泥漿護壁灌注樁的質量控制與規范解讀

周偉

摘要： 泥漿護壁鉆孔灌注樁工藝復雜，作業環節多，施工程序性強，水下施工屬地下隱蔽工程，施工質量難以直觀控制，本文結合作者多年來在泥漿護壁灌注樁方面的施工經驗和對建筑樁基技術規程的理解，對規范進行深入解讀，以期深入領會施工要點，明確施工程序和目標，確保樁基施工質量。

關鍵詞：泥漿護壁鉆孔灌注樁泥漿比重清孔 導管 替代優勢 混凝土坍落度

中圖分類號： O213.1 文獻標識碼： A

隨著我國城鎮化的不斷推進，建筑業蓬勃發展，泥漿護壁灌注樁以其施工噪音低、樁長和直徑變化自如、單樁承載力大、剛度大、變形小、可方便水下施工等突出優點，被廣泛應用于各種特殊、復雜地質條件下的高層建筑、公用建筑、鐵路、橋梁的基礎工程。

泥漿護壁灌注樁工藝復雜，作業環節多，施工程序性強，水下施工屬地下隱蔽工程，施工質量難以直觀控制。施工過程中任何細小環節上的疏忽大意都可能造成工程的失敗。因此泥漿護壁灌注樁施工必須嚴格程序化管理，從狠抓施工環節質量入手，強化施工過程動態控制。

現結合多年來在泥漿護壁灌注樁方面的施工經驗和對建筑樁基技術規程的理解，對泥漿護壁灌注樁質量控制的關鍵環節和要點進行深入探討，以期透過對規范的學習，不但要熟悉規范的規定，更重要的是理解其規定的深刻含義，只有這樣在實際工作中，我們才能做到有的放矢，有效控制。

泥漿護壁鉆孔灌注樁成孔環節質量控制

1、成孔機械的選擇：首先要根據地質條件選擇合適的成孔機械，例如在淤泥和淤泥質土層、在地下水量大的土層的情況下,使用沖擊鉆成孔會使樁端承載力和樁身摩阻力大幅度降低，不宜采用;再如潛水電鉆成孔，適用于地下水較高的軟硬土層，但不得用于漂石。

2、對泥漿技術指標的要求：

[規范要求施工中應經常測定泥漿比重，并定期測定泥漿粘度、含砂率和膠體率，泥漿的控制指標：粘度18-22S、含砂率不大于4%-8%、膠體率不小于90%。]

在泥漿護壁鉆孔灌注樁施工中，泥漿主要有兩方面作用：一方面是護壁作用；另一方面是排渣作用。對于泥漿的排渣作用，殘渣的比重越大，就要求泥漿的比重和粘度越大，一般來講在粘土和亞粘土中成孔時，泥漿的比重應控制在1.1-1.2之間;在風化巖中成孔時,泥漿的比重應控制在1.2-1.4之間。對于泥漿的護壁作用，在砂層、砂卵石層、軟弱土層以及塌孔回填的情況下，泥漿比重應相應提高到1.3-1.5之間,以加強對孔壁的支護作用。

3、成孔過程中針對特殊地質情況的處理措施：①在地下水位較高的情況下，一旦發生孔內泥漿面低于護筒下端或地下水位的情況，在地下水的作用下，樁孔內外就會形成水壓差，從而造成突涌和流砂現象，特別是淤泥和砂石土層，很容易造成塌孔事故。因此規范中明確規定 ：[施工期間樁孔內泥漿面應高出地下水位1.0m以上，在受地下水位漲落影響時，孔內泥漿面應高出地下水位1.5m以上]。②在砂層、砂卵石層、淤泥層等地質條件較差的土層，當使用沖擊鉆成孔時，須采用向樁孔內投放粘土塊或粘土夾小石片，通過沖擊錘側向擠入孔壁，以加強孔壁的穩定性。

4、樁孔垂直度的控制：在灌注樁成孔過程中，常會遇到孤石、土質軟硬變層和其他容易引向傾斜面的情況，因此在[鉆進過程中應每隔1-2m檢查一次樁孔的垂直度]，常用的方法是通過線墜或導向桿，目測鉆桿或沖擊錘鋼絲繩的垂直度，如發現偏移應立即停機，通常處理樁孔偏移的方法是向孔內拋入20-30cm石塊找平，然后先低錘快擊成平臺后再轉入正常施工。

5、對嵌巖樁入巖條件的判斷：對以樁尖端承力為主的嵌巖樁，根據設計有入強風化、中風化和微風化巖石之分，施工中準確判斷入巖界面是確保樁基承載力的關鍵。對于中、小直徑嵌巖樁，通常參照以下方面進行判斷：第一樁長必須滿足設計規定的有效樁長；第二巖石界面標高不得高于地勘報告就近探孔巖石界面高度，一般取樁四鄰探孔巖石界面最低標高；第三界面處所取巖樣符合設計要求，此外通過鉆頭進尺的明顯變化也可作為參考,間接判斷是否達到巖石界面。對大承載力、大口徑嵌巖樁，為確保準確入巖，通常使用地勘鉆機鉆取巖芯的方法確定巖石界面。

