钻孔成桩设备

钻孔灌注桩浇筑成桩后，偶尔会遇到桩长小于设计长度，这种情况你们是如何处理的？

下面这位同行遇到的问题有点严重，他们项目钻孔灌注桩测桩后，发现长度不够，有的差2米，有的差4、5米，钻孔灌注桩类型为土基，摩擦桩，单桩承载。

对此，大家纷纷给出解决方案：

@惠辉：检测后是否合格？如合格，扣除施工单位的未施工工程量，对其进行罚款处理。如不合格，把详细情况（短桩图标注、检测不合格者标注）报请设计院，由设计出具补桩方案或其他施工方案对其地基基础进行加强。

@唐世鑫：要查看地质报告和打桩施工记录，桩端是否进入持力层，如果进入持力层那么对承载力的影响不会太大，只要桩身质量完整，工程桩是可以利用的；如果未进入持力层，那么就要根据静载试验来确定其单桩竖向承载力，并由设计单位根据其与设计单桩竖向承载力之间的差距进行加固。加固方法有两方面入手：第一，从设计荷载分析，1.复核单桩承载力富裕系数，一般配桩时存在一定的富裕量；2.复核上部荷载，当单桩竖向承载力相差不大时，是否可以考虑减少上部荷载来解决问题。第二：解决桩身承载力不足：

1、最简单的办法是补桩，但其费用相对比较高；

2.当相差15%以内时，可以考虑地基土参与承载力工作，即复合地基加固法；

3.桩底注浆法，当桩底位于可塑-软塑性土层或松散-稍密的粉土地层时，该方法比较有效，桩底注浆可以提高桩端承载力，并使桩底内力传递到持力层；

4.桩侧注浆法，当桩身较长时，可利用加固桩身长度一定范围内的地基土，提高桩侧地基土的摩擦力，承台周围均应进行加固，并应通过静载试验进行验收和复核。

@袁伟：建议提请设计院验算，也许不用处理呢，因为现在的设计安全系数取得比较大。

@风火影：偷工减料。1、原来桩长有富余，计算现在桩长是否满足要求。2、加桩，设承台！

如果现场的钻孔灌注桩不满足设计要求，就要对地基进行加固处理，豆工总结了一些加固地基的方法，如下：

一、强夯法

强夯法是将几十吨的重锤， 从几十米高高处自由落下，对土进行强力夯实，以提高其承载力降低其压缩性的一种地基加固方法。这是在重锤夯实法的基础上发展起来的一项新技术。

首先在施工现场进行原位试验（旁压试验、十字板试验。触探试验）取原状土样， 测定含水量随后在试验室进行动力固结试验或在现场进行试验性施工，以取得一系列有关数据， 为按工程要求确定正式施工每一遍的最佳夯击能、每一点的最佳夯击击数， 各夯击点之间的距离以及前后两遍之间的间歇时间等提供依据锤重M落距h的确定，主要取决于影响深度H。由于经济和技术上的种种原因，当前有增大落距h的趋势。锤的形状与尺寸应与表层土的类型相适应， 现已有十来种不同形式。

一般说来，对于砂质土和碎石填土， 采用锤底面积为4立方米是很合适的，对于淤泥质砂和沪拇， 却要求锤底面积至少为6立方米。确定每一点夯击击数的原则为土的体积压缩最大而土的侧向移动最小，一般5-10击。夯击点一般按正方形网格排列各夯击点之间的距离是据据夯击坑的形状以及试验所获知的孔隙水压力上升情况确定的，一般是5一15米， 通常是第一遍夯击点的距离最大，随后几遍有所减小。最后一遍是以较低的夯击能进行连续夯击。有的工程在施行强夯之前先铺上一层砂石。

当前世界上最大的锤重为200吨， 由装有186个气胎车轮的专用机架运载上一遍按规定格点和击数夯击后， 用新土或周围的土将夯击坑填平， 再进行下一遍夯击。前后两遍之间的间歇时间通常是2-4周，对于粘土或冲积土往往是2-4天。如发现有水上升到夯击坑中，应设法将水排除，尤其是在严寒季节更要防止形成冰坑。

