建筑工程施工中泥漿技術(shù)的應(yīng)用探究

劉敏學(xué)

（青島鼎基建筑工程有限公司，山東 青島 266000）

灌注樁鉆孔技術(shù)是建筑工程的重要分部分項(xiàng)工程，其具有護(hù)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(huì)更高，對(duì)鉆孔周圍和孔壁水土壓力達(dá)到平衡效果。另外也可以令土渣達(dá)到懸浮效果，將土渣帶出樁孔，防止對(duì)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(shù)的施工要點(diǎn)。

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(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，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(jī)理分析

樁端后注漿技術(shù)是當(dāng)樁身混凝土在預(yù)定強(qiáng)度基礎(chǔ)上，通過高壓注漿泵將水泥漿液泵入預(yù)埋注漿管中的技術(shù)。當(dāng)漿液向樁端虛尖中不斷滲透，混凝土的強(qiáng)度也會(huì)不斷提升。在注漿量提升的同時(shí)，樁端承壓面積也會(huì)有所提升，進(jìn)而提高樁身承載力。

泥漿應(yīng)具備以下性質(zhì)：第一，應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)物理穩(wěn)定性，泥漿在靜置較長時(shí)間過后，不能引起物理性質(zhì)的較強(qiáng)變化，也不會(huì)因?yàn)橹亓υ虍a(chǎn)生沉淀現(xiàn)象。第二，應(yīng)具備較強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性，若其中混入水泥，不會(huì)因此產(chǎn)生較大污染現(xiàn)象。第三，應(yīng)保證比重合適。正常情況下，泥漿適當(dāng)提高比重，增加孔內(nèi)護(hù)壁的穩(wěn)定性，但是若比重超出標(biāo)準(zhǔn)，也可能降低泥漿泵的工作能力，對(duì)混凝土的正常灌注過程也會(huì)產(chǎn)生較大影響。第四，應(yīng)具備理想的觸變性。泥漿在流動(dòng)狀態(tài)下，阻力不能過大，避免對(duì)正常泵送產(chǎn)生影響。第五，應(yīng)具備較強(qiáng)分離性，可以輕松從旋轉(zhuǎn)器中分離，且在制備過程中不能出現(xiàn)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(shù)要求相符，可以在泥漿中加入純堿，令泥漿護(hù)壁能力得到提升。此外，清孔階段，到澆筑混凝土之前，應(yīng)重視泥漿的置換。針對(duì)現(xiàn)場的廢泥漿，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持適當(dāng)回收的原則，清除廢泥漿雜質(zhì)之后，并適當(dāng)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(jià)值，可以在自然脫水之后，向建筑垃圾堆處運(yùn)送[1]。

1.3 施工技術(shù)

1.3.1 護(hù)筒設(shè)置

現(xiàn)場護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)保證足夠的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，以樁位中線為標(biāo)準(zhǔn)控制護(hù)筒中心，誤差方面，平面誤差最大值應(yīng)控制在25mm 以下，豎直線傾斜應(yīng)控制在1%以下。護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)利用鉆機(jī)，若碰到石頭等堅(jiān)硬的障礙物，應(yīng)當(dāng)先通過機(jī)械或人工方式進(jìn)行清除，防止延誤工期，護(hù)筒附近與底部的粘質(zhì)土在回填夯實(shí)時(shí)應(yīng)遵循分層原則逐步進(jìn)行。具體埋深應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑施工環(huán)境地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)要求確定。護(hù)筒連接位置，筒中不能存在突出現(xiàn)象，且具備一定耐拉性，不能有漏水現(xiàn)象。

1.3.2 鉆孔施工

正式開孔施工之前，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建設(shè)單位提供的現(xiàn)場地質(zhì)情況，做好定位放樣工作，將定位樁設(shè)置在護(hù)筒之外，以便后續(xù)隨時(shí)對(duì)孔位進(jìn)行檢查。鉆機(jī)安裝之后，應(yīng)控制鉆機(jī)頂部與底座的平穩(wěn)性，鉆進(jìn)過程不能出現(xiàn)沉陷或位移現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間停止施工并處理故障。鉆孔階段應(yīng)當(dāng)保證連續(xù)性，為此應(yīng)安排不同的施工人員輪流施工，并依照相關(guān)要求，檢測和鉆孔泥漿強(qiáng)，高度重視地層結(jié)構(gòu)變化情況，適當(dāng)撈取渣樣，和地質(zhì)剖面情況核對(duì)。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持正循環(huán)原則，準(zhǔn)確確定開孔孔位，鉆進(jìn)初始速度應(yīng)保持緩慢，當(dāng)鉆頭進(jìn)入地層之后，才能逐漸提升速度。鉆進(jìn)位置應(yīng)和井位保持一致，才能向內(nèi)鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔垂直度。

