泥漿護壁鉆孔灌注樁的應用研究

焦立征

北京鑫祿宏福建筑工程有限公司 北京 100102

引言

在鉆孔灌注樁中，泥漿護壁是至關重要的組成部分，直接影響著灌注樁的實際施工質量，基于此有必要對其展開詳細探討，以便于進一步明確其應用要點。

1 施工技術

（1）確定施工方案。根據地質情況及基礎類型充分結合鉆壓以及回轉扭矩等情況，本項目決定采用切削的方式展開具體的鉆頭鉆進工作。一般來說，鉆壓的大小會影響鉆具的磨損程度以及鉆進速度。鉆壓越大，便會增加鉆具的磨損程度，與此同時最大限度提升鉆進速度。基于此，施工人員需要充分將各方面影響因素結合起來，并在此基礎上科學確定鉆壓，包括施工現場地質情況、灌注樁直徑、鉆具強度以及鉆頭形式等。鉆進速度應當能夠同扭矩之間形成一致，并明確考慮好鉆具的磨損情況以及泥漿護壁的穩定性。除此以外，施工現場的地質情況同樣會在正式施工的過程中對鉆頭的直徑產生直接影響，與此同時，鉆進速度會制約著混凝土澆筑以及成孔的實際效果，所以施工人員務必要強化開展對于鉆進速度的嚴格控制工作。這樣一來，便能夠有效保障好鉆進工作的實際效率以及質量，最終提升工程施工的實效性[1]。

（2）施工技術準備。在機械的選擇上，應結合實際情況選用與工程現場條件相適應的灌注樁設備，并對規格、性能以及性能等內容進行詳細核實，另外還要事先準備好卷尺以及經緯儀等測量設備。其在鋼筋的選擇上，工作人員應當保障其直徑和級別能夠同設計要求相適應。在鋼筋實際進現場的過程中，檢查人員需要對其所涉及的相關資料進行詳細的核實，包括出廠證書、級別、數量以及直徑等多項內容，并做好鋼筋進場后的試驗檢驗，確保符合質量要求。

（3）泥漿制備。在正式展開泥漿制備工作之前，工作人員應當優化布置泥漿池。一方面需要在泥漿池示意圖的基礎上采用半挖半填的方式進行開挖工作。另一方面則需要將鋼管架支護設置在泥漿池的四周，并用密目網進行包裹。

泥漿的主要作用便在于護壁和攜渣，與此同時其還擁有著冷卻鉆頭、潤滑鉆具以及加大水壓的作用，當形成泥皮之后，還可以有效起到隔斷孔內外滲流的效果，最大限度降低坍孔現象出現的概率。施工人員在制備泥漿的過程中應當對鉆孔方式以及現場地質情況進行綜合考慮，然后在此基礎上，科學合理地控制泥漿的實際稠度。

（4）鉆孔。①準備。在正式開鉆之前，工作人員需要對就位后鉆頭尺寸展開詳細的復核工作，進而切實保障成孔后樁身的有效直徑能夠同相關設計要求相適應。②鉆孔。在鉆孔的過程中，施工人員需要結合土層之間的差異性，對相應的鉆速以及進尺速度展開針對性的控制工作，若是由軟土層轉變成為硬土層，便要適當少加壓，慢鉆進。對于易縮徑的土層來說，施工人員應當增加掃孔的次數，以此有效緩解樁孔縮徑的問題。當從硬地層鉆到軟地層之后，施工人員便可以根據實際情況，盡量增加鉆進的速度。③清孔。當樁孔鉆至設計深度之后，施工人員可以使鉆機孔鉆不進尺，并對鉆頭上下活動，進而將孔底的泥塊打碎，泥漿泵繼續將密度相對較低的泥漿注入孔內，以置換孔中的泥漿，確保孔底泥塊能夠上返，進而將泥渣排除，盡可能降低孔內泥漿的濃度，等到泥漿相對密度約在1.25時，工作人員便要對孔深進行測量，在保障其能夠通要求相符合之后才能夠進行提鉆。

（5）鋼筋籠吊裝施工。在展開鋼筋籠標樁施工的過程中，工作人員務必要對孔位進行對準，動作盡量放緩，以免出現嚴重的碰撞問題，對后續工作造成一定的負面影響。施工人員在針對多節鋼筋籠展開吊裝操縱的時候，應當逐漸對鋼筋籠進行接長，接下來再將其緩緩地放入到孔內，工作人員需要在指定位置上對鋼筋籠進行慢慢放置。