二、旋喷法

旋喷法是在普通化学注浆法（即所谓静压灌浆的基础上发展起来的一项新技术）。

旋喷法是用高压泵， 把浆液通过钻端头的特殊喷嘴， 以高速喷入土层，喷嘴在喷射浆液时，一面缓慢旋转一面徐徐提升。

旋喷法的施工程序：

（1）钻机就位， 进行喷射性能检验。

（2）钻进开始钻杆以低压射水钻进。

（3）钻进完毕， 以高压输人浆液。

（4）进行旋喷杆一面旋转一面提升。

（5）成桩后提出钻杆低压冲水洗清管路，将机械移至需要旋喷第二根桩的地方，再重复上述工序。

高压浆液的水平喷流不断切削土壤并强制土壤进行搅拌混合， 最后， 在喷射力的有效射程范围内， 形成一个由圆盘状混合物连续堆积成的圆柱形凝固体， 即旋转喷射桩。桩径一般为0.5-1.0米， 最大为1.5米。桩长最大已达40米。它比原土具有较高的强度和较小的渗透系数， 可供地基加固和截水防渗之用。旋喷时，向上提升一般有两种方法一种是连续提升法， 即在旋喷的同时， 以一定的速度连续向上提升钻杆， 直至全桩旋喷完毕。另一种是阶段提升法， 即在一个地层标高连续喷射三圈然后再提升一个间距，在提升过程中钻杆仍然旋转，浆液仍然喷射， 到达提升间距后， 在新的地层标高处又连续喷射三圈复提升一个间距， 如此自下而上完成全桩的喷射工作。

三、灌浆法

灌浆法是用压送设备通过注浆管把浆液注入土颗粒间的孔隙中，以降低地层渗透性，增强地层强度，将原来松散土粒胶结为个整体，从而防止地层变形的一种地基处理方法。其中，以透、填充和挤密等方式把浆液注入地层中 。筒言之，灌浆法就是通过改善灌浆对象物理力学性质，用气压、电化学原理或液压把能固化的浆液注入介质的裂隙及空隙中，以适应土木工程各类需要的一种加固处理方法。分段灌浆法则和逐渐加密法则是灌浆施工的两种主要加密法则。把浆液限制在灌浆范围之内，对灌浆孔有序逐渐加密是灌浆施工应遵循的主要原则。主剂、溶剂及各种外加剂混合而成灌浆工程中所使用灌浆材料，主剂通常称为灌浆材料。灌浆材料分为两大基本类型：1)环氧树脂、丙凝、甲醛等化学灌浆材料；2)粉煤灰、砂、水泥、粘土等固体颗粒灌浆材料。

施工工艺：锚定板和肋柱应预留拉杆孔道，锚定板、肋柱与螺丝端杆连接处，在填土前宜用沥青砂浆充填，并用沥青麻筋塞缝，外露的端杆和部件也在填土下沉基本稳定后，再用水泥砂浆封填。拉杆及锚定板埋设时，应在填土夯填至拉杆高度以上20 cm后再挖槽就位。锚定板前方超挖部分应用混凝土或灰土回填夯实。挖槽时，宜使锚定板比设计位置抬高3 mm一5 mm，不得直接碾压拉杆或锚定板。为了防止墙面向外倾斜或避免由于视差而产生的不安全感，肋柱在施工时，均严格按照设计要求预留一定的后仰度，即肋柱向填土一侧仰斜5％的角度。锚定板挡土墙应在墙背底部至墙顶以下0．5 m范围内，填筑0．3 m厚的渗水性材料或用无砂混凝土板、土工织物作为反滤层，表面设泄水孔做排水措施。

四、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是在注浆法的基础上，应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。它与其它地基处理的方法相比，具有适用范围广，施工简便，具有较好的耐久性等特点，不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。

高压喷射注浆法机理高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层，同时射入水泥浆或复合浆液，形成新的凝结体，改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构，提高承载力或原地基的防渗能力，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孑L，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25Mpa的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。高压喷射注浆的施工机具，主要由高压泥浆泵及钻机两部分组成。由于采用的喷射方式不同，单管、二重管和三重管旋喷作业所使用的机具类型和数量不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆特种钻杆、注浆管、喷嘴、高压胶管、输浆管、流量计、浆液搅拌机等。