鉆孔排渣時(shí)，不僅應(yīng)重視孔內(nèi)水位達(dá)到相關(guān)要求，而且泥漿粘度和泥漿密度同樣應(yīng)當(dāng)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(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)向孔外提出鉆頭[2]。

1.3.3 清孔

以設(shè)計(jì)深度控制鉆孔實(shí)際深度，當(dāng)兩者符合之時(shí)，應(yīng)當(dāng)將鉆進(jìn)過程停下，適當(dāng)提高鉆桿，令鉆頭保持適當(dāng)空轉(zhuǎn)，鉆頭和底部之間的距離應(yīng)在15cm 左右，令新泥漿控制在鉆桿底部，達(dá)到置換鉆孔內(nèi)泥漿到孔外的目的。需要注意的是，孔底小于50cm 泥漿，其相對(duì)密度應(yīng)在1.25 以下，含砂率不能超過8%，黏度應(yīng)不大于28S。進(jìn)行混凝土灌注操作之前，端承樁厚度應(yīng)不超過5cm，摩擦樁厚度應(yīng)不超過30cm。由于二次情況涉及導(dǎo)管和鋼筋籠的安放等步驟，會(huì)產(chǎn)生較長時(shí)間，也會(huì)出現(xiàn)新沉渣，因此二次清孔應(yīng)嚴(yán)格控制厚度。結(jié)束清孔操作之后，應(yīng)第一時(shí)間將導(dǎo)管放入孔中，并在鉆孔中間處固定導(dǎo)管，避免對(duì)后續(xù)混凝土的澆筑帶來負(fù)面影響。

1.3.4 灌注混凝土

下放導(dǎo)管之后應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間進(jìn)行混凝土澆筑操作，具體要求：第一，制作鋼筋骨架應(yīng)當(dāng)依照嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求；第二，骨架吊入應(yīng)用吊車進(jìn)行吊裝，標(biāo)準(zhǔn)為8-16T；第三，第一批向水下灌入的混凝土，應(yīng)和導(dǎo)管埋置深度相符合，并達(dá)到導(dǎo)管底部的填充需求。以3-5m為標(biāo)準(zhǔn)控制導(dǎo)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(yīng)隨時(shí)測探，以便對(duì)導(dǎo)管深度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；第五，灌注樁頂標(biāo)高相較于設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)超出50-100cm，避免混凝土強(qiáng)度受到影響[3]。

1.4 施工流程

在鉆孔機(jī)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(dǎo)管插入孔中，完成混凝土的澆筑，將導(dǎo)管拔出，插好樁頂鋼筋。

具體來說，鉆孔機(jī)就位時(shí)應(yīng)保證自身平穩(wěn)性，不能有異常位移或傾斜現(xiàn)象?？稍跈C(jī)管或機(jī)架上通過設(shè)置標(biāo)尺的方式，達(dá)到控制鉆孔深度的目的，為后續(xù)相關(guān)施工數(shù)據(jù)的記錄提供方便。

鉆孔和注漿過程，應(yīng)重視機(jī)架挺桿的調(diào)整，通過對(duì)位圈的作用對(duì)準(zhǔn)樁位，鉆進(jìn)出土的位置深度應(yīng)達(dá)到要求，將預(yù)備的泥漿調(diào)入孔中，繼續(xù)進(jìn)鉆操作。

