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【摘 要】长螺旋钻孔压灌混凝土桩的设计计算理论与其他钻孔灌注桩相似，而后者早已为工程设计人员和施工单位所熟悉，这为长螺旋钻孔压灌混凝土桩工法的推广提供了良好的基础。长螺旋钻孔压灌混凝土桩随着近年来不断应用，基特点也不断的为人所知，并得到较好的评价。
【关键词】长螺旋钻孔压灌桩；应用；施工
根据机械设备、地质条件及设计要求，该种桩的桩径多为Φ400 ，Φ600，Φ800，桩距为3d～6d（d为成桩桩径）。
设计时根据单桩承载力所需的桩身强度和泵送混凝土的需要来确定。该种桩的单桩承载力的设计值为400kN～750kN，高于振动沉管灌注桩的承载力。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩主要特点是：1）采用干成孔的长螺旋钻机无振动排土钻进，无需泥浆护壁，因而对周边居民及相邻建筑物没有振动影响，且无泥浆污染。2）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，大大加快了施工速度。3） 成桩时采用压力浇灌混凝土，既改善了桩周土体性能，又保证了桩身质量，避免了缩颈、断桩现象，提高了单桩承载力，保证了该工艺既能在易坍塌的土层成孔成桩，又能在地下水丰富的土层中成孔成桩，避免了水下浇筑混凝土质量难以保证的缺点。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩的施工机械主要为长螺旋钻孔机和混凝土输送泵。钻孔机采用液压步履、履带式和滚管式行走，目前，普遍采用的是步履式和履带式。钻具采用长螺旋钻具，其常规直径为Φ400，Φ600，Φ800三种，它与普通钻具相比有以下不同点：
1）该钻具有中心管内灌注混凝土的功能，且其顶部设有泄气阀，中心管直径大于125mm。因为一般混凝土输送软管内径为125mm，为了使输送到钻顶中心管中的混凝土能自由下落，并冲开底部的活瓣，同时，保证自落后的混凝土将中心管内的空气排到顶部泄出，因此中心管直径需大于125mm，一般为156mm。
2）中心管的底部（即钻头处）有混凝土出口，出口处有两片可开闭的活瓣。钻具开始钻削土体之前，应将活瓣闭合，以防止土、砂或水进入中心管内，泵输送混凝土时将活瓣打开。
3）动力部分为双电机。采用双电机主要是为了预留输送混凝土的中心管，双电机功率一般分为2×37kW，2×45kW，2×55kW，2×75kW 几种。电机功率的大小决定了钻具的成孔深度，2×37kW钻机成孔深度为18m，2×75kW钻机成孔深度可达30m。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工操作工艺：
1、施工前利用经纬仪和尺子根据桩位图放桩位，并作好记号。
2、压灌钻机就位，保持平整、稳固，在机架或钻杆上设置标尺，以便控制和记录孔深。下放钻杆，使钻头对准桩位点，调整钻杆垂直度，然后启动钻机钻孔，达到设计深度后空转清土，在灌注前不得提钻。
3、成孔后，钻杆预提200mm左右，然后启动高压泵灌注混凝土，边灌注边提钻杆，提升速度要与泵送速度相适应，确保中心管内有0.1m3以上的混凝土，灌注时根据泵送量及时调整提速，直至成桩。现场拌制混凝土时，中间可停止提钻等待搅拌机拌制混凝土，但等待时间应远小于混凝土的初凝时间。若因意外情况出现等待时间大于初凝时间，则应重新钻孔成桩。成桩后立即吊放钢筋笼，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。
4、清理孔口，封护桩顶。按施工顺序放下一个桩位，移动桩机进行下一根桩的施工。
在长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工的整个过程中，要对各个环节进行检测，以保证基最终的桩基质量，达到设计要求，满足工程需要。
严格按配合比进行搅拌，对搅拌出的混凝土要经常检查坍落度，发现异常及时调整。每台班应留一组混凝土试块，28d养护期满后做抗压强度试验，留作档案资料。
总桩数量抽检20%进行超声波动测，以检验桩身的完整性。在工程桩中每100根成品桩中选择三根桩做静载试验，以检验单桩承载力。
由于混凝土是从钻杆中心压入孔中，混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点，并对桩孔周围土有渗透、挤密作用。
由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔，对桩孔周围的土有渗透、挤密作用，提高了桩周土的侧摩阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力，变形小，稳定性好。
钻机直接吊入钢筋笼，节省了吊车台班，减少了大型机械的投入量。
