长螺旋钻孔静压桩施工技术与应用

长螺旋钻孔静压桩施工技术与应用

张秀宏 朱子健 朱宏镇

上海中建海外发展有限公司 上海 201204

【摘  要】 螺旋钻孔静压桩施工的技术与实际应用效果，与以往钻孔灌注桩或者静压桩施工方法略有所不同。本文以长螺旋钻孔静压桩施工技术在马来西亚赛城数据中心项目的实际应用，重点针对该项施工技术施工过程中的要点、特点进行归纳、总结和分析，以作为以后类似项目的施工参考。

【关键词】 长螺旋钻孔 预应力管桩 静压桩施工 桩检测

预应力管桩基础是在高层建筑基础中广泛采用的基础形式，具有制作简便、强度高、钢度大和可制成各种截面形状的优点。其施工可采用锤击、压桩不同的工艺。其中长螺旋钻孔静压桩适用于噪音控制要求高的端承桩的施工，适用于设计在砂质黏土地质桩的施工，避免压桩的挤土效应，具有良好的社会经济效益。本文依托在施项目桩基的施工，对长螺旋钻孔静压桩的工艺进行总结，为同类项目的实施提供借鉴。

1、工程概况

赛城数据中心项目位于马来西亚雪兰莪州赛城，建筑面积1.77万㎡，地上6层，建筑高度42.6m，预应力管桩承台基础，采用混凝土框架结构形式，采用375mm预应力无梁板体系。

项目设计桩基为端承桩，采用ϕ600预应力管桩，桩身砼设计强度为C80，焊接十字桩尖，设计桩长为12M,单桩设计桩承载力2500kN，桩总数量416支。采用长螺旋钻孔静压桩施工工艺。

2、工程地质水文条件

2.1 工程地质条件

根据地勘揭露，各土层自地表往下依次为：黄褐色微砾砂质淤，硬质红棕色砂质黏土，坚硬红褐色砾石砂质黏土，坚硬红褐色砾石砂质黏土。

桩端位于坚硬红褐色砾石砂质黏土层。

2.2 工程水文条件

场地总体东高西低，无地表水，无承压水，地勘期间地下水位在3m左右，地下水位随季节性变化较大。施工期间处于马来地区雨季。

3、施工方案选择

结合本项目的桩基形式、地质情况，考虑项目周边有居民及政府单位的情况，避免施工噪声，同时兼顾施工进度要求，经过与各方专家沟通，最后综合考虑采用长螺旋钻孔静压桩施工工艺，有效避免桩施工的挤土效应，施工安排上相对简单同时确保桩基质量。

在桩基正式施工前，根据设计要求，选择两支工程桩试桩进行设计验证，试桩相关指标符合设计要求后，方进行正式桩基施工。

4、工艺流程

本工程的桩基施工工序为：测量放点→长螺旋钻孔→验孔→素洋灰铺地→静压桩送桩→压桩（压力控制）→成桩，依次完成桩施工。引孔后、成桩后采用覆盖、覆土方式及时做好安全防护措施。

基础承台开挖后，根据设计桩顶标高进行截桩或接桩。

4.1 施工准备

根据施工内容，编制桩基施工方案，根据桩基图纸对桩编号，确定桩基施工顺序。螺旋钻孔静压桩可不考虑挤土效应，施工顺序以方便桩基移动、基础承台移交顺序、机械进出场便捷性考虑，压桩顺序总体由内向外，Z型走位。

根据当地机械租赁情况，选择适当的施工机械。本工程选择螺旋钻孔机械为SANWA螺旋钻，功率60kw，扭矩50kN.m，螺旋钻直径为600mm，500mm直径螺旋节距。静压桩机采用ZYC700型压桩机。现场采用柴发供电。辅助挖机对协助随时摊铺钻孔的出土，50t履带吊进行卸桩或转运。设备进场前，施工员检查施工场地，场地需要满足坚实不陷机。施工前对ZYC700型静压桩机的正常工作性能及安全性能等部分做好检查和调试工作。