（6）二次清孔。在灌注樁成樁之后展開第一次清空工作主要是為了能夠將樁底的沉渣徹底地清理干凈，但其本身具有一定的局限性，具體指的是在第一次清孔之后需要保障孔內泥漿的比重，以免產生塌孔或者是縮孔的現象，接下來再下鋼筋籠、導管，才能夠進行徹底的二次清孔。二次清孔應利用泥漿泵循環替漿。二次清孔對于泥漿比重有著相對較高的要求，通常需要維持在1.04-1.15范圍內，并盡可能對泥漿進行稀釋，與此同時，還要將孔底的沉渣徹底清理干凈。二次清孔的時間在30分鐘左右即可，當測定孔底沉渣在50mm以內，泥漿比重達到1.15左右的時候便可以停止二次清孔工作。完成二次清孔工作之后，工作人員需要事先采用測繩對孔深以及孔渣厚度進行測量，唯有確保其能夠同相關標準和要求相符合，才能夠進行后續的混凝土灌注工作。

（7）混凝土灌注。對于泥漿鉆孔護壁灌注樁施工來說，混凝土灌注是至關重要的環節之一，特別是對于首灌來說，直接影響著施工的有效性，施工人員需要結合自身的各方面施工經驗，并從工程的實際情況出發，精確計算好首灌量。

工作人員在實際展開施工操作的過程中，應當綜合考慮以下兩方面問題。第一方面便是時間的問題，對于混凝土灌注工作來說，時間的掌握是至關重要的內容之一。在正式展開施工操作之前，工作人員務必要對混凝土的實際使用量進行確定，同時事先準備好相應的應急措施。另一方面便是檢測問題。灌注樁達到齡期后鉆芯取樣檢測強度，以便于為后續工作的開展做好相應的準備。

2 施工質量控制要點

（1）灌注樁的垂直度。諸多因素都會對樁垂直度造成影響，包括場地具有相對較差的密實度和平整度、鉆頭箭頭間隙過大以及鉆頭一翼板有著程度不一的磨損程度等，都會對灌注樁的垂直度產生影響。在實際進行鉆進的過程中，若是遇到地下障礙物而導致鉆桿傾斜，同樣會對鉆孔垂直度造成影響，其中鉆桿的垂直度對于鉆孔的垂直度有著直接的決定作用。所以在實際開展鉆孔操作的過程中，施工人員需要對鉆桿的垂直度展開詳細全面的檢查工作，以便于當出現土層中包括大量石頭以及硬物或者是地基不穩定等情況的時候，能夠第一時間采取妥善的應對措施。當面對不穩定底層的時候，施工人員鉆孔應當盡可能選用那些自身重力大以及鉆桿剛度強的鉆機，并且要盡量使用慢檔進行操作，當完成鉆孔工作之后需要對其反復測量核實。一旦發現其未滿足相關要求規定，便要再次對其進行擴孔，并對其垂直度進行重新測量工作，確保孔垂直度的偏差能夠維持在1%的范圍內。

（2）灌注樁的孔徑。如果灌注樁的孔徑過小，便會在原有的基礎上縮小鉆孔灌注樁的截面，進而實現其本身承載能力的降低，而且還會導致鉆孔灌注樁的安全受到負面影響。但若是孔徑過大，便會使得樁上端出現過大問題，最終造成其抗壓能力被削弱。基于此，施工人員應當強化開展對于孔徑的測量以及控制工作，以保障泥漿的質量能夠同相關要求相符合，與此同時，施工人員可根據實際情況的變化適當對鉆頭的直徑進行增大，減少孔的放置時間，快速展開灌注工作。

（3）灌注樁的設備檢查。施工人員應當全面開展對于灌注樁設備的檢查工作，詳細核實包括數量、承載能力、規格、性能以及尺寸等內容，保障其完整性以及可靠性，此外還應當采用卷尺以及經緯儀等測量設備，對測沉渣機以及泥漿測定儀等配備情況進行測量，以保障相關數據的準確性。

