泥浆护壁钻孔灌注桩的应用研究

焦立征

北京鑫禄宏福建筑工程有限公司 北京 100102

引言

在钻孔灌注桩中，泥浆护壁是至关重要的组成部分，直接影响着灌注桩的实际施工质量，基于此有必要对其展开详细探讨，以便于进一步明确其应用要点。

1 施工技术

（1）确定施工方案。根据地质情况及基础类型充分结合钻压以及回转扭矩等情况，本项目决定采用切削的方式展开具体的钻头钻进工作。一般来说，钻压的大小会影响钻具的磨损程度以及钻进速度。钻压越大，便会增加钻具的磨损程度，与此同时最大限度提升钻进速度。基于此，施工人员需要充分将各方面影响因素结合起来，并在此基础上科学确定钻压，包括施工现场地质情况、灌注桩直径、钻具强度以及钻头形式等。钻进速度应当能够同扭矩之间形成一致，并明确考虑好钻具的磨损情况以及泥浆护壁的稳定性。除此以外，施工现场的地质情况同样会在正式施工的过程中对钻头的直径产生直接影响，与此同时，钻进速度会制约着混凝土浇筑以及成孔的实际效果，所以施工人员务必要强化开展对于钻进速度的严格控制工作。这样一来，便能够有效保障好钻进工作的实际效率以及质量，最终提升工程施工的实效性[1]。

（2）施工技术准备。在机械的选择上，应结合实际情况选用与工程现场条件相适应的灌注桩设备，并对规格、性能以及性能等内容进行详细核实，另外还要事先准备好卷尺以及经纬仪等测量设备。其在钢筋的选择上，工作人员应当保障其直径和级别能够同设计要求相适应。在钢筋实际进现场的过程中，检查人员需要对其所涉及的相关资料进行详细的核实，包括出厂证书、级别、数量以及直径等多项内容，并做好钢筋进场后的试验检验，确保符合质量要求。

（3）泥浆制备。在正式展开泥浆制备工作之前，工作人员应当优化布置泥浆池。一方面需要在泥浆池示意图的基础上采用半挖半填的方式进行开挖工作。另一方面则需要将钢管架支护设置在泥浆池的四周，并用密目网进行包裹。

泥浆的主要作用便在于护壁和携渣，与此同时其还拥有着冷却钻头、润滑钻具以及加大水压的作用，当形成泥皮之后，还可以有效起到隔断孔内外渗流的效果，最大限度降低坍孔现象出现的概率。施工人员在制备泥浆的过程中应当对钻孔方式以及现场地质情况进行综合考虑，然后在此基础上，科学合理地控制泥浆的实际稠度。

（4）钻孔。①准备。在正式开钻之前，工作人员需要对就位后钻头尺寸展开详细的复核工作，进而切实保障成孔后桩身的有效直径能够同相关设计要求相适应。②钻孔。在钻孔的过程中，施工人员需要结合土层之间的差异性，对相应的钻速以及进尺速度展开针对性的控制工作，若是由软土层转变成为硬土层，便要适当少加压，慢钻进。对于易缩径的土层来说，施工人员应当增加扫孔的次数，以此有效缓解桩孔缩径的问题。当从硬地层钻到软地层之后，施工人员便可以根据实际情况，尽量增加钻进的速度。③清孔。当桩孔钻至设计深度之后，施工人员可以使钻机孔钻不进尺，并对钻头上下活动，进而将孔底的泥块打碎，泥浆泵继续将密度相对较低的泥浆注入孔内，以置换孔中的泥浆，确保孔底泥块能够上返，进而将泥渣排除，尽可能降低孔内泥浆的浓度，等到泥浆相对密度约在1.25时，工作人员便要对孔深进行测量，在保障其能够通要求相符合之后才能够进行提钻。

（5）钢筋笼吊装施工。在展开钢筋笼标桩施工的过程中，工作人员务必要对孔位进行对准，动作尽量放缓，以免出现严重的碰撞问题，对后续工作造成一定的负面影响。施工人员在针对多节钢筋笼展开吊装操纵的时候，应当逐渐对钢筋笼进行接长，接下来再将其缓缓地放入到孔内，工作人员需要在指定位置上对钢筋笼进行慢慢放置。

