螺桿樁施工關(guān)鍵技術(shù)

螺桿樁施工關(guān)鍵技術(shù)摘要：螺桿樁是建筑樁基礎(chǔ)行業(yè)中大力推廣的新樁型，它具有承載力高、樁質(zhì)量好、工程造價(jià)低、沉降量低等優(yōu)點(diǎn)。本文首先簡(jiǎn)單介紹了螺桿樁的成樁原理、施工設(shè)備，之后詳細(xì)闡述了螺桿樁的成樁工法、施工要點(diǎn)及施工質(zhì)量的控制。關(guān)鍵字：螺桿樁；施工要點(diǎn)；工藝1螺桿樁的成樁原理成樁時(shí)，動(dòng)力頭在直流電機(jī)控制下帶動(dòng)螺桿鉆具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在主卷?yè)P(yáng)繩的拉力下沿主塔軌道做豎直上下移動(dòng)。下鉆時(shí)，動(dòng)力頭正鉆，主卷?yè)P(yáng)加壓，采用非同步技術(shù)，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速與主卷?yè)P(yáng)加壓非同步控制，擠壓土體形成螺桿樁圓柱段至設(shè)計(jì)標(biāo)高。隨后采用正向同步技術(shù)，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速與主卷?yè)P(yáng)加壓同步控制，使土體形成螺紋段孔至設(shè)計(jì)深度。提鉆時(shí)，動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)，主卷?yè)P(yáng)提升，采用同步技術(shù)，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速與主卷?yè)P(yáng)加壓、提升過(guò)程完全同步化，連續(xù)提升鉆桿至地面，在提鉆同時(shí)管內(nèi)泵壓混凝土灌注成樁，最后放鋼筋籠。2螺桿樁成樁工法及特點(diǎn)螺桿樁成樁工法是在施工過(guò)程中采用動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)擠壓土體成孔，管內(nèi)泵壓混凝土連續(xù)成樁。特點(diǎn)：（1）施工無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)。（2）與長(zhǎng)螺旋灌注樁、普通泥漿護(hù)壁成孔灌注樁相比，有著承載力高的明顯優(yōu)勢(shì)及無(wú)泥漿污染和棄土問(wèn)題。（3）與其他類型樁相比工期短、施工效率高、沉降小、造價(jià)低。（4）螺桿樁技術(shù)解決了預(yù)應(yīng)力管樁無(wú)法在砂卵石、卵石密度大于30%及強(qiáng)風(fēng)化巖層施工及擠土負(fù)效應(yīng)、長(zhǎng)螺旋灌注樁樁端虛土、現(xiàn)澆混凝土全螺紋樁體樁身承載力不足的難題。（5）螺桿樁獨(dú)特的施工工法是任何樁型成樁工法都無(wú)法比擬的，體現(xiàn)了環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。3關(guān)鍵施工工藝3.1螺桿樁施工工藝流程圖螺桿樁施工工序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備f測(cè)量放樣f樁機(jī)對(duì)位f鉆進(jìn)成孔f正轉(zhuǎn)下鉆至設(shè)計(jì)深度f(wàn)反轉(zhuǎn)提鉆并泵送混凝土形成螺紋段f正轉(zhuǎn)提鉆并泵送混凝土形成直桿段f灌注設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高30cm停泵f樁身灌注完成f前截法處理樁頭（小型振搗器振搗、覆膜保護(hù)）f樁基檢測(cè)f機(jī)械一體化樁帽施工。3.2施工過(guò)程（1）施工準(zhǔn)備：1）施工前，在施工區(qū)域修筑施工便道，施工便道結(jié)構(gòu)層厚度60cm，外側(cè)設(shè)置排水溝。2）采用挖機(jī)、推土機(jī)將施工范圍內(nèi)的地表進(jìn)行清表，清除作業(yè)范圍內(nèi)地表附著物，對(duì)路堤部分填筑0.5m厚AB填料墊層，對(duì)路塹位置進(jìn)行開(kāi)挖，地面標(biāo)高要求比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高0.5m。清理完成后將場(chǎng)地平整、壓實(shí)，作業(yè)場(chǎng)地做好排水設(shè)施，確保施工現(xiàn)場(chǎng)不積水。