泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的應(yīng)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(hù)壁是至關(guān)重要的組成部分，直接影響著灌注樁的實(shí)際施工質(zhì)量，基于此有必要對(duì)其展開詳細(xì)探討，以便于進(jìn)一步明確其應(yīng)用要點(diǎn)。

1 施工技術(shù)

（1）確定施工方案。根據(jù)地質(zhì)情況及基礎(chǔ)類型充分結(jié)合鉆壓以及回轉(zhuǎn)扭矩等情況，本項(xiàng)目決定采用切削的方式展開具體的鉆頭鉆進(jìn)工作。一般來(lái)說(shuō)，鉆壓的大小會(huì)影響鉆具的磨損程度以及鉆進(jìn)速度。鉆壓越大，便會(huì)增加鉆具的磨損程度，與此同時(shí)最大限度提升鉆進(jìn)速度?；诖耍┕と藛T需要充分將各方面影響因素結(jié)合起來(lái)，并在此基礎(chǔ)上科學(xué)確定鉆壓，包括施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況、灌注樁直徑、鉆具強(qiáng)度以及鉆頭形式等。鉆進(jìn)速度應(yīng)當(dāng)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(hù)壁的穩(wěn)定性。除此以外，施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況同樣會(huì)在正式施工的過程中對(duì)鉆頭的直徑產(chǎn)生直接影響，與此同時(shí)，鉆進(jìn)速度會(huì)制約著混凝土澆筑以及成孔的實(shí)際效果，所以施工人員務(wù)必要強(qiáng)化開展對(duì)于鉆進(jìn)速度的嚴(yán)格控制工作。這樣一來(lái)，便能夠有效保障好鉆進(jìn)工作的實(shí)際效率以及質(zhì)量，最終提升工程施工的實(shí)效性[1]。

（2）施工技術(shù)準(zhǔn)備。在機(jī)械的選擇上，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選用與工程現(xiàn)場(chǎng)條件相適應(yīng)的灌注樁設(shè)備，并對(duì)規(guī)格、性能以及性能等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)核實(shí)，另外還要事先準(zhǔn)備好卷尺以及經(jīng)緯儀等測(cè)量設(shè)備。其在鋼筋的選擇上，工作人員應(yīng)當(dāng)保障其直徑和級(jí)別能夠同設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)。在鋼筋實(shí)際進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)的過程中，檢查人員需要對(duì)其所涉及的相關(guān)資料進(jìn)行詳細(xì)的核實(shí)，包括出廠證書、級(jí)別、數(shù)量以及直徑等多項(xiàng)內(nèi)容，并做好鋼筋進(jìn)場(chǎng)后的試驗(yàn)檢驗(yàn)，確保符合質(zhì)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(yīng)當(dāng)優(yōu)化布置泥漿池。一方面需要在泥漿池示意圖的基礎(chǔ)上采用半挖半填的方式進(jìn)行開挖工作。另一方面則需要將鋼管架支護(hù)設(shè)置在泥漿池的四周，并用密目網(wǎng)進(jìn)行包裹。

泥漿的主要作用便在于護(hù)壁和攜渣，與此同時(shí)其還擁有著冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具以及加大水壓的作用，當(dāng)形成泥皮之后，還可以有效起到隔斷孔內(nèi)外滲流的效果，最大限度降低坍孔現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。施工人員在制備泥漿的過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔方式以及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況進(jìn)行綜合考慮，然后在此基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地控制泥漿的實(shí)際稠度。