（6）二次清孔。在灌注桩成桩之后展开第一次清空工作主要是为了能够将桩底的沉渣彻底地清理干净，但其本身具有一定的局限性，具体指的是在第一次清孔之后需要保障孔内泥浆的比重，以免产生塌孔或者是缩孔的现象，接下来再下钢筋笼、导管，才能够进行彻底的二次清孔。二次清孔应利用泥浆泵循环替浆。二次清孔对于泥浆比重有着相对较高的要求，通常需要维持在1.04-1.15范围内，并尽可能对泥浆进行稀释，与此同时，还要将孔底的沉渣彻底清理干净。二次清孔的时间在30分钟左右即可，当测定孔底沉渣在50mm以内，泥浆比重达到1.15左右的时候便可以停止二次清孔工作。完成二次清孔工作之后，工作人员需要事先采用测绳对孔深以及孔渣厚度进行测量，唯有确保其能够同相关标准和要求相符合，才能够进行后续的混凝土灌注工作。

（7）混凝土灌注。对于泥浆钻孔护壁灌注桩施工来说，混凝土灌注是至关重要的环节之一，特别是对于首灌来说，直接影响着施工的有效性，施工人员需要结合自身的各方面施工经验，并从工程的实际情况出发，精确计算好首灌量。

工作人员在实际展开施工操作的过程中，应当综合考虑以下两方面问题。第一方面便是时间的问题，对于混凝土灌注工作来说，时间的掌握是至关重要的内容之一。在正式展开施工操作之前，工作人员务必要对混凝土的实际使用量进行确定，同时事先准备好相应的应急措施。另一方面便是检测问题。灌注桩达到龄期后钻芯取样检测强度，以便于为后续工作的开展做好相应的准备。

2 施工质量控制要点

（1）灌注桩的垂直度。诸多因素都会对桩垂直度造成影响，包括场地具有相对较差的密实度和平整度、钻头箭头间隙过大以及钻头一翼板有着程度不一的磨损程度等，都会对灌注桩的垂直度产生影响。在实际进行钻进的过程中，若是遇到地下障碍物而导致钻杆倾斜，同样会对钻孔垂直度造成影响，其中钻杆的垂直度对于钻孔的垂直度有着直接的决定作用。所以在实际开展钻孔操作的过程中，施工人员需要对钻杆的垂直度展开详细全面的检查工作，以便于当出现土层中包括大量石头以及硬物或者是地基不稳定等情况的时候，能够第一时间采取妥善的应对措施。当面对不稳定底层的时候，施工人员钻孔应当尽可能选用那些自身重力大以及钻杆刚度强的钻机，并且要尽量使用慢档进行操作，当完成钻孔工作之后需要对其反复测量核实。一旦发现其未满足相关要求规定，便要再次对其进行扩孔，并对其垂直度进行重新测量工作，确保孔垂直度的偏差能够维持在1%的范围内。

（2）灌注桩的孔径。如果灌注桩的孔径过小，便会在原有的基础上缩小钻孔灌注桩的截面，进而实现其本身承载能力的降低，而且还会导致钻孔灌注桩的安全受到负面影响。但若是孔径过大，便会使得桩上端出现过大问题，最终造成其抗压能力被削弱。基于此，施工人员应当强化开展对于孔径的测量以及控制工作，以保障泥浆的质量能够同相关要求相符合，与此同时，施工人员可根据实际情况的变化适当对钻头的直径进行增大，减少孔的放置时间，快速展开灌注工作。

（3）灌注桩的设备检查。施工人员应当全面开展对于灌注桩设备的检查工作，详细核实包括数量、承载能力、规格、性能以及尺寸等内容，保障其完整性以及可靠性，此外还应当采用卷尺以及经纬仪等测量设备，对测沉渣机以及泥浆测定仪等配备情况进行测量，以保障相关数据的准确性。

（4）浆液配合比。当施工人员在进行泥浆制备工作的时候，应当注意浆液的配合比设计，可以在应用优质黏土和膨润土以外，适当加入一定量的外加剂，这样一来能够有效提升泥浆的性能，当在黏性土中成孔的时候应当将循环浆密度维持在1.1～1.3g/cm3的范围内而在砂土和砂卵石层中进行成孔的过程中，便应当将泥浆密度保持在1.2～1.3g/cm3范围内，胶体率应当维持在95%以上，含砂率则需控制在4%以下，施工人员在成孔的工程中，需要对泥浆循环系统展开定期的清理工作，最大限度保障文明施工[2]。

