泥漿護壁成孔灌注樁施工技術探討

楊少峰

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第四地質大隊，新疆 阿勒泰 836500）

泥漿護壁成孔灌注樁施工技術工藝及水平對灌注樁的施工質量有著最為直接的影響，相較于預制樁施工，其施工過程中會受到很多很多因素的影響，質量保障具有較大的難度。為了有效提升泥漿護壁成孔灌注樁施工技術水平，提高泥漿護壁成孔灌注樁施工質量，現結合實踐對泥漿護壁成孔灌注樁施工技術展開探討，以供參考。

1 泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝

泥漿護壁成孔灌注樁施工技術，是通過泥漿護壁排土成孔，接著進行鋼筋籠的安放，經水下混凝土澆筑成樁。該技術工藝該技術工藝包括：正(反)循環回轉鉆成孔、正(反)循環潛水鉆成孔、沖擊成孔、沖板成孔等成孔方法。

1.1 埋設護筒

護筒的材質是鋼板制成的圓筒，并在孔口進行埋設，確保鉆機垂直樁位方向進行鉆進，對鉆孔口進行保護，避免出現孔口坍塌，提高樁孔內泥漿水頭。利用黏土對孔壁與護筒間的縫隙進行填實，避免出現漏水情況。其埋設深度，砂土中應在1.5mm以上，黏土中應當在1m以上，出口高出地面30cm～40cm，防止地面水流入。

1.2 泥漿制備

在成孔過程中，泥漿的發揮著重要的冷卻、潤滑以及護壁和攜碴的作用，尤其是在鉆孔中護壁的作用更加突出。泥漿自身存在一定的密度，倘若與地下水位之上有孔內泥漿頁面的高出，便會有靜水壓的情況發生，實質上即使一種液體支撐，能夠對土壁起到保護的作用，避免發生踏孔現象。同時在鉆孔內，各土層的空隙，也可通過泥漿的作用進行密實

滲填，形成一種泥皮，這種呢皮非常致密，透水性非常差，不易重孔壁向外透出，使得孔內的水壓保持在一定范圍之內，對孔壁的穩定性發揮著重要作用，黏性是泥漿具有的一大特點，在泥漿循環的作用下，能夠懸浮鉆孔作業形成的破碎土石渣，并與泥漿一起共同排出，不僅護壁作用非常突出，攜碴、排土效果也非常好。而泥漿還發揮著沖洗液的作用，可以有效潤滑鉆頭，降低其溫度，避免鉆頭高強度的磨損。在鉆孔成孔階段，一定要使泥漿密度保持在一定范圍，加強測定，如若發現泥漿密度降低時，可以將膨潤土添加其中，增強其密度。依照環境保護相關要求，對泥漿、泥碴進行環保處理。

1.3 成孔方法

潛水電鉆成孔以及沖擊鉆成孔與沖抓錐成孔法使泥漿護壁成孔灌注樁成孔的主要施工方法。對于沖擊鉆孔成孔，實在卷揚機的作用下，將沖擊錘懸吊起來，破碎硬質圖層及巖層等進行成孔，在孔壁中會有泥漿和粉碎渣土擠入，多數渣土通過掏渣筒排出。護筒合理安放之后，便可進行慢速沖孔，用沖錘對護筒中心位置進行密擊，同時將泥漿以及塊石加入其中達到護壁的效果。當沖孔達到3m～4m以下時，便可經速度加快，沖擊錘的高度也可適當加高進行正常沖孔，在此過程中應當對泥漿的比重進行隨時測定。沖孔4m左右，將渣土掏出。利用該方法進行成孔作業，不僅設備非常簡單，而且也非常便于操作，在一些巖層成孔與土層堅實的區域成孔和砂卵石層成孔應用比較普遍[1，2]。

沖抓錐成孔，該方法使通過卷揚機對沖抓錐進行懸吊，活動抓片以及壓重鐵礦設置與鉆頭之內，下落過程中張開抓片，使鉆頭快速的對土層進行沖擊，提起鉆頭之后，抓頭便可進行閉合，抓取土層，并升至地面卸掉，連續循環便可形成樁孔。

潛水電鉆成孔，該方法是將密封的電鉆機安裝至潛水電鉆機構中，利用電鉆機的變速作用，對巖層進行破削，此時泥漿泵在鉆頭底部進行噴射，對土層顆粒進行破碎并與之混合，接著從孔底溢出到孔口，也可通過空氣吸泥機和砂石泵等對泥渣進行排出，在鉆進過程中不斷排出泥渣，循環往復達到理想的樁孔深度。該方法在地下水位較高的軟硬土層以及沙土和黏土與淤泥風化頁巖層成孔比較多見。

