旋挖桩应用长护筒施工工法

旋挖桩应用长护筒施工工法

一、前言

旋挖桩是目前较常见的地基基础施工工法之一。旋挖桩采用旋转钻机将土壤和岩石击碎并转移出土，建造旋挖孔，然后浇注混凝土形成钢筋混凝土桩。这种施工工法应用广泛，可以用于建筑、交通、水利、市政等工程领域。但在特殊地质条件下，如软土地区、高地下水位地区或砾石、碎石层较厚的地区等，常规旋挖桩施工容易出现中空管导致桩身裂缝或竖向荷载传递不均匀的问题。为了避免这些问题的出现，长护筒施工工法应运而生。

二、工法特点

长护筒施工工法最大的特点是，在旋挖时在孔洞里立起长护筒，将护筒和土壤或岩石形成一体化，然后再浇注混凝土，形成长护筒桩。相比传统旋挖桩，长护筒施工工法有以下几个显著的特点：

（1）加强了桩身的稳定性。长护筒施工工法中，长护筒和土壤或岩石形成一体化后，护筒的支承作用可以有效减少桩身在水平方向的侧移和变形。

（2）提高了钻孔的施工质量。长护筒的使用可以有效地防止桩孔变形和倾斜，保证了桩孔的垂直度和水平度。

（3）增加了桩身的承载力。长护筒施工工法中，长护筒

起到了钢筋混凝土肋条的作用，可有效增加桩身的抗弯和承载能力。

（4）适应性强。长护筒施工工法适用于各种不同的地质

条件，并能够满足各种不同的建筑要求。

三、适应范围

长护筒施工工法可适用于以下地质条件：

（1）砂质地层，钻孔过程中孔壁稳定性较差的地层；

（2）可塑性粘土、软土、泥质地层；

（3）孔壁不稳定、易滑坡的地层；

（4）存在间断层、断层倾斜较大的地层；

（5）高水位地区，地下水渗流条件较差的地层；

（6）钻孔深度较大的地层。

四、工艺原理

长护筒施工工法是基于旋挖桩的原理和长护筒的设计原理而开发的。其理论基础是，通过将长护筒固定在孔壁里，在其内部浇注混凝土，与钻孔壁体一起形成整个桩身的钢筋混凝土，在同一截面上增加一定的钢筋保护层，提高桩身的整体质量和稳定性。具体施工过程如下：

（1）钻孔前的准备工作。首先，根据设计要求，确定桩

的直径、孔深、直接负荷和桥墩荷载等因素。然后确定钻孔机的类型和规格，选择相应的钻头和刀具。

（2）钻孔。在依据设计要求和现场实际情况选择的方案下，选择好位置，开始钻孔。在钻孔过程中，应时刻监测孔深、孔径、孔壁下沉和变形、桩孔是否倾斜、排水情况等具体情况。

（3）安装长护筒。在钻孔孔壁较不稳定或孔径大于25m 时，应停止钻孔，先安装长护筒。根据设计要求和长护筒的尺寸选择不同直径护筒并应先安装底部固定装置。沿着护筒周边预留一定宽度的土壤板前，将长护筒沿着孔洞缓慢下沉，同时用中心鼓槌或钻机来支撑护筒的内部。长护筒与孔隙之间应缝隙保护。

