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【摘 要】 对钻孔压灌超流态混凝土桩的适用范围及施工工艺作了简要介绍，并给出了工程实例。
【关键词】 钻孔压灌超流态混凝土桩；施工工艺
1.前言
在基础施工中钻孔压灌超流态混凝土桩采用优化合理的结构和简便实用的施工方法，克服了原有各種钻孔桩施工中存在的缺点和不足，从根本上解决了各种不良地质条件下地基处理的难题。
该项技术的施工工艺是采用特制的长螺旋钻孔至设计深度后停站，在提升站杆的同时通过钻机管芯上的出料口直接将制备好的超流态混凝土压灌至孔内，混凝土灌到孔口后将钻具移位，再将钢筋笼吊起压入，或振入到设计标高。这种成桩方法，将螺旋钻机、混凝土输送泵及混凝土搅拌机配套使用，形成半机械化生产流程，一次性成桩，减少了混凝土灌注和运输工序，是一种高效，优质的成桩新技术。它可以广泛地应用于工业与民用建筑基础、深基坑支护的挡土护坡等项目。它既可以制成钢筋混凝土承载桩，又可制成素混凝土桩形成复合地基。
2.基本原理
建筑施工用的混凝土种类很多，一般桩基础施工常用的有普通混凝土和流态混凝土。
普通混凝土坍落度较低（5～15cm），不易泵送，需加强振捣才能密实，适用于大口径挖孔灌注桩。对于钻孔桩，由于无法振实，混凝土桩与周围土体结合不好，容易出现桩体缩颈、夹层、断裂等现象，严重影响施工质量。
态混凝土坍落度较高，可达20cm，便于泵送运输和灌注，又有近似于击落度5～10cm的塑性混凝土的质量，但由于其石子含量较多，黏性小，和易性差。在灌注混凝土桩的施工中，比重大的石子易下沉，不能悬浮，积聚在孔的底部，形成较密实的结构，无法插入钢筋笼骨架。同时桩体本身质量亦不均匀。
超流态混凝土击落度可达22～25cm以上，在制备的过程中按比例一定量的填加剂，使得混凝土本身摩擦系数较低，流动性好，自动密实，黏性增大，和易性好，强度高，耐久性好，石子能在其中悬浮。因此能将钢筋笼插到孔底。
通常情况下，钻孔灌注桩是通过回转或冲击钻采用泥浆护壁成孔，然后将钻具移出孔位再开始浇灌混凝土，这样容易在桩端产生虚土，遇到不良地质条件，还会出现缩颈、塌孔，千万夹层、断桩等现象。
压灌超流态混凝土成桩法是在钻孔至设计深度后，从钻杆中心管理费用将混凝土用1～75kg/cm2压强灌入孔中，由于混凝土是超流态，在压灌过程中项着钻头上升，所以桩体无缩颈、断桩现象，密实度很好，且桩周围土体也被加固挤密，有复合地基的效果。
如果要进一步提高单桩承载力，在灌注超流态混凝土之前，一般情况下先注入相当于桩也体积3%～10%的纯水泥浆。在压力的作用下，水泥浆在桩端持力层渗透扩散，形成扩大头。然后再压灌超流态混凝土，由于混凝土比重大于水泥浆，混凝土沉入孔底，未扩散出去的水泥浆沿孔壁上升，灌满孔壁凹凸不平处或渗透到孔壁砂层中，使桩的摩擦力和桩端支撑力显著提高。据有关单位的资料统计，与普通钻孔灌注桩相比，其承载力可提高20%～40%（土质颗粒越粗，承载力提高越大）。
3.技术特点
（1）根据单核承载力的要求，一般情况下设计桩径通常采用Φ600mm，Φ400mm或Φ800mm等3种规格，桩长一般为4～30m。如特殊需要，采取措施可使桩长达70m，桩径达2.2m。
（2）由于成孔采用长螺旋钻进，因此施工时无振动、无噪音、不扰民，同时由于钻进过程不必用泥浆护壁，因而无排污，不污染环境，可以做到文明施工，即使在人口稠密、环境质量较高的区域也可以保证工程的顺利进行。
（3）混凝土是超流态的，其坍落度可达22～25cm以上，所以必须填加特制的外加剂专利产品，保证混凝土流动性大，抗分散性好，不离析，细石在混凝土中悬浮，不下沉，这种混凝土灌注的桩体强度标号可达C20以上，初凝时间为8～18h。
