长螺旋桩是在日本CIP工法桩基础上发展的新型的桩基础施工手段。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混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体。长螺旋钻孔·泵送超流态砼·后置钢筋笼。是2005年建设部推广的十大技术之一。
新型长螺旋桩优点
超流态砼流动性好,摩擦系数低,石子能在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、成孔成桩一机一次完成、操作简便;
低噪音、无振动、不扰民;
不需要泥浆护壁不排污、不受地下水位影响、不挤土,环境影响小;
成桩速度快,施工效率高;
施工成本与其他施工工法相比比较低廉,综合效益高。
适用范围
适用于建(构)筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩;
目前最大成孔深度达到45米。长螺旋钻孔压灌混凝土桩适用范围较大,几乎可以适用各种土层,如粘性土、粉土、素填土、砂土、卵石及入中风化岩(岩样抗压强度约70MPa)等地基土,既能干作业成孔,也能在地下水位较浅的情况下成孔成桩,如中等密实及以上的砂砾层和圆砾层及粒径大于200mm的卵石层桩径为Φ400–Φ1000,桩长最大可达到55m。
工艺原理
该桩型的原理是利用高压混凝土置换钻孔的土体,桩身混凝土是直接从钻杆中心压入孔中,采用超流态泵送混凝土技术,边提钻边压灌混凝土,提钻与成桩同步进行,从而在流沙、淤泥、砂卵石易塌孔和地下水的地质条件下,不用泥浆护壁而顺利成桩。
施工要点
泵压混凝土与提升钻杆 混凝土可采用现场搅拌混凝土,混凝土坍落度一般为200~220mm,石子粒径通常为10~20mm,掺高效减水剂或泵送剂,泵送混凝土时,司泵工与司钻工要随时联系,保证输送、停止输送混凝土与提升、停止提升钻杆的工作密切配合。钻杆提升要求为提升速度1.0~3.5m/min,钻头始终埋在混凝土下面1.0m深处;泵送混凝土要求为:泵工作压力值一般控制在3.0-4.0MPa,并保证提升钻头时要带压,达到桩顶标高后超灌500mm。
质量控制要点
1、应注意轴线或控制点的准确定位。
2、根据设计桩长、自然地面标高、桩顶标高及钻机距地面高度,换算钻杆进孔尺寸,并在钻杆或机身上作明显标志,钢筋笼下放深度可在预定深度的基础上调高100-300mm,以免钢筋笼在孔内下沉,不能满足锚入承台的长度要求。制定合适的钻机开行路线,以免桩身被挤压破坏。3、下钻前一定要先做好冲管检查,防止砼在输送管或冲管中堵塞。注意司钻工和司泵工的协调配合。4、混凝土质量控制。包括对原材料的检测,配合比的确定,坍落度控制,计量每根桩混凝土的用量,随时算出每根桩的充盈系数(正常情况下充盈系数为1.2-1.3)。做好机械设备状态控制。
经济效益分析
1、由于高压灌注,对周围土层有渗透加固作用,可防止断桩、缩径、桩底虚土等问题,还有局部扩径现象,提高摩擦力和承载能力,确保了施工质量。
2、无振动,施工周期短,使工期容易得到确保。
3、节约劳动力,比普通桩施工节约劳动力25%。
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