五、水泥土搅拌法地基处理及其加固机理

水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度和增大变形模量。

六、复合材料桩

复合材料桩是在碎石桩、深层搅拌桩、CFG桩基础上发展起来的加固软土地基的一种新方法， 它是以工业废渣粉煤灰为主要成份， 以石灰、硫酸盐类( 工业芒硝或磷石膏) 工业废渣为激发成分， 以砂、石子或其他颗粒状的工业矿渣为骨料配制而成的低强度素混凝土桩， 对软土地基进行加固处理， 从而形成承载力较高的复合地基。通常采用小直径、浅处理， 一般桩径为15 -25cm， 加固深8. 0m。平面上采用梅花形或正方形布桩。

(1) 复合材料桩的加固机理是: 首先振动成孔并挤密地基土，然后加复合材料并振动拔管， 振密桩体复合材料且进一步振密桩间土， 桩机移位施打下一根桩。经以上作用， 便在加固区域形成了以复合材料桩为增强体的复合地基。

(2) 复合材料桩复合地基的优点在于:施工机具小型化，施工速度快， 就位精度高， 相对其它复合地基而言， 其施工工艺较为合理。复合材料桩复合地基既能有效改善桩间土的物理力学性质， 还能因为其适中的强度使桩土之间形成理想的桩土应力关系， 进而使桩间土的承载力得到充分的发挥。复合材料桩复合地基的工程造价较低， 一般桩体设计强度相同时同体积的材料价格为CFG 桩的60% 左右；复合地基设计承载力相同时， 工程总造价为CFG 桩的85%左右。

七、石灰桩(lime pile)

石灰桩指的是为加速软弱地基的固结，在地基上钻孔并灌入生石灰而成的吸水柱体。

通过机构搅拌，将软土重塑的同时掺入适量的石灰，石灰与软土矿物发生化学反应，形成一种复杂的不溶于水的、将土颗粒粘结在一起的硅酸钙凝胶，硅酸钙凝胶起到包裹和联结的作用，形成网状结构，在土颗粒间相互穿插，使土颗粒联系得很牢固，改善了土的物理力学性质，发挥了石灰固化剂的强化作用。具体来说，石灰对软土的基本作用如下：

(1)生石灰与地基软粘土通过强制做拌均匀，很快产生水化作用，形成Ca(OH)2。在这生石灰变为熟石灰的过程中，产生的热量促进水分蒸发，使软土地基的含水量降低，同时石灰体积产生膨胀，此时膨胀力所作的功转化为周围土的变形位能。例如广东省云浮硫铁矿专用线有一座4．5m盖板涵基础采用石灰喷粉深层搅拌处理软基，钻头直径为500ram，形成石灰桩之后，在粉细砂层直径增大为520mm，在软土层直径内直径增大为600-700mm，桩体体积增大，对周围土起了压密作用。

(2)熟石灰的Ca2+离子在水的作用下与软土颗粒产生絮凝反应作用，这一反应过程使软土颗粒结合水膜厚度减簿，土的塑性降低，土粒间的粘结力增加，土体强度和水稳定性提高。上述两种化学反应过程，主要发生在生石灰与软土强制搅拌混合后的数小时内，是石灰对软粘土的早期基本作用。

(3)熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢地产生化学作用，过程中又吸收熟石灰浆中的水分，形成结晶和生成铝酸盐和水化硅酸钙，改变了粘土的结构。这一反应过程将持续数年，是石灰对软粘土的后期作用。

桩体复合地基分类

按照复合地基增强体工程特性进行的分类

注：桩的刚柔是相对的，不能只由桩体模量确定。桩的刚柔主要与桩土模量比和桩的长细比有关，可按桩土相对 刚度来进行分类。桩土相对刚度可按下式计算：

有人建议当K大1时可视为刚性桩，小于1时可视为柔性桩。在工程上刚性桩和柔性桩没有严格的界限。