（4）钢筋安装。将预制的钢筋按设计要求安装在长护筒内，针对需要冲打土钉的情况，在长护筒和孔壁之间增加冲压土钉，修补孔洞和护筒之间的缝隙，封闭整个钢筋。

（5）浇注混凝土。在钢筋安装和固定完毕后，根据设计

要求进行混凝土的拌合和精确浇注，保证整个孔洞和钢筋可以充分的浇注。

五、施工工艺

1. 钻孔前的准备工作

（1）根据设计要求和现场实际情况确定桩的直径、孔深、直接负荷和桥墩荷载等因素。

（2）确定钻孔机的类型和规格，选择相应的钻头和刀

具。

（3）对现场进行勘察，保证在适宜地段开挖孔洞。

2. 钻孔

（1）在选择的方案下，选择好位置，开始钻孔。

（2）在钻孔过程中，应时刻监测孔深、孔径、孔壁下沉

和变形、桩孔是否倾斜、排水情况等具体情况。

3. 安装长护筒

（1）根据设计要求和长护筒的尺寸选择不同直径护筒并

应先安装底部固定装置。

（2）沿着护筒周边预留一定宽度的土壤板前，将长护筒

沿着孔洞缓慢下沉，同时用中心鼓槌或钻机来支撑护筒的内部。长护筒与孔隙之间应缝隙保护。

4. 钢筋安装

（1）将预制的钢筋按设计要求安装在长护筒内。

（2）针对需要冲打土钉的情况，在长护筒和孔壁之间增

加冲压土钉，修补孔洞和护筒之间的缝隙，封闭整个钢筋。

5.浇注混凝土

（1）在钢筋安装和固定完毕后，根据设计要求进行混凝

土的拌合和精确浇注。

（2）保证整个孔洞和钢筋可以充分的浇注。

六、劳动组织

长护筒施工工法需要有专业施工队，施工队需要根据工期、施工人员、材料、机械等进行合理的劳动组织。长护筒施工工法的劳动组织主要包括以下几个方面：

（1）组织专业技术人员进行工程现场勘测，为工程提供

准确的施工资料。

（2）根据施工计划策划工期、材料和机械的供应，合理

编制劳动组织。

（3）精心组织施工作业，确保施工进度和质量。

（4）加强现场安全管理，提高作业人员的安全意识。

七、机具设备

长护筒施工工法需要的机具设备主要包括旋挖钻机、长护筒、预制钢筋、混凝土搅拌机、机动车辆、钢筋剪、压筋机等。这些机具设备需要保证其规格和性能，以适应现场实际的施工需求。

八、质量控制

在长护筒施工施工过程中，需要严格保证施工质量。针对长护筒施工的特点，采取以下质量控制措施：

（1）严格按照施工方案和施工标准要求进行施工。

（2）严格对长护筒、钢筋、混凝土检测，保证质量。

（3）进行孔壁稳定性的监测，保证桩孔稳定。

（4）对施工现场进行管理，保证施工的整洁有序。

（5）加强施工过程中的安全管理，避免发生事故。

九、安全措施

长护筒施工需要严格的安全措施。在施工过程中，工人应当做好以下几个方面的安全措施：

（1）钻孔时，应定期检查钻孔机的钻具，避免钻具锋利

度不足，导致安全事故的发生。

（2）安装长护筒时，应选择合适的长度和类型的长护筒，避免长护筒选择不当，导致施工问题。

（3）对装有钢筋混凝土和长护筒孔洞，进行安全警戒和

封锁。避免人员误入施工区域，导致意外事故。

（4）钢筋混凝土浇注过程中，保持施工场地企稳平安，

确保人员不会在混凝土泼湿处溜倒。

十、经济技术分析

长护筒施工工法在研究发展中，其施工周期相同条件下略微长于传统的旋挖桩，但相对比较简单，减少了中空管容易导致桩身裂缝和竖向荷载传递不均匀等问题的出现。因此，它适用于多种不同类型的地质条件，从而有可能减少地质条件的变化对施工的影响。同时，由于长护筒施工工法采用的是钢筋和混凝土构成的钢筋混凝土桩，能够承受高负荷并具有较长的使用寿命。

十一、工程实例

2017年12月，某市城建项目中，采用长护筒施工工法，

进行可塑性粘土地基桩的施工。在施工中，对钻孔机、长护筒、预制钢筋、混凝土搅拌机等机具设备进行了精确监控和设备维护材料车进出混凝土泥浆的时间和次数，保证了施工效率，并且保证了施工质量。该施工工法安全、快速，终于在1个月的时间内成功的完成了施工任务。工程周边人员和建筑物的财产得到了有效的保护并且没有发生恶劣事故。