超流态混凝土压灌桩施工工法

　　一、前言

　　超流态商品混凝土灌注桩由日本的CIP工法演变而来，与普通钻孔桩不同，它采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度，通过钻头活门向孔内连续泵注超流态商品混凝土，至桩顶为止，然后插入钢筋笼而形成的桩体，是一种新型的桩基础施工手段。超流态商品混凝土灌注桩应用广泛，不受地下水位限制，所用商品混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好，所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌商品混凝土，操作简便，商品混凝土灌注速度快，成桩质量好，降低造价

　　二、工法特点

　　超流态商品混凝土流动性好，石子能在商品混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析，放入钢筋笼容易；

　　桩尖无虚土，防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证；

　　穿硬土层能力强，单桩承载力高、施工效率高，操作简便；

　　低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、施工现场文明；

　　综合效益高，工程成本与其他桩型相比比较低廉。

　　三、适用范围

　　本工法适用于建（构）筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩，适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用400mm～1200mm。

　　四、工艺原理

　　超流态商品混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高，停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的商品混凝土孔，压灌超流态商品混凝土，压灌至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体。

　　在压灌商品混凝土到桩顶时，灌入的商品混凝土要超出桩顶50cm，以保证桩顶商品混凝土强度。

　　五、施工工艺

　　1、工艺流程

　　平整场地→桩位放样→组装设备→安放钢护筒→钻孔机就位→钻至设计深度停止钻进→边提升钻杆边用商品混凝土泵经由内腔向孔内泵注超流态商品混凝土→提出钻杆放入钢筋笼→成桩→桩头处理→桩顶保护措施

　　2、施工方法

　　（1）准备工作：

　　岩土工程勘察报告；

　　桩基工程施工图纸及图纸会审记录；

　　建筑场地和邻近区域内地下管线、地下构筑物、相邻危房等必须调查清楚，以便采取相应的加固和保护措施，进而保证桩基顺利施工；

　　超流态商品混凝土灌注桩施工采用螺旋钻孔机，其性能资料可参考说明书；

　　桩基工程中所用的原材料必须进行复验，只有经过复验且复验合格的原材料才允许使用。

　　（2）场地抄平、放线，组装设备

　　（3）安放钢护筒，钻机就位

　　（4）钻机就位对准桩位点后必须调平，确保成孔的垂直度，结合场地实际情况铺设枕木或钢板，使钻机支撑稳定。

　　（5）检测桩口标高、确定钻孔深度

　　（6）制作钢筋笼，搅拌商品混凝土

　　钢筋笼主筋与加劲箍筋必须焊接，用Ⅱ级钢做主筋时可不设弯钩，用Ⅰ级钢筋做主筋时桩顶应设弯钩，弯钩长度不小于钢筋直径的6.25倍，钢筋笼下端500mm处主筋宜向内侧弯曲15～30º；桩身商品混凝土必须留有试块，每个浇注台班不得小于1组，每组3件。

　　（7）成孔与混凝土灌注：

　　开钻时，钻头对准桩位点后，启动钻机下钻，下钻速度要平稳，严防钻进中钻机倾斜错位；

　　钻进中，当发现不良地质情况或地下障碍物，应立即停钻，并通知建设单位与设计单位确定处理方法、修改工艺参数或重改桩位、桩长等；

　　钻机钻至设计孔底标高后商品混凝土泵开始压注商品混凝土，然后边压注边提钻，始终保持泵入孔中商品混凝土量大于钻杆上提体积量。

　　（8）安放钢筋笼

　　利用钻机自备吊钩、塔吊或吊车将钢筋笼竖直吊起，垂直于孔口上方，然后扶稳旋转依靠自重和人工下入孔中，如下沉阻力大则用带自重的振动器压入，固定在设计标高。

　　成桩后对商品混凝土强度等级进行检验

　　3、操作要点

　　a、引点就位

　　钻机就位前对桩位进行复测，施工时钻头对准桩位点，稳固钻机，通过水平尺及垂球双向控制螺旋钻头中心与钻杆垂直度，确保钻机在施工中平正，钻杆下端距地面10～20cm，对准桩位，压入土中，使桩中心偏差不大于规范和设计要求的10mm;

