长螺旋钻孔灌注桩（工法特点、适用范围及施工工艺流程）

目录：

1、长螺旋钻孔灌注桩相关介绍

1.1 桩法简介

1.2 工法特点

1.3 适用范围

2、引用的相关规范、标准

3、相关设计规定

4、相关施工规定

5、流态混凝土定义-flowing concrete

6、施工工艺流程

7、施工质量验收

8、施工质量控制措施

9、桩基检测要求

1、长螺旋钻孔灌注桩相关介绍

1.1 桩法简介

利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提钻的同时利用混凝土泵通过钻杆中心通道，以一定压力将混凝土压至桩孔中，混凝土灌注到设定标高后，再借助钢筋笼自重或专用振动设备将钢筋笼插人混凝土中至设计标高，形成的钢筋混凝土灌注桩 。

1.2 工法特点

1.2.1 超流态混凝土流动性好，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；

1.2.2 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；

1.2.3 穿硬土层能力强，单桩承载力高、施工效率高，操作简便；

1.2.4 低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不挤土、施工现场文明；

1.2.5 综合效益高，工程成本与其他桩型相比比较低廉。

1.2.6 该工法设计计算采用干成孔钻孔灌注桩设计方法，其设计计算指标应采用干成孔钻孔灌注桩指标（指标值大于泥浆护壁钻孔桩小于预制桩）。

1.3 适用范围

本工法适用于建（构）筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩，适用于填土层、淤泥土层、沙土层及卵石层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用500mm～800mm。

2、引用的相关规范、标准

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

3、相关设计规定

以下引自《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

3.3 桩的选型与布置

3.3.1 基桩可按下列规定分类：

1 按承载性状分类：

1) 摩擦型桩：

摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到

可忽略不计；

端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。

2） 端承型桩：

端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到

可忽略不计；

摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。

2 按成桩方法分类：

1） 非挤土桩：干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管

护壁法钻（挖）孔灌注桩；

2） 部分挤土桩：长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌劲芯桩、

预钻孔打入（静压）预制桩、打入（静压）式敞口钢管桩、敞口预应力混凝土空心桩和H型钢桩；

3） 挤土桩：沉管灌注桩、沉管夯（挤）扩灌注桩、打入（静压）预制桩、闭口预

应力混凝土空心桩和闭口钢管桩。

3 按桩径（设计直径d）大小分类：

1）小直径桩：d ≤250mm；

2）中等直径桩：250mm< d <800mm；

3）大直径桩：d ≥800mm。

3.3.2 桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，按安全适用、经济合理的原则选择。选择时可按本规范附录A进行。

1 对于框架－核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础，宜选择基桩尺寸和承载力可调性较大的桩型和工艺。

2 挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时，应局限于多层住宅桩基。

附录A 桩型与成桩工艺选择

A.0.1 桩型与成桩工艺选择根据建设结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，可按表A.0.1进行。

3.3.3 基桩的布置宜符合下列条件：

1 基桩的最小中心距应符合表3.3.3-1的规定；当施工中采取减小挤土效应的可靠措施时，可根据当地经验适当减小。

表3.3.3-1 桩的最小中心距

3.5 耐久性规定

3.5.1 桩基结构的耐久性应根据设计使用年限、现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的环境类别规定以及水、土对钢、混凝土腐蚀性的评价进行设计。

3.5.2 二类和三类环境中，设计使用年限为50年的桩基结构混凝土应符合表3.5.2的规定。

表3.5.2 二类和三类环境桩基结构混凝土耐久性的基本要求

3.5.3 桩身裂缝控制等级及最大裂缝宽度应根据环境类别和水、土介质腐蚀性等级按表3.5.3规定选用。

表3.5.3 桩身的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值

4、相关施工规定

4.1基桩构造

4.1.1 灌注桩应按下列规定配筋：

3 对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8φ12；对于抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于6φ10；纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm；

4 箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

4.1.2 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求：

1 桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30；

2 灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm；

3 四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的相关规定。

以下引自《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008:

6.1 施工准备

6.1.1 灌注桩施工应具备下列资料：

1 建筑场地岩土工程勘察报告；

2 桩基工程施工图及图纸会审纪要；

3 建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、危房、精密仪器车间等的调查资料；

4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；

5 桩基工程的施工组织设计；

6 水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告；

7 有关荷载、施工工艺的试验参考资料。

6.2 一般规定

6.2.1 不同桩型的适用条件应符合下列规定：

5 干作业钻、挖孔灌注桩宜用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层；

6.2.2 成孔设备就位后，必须平整、稳固，确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移。应在成孔钻具上设置控制深度的标尺，并应在施工中进行观测记录。

6.2.3 成孔的控制深度应符合下列要求：

1摩擦型桩：摩擦桩应以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入持力层深度。当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度控制应以标高为主，以贯入度控制为辅。

2 端承型桩：当采用钻（冲），挖掘成孔时，必须保证桩端进入持力层的设计深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，以设计持力层标高对照为辅。

6.2.4 灌注桩成孔施工的允许偏差应满足表6.2.4的要求

6.2.5 钢筋笼制作、安装的质量应符合下列要求：

1钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求，制作允许偏差应符合表6.2.5的规定；

2 分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm），并应遵守国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ 10、《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的规定；

3 加劲箍宜设在主筋外侧，当因施工工艺有特殊要求时也可置于内侧；

4 导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上；

5 搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放应对准孔位，避免碰撞孔壁和自由落下，就位后应立即固定。

6.2.6 粗骨料可选用卵石或碎石，其骨料粒径不得大于钢筋间距最小净距的1/3。

6.2.7 检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。直径大于1m或单桩混凝土量超过25m3的桩，每根桩桩身混凝土应留有1组试件；直径不大于1m的桩或单桩混凝土量不超过25m3的桩，每个灌注台班不得少于1组；每组试件应留3件。

6.2.8 桩在施工前，宜进行试成孔。

6.2.9 灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。

6.4 长螺旋钻孔压灌桩（步骤同长螺旋钻孔灌注桩）

6.4.1 当需要穿越老黏土、厚层砂土、碎石土以及塑性指数大于25的黏土时，应进行试钻。

6.4.2 钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于20㎜，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

6.4.3 钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。

6.4.4 根据桩身混凝土的设计强度等级，应通过试验确定混凝土配合比；混凝土坍落度宜为180～220㎜；粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒径不宜大于30㎜；可掺加粉煤灰或外加剂。

6.4.5 混凝土泵应根据桩径选型，混凝土输送泵管布置宜减少弯道，混凝土泵与钻机的距离不宜超过60m。

6.4.6 桩身混凝土的泵送压灌应连续进行，当钻机移位时，混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌，泵送混凝土时，料斗内混凝土的高度不得低于400㎜。

6.4.7 混凝土输送泵管宜保持水平，当长距离泵送时，泵管下面应垫实。

6.4.8 当气温高于30℃时，宜在输送泵管上覆盖隔热材料，每隔一段时间应洒水降温。

6.4.9 钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，且应与混凝土泵送量相匹配，保证管内有一定高度的混凝土。

6.4.11 压灌桩的充盈系数宜为1.0～1.2。桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.3～0.5m。

6.4.12 成桩后，应及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。长时间停置时，应采用清水将钻杆、泵管、混凝土泵清洗干净。

6.4.13 混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度。钢筋笼插设宜采用专用插筋器。

5、流态混凝土定义-flowing concrete

拌合料塌落度值大于20cm的混凝土。

一般采用适量的流化剂(高效减水剂或普通减水剂)作为外加剂，加到塌落度为5～10cm的混凝土混合物中使其流动性大幅度提高，达到便于浇灌，减轻甚至免去振捣成型工序的目的。

流化剂除了能减少用水量外，还有一定的早强性能。流态混凝土不需提高水灰比与单位用水量，故其强度比普通混凝土的强度有所提高。其他物理力学性能与普通混凝土的相近。

流态混凝土适用于泵送、管道输送、漏斗浇灌及快速施工等场合。

6、施工工艺流程

工艺原理：

超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高，停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的混凝土孔，压灌超流态混凝土，压灌至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体。在压灌混凝土到桩顶时，灌入的混凝土要超出桩顶50cm，以保证桩顶混凝土强度。