下套管時(shí)應(yīng)以大約5m 的距離控制鉆孔深度，將鉆頭適當(dāng)提起后下套管。套管直徑和鉆頭相比應(yīng)超出10cm，在埋設(shè)套管時(shí)應(yīng)保證位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并用粘土填實(shí)孔壁和套管之間。以5cm 為標(biāo)準(zhǔn)控制套管中心和樁孔中心線之間的偏差。若土質(zhì)為粘性土，則套管埋設(shè)深度應(yīng)控制在1m 以下；若土質(zhì)為砂土，則應(yīng)埋設(shè)深度應(yīng)在1.5m 以下，孔內(nèi)泥漿面相較于地下水位應(yīng)超出1m。在繼續(xù)鉆孔時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視表層土的穩(wěn)定性，不能因?yàn)橥馏w周圍的振動(dòng)力，出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，鉆孔階段應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿水位的穩(wěn)定性。到達(dá)持力層時(shí)，如果設(shè)計(jì)沒有其他要求，可以在原有基礎(chǔ)上繼續(xù)鉆進(jìn)1m，同時(shí)重視泥漿相對(duì)密度的測定[4]。

孔底清理和排渣施工要求：如果土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，可向途中注入清水，以原土為原料，達(dá)到造漿護(hù)壁的效果，以1.1-1.2 的標(biāo)準(zhǔn)控制泥漿相對(duì)密度。若土質(zhì)為砂土，則泥漿相對(duì)密度的標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)放寬，低于1.3即可。鋼筋籠吊放環(huán)節(jié)，吊放之前應(yīng)當(dāng)將砂漿墊塊固定好，和孔位高度對(duì)準(zhǔn)，保證穩(wěn)定性，下沉速度應(yīng)盡量放緩，當(dāng)鋼筋籠位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，第一時(shí)間固定鋼筋籠，避免鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。射水操作停止后，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行混凝土的澆筑，在混凝土高度增長的同時(shí)，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)孔內(nèi)沉渣，連同泥漿向溝槽中排放。導(dǎo)管底部應(yīng)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(yīng)不低于4m。

混凝土配制同樣是泥漿施工技術(shù)需要重視的重中之重，配制方案應(yīng)和試驗(yàn)結(jié)果高度結(jié)合，基于設(shè)計(jì)強(qiáng)度確定試配強(qiáng)度，通常在11%-14%，水灰比應(yīng)控制在0.6 以下?；炷翍?yīng)具備較好的和易性，澆筑階段的坍落度應(yīng)在17-21cm 之間。為保證混凝土堆更易形成，澆注最初階段應(yīng)以15cm 為標(biāo)準(zhǔn)控制混凝土坍落度（上下誤差不超過1cm）。當(dāng)混凝土澆筑和樁頂距離保持一致時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間將導(dǎo)管拔出。樁頂鋼筋的插入應(yīng)當(dāng)全程保持垂直，保護(hù)層與錨固長度應(yīng)足夠，避免出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象。如果遇到雨天，為避免施工現(xiàn)場大量積水影響正常施工進(jìn)程的推薦，以及施工產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)提前修建排水設(shè)施，避免樁孔中流入雨水。

2 建筑工程施工質(zhì)量控制措施

灌注樁混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)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(jìn)行檢驗(yàn)；鋼筋籠箍筋間距允許偏差為20mm，通過尺量檢查方法進(jìn)行檢驗(yàn)；鋼筋籠長度允許偏差為100mm，通過尺量檢查方法進(jìn)行檢驗(yàn)；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(jìn)行檢驗(yàn)。

鋼筋籠的質(zhì)量，是影響施工總體質(zhì)量的關(guān)鍵要素。無論是在運(yùn)輸、制作還是安裝的階段，應(yīng)嚴(yán)格注意鋼筋籠是否存在變形現(xiàn)象，避免出現(xiàn)樁傾斜與位移現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)樁縱橫水平偏差進(jìn)行充分檢查。吊入樁孔之后應(yīng)嚴(yán)格固定位置，避免出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。在澆筑混凝土以及運(yùn)輸鋼筋籠階段，應(yīng)注意對(duì)高程樁和軸線樁的保護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)誤差的校核。針對(duì)樁頭外部的主筋插鐵，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)保護(hù)，保證插鐵的平直性，也不能出現(xiàn)壓斷現(xiàn)象。如果混凝土強(qiáng)度在5MPa 以下，不能對(duì)其進(jìn)行碾壓，避免損壞樁頭。