（4）漿液配合比。當施工人員在進行泥漿制備工作的時候，應當注意漿液的配合比設計，可以在應用優質黏土和膨潤土以外，適當加入一定量的外加劑，這樣一來能夠有效提升泥漿的性能，當在黏性土中成孔的時候應當將循環漿密度維持在1.1～1.3g/cm3的范圍內而在砂土和砂卵石層中進行成孔的過程中，便應當將泥漿密度保持在1.2～1.3g/cm3范圍內，膠體率應當維持在95%以上，含砂率則需控制在4%以下，施工人員在成孔的工程中，需要對泥漿循環系統展開定期的清理工作，最大限度保障文明施工[2]。

（5）嚴控施工順序。若想切實保障泥漿鉆孔技術的應用效率和質量，務必要確保施工工序的正確性以及合理性。主要可以從以下兩方面內容著手，對施工順序進行嚴格控制。一方面，施工單位需要對當前施工現場的地質條件以及工程程施工的具體要求展開具體的明確工作，并在此基礎上確定好實際的施工順序，盡可能提升施工操作的科學性以及合理性。

另一方面，要保證每一位參與施工的工作人員掌握施工工序，并要求施工人員嚴格按照施工工序操作，以保證成孔質量，提高地基對樁基的長期抗壓能力，從而避免不均勻沉降等現象的發生。此外，施工單位應確保全部施工人員能夠對施工的各道工序進行明確掌握，同時將其嚴格落實在施工過程中，這樣一來便能夠極大程度上提升成孔的實際質量，對于地基對樁基長期抗壓能力的提升有著重要作用，有效規避各種不均勻沉降等現象出現的可能性。

3 質量通病判斷及防治措施

（1）縮徑。縮徑主要指的是局部樁身直徑未達到設計要求。在淤泥質黏性土中，液性有著相對較大的指數，土體主要以半流塑以及流塑的狀態呈現，在實際進行鉆孔的時候會出現膨脹效應，導致孔壁局部向外側突出，進而產生相應的樁身局部縮徑的問題。針對縮徑問題，主要可以采取以下幾種防治措施。首先在實際成孔的過程中應當盡量增加成孔的速度，這樣一來便能夠有效實現泥漿相對密度以及黏稠度的有效提升，讓孔壁快速形成泥皮，降低土壁膨脹現象出現的可能性。其次，施工人員可以適當選用上下反復掃孔的方式。最后，施工人員用最快的速度完成混凝土澆筑工作，此舉能夠有效減少空孔的時間。

（2）孔壁坍塌。之所以會出現孔壁坍塌的現象，主要是因為泥漿黏稠度以及比重控制不當，此外若是護筒未填實、鉆孔的速度過快等，同樣也會導致孔壁坍塌現象的出現。施工人員可以采用以下幾種防治措施。首先可以將護筒埋實，并采用黏土在護筒的四周進行密封。其次，施工人員需要結合土層的實際特點，對泥漿進行正確調配，這樣一來便能夠有效緩解孔壁坍塌的問題。最后，工作人員需要優化開展對于各道工序之間的銜接工作，在保障施工質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）鋼筋籠上浮。在實際開展混凝土施工的時候，經常會出現鋼筋籠上浮問題，出現這一現象之后便會由于其實際入樁長度難以同設計要求相符合，進而降低其樁身水平抗剪能力。一旦產生鋼筋籠上浮的問題，便會很難讓其恢復到原位，所以施工人員務必要盡可能減少其出現的可能性。防治措施如下，施工人員在實際進行混凝土澆筑的時候，需要針對導管埋深展開嚴格的控制工作，以免出現導管埋入過長的問題，與此同時還應當明確好澆筑混凝土面標高，盡量將鋼筋空底部的敏感部位都避開。若是已經出現鋼筋籠上浮的現象，便要第一時間停止混凝土澆筑操作，需要先對導管的埋入深度計算，待到計算完成后才能繼續進行澆筑。

（4）樁身強度不足。成樁以后達到養護齡期后，周邊施工停止，工作人員需要對其進行靜載實驗，試塊取樣，對樁身的承重能力混凝土強度進行檢測。樁身強度不足的表現如下，混凝土強度低、耐久性較差，嚴重制約樁身的承載能力，具體可體現在三方面內容上。首先，降低結構強度；其次，抗裂性差、產生大量寬裂縫；最后，構件變形造成基礎不均勻沉降。基于此，可以鉆孔壓漿，中心打小樁，補樁。

4 結束語

綜上所述，優化應用泥漿護壁鉆孔灌注樁技術能夠有效提升工程質量，對于其后續開展安全性與穩定性的提升有著積極的促進作用。因此相關人員務必要注重其應用要點內容，并加強對于各個環節的控制。