（4）压灌超流态混凝土桩，机械化程度高，工艺简单，可一次性成桩，因而显著提高了工作效率，并且在有地下水，硫砂、缩颈软土等复杂地质条件下应用，也能确保质量。
（5）单桩承载力可通过桩体摩擦力与桩的端承力之和求得。在缺少可参考的试验资料条件下，可根据工程勘察报告所提供的物理力学参数，按下式进行单桩承载力的标准值估算：
Rk=β（Up∑qsiLi+qpAp）
或中，Rk—单桩坚向承载力标准值，kN；
β—地基土承力增强系数，取值为1.2～1.4（土质颗粒细取低值，土质颗粒粗取高值）
Up—桩身周边长，m；
qs—某层桩侧土摩擦力标准值，kPa；
Li—按土层划分的各段桩长，m；
qp—桩端土的承载力标准值，kPa；
Ap—桩端投影面积，m2。
（6）由于钻孔压灌混凝土桩可提高承载力20%～40%，因此在同等地质条件、等桩长的情况下，可减少设计桩径，减少混凝土量，降低工程造价，获得显著的经济效益。
4.工程实例
某安居工程3#，5#住宅楼建筑场地原为取水场，沙坑最深达10m，2003年人工回填。
工程地质条件：
①杂填土：0～10.2m；
②砾砂：-10.2～-12.0m；
③圆砾：-12m以下；
④地下稳定水位：-9.2m。
鉴于上述情况，设计采用了钻孔压浆桩，桩径600mm，桩长16m。本单位承接该项施工任务后，考虑到杂填土比较松散，也内压浆流失将会很大，在征求了各有关方面同意的情况下改用钻孔压灌超流态混凝土。
施工用一套机级，施工从2011年7月19日开始，至7月28日结束，历时工期9天。3#，5#两栋楼共计施工钻孔压浆桩145根。
从表1的分析比较中可看出，从质量、工期及工程造价等方面，钻孔压灌混凝土桩都具有明显的优势。
5.结论
钻孔压灌超流态混凝土桩的适用范围广泛，施工工艺简单可靠。这种技术既能形成支挡结构，又能形成复合地基，是一种有效的地基处理技术。
参考文献：
[1]陈麟.基础工程学[M].北京：中国建筑工业出版社.1995
[2] YSJ212-92.灌注桩基础技术规程[S]（等同于YBJ42-92）
【关键词】 钻孔压灌超流态混凝土桩；施工工艺
1.前言
在基础施工中钻孔压灌超流态混凝土桩采用优化合理的结构和简便实用的施工方法，克服了原有各種钻孔桩施工中存在的缺点和不足，从根本上解决了各种不良地质条件下地基处理的难题。
该项技术的施工工艺是采用特制的长螺旋钻孔至设计深度后停站，在提升站杆的同时通过钻机管芯上的出料口直接将制备好的超流态混凝土压灌至孔内，混凝土灌到孔口后将钻具移位，再将钢筋笼吊起压入，或振入到设计标高。这种成桩方法，将螺旋钻机、混凝土输送泵及混凝土搅拌机配套使用，形成半机械化生产流程，一次性成桩，减少了混凝土灌注和运输工序，是一种高效，优质的成桩新技术。它可以广泛地应用于工业与民用建筑基础、深基坑支护的挡土护坡等项目。它既可以制成钢筋混凝土承载桩，又可制成素混凝土桩形成复合地基。
2.基本原理
建筑施工用的混凝土种类很多，一般桩基础施工常用的有普通混凝土和流态混凝土。
普通混凝土坍落度较低（5～15cm），不易泵送，需加强振捣才能密实，适用于大口径挖孔灌注桩。对于钻孔桩，由于无法振实，混凝土桩与周围土体结合不好，容易出现桩体缩颈、夹层、断裂等现象，严重影响施工质量。
态混凝土坍落度较高，可达20cm，便于泵送运输和灌注，又有近似于击落度5～10cm的塑性混凝土的质量，但由于其石子含量较多，黏性小，和易性差。在灌注混凝土桩的施工中，比重大的石子易下沉，不能悬浮，积聚在孔的底部，形成较密实的结构，无法插入钢筋笼骨架。同时桩体本身质量亦不均匀。
超流态混凝土击落度可达22～25cm以上，在制备的过程中按比例一定量的填加剂，使得混凝土本身摩擦系数较低，流动性好，自动密实，黏性增大，和易性好，强度高，耐久性好，石子能在其中悬浮。因此能将钢筋笼插到孔底。
