建筑工程施工中泥漿技術的應用探究

劉敏學

（青島鼎基建筑工程有限公司，山東 青島 266000）

灌注樁鉆孔技術是建筑工程的重要分部分項工程，其具有護壁作用，可以有效起到防滲水的作用，泥漿水位相較于地下水位會更高，對鉆孔周圍和孔壁水土壓力達到平衡效果。另外也可以令土渣達到懸浮效果，將土渣帶出樁孔，防止對樁底沉渣厚度造成較大影響。下面將以一處醫(yī)院綜合樓為例，討論建筑工程中泥漿技術的施工要點。

1 工程概況

某工程為醫(yī)院綜合樓，總建筑面積84264m2，地上20 層，地下2 層，基坑面積4194m2，應用鉆孔灌注樁技術，直徑750mm，長度為26m，選擇30m 樁端持力層。

1.1 樁端后壓降加固機理分析

樁端后注漿技術是當樁身混凝土在預定強度基礎上，通過高壓注漿泵將水泥漿液泵入預埋注漿管中的技術。當漿液向樁端虛尖中不斷滲透，混凝土的強度也會不斷提升。在注漿量提升的同時，樁端承壓面積也會有所提升，進而提高樁身承載力。

泥漿應具備以下性質：第一，應當具備較強物理穩(wěn)定性，泥漿在靜置較長時間過后，不能引起物理性質的較強變化，也不會因為重力原因產生沉淀現象。第二，應具備較強化學穩(wěn)定性，若其中混入水泥，不會因此產生較大污染現象。第三，應保證比重合適。正常情況下，泥漿適當提高比重，增加孔內護壁的穩(wěn)定性，但是若比重超出標準，也可能降低泥漿泵的工作能力，對混凝土的正常灌注過程也會產生較大影響。第四，應具備理想的觸變性。泥漿在流動狀態(tài)下，阻力不能過大，避免對正常泵送產生影響。第五，應具備較強分離性，可以輕松從旋轉器中分離，且在制備過程中不能出現氣泡。

1.2 施工要求

鉆孔泥漿造漿的原料為水和粘性土，如果泥漿濃度未能和技術要求相符，可以在泥漿中加入純堿，令泥漿護壁能力得到提升。此外，清孔階段，到澆筑混凝土之前，應重視泥漿的置換。針對現場的廢泥漿，應當堅持適當回收的原則，清除廢泥漿雜質之后，并適當利用，將工程成本投入降至最低。如果泥漿和鉆渣失去二次利用價值，可以在自然脫水之后，向建筑垃圾堆處運送[1]。

1.3 施工技術

1.3.1 護筒設置

現場護筒的埋設應保證足夠的穩(wěn)定性和準確性，以樁位中線為標準控制護筒中心，誤差方面，平面誤差最大值應控制在25mm 以下，豎直線傾斜應控制在1%以下。護筒的埋設應利用鉆機，若碰到石頭等堅硬的障礙物，應當先通過機械或人工方式進行清除，防止延誤工期，護筒附近與底部的粘質土在回填夯實時應遵循分層原則逐步進行。具體埋深應當結合建筑施工環(huán)境地質條件與設計要求確定。護筒連接位置，筒中不能存在突出現象，且具備一定耐拉性，不能有漏水現象。

1.3.2 鉆孔施工

正式開孔施工之前，應當結合建設單位提供的現場地質情況，做好定位放樣工作，將定位樁設置在護筒之外，以便后續(xù)隨時對孔位進行檢查。鉆機安裝之后，應控制鉆機頂部與底座的平穩(wěn)性，鉆進過程不能出現沉陷或位移現象，一旦出現，應當第一時間停止施工并處理故障。鉆孔階段應當保證連續(xù)性，為此應安排不同的施工人員輪流施工，并依照相關要求，檢測和鉆孔泥漿強，高度重視地層結構變化情況，適當撈取渣樣，和地質剖面情況核對。鉆進時應堅持正循環(huán)原則，準確確定開孔孔位，鉆進初始速度應保持緩慢，當鉆頭進入地層之后，才能逐漸提升速度。鉆進位置應和井位保持一致，才能向內鉆進，鉆進時應嚴格控制鉆孔垂直度。

鉆孔排渣時，不僅應重視孔內水位達到相關要求，而且泥漿粘度和泥漿密度同樣應當符合要求。如果遇到事故，例如異常冒漿、塌孔、斜孔等情況，涉及停鉆現象，應當向孔外提出鉆頭[2]。