（2）施工放線：由測(cè)量人員，根據(jù)螺桿樁地基處理寬度精確放樣軸線樁。按照樁基平面布置圖準(zhǔn)確定位螺桿樁的樁位點(diǎn)，為保證放出的螺桿樁位不都是，先用鋼釬定點(diǎn)，然后再鋼釬的點(diǎn)位撒白灰，畫(huà)出方格、插上木樁，確定樁位。樁位偏差小于50mm，測(cè)量樁位高程，作好測(cè)量原始紀(jì)錄，以便施工控制。（3）樁機(jī)就位：鉆機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，組裝后保證鉆桿具有足夠長(zhǎng)度，滿足樁長(zhǎng)變化的需要。鉆機(jī)就位時(shí)，經(jīng)技術(shù)人員核查樁位無(wú)誤后，方可安裝鉆機(jī)就位。鉆機(jī)對(duì)位后，通過(guò)設(shè)備自身系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整機(jī)架，保證機(jī)架水平，調(diào)整鉆桿與地面垂直，利用鉆機(jī)傾角傳感器進(jìn)行兩個(gè)方向的垂直度控制并將測(cè)量數(shù)值在鉆機(jī)中控顯示，同時(shí)地面人員通過(guò)鉆桿垂針對(duì)垂直度數(shù)值進(jìn)行復(fù)核，并且通過(guò)鉆桿標(biāo)識(shí)及鉆進(jìn)控制系統(tǒng)控制鉆進(jìn)深度。施工中隨時(shí)觀察和保持機(jī)架水平和鉆桿的豎直，樁體垂直度偏差不得超過(guò)1%，樁位偏差不大于50mm，成樁直徑和樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)值。（4）成孔：下鉆過(guò)程中保持均勻的下鉆速度，鉆機(jī)速度控制在0.36~0.5m/min，H作電流70~115A，樁機(jī)自控系統(tǒng)嚴(yán)格控制鉆桿下降速度和旋轉(zhuǎn)速度，使二者匹配，鉆頭及鉆桿為螺紋狀，鉆進(jìn)時(shí)鉆桿旋轉(zhuǎn)一周，同步下降一個(gè)螺距（0.35m），保證在土體中形成螺紋，同時(shí)通過(guò)智能控制系統(tǒng)屏顯實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)尺及樁位偏差，到達(dá)設(shè)計(jì)深度，停止鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中還要隨時(shí)觀察儀表電流不得超過(guò)額定電流值。螺桿樁施打順序宜根據(jù)樁間距及地層情況采用跳打施工。減少施工設(shè)備對(duì)已施工樁體的擾動(dòng)及碾壓，以免造成淺層斷樁。施打順序：樁機(jī)后退式，每排3根樁，施工完成后間隔3根進(jìn)行跳打或保證相鄰兩排間隔時(shí)間大于7d°（5）樁長(zhǎng)控制：在鉆機(jī)智能控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定界面中設(shè)置設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、鉆進(jìn)電流等相關(guān)參數(shù)信息，鉆進(jìn)過(guò)程中根據(jù)鉆機(jī)上智能控制系統(tǒng)的進(jìn)尺顯示，實(shí)時(shí)掌握進(jìn)尺情況，通過(guò)智能控制系統(tǒng)自動(dòng)判斷成樁樁長(zhǎng)、終孔電流，確保滿足設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。（6）混凝土泵送及拔管：1）樁機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，方可停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混凝土，混凝土的坍落度控制在180~220mm，泵送壓力17~18MPa。當(dāng)鉆桿芯管充滿混凝土后，鉆桿開(kāi)始反方向旋轉(zhuǎn)提升鉆桿并泵送混凝土，當(dāng)鉆桿提到螺紋部分頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)（不小于樁長(zhǎng)1/3處），鉆桿開(kāi)始正方向旋轉(zhuǎn)并泵送混凝土，即灌注成“上部為圓柱，下部為螺紋”的螺桿樁。提鉆過(guò)程中應(yīng)注意：鉆桿旋轉(zhuǎn)一周同步上升一個(gè)螺距，鉆桿提升量與泵送量應(yīng)同步，提升速度宜控制在1.4?2m/min，成樁過(guò)程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。