（4）鉆孔。①準(zhǔn)備。在正式開鉆之前，工作人員需要對(duì)就位后鉆頭尺寸展開詳細(xì)的復(fù)核工作，進(jìn)而切實(shí)保障成孔后樁身的有效直徑能夠同相關(guān)設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)。②鉆孔。在鉆孔的過程中，施工人員需要結(jié)合土層之間的差異性，對(duì)相應(yīng)的鉆速以及進(jìn)尺速度展開針對(duì)性的控制工作，若是由軟土層轉(zhuǎn)變成為硬土層，便要適當(dāng)少加壓，慢鉆進(jìn)。對(duì)于易縮徑的土層來(lái)說(shuō)，施工人員應(yīng)當(dāng)增加掃孔的次數(shù)，以此有效緩解樁孔縮徑的問題。當(dāng)從硬地層鉆到軟地層之后，施工人員便可以根據(jù)實(shí)際情況，盡量增加鉆進(jìn)的速度。③清孔。當(dāng)樁孔鉆至設(shè)計(jì)深度之后，施工人員可以使鉆機(jī)孔鉆不進(jìn)尺，并對(duì)鉆頭上下活動(dòng)，進(jìn)而將孔底的泥塊打碎，泥漿泵繼續(xù)將密度相對(duì)較低的泥漿注入孔內(nèi)，以置換孔中的泥漿，確?？椎啄鄩K能夠上返，進(jìn)而將泥渣排除，盡可能降低孔內(nèi)泥漿的濃度，等到泥漿相對(duì)密度約在1.25時(shí)，工作人員便要對(duì)孔深進(jìn)行測(cè)量，在保障其能夠通要求相符合之后才能夠進(jìn)行提鉆。

（5）鋼筋籠吊裝施工。在展開鋼筋籠標(biāo)樁施工的過程中，工作人員務(wù)必要對(duì)孔位進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，動(dòng)作盡量放緩，以免出現(xiàn)嚴(yán)重的碰撞問題，對(duì)后續(xù)工作造成一定的負(fù)面影響。施工人員在針對(duì)多節(jié)鋼筋籠展開吊裝操縱的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)逐漸對(duì)鋼筋籠進(jìn)行接長(zhǎng)，接下來(lái)再將其緩緩地放入到孔內(nèi)，工作人員需要在指定位置上對(duì)鋼筋籠進(jìn)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?qū)兜椎某猎鼜氐椎厍謇砀蓛?，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(nèi)泥漿的比重，以免產(chǎn)生塌孔或者是縮孔的現(xiàn)象，接下來(lái)再下鋼筋籠、導(dǎo)管，才能夠進(jìn)行徹底的二次清孔。二次清孔應(yīng)利用泥漿泵循環(huán)替漿。二次清孔對(duì)于泥漿比重有著相對(duì)較高的要求，通常需要維持在1.04-1.15范圍內(nèi)，并盡可能對(duì)泥漿進(jìn)行稀釋，與此同時(shí)，還要將孔底的沉渣徹底清理干凈。二次清孔的時(shí)間在30分鐘左右即可，當(dāng)測(cè)定孔底沉渣在50mm以內(nèi)，泥漿比重達(dá)到1.15左右的時(shí)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(cè)繩對(duì)孔深以及孔渣厚度進(jìn)行測(cè)量，唯有確保其能夠同相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求相符合，才能夠進(jìn)行后續(xù)的混凝土灌注工作。

（7）混凝土灌注。對(duì)于泥漿鉆孔護(hù)壁灌注樁施工來(lái)說(shuō)，混凝土灌注是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一，特別是對(duì)于首灌來(lái)說(shuō)，直接影響著施工的有效性，施工人員需要結(jié)合自身的各方面施工經(jīng)驗(yàn)，并從工程的實(shí)際情況出發(fā)，精確計(jì)算好首灌量。

工作人員在實(shí)際展開施工操作的過程中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮以下兩方面問題。第一方面便是時(shí)間的問題，對(duì)于混凝土灌注工作來(lái)說(shuō)，時(shí)間的掌握是至關(guān)重要的內(nèi)容之一。在正式展開施工操作之前，工作人員務(wù)必要對(duì)混凝土的實(shí)際使用量進(jìn)行確定，同時(shí)事先準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急措施。另一方面便是檢測(cè)問題。灌注樁達(dá)到齡期后鉆芯取樣檢測(cè)強(qiáng)度，以便于為后續(xù)工作的開展做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。