1、钢筋进场和复试取样

①钢筋进入施工现场后，项目部由专人及时填写《送检委托单》，内容包括产品名称、产地、品种、规格、型号、进货数量、进货日期、使用部位及堆放场地，并附产品质量证明单或产品合格证原件，当无原件时可使用加盖经销商单位红章的复印件，通知监理单位进行抽样送检。

②取样人员应根据现行有效的规范、标准所规定的取样方法，确定取样数量和频率。如果取样数量不足，此样品作废，另行取样试验；如果取样频率不足，则此样品有效，但需另行取样，直至满足频率要求为止。严禁制作不规范的试样和假试样，对样品的有效性负责。原材料进场除按标准进行物理外，对尺寸、外观及型号等应予检查。

③同品种材料现场取样数量较多时，应做样品标识，标识内容包含规格、型号、批号、取样地点或使用部位等信息，以免样品之间混淆。

④对于一次样品检验不合格的，应及时通知建设单位或监理单位，进行双倍取样复试。复试仍为不合格的，视情况作出降级或作废处理，对已复试合格的钢筋原材立标识牌并注明使用部位。

2、施工机械选择

成孔设备：长螺旋钻机，动力性能满足工程地质水文地质情况、成孔直径 、成孔深度要求 。

灌注设备：混凝土输送泵，可选用 45-60m3/h规格或根据工程需要选用；连接混凝土输送泵与钻机的钢管、高强柔性管，内径不宜小于150mm。

钢筋笼加工设备：电焊机、钢筋切断机、直螺纹机、钢筋弯曲机等。

钢筋笼置入设备：振动锤、导入管、吊车等。

其它满足工程需要的辅助工具 。

3、定位测量放线

①以业主提交的测量控制基准点为控制点，建立闭合导线控制网，测定桩中心点，并报监理公司验收签字认可后开始放桩位。

②按施工图用全站仪或经纬仪、钢尺放桩位，并作好记录、校验、复检，由监理单位现场验收。

③桩位用钢筋或竹片扎入深度不小于500mm的孔，并加以保护，以便施工桩位定位。

④施工桩位一般使用竹片或钢筋头进行施放，每个桩位应注明柱位编号。

⑥因桩位较多，必须每隔十个桩位施放一个基准桩位，此基准桩位采用木桩及钢钉施放，并在基准桩上标明桩位编号，施工时可用此基准桩对相邻桩位进行复核。

4、成孔

①钻机就位后，进行预检，要求钻头中心与桩位偏差小于20mm，然后调整钻机，用双垂球双向控制好钻杆垂直度，合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口,下钻速度要慢。

②正常钻进速度可控制在1～1.50m/min ，钻进过程中，如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，应停钻查明原因，采取纠正措施后方可继续钻进。不宜反转或提升钻杆，如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口 。

③钻出的土方及时清理，并统一转移到指定的地方堆放。

④用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度，钻进至设计要求的深度及土层，经现场监理员验收方可进行灌注混凝土施工。

6.5 砼泵送料成桩

①地泵安放位置应合理，输送混凝土的管路尽量减少弯管，以利输送混凝土。

②进场的混凝土必需符合设计及规范要求，混凝土塌落度应控制在180～220mm（可增大到220-260mm）并具有较好的和易性、流动性，现场检验混凝土塌落度，不合格要求的砼不得使用。

③混凝土开始压灌时，宜先提升钻杆200-300mm，确认钻头阀门打开后方可提钻。混凝土的泵送宜连续进行，边泵送混凝土边提钻，保证地泵料斗内的混凝土高度一般不得低于400mm，并保证钻头始终埋在混凝土面以下不小于1000mm。

④提升钻杆接近地面时，放慢提管速度并及时清理孔口渣土，以保证桩头混凝土质量。

⑤有专人负责观察泵压与钻机提升情况，钻杆提升速度应与泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2.5m/min，严禁先提钻后灌料，确保成桩质量，混凝土灌注必须灌注至地表。

⑥每台桩机每台班制作试块一组，并由专人负责，按规范要求制作，养护和送检，龄期28天，砼试块规格为：

150×150×150mm。

来源：常江后浪