长螺旋引孔在静压PHC管桩施工中的应用
【作者】汪克广
【摘要】随着我国建筑业不断的发展，对于建筑基础施工的质量，逐渐的看重，尤其是近年来预应力高强度混凝土管桩的应用，在提高地基基础施工质量的同时，也给其引孔施工程序，提出了更多的要求，从而使其整体施工工艺，符合国家规定的水平；对此本文就长螺旋引孔在静压 PHC 管桩施工中的应用，结合其工作概况进行分析，希望对于我国建筑业的可持续发展，起着积极促进的意义。
【关键词】长螺旋引孔；静压 PHC 管桩；施工
前言：
随着我国科学技术的不断发展，建筑业也积极的应用新技术、新材料、新工艺、设备等，从而更好的符合现代化建筑业的发展要求；尤其是静压 PHC 预应力管桩的应用，凭借着经济性高、可靠性高以及以噪音、振动小的优势，被广泛的应用到工程建筑中。但是静压 PHC 管桩的应用，对底层条件也提出要要求，要考虑其粉砂、粉土层的参透率及部分消除挤土效应，对此采取长螺旋引孔施工技术，能够有效的克服问题，从而更好的起到辅助的效果。
1、工程概况
地质情况：位于昆明地区滇池沿线某大型综合体项目，填土以杂填土为主，厚度多 2.0m ～ 5.0m, 范围，其下主要为第四系冲击洪积及湖沼相沉积底层，以黏土层和分图层为主，自上而下基本分为 5 个大层。
第一大层：由①层填土组成，其厚度多在 2.0 ～ 5.0m 之间，局部较厚处厚约 7m，该层土成份复杂且极不均匀，结构松散，压缩性高，含有较多块径较大的块石及混凝土块，对桩基施工有较大影响。
第二大层：②层黏土，可塑状态，厚度在 0.8 ～ 4.9m 范围，其下分布较厚软土层。
第三大层：由③ 1 层黏土，厚度 0.5 ～ 4.9m、③ 2 层泥炭质土，厚度 0.5 ～ 4.9m、③ 3 层粉土及它们中的透镜体组成，厚度1.8～8.2m，其中③1层黏土、③2层泥炭质土为本区域状态最差，强度最低的软弱土层；③ 3 等粉土层为液化土层。
第四大层：由④ 1 层泥炭质土及④ 2 层黏土组成，厚度6.9 ～ 17.5m，其中④ 1 层泥炭质土可塑状态，强度较其下④ 2 层黏土差，④ 2 层黏土为可塑状态。
第五大层：由⑤ 1 层泥炭质土、⑤ 2 层粉土及其中的透镜体组成，均为可塑及中密状态，厚度 0.9 ～ 4.7m。其中⑤ 2 层可作桩端持力层，⑤ 21 层及⑤ 22 层可作下卧层使用。
工程情况：工程基础主要为桩承台基础，8、9 号馆采用长螺旋引孔 PHC 预应力管桩施工，周边展馆采用长螺旋钻孔灌注桩施工，各展馆中间局部核心区采用钢筋混凝土预应力方桩。
2、施工工艺分析
2.1 长螺旋引孔原理
长螺旋钻机电动机转动，将动力通过行星变速机构，带给长螺旋钻杆使其转动，螺旋叶片受到钻杆转动的影响，连续嵌固成长螺旋状，土壤受到叶片转动的影响，呈现螺旋向上运动趋势，最后实现取土钻孔。
2.2 施工工艺
长螺旋引孔 PHC 管桩施工工艺：平整场地→测量放线定位→长螺旋桩机就位（垂直度调整）→钻至穿透厚粉土层→提升长螺旋钻杆→ PHC 桩机就位（垂直度调整）→压桩→接桩→压至设计要求→移机至下根桩。
2.3 施工要求
2.3.1 测量定位；完全按照打桩线路设计图，对于测量区域布置定位控制网，同时根据施工的进度，一般都是每个区域放置 15根左右的桩位，并在桩位中心位置，打入长约350mm左右的钢筋，做好标记。