2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）灌注樁的垂直度。諸多因素都會(huì)對(duì)樁垂直度造成影響，包括場(chǎng)地具有相對(duì)較差的密實(shí)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(huì)對(duì)灌注樁的垂直度產(chǎn)生影響。在實(shí)際進(jìn)行鉆進(jìn)的過程中，若是遇到地下障礙物而導(dǎo)致鉆桿傾斜，同樣會(huì)對(duì)鉆孔垂直度造成影響，其中鉆桿的垂直度對(duì)于鉆孔的垂直度有著直接的決定作用。所以在實(shí)際開展鉆孔操作的過程中，施工人員需要對(duì)鉆桿的垂直度展開詳細(xì)全面的檢查工作，以便于當(dāng)出現(xiàn)土層中包括大量石頭以及硬物或者是地基不穩(wěn)定等情況的時(shí)候，能夠第一時(shí)間采取妥善的應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)面對(duì)不穩(wěn)定底層的時(shí)候，施工人員鉆孔應(yīng)當(dāng)盡可能選用那些自身重力大以及鉆桿剛度強(qiáng)的鉆機(jī)，并且要盡量使用慢檔進(jìn)行操作，當(dāng)完成鉆孔工作之后需要對(duì)其反復(fù)測(cè)量核實(shí)。一旦發(fā)現(xiàn)其未滿足相關(guān)要求規(guī)定，便要再次對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔，并對(duì)其垂直度進(jìn)行重新測(cè)量工作，確保孔垂直度的偏差能夠維持在1%的范圍內(nèi)。

（2）灌注樁的孔徑。如果灌注樁的孔徑過小，便會(huì)在原有的基礎(chǔ)上縮小鉆孔灌注樁的截面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其本身承載能力的降低，而且還會(huì)導(dǎo)致鉆孔灌注樁的安全受到負(fù)面影響。但若是孔徑過大，便會(huì)使得樁上端出現(xiàn)過大問題，最終造成其抗壓能力被削弱?；诖?，施工人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化開展對(duì)于孔徑的測(cè)量以及控制工作，以保障泥漿的質(zhì)量能夠同相關(guān)要求相符合，與此同時(shí)，施工人員可根據(jù)實(shí)際情況的變化適當(dāng)對(duì)鉆頭的直徑進(jìn)行增大，減少孔的放置時(shí)間，快速展開灌注工作。

（3）灌注樁的設(shè)備檢查。施工人員應(yīng)當(dāng)全面開展對(duì)于灌注樁設(shè)備的檢查工作，詳細(xì)核實(shí)包括數(shù)量、承載能力、規(guī)格、性能以及尺寸等內(nèi)容，保障其完整性以及可靠性，此外還應(yīng)當(dāng)采用卷尺以及經(jīng)緯儀等測(cè)量設(shè)備，對(duì)測(cè)沉渣機(jī)以及泥漿測(cè)定儀等配備情況進(jìn)行測(cè)量，以保障相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（4）漿液配合比。當(dāng)施工人員在進(jìn)行泥漿制備工作的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注意漿液的配合比設(shè)計(jì)，可以在應(yīng)用優(yōu)質(zhì)黏土和膨潤(rùn)土以外，適當(dāng)加入一定量的外加劑，這樣一來(lái)能夠有效提升泥漿的性能，當(dāng)在黏性土中成孔的時(shí)候應(yīng)當(dāng)將循環(huán)漿密度維持在1.1～1.3g/cm3的范圍內(nèi)而在砂土和砂卵石層中進(jìn)行成孔的過程中，便應(yīng)當(dāng)將泥漿密度保持在1.2～1.3g/cm3范圍內(nèi)，膠體率應(yīng)當(dāng)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(duì)泥漿循環(huán)系統(tǒng)展開定期的清理工作，最大限度保障文明施工[2]。

（5）嚴(yán)控施工順序。若想切實(shí)保障泥漿鉆孔技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量，務(wù)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(nèi)容著手，對(duì)施工順序進(jìn)行嚴(yán)格控制。一方面，施工單位需要對(duì)當(dāng)前施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)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(chǔ)上確定好實(shí)際的施工順序，盡可能提升施工操作的科學(xué)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(yán)格按照施工工序操作，以保證成孔質(zhì)量，提高地基對(duì)樁基的長(zhǎng)期抗壓能力，從而避免不均勻沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。此外，施工單位應(yīng)確保全部施工人員能夠?qū)κ┕さ母鞯拦ば蜻M(jìn)行明確掌握，同時(shí)將其嚴(yán)格落實(shí)在施工過程中，這樣一來(lái)便能夠極大程度上提升成孔的實(shí)際質(zhì)量，對(duì)于地基對(duì)樁基長(zhǎng)期抗壓能力的提升有著重要作用，有效規(guī)避各種不均勻沉降等現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性。