1.3.3 清孔

以設計深度控制鉆孔實際深度，當兩者符合之時，應當將鉆進過程停下，適當提高鉆桿，令鉆頭保持適當空轉，鉆頭和底部之間的距離應在15cm 左右，令新泥漿控制在鉆桿底部，達到置換鉆孔內泥漿到孔外的目的。需要注意的是，孔底小于50cm 泥漿，其相對密度應在1.25 以下，含砂率不能超過8%，黏度應不大于28S。進行混凝土灌注操作之前，端承樁厚度應不超過5cm，摩擦樁厚度應不超過30cm。由于二次情況涉及導管和鋼筋籠的安放等步驟，會產生較長時間，也會出現新沉渣，因此二次清孔應嚴格控制厚度。結束清孔操作之后，應第一時間將導管放入孔中，并在鉆孔中間處固定導管，避免對后續(xù)混凝土的澆筑帶來負面影響。

1.3.4 灌注混凝土

下放導管之后應當第一時間進行混凝土澆筑操作，具體要求：第一，制作鋼筋骨架應當依照嚴格遵循設計要求；第二，骨架吊入應用吊車進行吊裝，標準為8-16T；第三，第一批向水下灌入的混凝土，應和導管埋置深度相符合，并達到導管底部的填充需求。以3-5m為標準控制導管埋深，在混凝土下落之后，全程不間斷灌注；第四，孔中的混凝土面位置應隨時測探，以便對導管深度進行及時調整；第五，灌注樁頂標高相較于設計標高，應超出50-100cm，避免混凝土強度受到影響[3]。

1.4 施工流程

在鉆孔機就位之后，即可以開始鉆孔操作，向孔中注入泥漿，下套管之后繼續(xù)鉆孔，排渣清孔之后完成鋼筋籠的吊放，將混凝土導管插入孔中，完成混凝土的澆筑，將導管拔出，插好樁頂鋼筋。

具體來說，鉆孔機就位時應保證自身平穩(wěn)性，不能有異常位移或傾斜現象。可在機管或機架上通過設置標尺的方式，達到控制鉆孔深度的目的，為后續(xù)相關施工數據的記錄提供方便。

鉆孔和注漿過程，應重視機架挺桿的調整，通過對位圈的作用對準樁位，鉆進出土的位置深度應達到要求，將預備的泥漿調入孔中，繼續(xù)進鉆操作。

下套管時應以大約5m 的距離控制鉆孔深度，將鉆頭適當提起后下套管。套管直徑和鉆頭相比應超出10cm，在埋設套管時應保證位置的準確性和穩(wěn)定性，并用粘土填實孔壁和套管之間。以5cm 為標準控制套管中心和樁孔中心線之間的偏差。若土質為粘性土，則套管埋設深度應控制在1m 以下；若土質為砂土，則應埋設深度應在1.5m 以下，孔內泥漿面相較于地下水位應超出1m。在繼續(xù)鉆孔時，應當重視表層土的穩(wěn)定性，不能因為土體周圍的振動力，出現坍塌現象，鉆孔階段應嚴格控制泥漿水位的穩(wěn)定性。到達持力層時，如果設計沒有其他要求，可以在原有基礎上繼續(xù)鉆進1m，同時重視泥漿相對密度的測定[4]。

孔底清理和排渣施工要求：如果土質為粉質粘土，可向途中注入清水，以原土為原料，達到造漿護壁的效果，以1.1-1.2 的標準控制泥漿相對密度。若土質為砂土，則泥漿相對密度的標準可以適當放寬，低于1.3即可。鋼筋籠吊放環(huán)節(jié)，吊放之前應當將砂漿墊塊固定好，和孔位高度對準，保證穩(wěn)定性，下沉速度應盡量放緩，當鋼筋籠位置達到設計要求時，第一時間固定鋼筋籠，避免鋼筋籠出現上浮現象。射水操作停止后，應第一時間進行混凝土的澆筑，在混凝土高度增長的同時，混凝土表面會出現孔內沉渣，連同泥漿向溝槽中排放。導管底部應在混凝土中1m 左右（上下誤差不超過0.2m），首節(jié)底管長度應不低于4m。

混凝土配制同樣是泥漿施工技術需要重視的重中之重，配制方案應和試驗結果高度結合，基于設計強度確定試配強度，通常在11%-14%，水灰比應控制在0.6 以下。混凝土應具備較好的和易性，澆筑階段的坍落度應在17-21cm 之間。為保證混凝土堆更易形成，澆注最初階段應以15cm 為標準控制混凝土坍落度（上下誤差不超過1cm）。當混凝土澆筑和樁頂距離保持一致時，應第一時間將導管拔出。樁頂鋼筋的插入應當全程保持垂直，保護層與錨固長度應足夠，避免出現偏斜現象。如果遇到雨天，為避免施工現場大量積水影響正常施工進程的推薦，以及施工產品的質量，應當提前修建排水設施，避免樁孔中流入雨水。

2 建筑工程施工質量控制措施

灌注樁混凝土強度應達到設計要求，并符合施工規(guī)范。另外，鋼筋籠主筋間距、直徑的允許偏差均為10mm，通過尺量檢查方法進行檢驗；鋼筋籠箍筋間距允許偏差為20mm，通過尺量檢查方法進行檢驗；鋼筋籠長度允許偏差為100mm，通過尺量檢查方法進行檢驗；垂直度允許偏差為樁長的1%，可通過尺量或吊線檢查方式進行檢驗。