　　b、钻机成孔

　　施工过程中要求边旋转钻杆边清除孔边渣土，以防止提升钻杆时土块掉入，钻孔过程要用经纬仪校正垂直度（≤1%）；

　　c、超流态商品混凝土拌制

　　超流态商品混凝土的原材料必须经过2次复验合格后方可投入使用，水泥宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，强度等级不得低于32.5Mpa、最小水泥用量350Kg/立方米、水灰比宜为0.5～0.6、外加剂的选用应保证塌落度达到22cm～25cm，拌制投料时其填加顺序宜滞后于水和水泥、石子粒径宜采用5～20cm，施工要加大水泥用量，提高水泥和易性，使石子在商品混凝土中悬浮，以避免商品混凝土离析，减少钢筋笼下沉时的粘阻力；

　　d、提钻压商品混凝土

　　泵送施工时，要严格控制钻杆提升速度，确保提钻速度与商品混凝土浇注速度相协调。提钻杆前，要求钻杆内的商品混凝土高度高出地面。同时，要计算每盘泵入商品混凝土方量（每盘0.44立方米），施工时，通过商品混凝土泵送对钻杆产生的上顶力，调整提钻速度，保证钻杆及叶片对商品混凝土有一定的挤压作用。

　　e、吊放钢筋笼

　　钢筋笼一般较长，为防止起吊时笼体变形，笼体下部应绑附钢管（沿主筋通长布置，间距为1.5米）。下放钢筋笼之前，要做到调直、对中；起吊时，要合理布置吊点，吊起钢筋笼头部的同时人工抬起钢筋笼底部，吊直扶稳过程中，至少由2名技术人员远距离垂直双方向控制指挥，严禁撞孔壁，确保钢筋笼保护层为70mm；钢筋笼依靠自重沉入商品混凝土中应连续，如遇下沉阻力过大，要及时拔出钢筋笼，重新成孔插入，钢筋下沉直至露出地面小于1m时，方可在端头以带配重的振动器振动压入，并用水平仪监控桩顶标高；

　　f、桩顶保护措施

　　冬季施工时，桩完成后，应立即覆盖保温，防止商品混凝土裸露在负温度中散失热量，并在7d后，方可开槽，并剔除桩头超灌商品混凝土至设计标高。

　　六、施工操作要点

　　（1）混凝土强度为C25，采用商品混凝土，由于施工工艺为先灌注混凝土后下钢筋笼，因此，混凝土骨料采用粒径为5～10mm的豆石，坍落度应严格控制在23～26cm；

　　（2）钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度，一次达到设计深度，确保桩长和桩径；

　　（3）首盘混凝土灌注前，应用清水或用水泥砂浆清洗管路；

　　（4）注意桩底灌注质量，混凝土进入钻杆后方可提钻，匀速提钻并保证钻头刃尖始终埋在混凝土内，防止断桩；

　　（5）混凝土超灌高度不少于50cm；

　　（6）随时检查泵管密封情况，以防漏浆；

　　（7）在砂、卵石等地层降低提钻速度，保证混凝土保持在钻杆内；

　　（8）成孔、泵送紧密配合，减少桩身灌注时间；

　　（9）成桩后一定注意保护好桩头，24小时内不能扰动。

　　七、成桩质量标准

　　（1）桩体垂直度偏差不超过1.5%；

　　（2）桩位偏差不超过0.4倍桩径；

　　（3）桩径偏差不超过±20mm；

　　（4）桩长允许偏差±100mm；

　　（5）单桩投料在理论体积量的基础上桩体充盈应大于1.0。

　　八、成桩质量控制

　　（1）桩机就位，用铅垂仪调整，使桩架、钻杆垂直；

　　（2）按图布置桩位，钻机定位准确后缓慢钻进，减少钻杆晃动，以免扩大孔径；

　　（3）随时清除孔口积土，防止土体落至桩孔内；

　　（4）钻孔完毕应立即压注混凝土，边提升钻杆，边压注混凝土，提升钻杆的速度与压混凝土之间应密切配合，以保证桩身质量；

　　（5）孔深：钻孔深度在机架上作标记；

　　（6）孔径：在施工过程中，经常测量桩孔、钻杆直径；

　　（7）防止断桩、缩径、桩头标高不足。防止办法是严格控制提拔速度及混凝土压注速度，使桩孔内混凝土始终要高于钻头0.5ｍ左右，混凝土面应浇灌至高出设计标高50cm处；

　　（8）施工顺序：采用跳打法进行施工，以保证不发生串孔现象；

　　（9）桩头质量控制：待浇灌完混凝土、下完钢筋笼后，用震捣棒对桩头进行震捣，使之密实，并用泥土或草帘被覆盖。

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