浅析泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术

浅析泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术

岑木权

广东茂名525000

摘要：泥浆护壁钻孔灌注桩施工是建筑基础工程施工重点之一，其对于整个建筑工程工程质量和结构安全有着极其重要的影响。本文阐述了该施工工艺和技术要点，并提出相关的措施，以期为相关的工作提供有益的参考与借鉴。

关键词：钻孔灌注桩；技术要点；措施

在建设施工过程中，泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺比较成熟，且成本可控制较低，是工程建设过程中经常用到的施工工艺。但是，由于其成桩工艺较为复杂，主要工序作业隐蔽，泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺还存在着很多我们需要克服的问题和难题。因此，我们必须要把握好钻孔灌注桩施工工艺和技术要点和应对措施，以保障施工的安全与质量。

1施工工艺、技术要点

1.1施工准备

1.1.1场地平整

桩基进场前必须先对施工场地进行清理、平整，以便于设备进场就位及必要的测量、放线工作，该项工作一般在进场前均由业主方完成，即所谓的“三通一平”。

1.1.2桩位放线

根据桩位图将桩中心位置进行现场定位，并做好标记，确保桩位准确，这是一项细致的基础工作，一旦桩位出现偏差将影响整个桩基施工。确定桩中心位置后根据现场实际情况，如面层存在塘渣、碎石层等松散面层时，必须埋设钢护筒，护筒与坑壁之间应用黏土填实（图1），以确保上部孔口的稳定和有效防止孔口坍塌。尤其在地质情况比较特殊的施工场地，需要根据塘渣、碎石等不稳定层的实际厚度加长护筒的长度。

1.1.3桩机就位

钻孔桩机就位后，必须保证钻机平台平稳，并对桩心进行复核，确保桩中心准确无误后，调整钻机转盘使中心与桩中心一致，并对水平和垂直度进行复核。

1.2钻孔

1.2.1准备

钻机就位后正式开钻前有必要对钻头尺寸进行复核，以保证成孔后桩身有效直径能满足设计要求。在泥浆护壁钻孔灌注桩施工过程中，泥浆具有护壁、排渣、冷却钻头的作用。护壁作用是由于泥浆液体压力作用的原理，压力作用在孔壁上，以此平衡孔内外水、土压力，并在孔壁表面形成一层泥浆胶结物———泥皮，泥皮具有较高的粘结力，对维护孔壁稳定，防止桩孔坍塌起到很关键的作用。宁波属于软土基础，一般不另行调配备置泥浆，因此，采用原土造浆即可。

1.2.2钻孔

钻孔过程中要根据不同土层，有针对性地控制钻速及进尺速度：当软土层变为硬土层时，要少加压慢钻进；在易缩径的土层中，应适当增加扫孔次数，以防止桩孔缩径；由硬地层钻到软地层时可适当加快钻进速度；对硬塑层采用大压力快转速钻进，以提高钻进效率；一般正常钻速可控制在60～100r/min；对于砂层则采用中等压力，慢速转进并适当增加泥浆黏稠度。

1.2.3清孔

桩孔钻至设计深度后，可使钻机空钻不进尺，并可上下活动钻头破碎孔底泥块，泥浆泵继续向孔内注入相对密度低的泥浆以置换孔中泥浆，确保孔底泥块上返，排出泥渣，并使孔内泥浆浓度缓慢下降，待泥浆相对密度降至1.25左右，用测绳量测孔深，待符合要求后允许提钻。

1.3下钢筋笼、导管

1.3.1下钢筋笼

钻机提钻标志着钻孔的完成，必须尽快将钢筋笼按要求安放到位，并重点控制如下环节：首先，要对现场焊接的钢筋笼进行逐节检查，重点检查主筋、加劲箍筋、螺旋的间距，以及加密区长度、主筋搭接焊接质量及顶笼预留的锚固长度必须符合设计要求；其次，钢筋笼按要求设置混凝土保护层垫块，一般沿钢筋笼每隔2～3m放置一组，每组设置3个，等分均匀安置，主要起到避免笼体碰撞孔壁，保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确的作用；均符合要求后，钢筋笼吊装入孔，吊装应双点起吊，保持垂直状态缓慢下放，避免碰撞孔壁，如遇阻碍，应立即查明原因，严禁强行冲击下放。钢筋笼顶标高由吊筋控制，按桩顶标高要求计算吊筋长度，并临时固定于钻机平台上，待混凝土浇筑完成后剪断即可。

1.3.2下导管

导管是水下混凝土灌注的唯一关键输送管道，因此必须保证其完好，故导管使用前应进行试拼装、灌水试压，必须确保导管完整，且不存在渗漏水。导管壁厚一般不宜小于3mm，直径为200～250mm。

1.3.3二次清孔

安放钢筋笼、导管都有可能造成土体跌落，增加孔底沉渣厚度，因此沉渣厚度应是二次清孔后的结果。二次清孔应利用泥浆泵循环替浆，逐渐替换浓泥浆。待泥浆密度达到1.20kg/m3即可停止清孔，并采用重锤检查沉渣厚度，因该项工作人为因素影响较大，应由专人负责，并用专一的重锤进行检查。沉渣厚度应符合：端承型桩，不应大于50mm；摩擦型桩，不应大于100mm。