1.4 澆筑水下混凝土

澆筑水下混凝土有很多方法，導管法的應用比較普遍，該方法是將硬質非合金管或者鋼管等進行密封連接，為澆筑水下混凝土提供通道，混凝土注入這個通道之后到合適深度位置進行澆筑。該方法澆筑過程中避免了外界環境水等物質的混入，確保了水下混凝土的澆筑質量，使混凝土的樁身更加的密實堅固。

該方法施工過程中，在樁孔內將連接好的導管沉入其中，相較于泥漿液面，導管頂部必須要超出其3-4m，導管底端與孔底之間的距離0.3m～0.5m左右，在導管內部放置一個隔水塞，保持與管內水面處于緊貼的位置，接著將混凝土注入其中，混凝土裝滿之后，將隔水塞的鐵絲剪斷，混凝土便可順著管道沖帶導管下口位置。同時，相較于泥漿密度混凝土的密度更大，當其下沉到導管位置的下口時，便會將泥漿浮起來，而混凝土便將導管的下口包住，形成混凝土堆。在混凝土中導管的埋入深度應當在2m～4m左右為宜。

同時應當積極控制導管的提升速度，避免引發混凝土落空現象，也要避免過慢提升導管，導致難以提出的問題發生。合理的進行混凝土配比，首先應當達到其強度標準，同時，還應當分析混凝土在導管中澆注的特點，確保混凝土具有良好的和易性，保證其粘度，以免在澆注過程中出現解析現象或者難以流動的問題，確保在合理時間內對混凝土進行澆筑，施工工藝也必須按照相關規定進行規范操作，確保混凝土的澆筑質量。

2 泥漿護壁成孔灌注樁施工容易產生的質量問題及其處理方法

水下導管混凝土澆筑是泥漿護壁灌注樁最為普遍的施工工藝，導管以及隔水栓和貯斗澆灌裝置的重要組成部分，如果不合理操作，便會引發一些質量問題，影響施工。

2.1 樁孔偏移傾斜

該問題在泥漿護壁成孔灌注樁施工中非常常見，造成這一問題的主要原因是由于沒有按照相關規定對樁架進行安裝，同時也可能由于地基因素所引起，如地基條件過軟或者不平整，并會引發樁架不穩問題的發生，導致鉆桿導架難以與護筒垂直，不僅加重鉆頭的磨損，而且還可以導致其相關部件發生松動。同時。沒有合理的埋設護筒，有堅硬孤立巖石塊兒形成障礙、鉆桿問題，如起接頭不直，鉆桿彎曲等都會引發此類問題的發生。

當遇有此類問題發生時，應當對其發生原因進行詳細的分析，并對樁機不穩情況進行及時的糾正，對鉆桿進行更換，避免相關部件的松動，確保其垂直鉆進。同時還要做好相應的定期檢查工作，保證設備的正常運行，確保成孔質量。

2.2 坍孔

此類問題不僅發生在成孔階段，同時也發生在成孔之后，造成此類問題的原因，主要是由于沒有進行很好的泥漿護壁，或者有軟弱土層存在于孔內，孔外的水位超出了孔內泥漿面的水平，孔壁受渣土掏筒或者鋼筋籠的碰撞，導致塌孔現象的發生，同時坍孔問題，也可能有空轉鉆頭時間過長所導致。出現此類問題，應當首先對塌孔的位置進行確定，并對塌孔位置進行回填，選擇黃土和砂礫和粘土等，回填的高度再此位之上的1m～2m為宜。倘若坍孔情況比較嚴重，可以進行全不回填，待其密實之后進行重新進行鉆進，同時利用鉆頭與泥漿等進行掃孔。

2.3 成樁底的積淤過厚

如果與規定量相比，淤泥在成樁底部堆積的過多，難以進行很好的樁底灌注時，這便會對樁體的承重能力造成很大影響。造成此類問題的主要原因，是由于沒有做好施工管理，孔內清理不干凈等因素所導致，造成孔內大量的積淤；也可由于成孔后沒有及時的進行混凝土澆筑所導致。

2.4 斷樁

造成此類問題的發生，主要施由于未能在水下進行連續的混凝土澆筑而造成，發生導管堵塞，混凝土沒有形成很好的初凝時，過早提管，或通過高壓水對導管進行沖洗。建筑過程中對隔水球與隔水塞進行重新更換，如果導管內隔水球沖出，此時在繼續下降導管，到不能下插時，將導管進行少量的提出，并進行混凝土繼續澆灌，這樣新灌混凝土能與原灌注的混凝土相結合。當混凝土在地下水位以上中斷時，樁徑在1m以上，泥漿護壁較好，可抽掉樁孔中的水，鑿毛并清洗干凈混凝土面，然后再灌注混凝土。