维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第３期 ２ＯＯ７年６月 包钢科技 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｏｔｏｕ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｖｏ１．３３．Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ，２ＯＯ７ 长螺旋水下灌注成桩技术在实践中的应用 胡建军，杜春艳 （中冶集团包头钢铁设计研究总院，内蒙古 包头０１４ｏ１０） 摘要：深基坑支护是工程建筑界要经常面临的一项技术难题，文章介绍了长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩技术 在深基坑支护中的应用。该技术是在普通螺旋干钻孔桩基础上发展创新的，用改装后的长螺旋钻机钻至设计深 度，在提钻的同时，通过压力冲破钻杆内腔钻头活门上的橡皮封头向孔底连续压灌制备好的超流态混凝土至桩顶 为止。然后震入底部８００ ｍｍ为锥型的钢筋笼而成桩体。 关键词：深基坑；护坡桩；超流态砼；缺陷与防治措施 中围分类号：１１Ｊ２２２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—５４３ｓ（２００７）ｏ３—００５５—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｎｇ Ｓｐｉｒａｌ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｐｏｕｒｉｎｇ Ｐｉｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＨＵ Ｊｉａｎ—ｊｕｎ，ＤＵ Ｃｈｕｎ—ｙａｎ （Ｂａｏｔｏｕ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐ．ｏｆＩｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ＭＣＣ，Ｂａｏｔｏｕ ０１４０１０，Ｎｅｉ Ｍｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｄｉｔｃｈ ｉｓ ａ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｃｈｎｉｃａｌｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ｃｉｖｉｌ ｆｉｅｌｄ．ｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｔＴａｔｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｌｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｎｇ ｓｐｉｒａｌ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｐｏｕｒｉｎｇ ｐｉｌｅ ｉｎ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｌｌｌｌＯｌｌ ｓｐｉｒａｌ ｄｒｍｉｌ１ｇ ｐｉｌｅ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍｅｄ ｄｒｉｌｌ ｉｓ ｕｐｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｄｅｐｔｈ，ａ８ ８啪ａ８ ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｈｅ ｒｏｄ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｒｅａｋｓ ｔｈｒｏｕｓｈ ｔｈｅ ｒｕｂｂｅｒ ｃａｐｐｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｏｆ ｈｅ ｉｎｎｅｒ ｃｔａｖｉｔｙ，ｔｈｅ ｐｌｑｍＩ ｓｕｐｅｄｔｕｉｉｔｄｙ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉｓ ｐｏｕｒｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｈｏｌｅ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｉｃａｌ ｃａｇｅ ｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ８０Ｏ ｍｍ ｉｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｓ ｓｈａｋｅｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｔｏ ｆｏｒｍ ｔｈｅ ｐｉｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｄｉｔｃｈ；ｓｌｏｐｅ ｐｉｌｅ；ｓｕｐｅｒｆｌｕｉｉｔｄｙ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｄｅｆｅｃｔｓ ８ｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｉｎｅａｓｔｔｒｅ８ 长螺旋钻孔压灌超流态混凝土护坡桩是深基坑 支护的常用方法之一。