3 質(zhì)量通病判斷及防治措施

（1）縮徑?？s徑主要指的是局部樁身直徑未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在淤泥質(zhì)黏性土中，液性有著相對(duì)較大的指數(shù)，土體主要以半流塑以及流塑的狀態(tài)呈現(xiàn)，在實(shí)際進(jìn)行鉆孔的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)膨脹效應(yīng)，導(dǎo)致孔壁局部向外側(cè)突出，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的樁身局部縮徑的問題。針對(duì)縮徑問題，主要可以采取以下幾種防治措施。首先在實(shí)際成孔的過程中應(yīng)當(dāng)盡量增加成孔的速度，這樣一來(lái)便能夠有效實(shí)現(xiàn)泥漿相對(duì)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(xiàn)象出現(xiàn)的可能性。其次，施工人員可以適當(dāng)選用上下反復(fù)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(shí)間。

（2）孔壁坍塌。之所以會(huì)出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象，主要是因?yàn)槟酀{黏稠度以及比重控制不當(dāng)，此外若是護(hù)筒未填實(shí)、鉆孔的速度過快等，同樣也會(huì)導(dǎo)致孔壁坍塌現(xiàn)象的出現(xiàn)。施工人員可以采用以下幾種防治措施。首先可以將護(hù)筒埋實(shí)，并采用黏土在護(hù)筒的四周進(jìn)行密封。其次，施工人員需要結(jié)合土層的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)泥漿進(jìn)行正確調(diào)配，這樣一來(lái)便能夠有效緩解孔壁坍塌的問題。最后，工作人員需要優(yōu)化開展對(duì)于各道工序之間的銜接工作，在保障施工質(zhì)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(shí)際開展混凝土施工的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鋼筋籠上浮問題，出現(xiàn)這一現(xiàn)象之后便會(huì)由于其實(shí)際入樁長(zhǎng)度難以同設(shè)計(jì)要求相符合，進(jìn)而降低其樁身水平抗剪能力。一旦產(chǎn)生鋼筋籠上浮的問題，便會(huì)很難讓其恢復(fù)到原位，所以施工人員務(wù)必要盡可能減少其出現(xiàn)的可能性。防治措施如下，施工人員在實(shí)際進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，需要針對(duì)導(dǎo)管埋深展開嚴(yán)格的控制工作，以免出現(xiàn)導(dǎo)管埋入過長(zhǎng)的問題，與此同時(shí)還應(yīng)當(dāng)明確好澆筑混凝土面標(biāo)高，盡量將鋼筋空底部的敏感部位都避開。若是已經(jīng)出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象，便要第一時(shí)間停止混凝土澆筑操作，需要先對(duì)導(dǎo)管的埋入深度計(jì)算，待到計(jì)算完成后才能繼續(xù)進(jìn)行澆筑。

（4）樁身強(qiáng)度不足。成樁以后達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期后，周邊施工停止，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行靜載實(shí)驗(yàn)，試塊取樣，對(duì)樁身的承重能力混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。樁身強(qiáng)度不足的表現(xiàn)如下，混凝土強(qiáng)度低、耐久性較差，嚴(yán)重制約樁身的承載能力，具體可體現(xiàn)在三方面內(nèi)容上。首先，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；其次，抗裂性差、產(chǎn)生大量寬裂縫；最后，構(gòu)件變形造成基礎(chǔ)不均勻沉降?；诖耍梢糟@孔壓漿，中心打小樁，補(bǔ)樁。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，優(yōu)化應(yīng)用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁技術(shù)能夠有效提升工程質(zhì)量，對(duì)于其后續(xù)開展安全性與穩(wěn)定性的提升有著積極的促進(jìn)作用。因此相關(guān)人員務(wù)必要注重其應(yīng)用要點(diǎn)內(nèi)容，并加強(qiáng)對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的控制。