浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩施工 口文／余益民 据说地球从形成至今约有六十亿年的历史。在这漫 长的岁月里，地壳在内力和外力地质作用下，经历了一 钻孔的同时应在孔中注入泥浆（或原土造浆）护壁， 并使护筒的泥浆高出地下水位１－１．５ｍ。由于泥浆的密度 系列的演变过程，形成了各种类型的地质构造和地形地 貌。目前我国大陆分布的土大都是第四纪沉积物，年代 较近，还处于成岩过程的开端，不过第四纪距今也有一 百万年的历程了。而笔者所要浅谈的是还处于成岩过程 中一土中钻孔作楼房基础的过程一泥浆护壁钻孔灌注 桩施工。 其流程大致如下： ｌ选用钻孔机械设备 回转钻机是目前灌注桩施工中应用最为广泛的钻 孔机械。它由机械动力传动，配以空心钻杆和笼式钻头， 可用正循环和反循环泥浆护壁方式钻进。这种钻机具有 性能好、钻进力大、效率高、噪音和振动小、成孔质量好 等优点。比较理想。 ２施工工艺 （１）定桩位、埋设护筒 平整场地，根据建设单位提供的坐标控制点和相应 高程点，按图纸进行测量放线定桩位，桩位定好后，挖好 水源坑、排泥坑、泥浆池等设施，同时，在桩位处埋设６— ８ｍｍ厚钢板护筒（内径比孔口大１００～２００ｍｍ 埋深１～ １．５ｍ），护筒与土壁之间用粘土填实，顶部高出地面３００～ ４００ｒａｍ。 （２）钻机就位钻孔 钻机就位前先铺好枕木，并利用水平尺校正，保证 钻机平稳、牢固、对准桩中心，其偏差应小于２０ｍｍ。开钻 时宜轻压慢转，以防止钻头扰动护筒，造成漏浆，待钻头 穿过护筒底后，方可以正常速度钻进。在钻进过程中要 经常检查钻机平台水平情况，发现倾斜应及时调整，保 持成孔垂直度偏差不大于１％。 （３）泥浆护壁成孔 比水大，泥浆所产生的液柱压力可以平衡地下水压力， 并对孔壁有一定的侧压力，成为孔壁的液态支撑。同时， 泥浆中胶质颗粒在泥浆压力下，渗入孔壁表层孔隙中， 形成 一层泥皮，从而可以保护孔壁，防止塌孔。泥浆除 护壁作用之外，还具有携带土渣、润滑钻头、降低钻头发 热和减低钻头阻力等作用。 在成孔的过程中应经常观测泥浆相对密度。一般注 入的泥浆相对密度控制在１．１～１．１５，排出泥浆的密度控 制在１．２～１．４，对易塌孔的土层排出泥浆密度可增大至 １．３～１．５。此外。对泥浆的粘度应控制适当，粘度大，携带 土渣能力强，但影响钻进速度，粘度小，则不利于护壁和 排渣。泥浆中含砂率也不宜过大，否则会降低粘稠度，增 加沉淀。 （４）清理桩子Ｌ 当钻孔达到设计深度后，就应及时清孔。清孔方法： 对稳定性差的孔壁宜用泥浆循环方法排渣清孔；对土质 较好不易塌孔的，可用空气吸泥机清孔。 清孔一般分两次进行。第一次清孔是在钻进到达设 计深度后开始，一般采用正循环换浆法清孔，即将钻杆 提离孔底３００～５００ｍｍ后，就不断置换泥浆，维持正循环 清孔３０ｍｉｎ左右，确切孔内泥浆稠度和孔底沉渣厚度基 本符合设计要求后，即可将钻杆提起，进行吊放钢筋笼 工作。第二次清是在下导管后，灌注混凝土之前进行。通 常可采用泵吸反循环法清孔。清孔过程中，必须及时补 给足够泥浆，使护筒内泥浆面保持稳定。清孔结束后、灌 注混凝土前，泥浆性能指标与孔底沉渣厚度应符合规 范。 （５）吊放钢筋笼 钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形，吊放入孔时，要 对准孔位，保持垂直慢慢放入，避免碰撞孔壁，就位后钢 筋笼固定要牢靠，防止钢筋笼坠落和浇倒混凝土时上 广东科技 。 ”总第 ５ｏ期Ｊ６９ 浮。 （６）浇筑混凝土 在泥浆护壁钻孔桩施工中，常要在桩孔内充满泥浆 的的情况下浇筑混凝土，但不能直接将混凝土浇入桩孔 内的泥浆之内，而应采用导管法浇筑混凝土。 导管法浇筑混凝土过程如下：在桩孔位置组装并垂 直吊放导管入孔后，在导管上端放置橡皮球塞入管，并 混凝土漏斗装于管顶，将混凝土通过漏斗不时放入导管 内，不断提升、放低导管，起振捣、密实混凝土作用，直至 浇筑完该桩混凝土。 导管选用钢管制成，管径为２５０～３００ｒａｍ，每节管长 约３ｍ，各管节间用法兰盘螺栓连接并加橡胶密封圈，以 防漏水。 吊放导管时用提升机具来控制导管的提升与下降。 浇筑混凝土之前，先将导管下沉至距孔底约５００ｍｍ处， 再将充气橡皮球塞放入导管上端内，然后通过漏斗向导 管内浇入混凝土。第一次浇入混凝土量应经过计算，要 求浇入桩内的混凝土高度应高出导管下口１０００ １５００ｍｍ。如导管口埋入太浅，则导管内容易进入泥浆， 污染混凝土；如埋入太深，则导管内的混凝土不易排出。 当第一次浇入导管内的混凝土体积满足上述要求 时，即可打开混凝土漏斗下口，当混凝土沿导管往下将 球塞冲出导管下口，球塞浮起时，即开始陆续浇筑混凝 土，一边不断浇入混凝土，一边缓慢提升导管，一边利用 导管自身重力向下插管，使混凝土密实，来回往复，并使 导管埋入混凝土内，始终保持在适宜深度内，一般为２～ ３ｍ。同时，还应注意在导管内的混凝土柱体维持一定高 度，使作用于导管底部出口处的混凝土有一定的出口压 力，方能使混凝土向外、向上扩散，进行桩身混凝土的浇 筑。随着不断地浇筑混凝土和相应的将导管上提，可逐 节将导管顶端的管节自漏斗底部拆卸，直至该桩混凝土 浇筑完毕。 用导管法浇筑混凝土时，由于混凝土上表面始终与 泥浆接触，使桩顶部分混凝土夹杂泥浆、结构松散，桩混 凝土浇筑完成后，达到设计强度时，应以产除，故桩顶混 凝土浇筑的最终高程应高于设计标高一定高度（按规 范）。以确保桩顶上泛浆部分凿除后，桩顶设计标高处混 凝土强度满足设计要求。 ７０ ｌ广东科技 。 ’’总第 ５ａ期 Ｉ 导管法采用的混凝土骨料粒径１０～３０ｒａｍ较为适 宜，混凝土流动性要好，塌落度以１６０ ２２０ｍｍ，Ｃ２５以上 为宜。 ３施工中常见问题的处理 （１）坍孔 在流砂、软淤泥、破碎地层、松散砂层中进钻，进尺 太快或停在一处空转时间太长、转速太快一适当加大泥 浆密度，不要进尺太快，空转时间过长，轻度坍孔，加大 泥浆密度和提高水位。 （２）不进尺 钻头合金刀具安装角度不适当，刀具切土过浅，泥 浆密度过大，钻头配重过轻一重新安装刀具角度、形状、 排列方向，降低泥浆密度，加大配重。 （３）钻孔漏浆 遇到透水性强或有地下水流动的土层一适当加大 泥浆稠度，或倒入黏土慢速转动，或在回填土内掺片石、 卵石，反复冲击。 ４结束语 笔者从事建筑业二十五年有余，历经桩种若干。比 较而言一沉管灌注桩、预制桩、钻孔桩三桩种之性价比， 在相同条件下唯钻孔桩较为理想，从受力角度而言，特 别是端承桩，不易受气候变化之影响，使上部建筑过早 出现不均匀沉降，减损寿命。从经济角考虑，也是比较便 宜的。在环保降耗的今天，更是值得推崇。 （作者单位：广东省电力一局后勤管理公司）