長螺旋超流態(tài)混凝土灌注樁施工技術(shù)

1、2009年3月探礦工程(巖土鉆掘工程)41長螺旋超流態(tài)混凝土灌注樁施工技術(shù)陳飛，劉宏標(biāo)(1中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)，湖北武漢430074；2江西省地質(zhì)S程總公司，江西南昌330029)摘要：結(jié)合工程實(shí)例，介紹了長螺旋超流態(tài)混凝土灌注樁的施工工藝、適用范圍、技術(shù)特點(diǎn)及單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算，闡述了施工過程中的常見問題及預(yù)防處理措施。該工藝具有施工工藝簡單、環(huán)保、施工速度快、成樁質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，與普通鉆孔灌注樁相比，單樁承載力提高50％以上，

2、樁身混凝土用量減少40％以上，施工費(fèi)用減少40％。關(guān)鍵詞：長螺旋鉆；超流態(tài)混凝土；鉆孔灌注樁；成樁工藝；單樁承載力中圖分類號：TU47314文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672—7428(2009)03—0041—04ConstructionTechnologyofLongSpiralSuperfluidConcreteGroutingPile~CHENFei，Hong—biao(1ChinaUniversityofGeosciences，

3、WuhanHubei430074，China；2JiangxiGeo—engineeringGeneralCorporation，NanchangJian—gxi330029，China)Abstract：Basedonthefieldcase，longspiralsuper—fluidconcretegroutingpilewasintroducedonconstructiontechnology，applicationscope，t

4、echnicalfeaturesandtheestimationofverticalbearingcapacityofasinglepileComparingwithconven—tionalboredgroutingpile，thistechnologyhasadvantagesofsimpleoperation，environmentalprotection，rapidconstructionspeedandgoodpilequal

5、itywith50％bearingcapacityincreased，morethan40％concreteamountreducedand40％con—structioncostsavedKeywords：longspiraldrill；super—fluidconcrete；bored—groutingpile；pile—formingconstructiontechnology；bearingcapacityofsinglepil

6、e近年來，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，各種基礎(chǔ)處理形式也在不斷發(fā)展，以滿足不同地質(zhì)條件的需要，在普通螺旋干鉆孑L樁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“長螺旋超流態(tài)灌注樁”其成孔速度快、質(zhì)量好、造價(jià)低、符合城市環(huán)保要求，它采用專用長螺旋鉆孔樁機(jī)鉆至預(yù)定深度，通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)混凝土，至樁頂為止，然后插入鋼筋籠而形成樁體，是一種新型的樁基礎(chǔ)施工工藝。1適用范圍與特點(diǎn)11適用范圍本工法適用于建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)樁和基坑的支護(hù)樁，也可作為復(fù)合地基或防水帷幕使

7、用。適用地層為雜填土、素填土、可塑到軟塑的粉土、粉質(zhì)粘土、軟土，砂粘土、粉土、卵石層等。采用特殊鉆頭也可進(jìn)人強(qiáng)、中風(fēng)化巖層。不受地下水位的限制，即使在潛水面以下的中粗砂層，由于采用連續(xù)壓灌混凝土工藝，也能順利成樁。特別適宜于鉆孔樁、沉管樁和靜壓樁不適宜的易坍塌、擴(kuò)縮徑、流砂、怕擾動的地層、濕陷性黃土等復(fù)雜地質(zhì)條件。12技術(shù)特點(diǎn)(1)適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，不受地下水位的限制；特別適用于復(fù)雜、難處理的地質(zhì)條件，如軟硬夾層、流砂層、深回填土等。

8、(2)成樁質(zhì)量好，樁端無虛土，不易發(fā)生斷樁、縮頸、塌孔等質(zhì)量問題。(3)承載力高，可充分發(fā)揮地基土的端承力和摩阻力。在施工過程中樁端土及虛土經(jīng)水泥漿滲透、擠密、固結(jié)；樁周土經(jīng)水泥漿填充、滲透、擠密及超流態(tài)混凝土的側(cè)向擠壓，提高了樁端阻力和樁側(cè)摩阻力，從而大幅度提高單樁承載力。(4)經(jīng)多種外加劑配制成的超流態(tài)混凝土具有摩擦系數(shù)低、流動性好、樁分散性好、細(xì)石能在混凝土中懸浮而不下沉，鋼筋籠放人容易、施工方便。(5)樁身強(qiáng)度高，超流態(tài)混凝土強(qiáng)