（二）對泥漿護壁灌注樁清孔的質量控制：當泥漿護壁灌注樁達到終孔條件后，要及時通過泥漿循環等工藝進行排渣清孔，使樁底沉渣厚度達到規范要求，在清孔結束時，要盡量調稀泥漿比重，為水下灌注混凝土創造條件。一般黏土土層，清孔結束時泥漿比重應控制在1.1左右，當土質較差時，為防止塌孔泥漿比重可放寬至1.15-1.25。第一次清孔完成后，要進行鋼筋籠吊裝等作業，過程中泥漿中的殘渣會再次沉積樁底，同時過程中鋼筋籠擾動泥漿、碰撞孔壁可能會造成孔壁局部坍塌，因此規范規定：[泥漿護壁灌注樁在灌注混凝土前必須二次清孔]。

（三）對水下灌注混凝土的質量控制：

1、對混凝土的質量要求：規范要求：[水下混凝土坍落度宜為180-220mm,水泥用量不少于360㎏/㎡，砂率40%-45%]。水下混凝土必須要有良好的和易性，其中流動性和粘聚性兩指標尤為重要?；炷亮鲃有栽酱螅炷猎趯Ч苤械臎_擊力就越大，混凝土自導管底部頂升泥漿的效果就越好 ；粘聚性的作用是確?；炷猎诠嘧⑦^程中不發生離析、不與泥漿混合的關鍵。坍落度是代表流動性的指標，水泥最小用量和砂率要求是粘聚性的保障，兩者對立統一，既要確保流動性又要有良好的粘聚性。施工中必須嚴格控制混凝土的質量，坍落度不達標、粘聚性不良的混凝土堅決不允許澆灌，這是保證樁基質量必須達到的的最基本條件。

2、對導管的技術要求：導管在水下混凝土澆注中起著隔離泥漿和輸送混凝土的作用。規范規定：[導管接頭宜用法蘭或雙螺紋方扣快速接頭，使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0mpa]。灌注樁施工要求導管接頭必須有良好的水密、承壓和抗拉性能。導管底部在整個混凝土灌注過程中要始終埋入混凝土中，確保混凝土和泥漿始終相互隔離。在混凝土澆灌過程中要始終關注導管的密封情況，要傾聽導管內混凝土下落聲音，要觀察上拔拆卸的導管內壁是否掛有泥漿，如有異常必須果斷處理，防止發生由于導管接頭密封不嚴造成泥漿滲入導管，與管內混凝土混合而發生的斷樁和夾渣的情況。

3、對水下混凝土澆注的有關要求：①規范規定：[二次清孔完成應立即澆注混凝土，澆筑前孔底500mm以內泥漿的比重應不小于1.25，含砂率<8%，粘度<28s，水下混凝土必須連續施工，每根樁的澆筑時間按初盤混凝土的初凝時間控制]。水下混凝土的澆筑過程是通過導管將混凝土輸送至管底，然后出管上泛，頂升管外混凝土和泥漿，并擠壓密實混凝土的過程。整個過程的動力來自混凝土的流動性、混凝土自由落差形成的沖擊力和混凝土與泥漿比重不同形成的壓力差三方面。因此澆注過程必須確?；炷恋牧鲃有?，嚴格控制澆注時間，盡量調稀泥漿比重以加大與混凝土之間的壓差。②規范規定：[混凝土初灌量必須有足夠的混凝土的儲備量使導管一次埋入混凝土以下0.8m以上，開始灌注混凝土時，導管底部至孔底宜為300-500mm,正常導管埋深2-6m，嚴禁導管提出混凝土面]?；炷翝仓耙鶕稄胶吐窆苌疃扔嬎愦_定初灌量，并以次計算混凝土料斗的體積,以滿足初灌量的要求。導管底部距孔底不能過小，過小會影響混凝土的貫沖力，削落對樁底沉渣的沖刷和頂升泥漿的效果。過大難以達到埋管要求，并且混凝土與泥漿接觸混合部分容易遺留樁底形成夾渣。正常情況下導管埋深2-6m,是綜合考慮確保導管埋入新鮮混凝土的長度、對泥漿的頂升壓力和導管本身分節的長度三方面確定的，既要滿足規范要求又要方便施工。③規范規定：[嚴格控制最后一次灌注量，一般樁頂超灌0.6-1m，充盈系數不得小于1]。初灌混凝土與泥漿接觸時會形成一部分混合物，一般在0.6-1m之間，隨后隨泥漿不斷頂升，最終形成樁頭，這部分達不到混凝土質量要求必須鑿掉。而充盈系數小于1則說明樁身出現了縮徑的情況，達不到設計樁徑要求。

綜上所述，我們以規范為依據，結合工程實踐經驗，對泥漿護壁灌注樁的施工難點：水下作業關鍵環節的質量控制進行了深入解讀。我們認為只要抓住泥漿護壁灌注樁關鍵環節的施工要領，嚴格按程序施工，其施工質量完全可以控制。