 钢筋笼制作及植入1钢筋笼宜整体制作，底部宜制作成尖状，且应有加强构造（图5.2.5-1 ）。图5.2.5-1钢筋笼底部2钢筋笼上部加强箍筋应设置在主筋内侧，钢筋笼尖状下部加强加工示意图箍筋应设置在主筋外侧，螺旋箍筋与主筋应全数连接。1螺旋箍筋；2注浆无缝钢管；3加强 筋；4外侧加强筋3钢筋笼制作时，宜在主筋上设置保护层垫块或在钢筋笼上设置 对中支架。4改造桩机

10、，将长螺旋施工灌注与下钢筋笼一体化，砼灌注后三分钟内立即开始插笼，减少时间差，减小插笼难度。5钢筋笼植入可依靠钢筋笼与振动植入装置的自重缓慢植入；当依靠自重不能继续植入时，开启振动装置激振，使钢筋笼下沉到设计标高。6钢筋笼植入达到设计标高后，断开振动装置与钢筋笼的连接，缓慢连续振动并拔出导入管, 以保证混凝土的密实性。7钢筋笼应连续下放，不宜停顿，下放时禁止采用直接脱钩的方法。8钢筋笼存放、运输、吊装时，应采取防止变形的措施。9钢筋笼植入时，钢筋笼笼顶标高可采取在钻机塔身或导 入管上制作标志进行控制。10钢筋笼植入过程中，钢筋笼中心应对准桩位中心，并严格控制钢筋笼的垂直度。因钢筋笼较长，下插钢

11、筋笼必须进 行双向垂直度观察， 使用双向线垂成垂直角布置，发现垂直度偏差过大及时通知操作手停机纠正，下笼作业人员应及时扶正钢筋 笼。526 压灌桩后注浆1后注浆装置应符合下列规定（图 5.2.6-1 ）。后注浆导管 可采用0 25X 3无缝钢管（图526-2 ），接头套管可采用$ 32 X 3无缝钢管（图526-3 ），且应与钢筋笼加劲筋绑扎牢固或焊接，注浆管上端应用保护帽套住，以免堵塞注浆管，注浆前将保护帽拧下。桩端后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设 置，长螺旋压灌桩直径不是很大，宜沿钢筋笼圆周对称设置2根注浆管。2后注浆阀应具备下列功能。注浆阀应能承受1MPa以上静水压力，注浆阀外部保

12、护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致 使注浆阀受损。注浆阀应具备止逆功能。3浆液配比、终止注浆压力、流量、注浆量应符合下列参数。注浆水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。浆液的水灰比应根据土的图5.2.6-1钢筋笼剖面图1钢筋笼主筋；2 螺旋箍筋;3加强筋；4注浆无缝钢管图526-2 注浆管喷浆口详图1 无缝钢管（两端套扣）；2成品喷浆头图526-3 注浆管接头详图1 无缝钢管（两端套扣）；2接头套管饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0. 450.65，对于非饱和土水灰比宜为0.70.9 ;低水灰比浆液宜掺入减水剂。桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定，对于风化岩、非饱和黏性土及

13、粉土， 注浆压力宜为310Mpa对于饱和土层注浆压力宜为1.24MPa软土宜取低值，密实黏性土宜取高值。注浆流量不宜超过75L/min 。后注浆作业开始前，应进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。4 后注浆作业起始时间、顺序。注浆作业应于成桩48小时后开始，不应晚于成桩30天。注浆作业与成孔作业点距离不宜小于810米。桩端注浆应对同一根桩的各注浆导管依次实施等量注浆。对于群桩注浆宜先外围、后内部。5 当满足下列条件之一时可终止注浆。注浆总量及注浆压力均达到设计要求。注浆总量已达 到设计值的 75%，且注浆压力超过设计值。6 当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆

14、，间歇时 间宜为 30 60min ，或调低浆液水灰比。7 后注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常情况应采取相应 的处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时，应根据工程具体情况采取相应措施。5.2.7 桩头清理及成品保护1 桩头清理。中途停钻或施工完毕，及时清理钻具上的土及钻管内的残留混凝土，以免影响机具性能。桩体混凝土达到设计强度的60%70% （常温下，一般是在压灌混凝土35d）后，方可进行桩上部的桩间土挖除等清理工作，宜采用人工清运;每次注浆完毕后要及时清洗配浆池及 注浆设备 ,去除配浆池内的水泥结垢 ,避免影响计量。2 成品保护。施工前应确定钻机及其它设备的

15、行走路线，严禁施工设备直接碾压成品桩。弃土清运时，严禁清运设备碰撞成品桩。弃土堆放不应过高，并应远离成品桩。桩间土宜采用小型 机械与人工清运，桩头应采用人工凿除。采用隔桩施工，二遍施工需在成桩上行驶时，应对成桩 进行保护，可采用覆盖土层保护成桩，覆盖土层厚度不应小于1.0m。5.2.8 桩基检测灌注混凝土桩施工完毕 28 天后进行检测，由专业检测单位进行检测试验，检测桩位由监理 单位及建设单位进行会审后确定，施工单位配合进行桩帽的制作工作。应检查桩位偏差、桩顶标 高、桩径、混凝土保护层厚度、钢筋笼主筋露出桩顶的长度。还应进行桩身完整性和基桩承载力 验收检测。6材料与设备6.1 材料水泥强度等级