9、度等級可按設(shè)計(jì)要求配制，樁徑可選擇性強(qiáng)，目前有0400、600、800、900、1000mm等多種樁徑可供選擇，布樁靈活。(6)能夠緊貼其它建筑物的基礎(chǔ)施工而不影響原建筑物。(7)施工環(huán)保、低噪聲、低震動、不擾民。施工收稿日期：2008一l1—17作者簡介：陳飛(1969一)，男(漢族)，湖南邵東人，中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)博士在讀，江西省地質(zhì)工程總公司武漢公司經(jīng)理、高級工程師，探礦工程專業(yè)，從事地基與基礎(chǔ)工程施工與研究工作，湖北省武漢市研

10、口區(qū)幸福一村25號三樓(430030)，chenfei1025@tomeom。2009年3月探礦工程(巖土鉆掘工程)43性，另外要嚴(yán)格控制碎石粒徑在5—10cm之問?；炷恋乇玫娜莘盼恢脩?yīng)與鉆機(jī)的施工順序相配合，盡量減少彎道，以縮短混凝土泵送距離，混凝土輸送管與鉆桿心管直徑要一致，防止壓灌混凝土?xí)r堵管。(6)通過試樁確定壓灌混凝土的充盈系數(shù)和配合比，在灌入混凝土出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)找出原因，采取相應(yīng)的措施，應(yīng)加大混凝土灌入量，待灌注壓力恢復(fù)后才

11、可提鉆繼續(xù)壓灌。(7)鉆至樁底標(biāo)高后，立即將鉆機(jī)上的軟管與地泵管相連，并在軟管內(nèi)倒入水泥漿，起到潤濕軟管和鉆桿的作用。灌注結(jié)束后要將鉆具提出孔外，用清水沖洗管路。4工程應(yīng)用實(shí)例41工程概況信陽新世紀(jì)商貿(mào)廣場位于河南省信陽市北京路與永安路交叉路口，樓高32層，地下室一層，地下室標(biāo)高一5O0m，為信陽市標(biāo)志性建筑。該工程地處繁華的交通要道，環(huán)保要求高，其基礎(chǔ)采用長螺旋超流態(tài)混凝土灌注樁，共有01000、800mm的樁338根，其中0800m

12、m樁的樁長19m，共80根，設(shè)計(jì)承載力3500kN；01000mm樁的樁長19m，共258根，設(shè)計(jì)承載力4600kN，樁端持力層為卵石層，樁端進(jìn)入持力層深度為1m。42工程地質(zhì)條件根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，土層自上而下分別為：①雜填土，平均厚度3m，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值q=0；②粘土，平均厚度3m，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值‰=36kPa；③粉質(zhì)粘土，平均厚度25m，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值g。=24kPa；④細(xì)砂，平均厚度45m，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值g=46kPa

13、；⑤中粗砂，平均厚度8m，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值q。k=24kPa；⑥卵石，平均厚度45in，極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值q=92kPa，樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值qk。=4500Pa。43單樁極限承載力計(jì)算根據(jù)土層的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，確定長螺旋超流態(tài)混凝土灌注樁單樁極限承載力Q時(shí)，引入系數(shù)，其計(jì)算公式如下：Qk=UpEoLgLflqAp式中：——樁周長，m；L——第i層土層厚度，m；?！獦稒M斷面積，m；g——第層土樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa

14、；q?！至訕抖俗枇?biāo)準(zhǔn)值，kPa；OL——第i層土摩阻力增強(qiáng)系數(shù)，11～13，粗、礫砂及碎石取高值，細(xì)、中砂取中值，粘性土取低值；——樁端阻力增強(qiáng)系數(shù)，13～15，粘性土取低值，細(xì)、中砂取中值，砂及碎石土取高值。0800mm樁的單樁極限承載力計(jì)算如下：Qk=08訂(1X36X1152524Z11545Z42X128X58133X92X1371(rr／4)08Z15x4960=7005kN0100mm樁的單樁極限承載力計(jì)算如下：Qk

15、=10霄(1Z3611525X2411545Z42128X58Z13392X12、(rr／4)X10Z145X4960=9254kN44工程施工情況與效果評價(jià)本工程開動1臺河北新河鉆機(jī)廠生產(chǎn)的CFG31型長螺旋鉆機(jī)進(jìn)行施工，僅用16天完成了樁基施工任務(wù)，日均成樁22根。441樁基檢測樁基經(jīng)大小應(yīng)變檢測，I類樁達(dá)965％，I1類樁達(dá)35％，無Ⅲ類樁，所有樁基均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)承載力。同時(shí)對6根樁進(jìn)行了單樁靜載試驗(yàn)，對080O、100mm的試