2.3.2 钻机就位；安装好引孔机后，要注意洞口钢护筒上，是否出现引孔机支承垫木的影响；定位后，根据设计标准，在孔中心做好标杆确定孔位；引孔机平稳就位、对中，并测量钻机钻杆的长度，从而更好的选择辅助设施，配置造泥浆粘土；钻杆调整；检查钻机的塔身导杆，使其钻杆、孔位中心对准。成孔；首先将其钻头阀门进行关闭，在接触地面时，开启钻进马达，在钻孔的过程中，时常调整矫正，避免出现误差，当其出现钻进困难时，应当放慢钻进速度。在施工的过程中，及时的清理孔中引出的积土，避免其土体，进入到孔内。针对于塌孔的预防措施，首先控制程
控的速度，然后适当的采取木质素、注浆等方法，对其泥沙的密度进行调整。
2.3.3 管桩施工要求，加强钻孔位的重复审核，压桩机就位后对准桩位，进行开动前的调整；检查管桩深入的钻孔深度；控制孔位中桩尖的误差，当静压桩机夹紧预制桩后，在移动时，保持平衡、垂直，使其平稳的进入到土中。在送桩时，按照设计标高要求进行操作，同时要保证送桩中心线、桩身相对一致，当桩顶不平时，采取措施使其平整，做好送桩后桩孔的填平。接桩工艺，本工程使用的管桩长度主要为 6m 和 9m 两种，上节桩压入地下距离地面 1000mm ～ 1500mm 时停止沉桩，起吊此节桩准备接桩，本项目主要使用焊接接桩，采用高性能 CO 2 自动熔断焊接，在焊缝温度冷却至规范允许范围后才进行此节桩的施压，施工过程严格控制焊缝自然冷却时间不小于 3 ～ 8 分钟的规范要求；反复操作步骤，移机至下根桩，时常调整桩身垂直度、桩顶平面垂直度轴线的吻合问题，以及静压桩机的操作稳定性，使其更好的保证施工质量。
3、施工技术难点
3.1 施工参数问题
根据地勘孔位置，并取不同工况，即不引孔静压、引孔到粗粉砂、粉土层 1.5 米处，以及引孔穿透几种情况，每组工况选择三根桩作为试打桩，可以检测出采取长螺旋引孔方式进行取土，对于静压 PHC 管桩，在穿透隔层时，压力值改变的影响；同时选取不同的时间段，观察间歇压桩，对于复压稳定压力值改变的效果。为其长螺旋引孔方式取土后，桩身摩阻力恢复情况变化的分析，奠定良好的基础；从而更好的完善引孔参数、打桩标准。
3.2 引孔收缩及塌孔问题
3.2.1 长螺旋钻机引孔，主要为部分取土，管桩压入后，会形成仍挤土压力；同时在施工后阶段，侧向挤压应力的提高，当其钻杆拔出时，会出现砂层内部挤压情况，降低了引孔松砂的效果，最终导致工程桩，不能穿透粗砾砂层等状况。对此就要适当调整引孔深度，给砂层应力释放，提供一定的空间；但是要注意引孔深度调整的合理性，避免出现桩身摩擦力恢复困难的情况出现。
3.2.2 粉砂层的挤土压力，会随着施工进度为增加，尤其是在施工后期，挤土压力的累积，使其成桩困难。针对于此类问题，就要采取一定的措施，使其砂层应力得以释放。尽量不要采取一个部位重复引孔的操作方式，这种方法会增加塌孔问题的严重性。
总结：
综上所述，通过对于长螺旋引孔在静压 PHC 管桩施工中的应用分析，发现长螺旋引孔的应用，对于静压 PHC 管桩施工来说，能够有效的起到辅助的效果，从而更好的保证施工的质量、设计承载力，彻底的解决了静压 PHC 管桩成桩困难的问题，像桩身挤压位移、浮桩等问题；同时长螺旋引孔机的应用，成本相对较低、可靠性高。对此可以说长螺旋引孔，是解决锤击管桩穿透砂层的有效施工措施。是值得推广和完善的，从而更好的提高我国建筑业的技术水平。
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