16、不应低于 32.5Mpa;石子宜选用质地坚硬的卵石或碎石，最大粒径不应超过 20mm含泥量不应大于2%砂应选用洁净中砂， 含泥量不大于3%粉煤灰宜选用I级或n级粉煤灰；外 加剂宜选用液体缓凝剂；混凝土强度等级符合设计及相关验收规范要求，初凝时间不少于6小时；灌注前坍落度宜为 200250mm钢筋品种、规格、性能应符合设计要求；后注浆导管采用无缝钢 管。6.2 主要机具设备表6.2-1主要机具设备序号名称单位型号数量用途1长螺旋钻机台KLB8001长螺旋桩成孔2振动锤台DZ301振动下沉钢筋笼3吊车台QY251起重配合、钢筋笼吊装4混凝土运输车台ZL50C1混凝土输送5水泥浆搅拌设备台-1水泥浆

17、制作6咼压泵台JN-501注浆7电焊机台BX1-5001钢筋焊接8钢筋切割机台J3G21钢筋切割9全站仪台GTS301D1测量放线10经纬仪台J61测量放线11水平仪台DS31测量放线7质量控制7.1本工法质量执行的规范标准建筑桩基技术规范(JGJ94-2008 )；建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2014 )；建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)；混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015)；建筑地基基础工程施工规范(GB51004-2015)。7.2质量控制措施7.2.1长螺旋钻孔压灌桩施工方案中应包括质量检验的实施细则，质量检验分施工前、施工 过

18、程中和施工后三个阶段。7.2.2 桩基工程应进行混凝土强度、桩位、桩长、桩径、桩身完整性的检验，还应进行基桩 承载力的检验。7.2.3用于施工质量检验的仪表、器具的性能指标，应符合现行国家相关标准的规定，质量 检验过程应有相应的检测、检查记录。7.2.4商品混凝土应有合格证和搅拌站提供的质量检查资料。7.2.5钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、钢筋保护层等进行检查。7.2.6钢筋笼在同一断面主钢筋的接头数量不应超过主筋总数的50%7.2.7混凝土灌注应检查单桩灌注方量和灌注完成时间。7.2.8每台班混凝土灌注前应检测一次混凝土坍落度。7.2.9 混凝土

19、试件取样应取自现场实际灌注的混凝土；每个灌注台班混凝土试件强度检测数 量不得少于1组，每组试件数量为 3件。7.2.10 基桩的验收应待基桩施工完毕且开挖到桩顶设计标高后进行，基槽、承台开挖时应 及时检查桩数、桩位及桩头外观质量。7.3质量验收标准表7.3-1钢筋笼质量检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距± 10mm用钢尺量2钢筋笼长度± 100mm用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送样2箍筋间距± 20mm用钢尺量3钢筋笼直径± 10mm用钢尺量表7.3-2长螺旋钻孔压灌桩质量检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许

20、值检查方法主控 项目1桩位满足GB50202表5.1.4中干成孔灌注桩要求用钢尺和全站仪量测2孔深+300mm测钻杆长度，应确保进入 设计要求的持力层深度3桩体完整性检验按基桩检测技术规范。按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力（工程桩）按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范续表7.3-29项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法一般 项目1垂直度满足GB50202表5.1.4中干成孔灌注桩要求用经纬仪/钻机水平尺2桩径20mm用钢尺量3桩顶标高+30mm -50mm用水准仪，需扣除桩顶浮 浆层及劣质桩体4保护层厚度± 20mm用钢尺量5混凝土坍落度200

21、-250mm用坍落度仪6钢筋笼插入深度± 100 mm用钢尺量7混凝土充盈系数>1检查每根桩的实际灌注量8注浆压力满足JGJ94第6.7.4要求用压力表量测9水灰比满足JGJ94第6.7.4要求用比重计量测8安全控制8.1本工法安全执行的规范标准建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012 )；施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005 )；建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011 )；建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91 )。8.2安全控制措施8.2.1钻机、混凝土泵等必须由专职操作手按规程操作，设备定期检查维修，钢丝绳、轮滑、机械等传动部件应经常检查、

22、维修、保养，使其运转正常，安全装置必须齐全、灵敏、可靠。8.2.2施工前，由项目负责人进行安全教育和安全考核，成绩合格方可上岗。8.2.3在整个施工过程中，由安全负责人定期对全体施工人员进行具体施工要求安全交底和安全检查。8.2.4严禁穿拖鞋上班，进入现场必须配戴安全帽，高空临边作业必须系安全带。8.2.5规范用电管理，所有闸箱、电缆和用电机具必须达到安全用电标准，做到人走断电。8.2.6 所有施工机械必须由专人负责保管，并且要常保养、常检查、常维修，使其保持良好的工作状态；设备要由专人操作，必须严格遵守操作规程，防止一切可能的机械伤害。8.2.7钻机在遇有六级以上大风、大雨时停止作业。8.2.8 操作机械设备严格遵守操作规程，按规定配备防护用具。机械设备实行一机一闸一保8.2.9 机械施工时危险区域严禁站人，钢