2）通過(guò)設(shè)備自帶的電子顯示屏控制最后一次混凝土灌注量，使螺桿樁樁頂高程比設(shè)計(jì)樁頂高程高30cm，以保證鑿除浮漿后樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。施工過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)施工記錄。3）灌注成樁完成后，嚴(yán)謹(jǐn)大型設(shè)備進(jìn)入已施工的部位，以免造成斷樁。4）施工過(guò)程中，每攪拌100m3混凝土或每臺(tái)班至少檢測(cè)1次坍落度，每臺(tái)班制作一組（3塊）標(biāo)養(yǎng)試件。（7）混凝土試塊留置：施工過(guò)程中，試驗(yàn)人員按照每工班或每100m3混凝土至少留置1組混凝土試件，不足100m3混凝土試按100m3計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)?；炷猎嚰谱髋c養(yǎng)護(hù)嚴(yán)格按照《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GBT50081-2019）相關(guān)要求執(zhí)行。（8）移機(jī)：當(dāng)螺桿樁混凝土施工完畢后，鉆進(jìn)移位，移位過(guò)程中避免碰撞臨近樁位標(biāo)識(shí)。進(jìn)行下一根樁施工前應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。（9）樁頭處理及樁基檢測(cè)：1）樁頭處理在樁身混凝土灌注完成且達(dá)到初凝時(shí)間前，人工配合機(jī)械對(duì)孔內(nèi)及孔位周邊剩余渣土進(jìn)行清理，清理完成后，采用①50振搗棒對(duì)樁頂以下2.5m內(nèi)混凝土進(jìn)行振搗，振搗密實(shí)后，人工對(duì)樁頭進(jìn)行修整，修整時(shí)用鐵勺清除孔內(nèi)超灌的混凝土，同時(shí)利用水準(zhǔn)儀校核該樁頂標(biāo)高，保證樁頂標(biāo)高控制在樁頂設(shè)計(jì)高程±50mm以內(nèi)。最后，人工用抹刀將樁頂面抹平。樁頭修整完成后用塑料膜覆蓋樁頭，保濕養(yǎng)護(hù)不少于7d，同時(shí)頂部覆蓋竹膠板保護(hù)樁頭。2）樁基檢測(cè)螺桿樁強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后應(yīng)開(kāi)展樁身完整性、單樁豎向承載力檢驗(yàn)。（10）樁帽施工及養(yǎng)護(hù)：樁基檢測(cè)合格后，方可組織樁帽施工。采用樁帽成型器對(duì)準(zhǔn)樁中心旋挖成孔，人工修整孔內(nèi)尺寸合格后對(duì)樁頭進(jìn)行鑿毛并清理孔內(nèi)雜物，根據(jù)樁中心位置確定樁帽模板位置，是樁帽一體化鋼模板嵌入土中固定于孔口處且保證模板中心與樁中心重合，驗(yàn)孔合格后對(duì)孔內(nèi)混凝土表面曬水濕潤(rùn)，再澆筑C35混凝土并采用振搗棒振搗，混凝土澆筑完成且振搗密實(shí)后，采用土工布+塑料膜養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5MPa后方可拆除樁帽模板。4螺桿樁施工質(zhì)量控制螺桿樁質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，除了按《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202——2002，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》JGJ18——2003執(zhí)行外，還要求補(bǔ)充：（1）樁體傾斜偏差不超過(guò)1%。（2）樁徑偏差不超過(guò)50mm，且不允許出現(xiàn)負(fù)偏差。（3）螺桿樁的混凝土灌注充盈系數(shù)宜為1.0?1.2，且不得小于1.0，樁頂混凝土超灌高度不宜小于300?500mm°（4）單樁承載力以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和施工電流作為控制指標(biāo)。（5）螺桿樁施工要求進(jìn)行混凝土連續(xù)泵送，鉆桿提升50cm時(shí)開(kāi)始進(jìn)行泵送，泵機(jī)采用60B泵，12?14泵/分鐘，泵送管內(nèi)混凝土額定流速：4?5s，壓力以流速為準(zhǔn)。結(jié)束語(yǔ)總