路桥工程中的泥浆护壁成孔灌注桩施工技术

张志猛 于丰凡 山东省高速路桥养护有限公司

泥浆护壁成孔，即使用自然造浆或人工造浆浆液进施工，通过循环处理泥浆的形式把由钻头切下的土块带出孔外以成孔，继而安装捆绑钢筋笼，在导管协助下，水下灌注混凝土成桩。该技术可选用正、反循环回转钻机成孔。

一、工程概况

某大桥全长465m，桥梁桩长设计为6m，桥桩直径为600mm 和700mm，桥梁灌注桩设计为36 根，其余单桩设计竖向承载力为

2500kN。

二、泥浆护壁成孔灌注桩施工技术

（一）埋设护筒

由于该桥梁工程使用的是钢护筒，对护筒内部直径数值要求较为严格，钢护筒的内径必须比桩径大200mm。护筒埋设处土质不需要进行特殊处理，可以直接进行埋设，护筒埋设时需在外面留有20%左右的高度，使用黏性土将土体周围的缝隙填充稳固，同时确保埋设完成的护筒垂直度符合标准规定，避免护筒中心和灌注桩的桩心轴线的位置差距较大。

（二）设置泥浆池

施工过程中泥浆池通常根据所处的地理位置进行设置，由于该项目施工场地的地下水位较高，水分容易渗入泥浆池内部，导致泥浆池出现稀释，不符合泥浆护壁的标准。根据该项目的地理位置和施工特点，在施工场地内设置用压型钢板焊接形成的钢泥浆池，泥浆池的比例大小根据工程合理设计。另外，为避免对周围居民或者环境造成影响，可利用彩色塑料条布在泥浆池周围进行遮盖。同时，每个桩体需要设置三个泥浆池，每个泥浆池里的细砂和卵石都是通过重复沉淀留下的。灌注桩施工完成后，用机械设备清理泥浆池内部的杂物，回收干净的泥浆用于下一个桩位设置泥浆池时使用。表1中为泥浆各项性能标准。

（三）制备护壁泥浆

为确保护壁泥浆的制备符合施工要求，必须根据要求比率设置泥浆黏稠度，同时充分利用粉土-膨润土，与水充分混合搅拌均匀。当钻孔到细砂层时进行泥浆浇筑。水下混凝土建筑工作开始时，将下层的泥浆挖出并排放到钢制泥浆池中，经过一定时间的沉淀可以作为之后的灌注桩施工制备护壁泥浆，循环重复使用，最大程度减少经济投入，节约工程成本。

（四）钻进成孔

开始钻孔之前先对钻机位置进行调整，将钻头和桩心水平对准，钻杆的垂直度使用经纬仪调整到规定标准，根据实际的施工位置对钻孔速度进行调整，钻进深度与通常钻孔深度一致。钻孔开始时，先减缓速度稳定运行，钻机运行平稳后，可以适当加快钻孔速度。钻孔到粉质钻土层时可适当加快运行速度，运行到细砂层时需迅速注入泥浆，以减缓钻孔速度，另外，为防止出现缩径的问题，应及时增加清洁钻孔的次数。若钻孔过程中遇到卵石层，应及时减缓钻孔速度。钻孔过程中出现碎块状强风化花岗岩，应及时向上级部门汇报实际情况，待相关专业技术人员对持力层进行确认，确保持力层地质环境符合施工要求后，以旋转钻孔的方式再钻进1m 左右，钻孔完成后为防止持力层出现松动问题，应缓慢取出钻机。成孔后，必须全方位检查孔洞、孔径的深度和垂直度，经专业工程师验收合格后，方可进行清孔。

表1 泥浆各项性能标准

（五）清孔工作

首次清孔一般是先将孔底的泥浆用泥浆泵抽到钢制泥浆池内，经过沉淀处理后再流入孔内应用，这种方法通常被称为反循环换浆法。首次清孔完成后，泥浆黏稠度应小于27s，泥浆含砂率不能超过8%。之后进行第二次清孔，重复清孔后的泥浆含砂率小于5%，泥浆黏稠度不超过27s，沉渣厚度则要小于49mm。

（六）灌注水下混凝土

水下混凝土灌注一般使用导管法完成。该工程的管道直径设计为310mm，导管之间用螺纹接头进行了解，为确保导管的密封性，相互连接的导管之间用密封圈进行加固。导管相互连接前要进行漏水试验，符合使用标准后才能进行组装。根据导管连接位置的不同，导管长度也不同，例如顶部组装的导管最短，中间部分则是标准长度4m 左右，下部稍长。为提高工作效率，使水下混凝土灌注顺利完成，灌注工作开始后，应持续不断完成整个灌注过程，因此该工程使用4 辆混凝土罐车进行灌注，且混凝土的质量需要专业技术人员进行现场检查确认，防止因使用离析混凝土影响施工质量。灌注所使用的漏斗容量为2m3，开始灌注后导管埋入混凝土的深度超过1.9m。完成一辆车的混凝土灌注后，通过测量混凝土上升情况，算出可以拆除的导管数量并进行拆管。另外，为确保桩顶混凝土的质量，防止灌注过程中出现堵管问题，在等待混凝土罐车交换的过程中应注意活动导管，灌注完成后泥浆灌注高度应高出平面1m 左右，防止后期泥浆凝固出现下沉。

综上所述，泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中，每个施工环节都必须严格按照施工技术要求准确进行，避免灌注桩施工质量造成影响。