桩基施工班组充分经过交底，选用熟练工人，确保对桩基施工要点充分掌握，具备桩基施工及按要求做好压桩记录的能力。

4.2 长螺旋钻孔

长螺旋引孔前，需要对施工引用高程点、控制点校核，然后通过全站仪或RTK逐个引出桩位坐标点，插入显目标记的钢钎作为桩位标记点。项目桩偏差为±75mm，螺旋钻孔的精度制约着沉桩的精度，桩标记及钻孔过程中的把控尤其重要。

长螺旋钻孔机根据现场场地情况，以及静载实验阶段的钻孔深度，按照标记的点位钻孔，钻头直径D600,钻深9-10m，根据土质情况根据经验调整，钻孔过程中采用铅垂仪控制钻孔垂直度。孔深复核合格后，孔底添加干3包洋灰50kg，增加坑底和桩的摩擦性。

长螺旋钻孔每日钻孔数量保持压桩机1天半的压桩量，成孔数量约为20个/日，略大于压桩所需的孔数量即可（根据经验，沉桩效率约14支/日），避免场内过多孔洞，下雨泡水塌壁或者坠孔的安全隐患。

长螺旋钻孔和桩基施工需要以适当的节奏、协调施工，避免暴孔时间过长，造成塌孔或积水；送桩压桩以一定顺序施工，避免桩机频繁移动。

4.3 静压桩机施工

钻孔机移位后，静压桩机入位喂桩，桩垂直沉入，然后桩机施加荷载，至2倍施工荷载且间隔两次施加2倍荷载不再下城后，完成压桩。

沉桩时，施工人员采用吊垂线、水准仪交叉检查、监控、校正沉桩的桩身垂直度，避免桩身倾斜。在沉桩转入压桩过程中，压桩应该在严格确保荷载稳定的条件下沉桩

根据静载实验阶段钻孔压桩数据，通过控制钻孔深度，最终沉桩后，在摩擦力和基底土的组合作用下，桩达到设计载荷，此时桩顶标高高于设计桩顶标高1-2m左右。在完成桩检测后，进行截桩，进行基础承台的施工。

4.4 接桩或截桩

本项目在静载试验阶段，验证了钻孔10m左右，之后沉桩压桩至设计载荷状态下，桩顶标高高于设计桩顶标高。实际施工中，约1%比例的桩达到设计承载力时其桩顶标高低于设计桩顶标高外，需要接桩，其他桩均高于设计桩顶标高，需要截桩。

4.5 桩检测

本项目选取2个位置的桩进行静载试验，对钻孔深度，桩基设计承载力进行验证。桩基工程正式开始前，由结构设计工程师选取2个位置进行桩基静载实验。

静载实验由静压桩机施加负载，进行两个循环，每次加25%的荷载至实验载荷。第一次至设计载荷，第二次至2倍设计荷载也即500T，设置压力监测仪器连续施加荷载检测48h，终压压力值17.5kPa,位移12.7mm，满足规范要求。

静载试验荷载加载及位移如下所示：

桩基完成后，根据打桩记录，监理均匀随机选取5%的桩做高应变法实验，也即Dynamic Pile Load Test，进行桩竖向抗压承载力检测，实验结果显示桩深承载力符合设计要求。监理随机选取10%的桩，进行低应变检测桩身完整性检测，也即Low Strain Pile Integrity Test,实验结果显示均合格。

5 结语

综上所述，本项目在设计施工阶段，充分的考虑场地、环境条件，施工效率、经济性，选择适宜的基础设计，采用长螺旋钻孔静压桩施工工艺，充分的发扬了长螺旋钻机静压桩机的特点，使得该施工工艺得到了成功的应用。

由此可见，长螺旋钻孔静压桩施工工艺，施工技术相对简单，施工便捷效率高，降低了施工成本，实现比较高的质量控制，且可以保证较高的承载力，以其特点，在城市建设、高层建筑中得到广泛的应用。

参考文献

【1】唐智明，高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨【J】，工程技术，2016年24期

【2】李沙，地基工程中静压桩施工技术存在的问题探究，【J】工程技术，2021年5月

【3】李国田，付伟等，静压桩基的特点及工程实例，【J】河南电力，2010年第3期