鋼筋籠的質量，是影響施工總體質量的關鍵要素。無論是在運輸、制作還是安裝的階段，應嚴格注意鋼筋籠是否存在變形現象，避免出現樁傾斜與位移現象，同時應當對樁縱橫水平偏差進行充分檢查。吊入樁孔之后應嚴格固定位置，避免出現上浮現象。在澆筑混凝土以及運輸鋼筋籠階段，應注意對高程樁和軸線樁的保護，同時加強對誤差的校核。針對樁頭外部的主筋插鐵，應當加強保護，保證插鐵的平直性，也不能出現壓斷現象。如果混凝土強度在5MPa 以下，不能對其進行碾壓，避免損壞樁頭。

在泥漿護壁成孔時，應當充分勘察現場土質實際情況，結合實際情況控制鉆進速度、供水量、鉆機負荷、成孔質量等，并以低于0.25m/h 為標準控制水下混凝土面的上升速度。澆筑階段，導管深入混凝土的深度應在1m 以下。施工階段應重視膠體率、含砂率、粘度、泥漿密度等參數的測定，通常膠體率應在90%以上，含砂率在5%-7%之間，黏度在19-21s 之間[5]。

3 注漿過程中的問題解決思路

3.1 注漿管堵塞

如果在注漿時，壓力超過10Mpa，但是注漿噴頭仍然無法打開，或者注漿管出現堵塞現象，可重新選擇暢通導管，向樁端壓入水泥漿量，將注漿數量補足。針對樁不通的現象，應加強補注漿。如果開始注漿時，發(fā)現樁頂部有嚴重翻漿現象，應當第一時間停止注漿，并針對性進行檢查，判斷是注漿管堵塞還是接頭漏漿所導致，適當進行補救。

3.2 出現冒漿

注漿階段有一定概率出現樁側或其他位置冒漿的情況，需要注意的是，如果水泥漿液冒出位置為地面，則證明樁底水泥漿液趨于飽和，可停止操作；如果冒漿位置在樁側壁，說明注漿量和設計要求十分接近，同樣可停下注漿操作；如果從冒漿位置為樁側，而且尚未大量注漿，可用清水充分清洗注漿管，待水泥漿液凝固之后繼續(xù)注漿。

3.3 補注漿方案

如果因為注漿管堵塞原因，導致樁內無法壓入漿液，應采取補注漿方案。補注漿工作需要在結束注漿工作之后一并進行，具體而言，應當采用地質勘察鉆機在樁壁位置鉆孔，孔徑需超過9cm，樁壁高度需在25cm 左右。相較于樁端，鉆孔深度應超出45cm 左右（上下誤差不超過5cm）。注漿管和注漿器移動下放至孔中，以0.5 為標準控制水灰比，保證封孔水泥漿液質量達到要求，將早強劑摻入其中，水泥漿液達到超過3 天的凝固期之后，依照注漿工藝要求壓入漿液。

4 現場安全文明施工要求

現場以安全生產為第一原則，貫徹安全第一的生產方針，力求工地施工達到安全標準。現場施工人員應將施工安全要求牢記心中，保障現場行車安全，防止發(fā)生重大勞動安全事故。項目部應安排專人指揮泥漿運輸環(huán)節(jié)，特別是在夜間施工階段，更加不能放松檢查工作。若發(fā)現現場存在跑漿現象，應當第一時間停止排漿，組織專人修復管道，當管道并無異常障礙時，再重新排漿。

針對現場施工人員，應重視安全教育，加強施工人員對相關施工規(guī)章制度的學習和認識，從而以思想引領行動，進一步提高施工流程的嚴謹性。對于工地上的特崗人員，應貫徹持證上崗制度，加強對技術操作的考核。現場安全員應加強巡查，明確事故隱患，組織人手針對性集中解決，依照相關制度要求，找到第一責任人。針對現場施工工序，施工人員應嚴格落實“三檢”制度，對施工中存在的各項問題進行集中改正，實現施工質量的有效提升。在施工現場的高危地帶，應當設置醒目的標語，起到有效的提醒作用。尤其在泥漿池附近，應嚴格控制無關人員的靠近，避免發(fā)生危險。

針對現場設備，應重視設備的檢修，避免因設備故障影響正常施工。現場管理和作業(yè)規(guī)程應達到標準化水平，依照相關規(guī)定有效落實各項施工要求。

5 結語

綜上所述，泥漿技術是建筑工程各項施工工序的重中之重，相關施工人員應嚴格依照設計要求，控制泥漿技術的施工質量，并貫徹安全施工和文明施工等相關要求，實現建筑工程施工質量的提升。