1.4混凝土浇筑

1.4.1浇筑

因钻孔桩混凝土灌注属于水下进行，故必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定，坍落度180～220mm为宜。在混凝土灌注前，必须检查隔水栓是否放置，隔水栓应有良好的隔水性，并保证能顺利排出导管，可以采用与桩身混凝土同等强度的细石混凝土制作。导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。首灌混凝土量应根据孔径进行计算，保证首灌导管埋入混凝土深度大于0.8m。灌注作业必须连续进行，确保在初灌混凝土初凝前完成。混凝土灌至设计标高后必须进行超灌，一般控制在0.8～1.0m，保证成桩后凿除上部泛浆，桩顶混凝土强度达到设计要求。

1.4.2拔拆导管

混凝土灌注过程中，导管埋入深度必须大于2m，一般控制在2～6m，且不宜过深，否则由于压力作用将影响混凝土的灌注。拆卸导管前必须用重锤测量混凝土面的位置，控制卸管长度，防止导管超拔而脱离混凝土面，最终造成断桩事故。

2典型质量事故及控制措施

2.1缩径

缩径一般指局部桩身直径小于设计要求。产生的原因：在淤泥质黏性土中，液性指数较大，土体呈流塑或半流塑状态，钻孔过程中会产生膨胀效应，使孔壁局部外凸，造成桩身局部缩径。

防止措施：成孔时，加快成孔速度，快速通过，提高泥浆相对密度和黏稠度，使孔壁尽快形成泥皮，起到封闭土层的作用，可以有效减少土壁膨胀；同时有必要采用上下反复扫孔的办法；在混凝土浇筑过程中应连续快速地进行，以此减少空孔的时间。

2.2钢筋笼上浮

在混凝土施工过程中钢筋笼上浮现象时常出现，上浮后将导致钢筋笼实际入桩长度达不到设计要求，使桩身水平抗剪能力降低。钢筋笼一旦上浮要想使其恢复原位十分困难，因此要采取有效措施，尽可能的避免钢筋笼上浮。产生原因：

（1）在浇筑过程中混凝土面已经超过钢筋笼底部一定深度，且导管埋深很大，其最上层混凝土因浇筑时间较长，混凝土与钢筋笼已经产生一定的裹握力，如果此时导管埋深仍不调整，则混凝土经导管流出后将产生一定的冲击力，导致上部混凝土连同钢筋笼整体被向上顶升。

（2）导管提升时，钢筋笼底部正好位于导管端部上方2m左右的位置，加之导管提升后导管内混凝土快速下沉，冲击钢筋笼底部，在混凝土的反冲力作用下钢筋笼上浮。

（3）导管埋深过长，在提升过程中导管容易摇晃移动，使导管连接部位与钢筋笼发生钩挂现象，从而带动钢筋笼被向上提拉。

防治措施：浇筑混凝土过程中，应注意严格控制导管埋深，避免导管埋入过长；注意掌握浇筑混凝土面标高，尽可能避开钢筋笼底部的敏感部位，钢筋笼底端埋入混凝土超过3m时，应及时将导管提升至钢筋笼底端以上；一旦发现钢筋笼开始上浮，应立即停止混凝土浇筑，用重锤测量混凝土标高，并计算导管埋入深度，拆卸导管后再行浇筑。当导管钩挂钢筋笼时，应下降导管，采取旋转导管的方法将导管与钢筋笼分离，再进行缓慢提升。

2.3断桩

桩身混凝土不连续，中间被泥沙填充，导致桩身混凝土间断，严重影响桩身整体性，降低承载能力。产生原因：

（1）混凝土灌注过程中，因导管漏水或导管提拔时由于埋深不足将导管拔出混凝土面，而造成断桩。

（2）因混凝土浇筑时间过长，上部混凝土已过初凝时间，且导管埋深过大，使导管被卡死在混凝土内。

（3）泥浆相对密度过大、过稠，且含较大的泥块，增加了浇筑混凝土的阻力，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，经常采取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出，其瞬间冲击力巨大，出导管后冲破泥浆最薄弱处急速上返，将泥浆夹裹于桩内，造成断桩。

防治措施：灌注水下混凝土前应严格检查导管是否存在漏水、破损、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。提升导管要准确可靠，应由专人负责随时测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，并严格遵守操作规程，保证导管不被提出混凝土灌注面。混凝土浇筑过程应该连贯，尽可能加快浇筑速度，避免间断时间过长，且应保证灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，若预计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。

3结语

总之，泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量控制的好坏，直接影响建筑结构的可靠性与安全性。这就要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，采取合理的施工措施，并加强施工质量控制，以保障施工的质量与安全，从整体提高工程项目的经济与社会效益。

参考文献：

[1]吴宗仁.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].江西建材.2014（07）

[2]张东洲.浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术[J].中国新技术新产品.2011（17）