（5）严控施工顺序。若想切实保障泥浆钻孔技术的应用效率和质量，务必要确保施工工序的正确性以及合理性。主要可以从以下两方面内容着手，对施工顺序进行严格控制。一方面，施工单位需要对当前施工现场的地质条件以及工程程施工的具体要求展开具体的明确工作，并在此基础上确定好实际的施工顺序，尽可能提升施工操作的科学性以及合理性。

另一方面，要保证每一位参与施工的工作人员掌握施工工序，并要求施工人员严格按照施工工序操作，以保证成孔质量，提高地基对桩基的长期抗压能力，从而避免不均匀沉降等现象的发生。此外，施工单位应确保全部施工人员能够对施工的各道工序进行明确掌握，同时将其严格落实在施工过程中，这样一来便能够极大程度上提升成孔的实际质量，对于地基对桩基长期抗压能力的提升有着重要作用，有效规避各种不均匀沉降等现象出现的可能性。

3 质量通病判断及防治措施

（1）缩径。缩径主要指的是局部桩身直径未达到设计要求。在淤泥质黏性土中，液性有着相对较大的指数，土体主要以半流塑以及流塑的状态呈现，在实际进行钻孔的时候会出现膨胀效应，导致孔壁局部向外侧突出，进而产生相应的桩身局部缩径的问题。针对缩径问题，主要可以采取以下几种防治措施。首先在实际成孔的过程中应当尽量增加成孔的速度，这样一来便能够有效实现泥浆相对密度以及黏稠度的有效提升，让孔壁快速形成泥皮，降低土壁膨胀现象出现的可能性。其次，施工人员可以适当选用上下反复扫孔的方式。最后，施工人员用最快的速度完成混凝土浇筑工作，此举能够有效减少空孔的时间。

（2）孔壁坍塌。之所以会出现孔壁坍塌的现象，主要是因为泥浆黏稠度以及比重控制不当，此外若是护筒未填实、钻孔的速度过快等，同样也会导致孔壁坍塌现象的出现。施工人员可以采用以下几种防治措施。首先可以将护筒埋实，并采用黏土在护筒的四周进行密封。其次，施工人员需要结合土层的实际特点，对泥浆进行正确调配，这样一来便能够有效缓解孔壁坍塌的问题。最后，工作人员需要优化开展对于各道工序之间的衔接工作，在保障施工质量的前提下最大限度提升成孔、混凝土灌注等操作的速度[3]。

（3）钢筋笼上浮。在实际开展混凝土施工的时候，经常会出现钢筋笼上浮问题，出现这一现象之后便会由于其实际入桩长度难以同设计要求相符合，进而降低其桩身水平抗剪能力。一旦产生钢筋笼上浮的问题，便会很难让其恢复到原位，所以施工人员务必要尽可能减少其出现的可能性。防治措施如下，施工人员在实际进行混凝土浇筑的时候，需要针对导管埋深展开严格的控制工作，以免出现导管埋入过长的问题，与此同时还应当明确好浇筑混凝土面标高，尽量将钢筋空底部的敏感部位都避开。若是已经出现钢筋笼上浮的现象，便要第一时间停止混凝土浇筑操作，需要先对导管的埋入深度计算，待到计算完成后才能继续进行浇筑。

（4）桩身强度不足。成桩以后达到养护龄期后，周边施工停止，工作人员需要对其进行静载实验，试块取样，对桩身的承重能力混凝土强度进行检测。桩身强度不足的表现如下，混凝土强度低、耐久性较差，严重制约桩身的承载能力，具体可体现在三方面内容上。首先，降低结构强度；其次，抗裂性差、产生大量宽裂缝；最后，构件变形造成基础不均匀沉降。基于此，可以钻孔压浆，中心打小桩，补桩。

4 结束语

综上所述，优化应用泥浆护壁钻孔灌注桩技术能够有效提升工程质量，对于其后续开展安全性与稳定性的提升有着积极的促进作用。因此相关人员务必要注重其应用要点内容，并加强对于各个环节的控制。