呼市金鹰ＣＢＤ工程的基坑 开挖深度大、坑壁土质差、周围环境复杂、施工暴露 时间长、周围既有建设物很多、施工场地比较狭窄， 一２０．０８ ｍ，基坑上部一８ ｍ范围内采用土钉墙支护， 下部一８ ｍ至一１６ ｍ采用护坡桩加锚杆联合支护方 案。 护坡桩桩顶位于一８．０ ｍ，桩径￣８００／ｉｌ／ｌｔｌ，桩间 距１．６ ｍ，桩身砼采用Ｃ２５，桩长１２．５ ｍ，钢筋笼长 １２．５ ｍ，嵌固深度４．５ ｍ，钢筋笼进入连梁不小于 ４５０ ｍｍ，主筋采用７￣２５（背土面）＋５￣２０（迎土面） ＨＲＢ３３５，加劲箍筋￣１４＠２０００，螺旋箍筋 ．５＠ ２００。 不具备放坡的条件，施工时稍有不慎，不仅将危及基 坑本身安全，而且会殃及临近的交通道路和建筑物， 如何确保基坑开挖过程及施工期的安全是整个工程 成败的关键。 １ 工程概况 呼市ＣＢＤ中心工程位于呼和浩特市闹市区（中 ２ 施工工艺 本工程通过对荷载性质、桩的使用功能、安全等 级、地形、工程地质条件、水文地质条件、施工环境、 山西路与锡林南路交叉路口西南侧），总用地面积 ５５ ５３５ ｍ２总建筑面积６５万ｍ２。基坑深１６ ｍ（局部 ，收稿日期：２００６．０４．１０ 作者简介：胡建军（１９６２一），男，山西省五台县人，工程师，现从事工程监理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ５６ 包钢科技 第３３卷 施工经验、制桩材料供应条件、造价以及工期等进行 长和桩径。 综合性研究分析、比较后，确定采用经济合理、安全 适用、环保的长螺旋钻孔压灌超流态砼桩施工工艺。 长螺旋钻孔压灌超流态砼桩施工工艺流程如 下： （３）灌注混凝土：超流态混凝土护坡桩质量不仅 与成孔工艺有关，还与混凝土和易性及灌注工艺有 很大的关系。要确保超流态混凝土护坡桩混凝土灌 注工艺的合理性，操作得当与否至关重要。首先要 控制好混凝土的和易性，防止出现堵管。其次要严 平整场地一放线一放桩位一钻机就位一校正钻 机垂直度一成孔一灌混凝土一下钢筋笼 ３施工过程控制及检测 长螺旋钻孔压灌超流态混凝土护坡桩施工过 程，是由一系列相互关联、相互制约的工序所构成。 工序质量是基础，直接影响超流态混凝土护坡桩的 整体质量。要控制超流态混凝土护坡桩质量，首先 必须控制工序的质量。工序质量包含两方面的内 容，一是工序活动条件的质量，二是工序活动效果的 质量。从质量控制的角度来看，这两者是互为关联 的，一方面要控制工序活动条件的质量，即每道工序 投入品的质量是否符合要求；另一方面又要控制工 序活动效果的质量，即每道工序施工完成的工程产 品是否达到有关质量标准ｎ】。本工程重点进行了以 下工序质量控制。 （１）钻孔前的准备：长螺旋钻孔压灌超流态混凝 土护坡桩钻孔前的准备工作主要包括布设施工便 道、设置供电及供水系统、平整场地、桩位放线。本 工程采用ＺＫＬ－－８００型长螺旋钻机成孔，孔径 ８００ ｔｍ。钻孔前具体要求如下：①施工前清除地下 障碍，平整压实场地；②放桩位时认真仔细，严格控 制误差；③钻机就位时调整平稳，不发生倾斜位移， 在机架上标明控制标尺，以便在施工中观测、记录钻 孔深度。钻机转盘中心与桩位中心偏差小于２ ｎｌｌｌｌ， 桩位允许偏差控制在１００ ｎｌｌｌｌ以内。钻机就位后，调 整钻杆的垂直度，并在钻进过程中随时调整，垂直偏 差不超过３％。 （２）钻孔：钻孔时，调直机架挺杆，对好桩位，开 动机器钻进、出土，达到控制深度后停钻。孔要求保 持垂直，垂直度允许偏差≤１％，确保开挖后桩体不 吃入结构。施工时采用跳打方式，超过２４ ｈ后补 打。成孔后检查成孔质量，主要包括孔深、倾斜度。 对于每一个桩孔检查三次成孔质量，第一次是刚完 成钻孔后，第二次是灌注砼后，第三次吊放钢筋笼 后。主要控制指标如下：①成孔垂直度为≤１％Ｌ２ ； ②桩位允许偏差１００ ｍｍ［２ ；③桩长≥１２．５ ｍ；④钻 进过程应根据地层变化及时调整钻进速度，确保桩 格控制提钻速度，保持砼灌注连续性，防止由于提钻 太快泵送砼跟不上提钻速度造成断桩、夹层。成孔 后先空转数圈再提钻，钻杆预提２００ ｔｍ左右，然后 启动高压泵灌注坍落度为２０ ２２ ｃｍ的混凝土，边压 灌边提钻杆，提升速度要与泵送速度相适应，确保中 心管内有０．１ ｍ３以上的混凝土，灌注时根据泵送量 及时调整钻杆提速，直至成桩 】。压灌过程主要控 制指标如下：①坍落度严格控制在２０ ２２ ｅｍ；②灌 注管路避免过大变径和弯折；③施工前进行试验，确 定混凝土输送泵泵量与提钻速度的关系。始终将钻 头埋在混凝土面下５０ ｅｍ；④加强施工管理，保证前 后台紧密配合，及时发现和解决问题；⑤由专人认真 做好混凝土灌注施工记录；⑥成桩后２４ ｈ内不得扰 动桩顶。 （４）钢筋笼的制作、安装：钢筋笼严格按照图纸 要求加工制作，按批进行验收，合格品做标识。钢筋 笼制作采用加劲箍筋成型法，加劲箍筋设于主筋内 侧，制作时按设计位置做好加劲箍筋，并标明主筋位 置。主筋连接，按规范要求做抗拉强度试验。为保 证主筋间距和钢筋笼的整体刚度，加劲箍筋与主筋 焊接牢固，箍筋和主筋绑牢。 混凝土压灌结束后，立即吊放钢筋笼，在钢筋笼 内，套上振动棒将钢筋笼深度范围内的混凝土振捣 密实。钢筋笼吊装就位时设专人指挥，要求保证主 筋朝向位置的正确。孔口设专人扶着和查看钢筋 笼，防止下放的时候钢筋朝向偏位。制作质量要求 如下ｎ］：①加工尺寸满足图纸要求；②制作前钢筋要 除锈整直；③主筋采用双面焊，焊缝长度５ ｄ，保证主 筋接头互相错开，同一截面的接头数量不多于主筋 总数的５０％，两个接头的间距大于５００ ｎｌｌｌｌ。④主筋 间距允许误差±１０ Ｉｎｎｌ，箍筋间距允许误差 ±２０ ｌｍ，笼径允许误差±１０ Ｉｎｎｌ，笼长允许误差 ±５０ ｍｍ；⑤钢筋笼在制作好后，运输的过程中，挂 钩应在焊有箍筋的主筋上，分类放置时，应避免重叠 堆置，钢筋笼变形时予以调整，合格后方可使用。 （５）清理孔口，保护桩顶（成桩后２４ ｈ不得拢动 桩顶）。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期 长螺旋水下灌注成桩技术在实践中的应用 ５７ ４ 施工过程中出现问题的解决 土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地 层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出 ４．１ 堵管 并积存的水很少，孔内也不会坍塌。具有不受地下 （１）原因分析：由于混凝土和易性和坍落度不符 水位的限制，桩周围土被挤密压实，改良土层性质和 合要求，出现堵管和流动不畅等现象。 适应粘性土，粉土，填土等各种土质，能在有缩径的 （２）防治方法：加强混凝土原材料和进场质量控 软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件 制，严格控制和易性和坍落度，加大混凝土坍落度的 下成桩的优点。 检查数量，和易性和坍落度不合格的混凝土，坚决退 （３）超流态砼压灌工艺应用的超流态砼是在泵 场。 送砼和流态砼基础上配制的，其和易性，流动性好， ４．２凸起和夹层 坍落度大，便于泵送，便于长钢筋笼的下人。砼摩擦 第１批护坡桩达到强度后，进行开挖，发现连续 系数低，骨科分散性好，流动性强，连续性好，桩底无 有５根桩在一１３ ｍ处鼓肚和夹泥层： 沉碴，噪音低，成桩速度快，单桩承载力高。 （１）原因分析：①因混凝土的和易性差或坍落度 （４）长螺旋钻孔压灌超流态混凝土桩受泵送混 小，而流动慢，或提钻太快泵送砼跟不上提钻速度造 凝土和后插钢筋的技术要求，塌落度在１８ ２２（３１１１， 成夹泥层。②因地质情况变化发生塌孔，造成鼓肚。 因此要求和易性好。配比中加入了适量粉煤灰，使 （２）防治方法：①加强混凝土原材料进场质量控 得砼前期强度低，加上粗骨料粒径小，如果不注意对 制，严格控制和易性和坍落度，加大混凝土坍落度的 用水量容易造成桩强度低。 检查数量；②保证混凝土供应速度和连续浇注；③控 制钻杆提升速度，严格遵守操作规程；④人工清除鼓 ６ 结束语 肚和泥层后，补灌混凝土。 本工程使用２台步履式长螺钻机，共打设 ５ 几点体会 ４９２根护坡桩，基坑通过土钉墙和桩锚联合支护完 成以后，经过一年冬雨季的考验，边坡的变形均在允 （１）护坡桩采用长螺旋机械成孔，利用高压混凝 许范围内，工作状态良好，这说明采用长螺旋钻孔压 土输送泵将超流态混凝土经过钻具中心通道，通过 灌超流态混凝土桩是合理、可行的，既能达到良好的 钻头输送至孔底，边提钻边泵送超流态混凝土，然后 支护效果又能减少工程投资，加快工程施工进度。 下钢筋笼振捣成桩。既成孔、成桩由一机一次完成， 具有成桩速度快、质量好，工期短，单桩承载力高，载 参 考 文 献 废泥浆污染，工程造价低，综合效益好的优点。 王铁宏，张雁．深基坑支护结构与桩基工程新 （２）长螺旋钻孔法是用一种大扭矩动力头带动 技术［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９７． 的长螺旋钻杆快速干钻法，钻孔中的土除一部分被 ［２］ ＧＢ５０２０２—２ｏ０２，建筑地基基础工程施工质量 挤压外，大部分被输送到螺旋钻杆叶片上，土在上升 验收规范［ｓ］． 时被挤压致密与钻杆形成土桩，类似于一个长活塞， 一 韶钢炼铁厂试用小粒烧降成本 今年以来，韶钢炼铁厂坚持调整炉料结构，将该厂７ 高炉每天筛分出的约５５０ｔ小粒矿回收给４ 、５ 和６ 三座高炉作为 正常烧结矿使用，作为今年降成本一个新突破口。 小粒度烧结矿指的是粒度在３—５衄的烧结矿，它的冶金性能比生矿好，有利于高炉顺行，但使用过量会导致高炉的透 气性差，各高炉及时调整操作方针，加强了对炉况的监控，积极稳定炉况。炼铁厂还出台了使用小粒烧的奖励政策，鼓励各高 炉用好小粒烧。 从目前情况看，只要使用正确，精心操作，使用小粒烧对炉况的不利影响可以得到有效控制。