在泥漿護(hù)壁成孔時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分勘察現(xiàn)場土質(zhì)實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)際情況控制鉆進(jìn)速度、供水量、鉆機(jī)負(fù)荷、成孔質(zhì)量等，并以低于0.25m/h 為標(biāo)準(zhǔn)控制水下混凝土面的上升速度。澆筑階段，導(dǎo)管深入混凝土的深度應(yīng)在1m 以下。施工階段應(yīng)重視膠體率、含砂率、粘度、泥漿密度等參數(shù)的測定，通常膠體率應(yīng)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(shí)，壓力超過10Mpa，但是注漿噴頭仍然無法打開，或者注漿管出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，可重新選擇暢通導(dǎo)管，向樁端壓入水泥漿量，將注漿數(shù)量補(bǔ)足。針對(duì)樁不通的現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)補(bǔ)注漿。如果開始注漿時(shí)，發(fā)現(xiàn)樁頂部有嚴(yán)重翻漿現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間停止注漿，并針對(duì)性進(jìn)行檢查，判斷是注漿管堵塞還是接頭漏漿所導(dǎo)致，適當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)救。

3.2 出現(xiàn)冒漿

注漿階段有一定概率出現(xiàn)樁側(cè)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(cè)壁，說明注漿量和設(shè)計(jì)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(cè)，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(bǔ)注漿方案

如果因?yàn)樽{管堵塞原因，導(dǎo)致樁內(nèi)無法壓入漿液，應(yīng)采取補(bǔ)注漿方案。補(bǔ)注漿工作需要在結(jié)束注漿工作之后一并進(jìn)行，具體而言，應(yīng)當(dāng)采用地質(zhì)勘察鉆機(jī)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(yīng)超出45cm 左右（上下誤差不超過5cm）。注漿管和注漿器移動(dòng)下放至孔中，以0.5 為標(biāo)準(zhǔn)控制水灰比，保證封孔水泥漿液質(zhì)量達(dá)到要求，將早強(qiáng)劑摻入其中，水泥漿液達(dá)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(xiàn)場安全文明施工要求

現(xiàn)場以安全生產(chǎn)為第一原則，貫徹安全第一的生產(chǎn)方針，力求工地施工達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場施工人員應(yīng)將施工安全要求牢記心中，保障現(xiàn)場行車安全，防止發(fā)生重大勞動(dòng)安全事故。項(xiàng)目部應(yīng)安排專人指揮泥漿運(yùn)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(xiàn)現(xiàn)場存在跑漿現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間停止排漿，組織專人修復(fù)管道，當(dāng)管道并無異常障礙時(shí)，再重新排漿。

針對(duì)現(xiàn)場施工人員，應(yīng)重視安全教育，加強(qiáng)施工人員對(duì)相關(guān)施工規(guī)章制度的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，從而以思想引領(lǐng)行動(dòng)，進(jìn)一步提高施工流程的嚴(yán)謹(jǐn)性。對(duì)于工地上的特崗人員，應(yīng)貫徹持證上崗制度，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)操作的考核?，F(xiàn)場安全員應(yīng)加強(qiáng)巡查，明確事故隱患，組織人手針對(duì)性集中解決，依照相關(guān)制度要求，找到第一責(zé)任人。針對(duì)現(xiàn)場施工工序，施工人員應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)“三檢”制度，對(duì)施工中存在的各項(xiàng)問題進(jìn)行集中改正，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的有效提升。在施工現(xiàn)場的高危地帶，應(yīng)當(dāng)設(shè)置醒目的標(biāo)語，起到有效的提醒作用。尤其在泥漿池附近，應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)人員的靠近，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

針對(duì)現(xiàn)場設(shè)備，應(yīng)重視設(shè)備的檢修，避免因設(shè)備故障影響正常施工?，F(xiàn)場管理和作業(yè)規(guī)程應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化水平，依照相關(guān)規(guī)定有效落實(shí)各項(xiàng)施工要求。

5 結(jié)語

綜上所述，泥漿技術(shù)是建筑工程各項(xiàng)施工工序的重中之重，相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)要求，控制泥漿技術(shù)的施工質(zhì)量，并貫徹安全施工和文明施工等相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工質(zhì)量的提升。