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长螺旋钻孔压浆护壁灌注桩技术--

长螺旋钻孔压浆护壁灌注桩技术

利用长螺旋钻孔设备，采用注泥浆护壁、水下灌注混凝土成桩施工工艺，
成功地用于地下水位以下地层的钻孔灌注桩工程施工。

标签：灌注;长螺旋钻孔;钻孔灌注桩

1、应用现状

长螺旋钻孔技术是一种无循环钻孔技术，主要适用于地下水位之上的填土
层、粘性土层、砂土层和粒径不大的砾砂层的干作业施工方法，不宜用于地下水
位以下的上述各类土层及碎石土层。对非均质含碎砖、混凝土块、条块石的杂填
土层及大孵石层，成孔难度大。干作业长螺旋钻孔技术是一种高效钻孔技术。为
了能在地下水位以下的地层中应用，我国基础工程技术人员经过十几年的努力，
在此基础上又发展了以下几项技术，扩大了长螺旋钻孔技术的应用范围。

1.1对于容易塌孔的含水量较高的粉砂地层，采用在成孔的同时下放套管的
方法护壁，灌注混凝土的同时提出套管。

1.2对于沉管灌注桩或预制桩存在着穿透难度大的坚硬粘性土层或较厚的粉
土层及砂层，干作业长螺旋钻孔技术可以作预制桩、沉管灌注桩施工的前一道工
序的预钻孔。

1.3孔底压力注浆桩，该法利用长螺旋钻孔机钻到预定深度，在提钻的同时
通过螺旋钻杆的中空管及钻头的喷嘴向孔内高压喷注制备好的水泥浆，至浆液达
到不塌孔的位置为止，其后向孔内投放钢筋笼，并放入直通孔底的注浆管，然后
投放粒料，并二次高压补浆直至浆液达到设计的孔口位置为止。这种桩为无砂混
凝土桩，水泥浆对地层有很好的渗透加固加密作用，承载力高，下部桩身质量好，
上部桩身容易出现混凝土标号较低的情况，静载试验时常发生桩顶压裂现象，该
法水泥用量大。

1.4对于地下水位以下的地层利用长螺旋钻机钻孔至设计标高位置，从螺旋
钻杆中空管泵入流动性好的混凝土直接灌注成桩。

2、岩土工程条件

工程概况

长春融大天玺工程位于长春市西安大路以南，永安街以东，正处于闹市区。
本工程为三层地下室，地上为商业区。设计概况：桩基础采用长螺旋钻孔灌注桩
基础。

该场地地下水位埋深为12.0m，整个地层有7.0～8.5m厚的粉细砂层，无液

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化地层。由于砂层力学性质较好，不宜采用沉管灌注桩和预制桩，最适应的是水
下钻孔灌注桩。

3、施工工艺

参照国内长螺旋钻孔技术的应用现状，针对该工程场地地层特征，根据我们
以前在地下水位以下地层中使用长螺旋钻成孔的经验，决定在该项工程施工中采
用长螺旋钻孔压注泥浆护壁、水下灌注混凝土成桩技术，具体施工工艺如下：

3.1本工程設计钻孔灌注桩，桩径为φ600mm，有效桩长18.0m，成孔深度
19.5～19.8m，桩顶标高距自然地面1.5～1.8m。

3.2先将长螺旋钻机对准桩位，调整垂直度，使垂直偏差小于1%，开动钻机
进行钻孔，边钻孔边出土，钻至设计桩底标高后，提钻压注配制好的泥浆，泥浆
泵的压力控制在0.6～1.0MPa，提钻速度必须与注浆速度相匹配，避免提空产生
负压造成孔壁坍塌，压浆至高于地下水位1.0m后停止注浆，将钻杆全部提出，
移走钻杆，即完成钻孔。检查孔深、孔底沉渣厚度、钻孔垂直度参数，合格后进
行下一道工序。

3.3利用桩机上的卷扬吊车一次将17.65m长的钢筋笼吊入孔内，吊放钢筋笼
时必须垂直吊放避免挂塌孔壁，然后扶正，并调整好钢筋笼的标高。

3.4下放导管：水下灌注混凝土之前，先进行导管密封压水试验，然后进行
施工。本工程采用直径为Φ216mm导管，快速接头，利用桩机将导管下放在钻
孔中，导管底端离孔底0.3～0.35m。

3.5泥浆配制：使用优质的膨胀土加0.3%的分散剂、稳定剂，提前12小时
搅拌配制好，使泥浆充分分散稳定，泥浆比重小于1.1，粘度大于22S，对于循
环使用的泥浆因混砂比重增大，需要脱砂及添加水、膨润圭和掺加剂。

3.6混凝土搅拌与灌注

3.6.1使用的水泥、砂、碎石进行检验，合格后方可使用，施工过程中保证
砂石料级配的稳定，控制砂石料的含泥量不超过规范要求，严格按混凝土配合比
进行搅拌，搅拌时间要达到要求的标准，每班需做2次坍度试验，坍落度控制在
18～22cm。

3.6.2在灌注混凝土前，先放置牢固的滑阀，将滑阀紧贴导管内的泥浆面旋
转，要保证较大体积的初灌混凝土量，初灌混凝土量一般为2.0m3，然后剪落滑
阀，使滑阀在初灌混凝土的压力下将导管中泥浆压出，并冲走孔底的沉渣。在灌
注过程中，控制好导管埋入混凝土面的深度。在桩顶时，使导管内的混凝土高度
高于桩身顶面4.0m，以保证有足够的压力以转换导管外的灌注后期的重泥浆。
每根桩均一次浇灌成功，充盈系数>1.1。终止浇灌时，桩身顶面一般高出设计标
高0.5m。

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长螺旋钻孔