通常情况下，钻孔灌注桩是通过回转或冲击钻采用泥浆护壁成孔，然后将钻具移出孔位再开始浇灌混凝土，这样容易在桩端产生虚土，遇到不良地质条件，还会出现缩颈、塌孔，千万夹层、断桩等现象。
压灌超流态混凝土成桩法是在钻孔至设计深度后，从钻杆中心管理费用将混凝土用1～75kg/cm2压强灌入孔中，由于混凝土是超流态，在压灌过程中项着钻头上升，所以桩体无缩颈、断桩现象，密实度很好，且桩周围土体也被加固挤密，有复合地基的效果。
如果要进一步提高单桩承载力，在灌注超流态混凝土之前，一般情况下先注入相当于桩也体积3%～10%的纯水泥浆。在压力的作用下，水泥浆在桩端持力层渗透扩散，形成扩大头。然后再压灌超流态混凝土，由于混凝土比重大于水泥浆，混凝土沉入孔底，未扩散出去的水泥浆沿孔壁上升，灌满孔壁凹凸不平处或渗透到孔壁砂层中，使桩的摩擦力和桩端支撑力显著提高。据有关单位的资料统计，与普通钻孔灌注桩相比，其承载力可提高20%～40%（土质颗粒越粗，承载力提高越大）。
3.技术特点
（1）根据单核承载力的要求，一般情况下设计桩径通常采用Φ600mm，Φ400mm或Φ800mm等3种规格，桩长一般为4～30m。如特殊需要，采取措施可使桩长达70m，桩径达2.2m。
（2）由于成孔采用长螺旋钻进，因此施工时无振动、无噪音、不扰民，同时由于钻进过程不必用泥浆护壁，因而无排污，不污染环境，可以做到文明施工，即使在人口稠密、环境质量较高的区域也可以保证工程的顺利进行。
（3）混凝土是超流态的，其坍落度可达22～25cm以上，所以必须填加特制的外加剂专利产品，保证混凝土流动性大，抗分散性好，不离析，细石在混凝土中悬浮，不下沉，这种混凝土灌注的桩体强度标号可达C20以上，初凝时间为8～18h。
（4）压灌超流态混凝土桩，机械化程度高，工艺简单，可一次性成桩，因而显著提高了工作效率，并且在有地下水，硫砂、缩颈软土等复杂地质条件下应用，也能确保质量。
（5）单桩承载力可通过桩体摩擦力与桩的端承力之和求得。在缺少可参考的试验资料条件下，可根据工程勘察报告所提供的物理力学参数，按下式进行单桩承载力的标准值估算：
Rk=β（Up∑qsiLi+qpAp）
或中，Rk—单桩坚向承载力标准值，kN；
β—地基土承力增强系数，取值为1.2～1.4（土质颗粒细取低值，土质颗粒粗取高值）
Up—桩身周边长，m；
qs—某层桩侧土摩擦力标准值，kPa；
Li—按土层划分的各段桩长，m；
qp—桩端土的承载力标准值，kPa；
Ap—桩端投影面积，m2。
（6）由于钻孔压灌混凝土桩可提高承载力20%～40%，因此在同等地质条件、等桩长的情况下，可减少设计桩径，减少混凝土量，降低工程造价，获得显著的经济效益。
4.工程实例
某安居工程3#，5#住宅楼建筑场地原为取水场，沙坑最深达10m，2003年人工回填。
工程地质条件：
①杂填土：0～10.2m；
②砾砂：-10.2～-12.0m；
③圆砾：-12m以下；
④地下稳定水位：-9.2m。
鉴于上述情况，设计采用了钻孔压浆桩，桩径600mm，桩长16m。本单位承接该项施工任务后，考虑到杂填土比较松散，也内压浆流失将会很大，在征求了各有关方面同意的情况下改用钻孔压灌超流态混凝土。
施工用一套机级，施工从2011年7月19日开始，至7月28日结束，历时工期9天。3#，5#两栋楼共计施工钻孔压浆桩145根。
从表1的分析比较中可看出，从质量、工期及工程造价等方面，钻孔压灌混凝土桩都具有明显的优势。
5.结论
钻孔压灌超流态混凝土桩的适用范围广泛，施工工艺简单可靠。这种技术既能形成支挡结构，又能形成复合地基，是一种有效的地基处理技术。
参考文献：
[1]陈麟.基础工程学[M].北京：中国建筑工业出版社.1995
[2] YSJ212-92.灌注桩基础技术规程[S]（等同于YBJ42-92）