单桩极限承载力可达1600kN，高于振动沉管灌注桩。每台班可完成20根～25根桩，缩短了工期，节省了造价，成桩质量好，受到了设计、施工和建设单位的普遍欢迎。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩常见质量缺陷的原因及控制：
1、导管堵塞。由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。
控制措施：（1）保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求；（2）灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净；（3）加强施工管理，保证前后台配合紧密，及时发现和解决问题。
2、偏桩。一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。
控制措施：（1）施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；（2）放桩位时认真仔细，严格控制误差；（3）桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
3、断桩，夹层。由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。
控制措施：（1）保持砼灌注的连续性，可以采取加大砼泵量，配备储料罐等措施；（2）严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。
4、桩身砼收缩。桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数>1。
控制措施：（1）桩顶至少超灌1.0m，并防止孔口土混入；（2）选择减水效果好的减水剂。
5、钢筋笼下沉。一般随砼收缩而出现，有时由于桩顶钢筋笼固定措施不当造成。
控制措施：（1）避免砼收缩从而防止笼子下沉；（2）笼顶必须用铁丝加支架固定，12小时后才可以拆除。
6、钢筋笼无法沉入。多由于砼配合比不好或桩周土对桩身产生挤密作用。
控制措施：（1）改善混凝土配合比，保证粗骨料的级配和粒径满足要求；（2）选择合适的外加剂，并保证砼灌注量达到要求；（3）吊放钢筋笼时保证垂直和對位准确。
7、钢筋笼上浮。由于相邻桩间距太近在施工时砼串孔或桩周土壤挤密作用造成前一支桩钢筋笼上浮。
控制措施：（1）在相邻桩间距太近时进行跳打，保证砼不串孔，只要桩初凝后钢筋笼一般不会再上浮；（2）控制好相邻桩的施工时间间隔。
结语
长螺旋钻孔压灌混凝土桩是一种刚性桩，其设计计算理论与其他钻孔灌注桩相似， 该桩型适用于粘性土，粉土，填土等各种土质，能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。
【关键词】长螺旋钻孔压灌桩；应用；施工
根据机械设备、地质条件及设计要求，该种桩的桩径多为Φ400 ，Φ600，Φ800，桩距为3d～6d（d为成桩桩径）。
设计时根据单桩承载力所需的桩身强度和泵送混凝土的需要来确定。该种桩的单桩承载力的设计值为400kN～750kN，高于振动沉管灌注桩的承载力。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩主要特点是：1）采用干成孔的长螺旋钻机无振动排土钻进，无需泥浆护壁，因而对周边居民及相邻建筑物没有振动影响，且无泥浆污染。2）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，大大加快了施工速度。3） 成桩时采用压力浇灌混凝土，既改善了桩周土体性能，又保证了桩身质量，避免了缩颈、断桩现象，提高了单桩承载力，保证了该工艺既能在易坍塌的土层成孔成桩，又能在地下水丰富的土层中成孔成桩，避免了水下浇筑混凝土质量难以保证的缺点。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩的施工机械主要为长螺旋钻孔机和混凝土输送泵。钻孔机采用液压步履、履带式和滚管式行走，目前，普遍采用的是步履式和履带式。钻具采用长螺旋钻具，其常规直径为Φ400，Φ600，Φ800三种，它与普通钻具相比有以下不同点：
1）该钻具有中心管内灌注混凝土的功能，且其顶部设有泄气阀，中心管直径大于125mm。因为一般混凝土输送软管内径为125mm，为了使输送到钻顶中心管中的混凝土能自由下落，并冲开底部的活瓣，同时，保证自落后的混凝土将中心管内的空气排到顶部泄出，因此中心管直径需大于125mm，一般为156mm。
2）中心管的底部（即钻头处）有混凝土出口，出口处有两片可开闭的活瓣。钻具开始钻削土体之前，应将活瓣闭合，以防止土、砂或水进入中心管内，泵输送混凝土时将活瓣打开。
3）动力部分为双电机。采用双电机主要是为了预留输送混凝土的中心管，双电机功率一般分为2×37kW，2×45kW，2×55kW，2×75kW 几种。电机功率的大小决定了钻具的成孔深度，2×37kW钻机成孔深度为18m，2×75kW钻机成孔深度可达30m。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工操作工艺：
1、施工前利用经纬仪和尺子根据桩位图放桩位，并作好记号。
2、压灌钻机就位，保持平整、稳固，在机架或钻杆上设置标尺，以便控制和记录孔深。下放钻杆，使钻头对准桩位点，调整钻杆垂直度，然后启动钻机钻孔，达到设计深度后空转清土，在灌注前不得提钻。
3、成孔后，钻杆预提200mm左右，然后启动高压泵灌注混凝土，边灌注边提钻杆，提升速度要与泵送速度相适应，确保中心管内有0.1m3以上的混凝土，灌注时根据泵送量及时调整提速，直至成桩。现场拌制混凝土时，中间可停止提钻等待搅拌机拌制混凝土，但等待时间应远小于混凝土的初凝时间。若因意外情况出现等待时间大于初凝时间，则应重新钻孔成桩。成桩后立即吊放钢筋笼，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。
4、清理孔口，封护桩顶。按施工顺序放下一个桩位，移动桩机进行下一根桩的施工。
在长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工的整个过程中，要对各个环节进行检测，以保证基最终的桩基质量，达到设计要求，满足工程需要。
严格按配合比进行搅拌，对搅拌出的混凝土要经常检查坍落度，发现异常及时调整。每台班应留一组混凝土试块，28d养护期满后做抗压强度试验，留作档案资料。
总桩数量抽检20%进行超声波动测，以检验桩身的完整性。在工程桩中每100根成品桩中选择三根桩做静载试验，以检验单桩承载力。
由于混凝土是从钻杆中心压入孔中，混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点，并对桩孔周围土有渗透、挤密作用。
由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔，对桩孔周围的土有渗透、挤密作用，提高了桩周土的侧摩阻力，使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力，变形小，稳定性好。
钻机直接吊入钢筋笼，节省了吊车台班，减少了大型机械的投入量。
单桩极限承载力可达1600kN，高于振动沉管灌注桩。每台班可完成20根～25根桩，缩短了工期，节省了造价，成桩质量好，受到了设计、施工和建设单位的普遍欢迎。
长螺旋钻孔压灌混凝土桩常见质量缺陷的原因及控制：
1、导管堵塞。由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。
控制措施：（1）保证粗骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求；（2）灌注管路避免过大变径和弯折，每次拆卸导管都必须清洗干净；（3）加强施工管理，保证前后台配合紧密，及时发现和解决问题。
2、偏桩。一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。
控制措施：（1）施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；（2）放桩位时认真仔细，严格控制误差；（3）桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
3、断桩，夹层。由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。
控制措施：（1）保持砼灌注的连续性，可以采取加大砼泵量，配备储料罐等措施；（2）严格控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。
4、桩身砼收缩。桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数>1。
控制措施：（1）桩顶至少超灌1.0m，并防止孔口土混入；（2）选择减水效果好的减水剂。
5、钢筋笼下沉。一般随砼收缩而出现，有时由于桩顶钢筋笼固定措施不当造成。
控制措施：（1）避免砼收缩从而防止笼子下沉；（2）笼顶必须用铁丝加支架固定，12小时后才可以拆除。
6、钢筋笼无法沉入。多由于砼配合比不好或桩周土对桩身产生挤密作用。
控制措施：（1）改善混凝土配合比，保证粗骨料的级配和粒径满足要求；（2）选择合适的外加剂，并保证砼灌注量达到要求；（3）吊放钢筋笼时保证垂直和對位准确。
7、钢筋笼上浮。由于相邻桩间距太近在施工时砼串孔或桩周土壤挤密作用造成前一支桩钢筋笼上浮。
控制措施：（1）在相邻桩间距太近时进行跳打，保证砼不串孔，只要桩初凝后钢筋笼一般不会再上浮；（2）控制好相邻桩的施工时间间隔。
结语
长螺旋钻孔压灌混凝土桩是一种刚性桩，其设计计算理论与其他钻孔灌注桩相似， 该桩型适用于粘性土，粉土，填土等各种土质，能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。