南京河西地区灌注桩成孔工艺对成孔质量影响

周 斌

(南京南房建设工程检测有限公司，江苏 南京 210000)

南京河西地区灌注桩成孔工艺对成孔质量影响

周 斌

(南京南房建设工程检测有限公司，江苏 南京 210000)

介绍了钻孔灌注桩泥浆护壁正循环钻孔成孔的正循环清孔和泵吸反循环清孔两种工艺，分析总结了两种不同施工工艺在南京河西地区部分工程的试桩及工程桩的成孔质量效果，指出泵吸反循环清孔比正循环清孔的施工工艺在南京河西地区更能保证钻孔灌注桩成孔质量，满足规范和设计要求，尤其是在控制沉渣厚度方面。

正循环清孔，泵吸反循环清孔，成孔深度，沉渣厚度

1 概述

钻孔灌注桩作为一种基础形式，目前在南京河西地区的高层建筑及大型公共建筑的基础都采用钻孔灌注桩，在这些工程中，有的采用泥浆护壁正循环钻孔正循环清孔；有的采用泥浆护壁正循环钻孔泵吸反循环清孔。在这个地区的地质中有一层粉细砂，还有一层中粗砂混卵石，桩端持力层一般为中风化粉砂质泥岩，埋深51.60 m～63.70 m，属于长钻孔灌注桩。一旦因为地质条件或者施工质量控制不当造成塌孔、桩底沉渣厚等事故，处理起来比较麻烦，从而影响到成桩的质量，形成了质量安全隐患。本文通过以下2个具有代表性案例来表述笔者的见解。检测使用仪器均为上海昌吉地质仪器有限公司生产的JJC-1D型灌注桩孔径检测系统，检测方法为接触式仪器组合法。

2 案例

2.1 案例一

本工程位于南京市建邺区河西大街附近，为试桩，桩型为钻孔灌注桩，桩径为800 mm和1 000 mm。施工工艺采用泥浆护壁正循环钻孔正循环清孔，施工机型为GPS20。检测试桩桩号：SH1，SH2，SH9。

2.1.1 工程地质条件

地质资料表明，设计桩长范围内，拟建场地岩土层可分为四大工程地质层，8个亚层，自上至下如下：

①1杂填土；①2淤泥质填土；②1淤泥质粉质粘土夹粉土；②2淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂；③1粉砂夹粉土、粉质粘土；③2粉细砂；④1强风化粉砂质泥岩；④2中风化粉砂质泥岩。

2.1.2 结果及说明

说明：根据设计要求，试桩需进行成孔质量检测，检测依据GB 50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范中相关规定。

2011年11月26日下午检测SH2号桩，一次清孔时间2 h。检测时，业主代表和现场监理均到场，检测数据出来后，判定为塌孔，施工单位在现场监理和业主的见证下用测绳测量孔深，测深43.8 m。施工单位对此桩进行重新成孔。

2011年11月27日晚上检测SH9号桩。受SH2号桩检测的影响，施工单位在SH1号桩钻孔到设计深度后，一次清孔时间4 h。检测时，业主代表和现场监理均到场。检测数据出来后，施工单位在现场监理和业主的见证下又用测绳测量孔深，测深49.4 m，判定清孔不达标。施工单位对此桩进行重新清孔。

2011年11月27日晚上检测SH1号桩。受SH2号、SH9号桩检测的影响，施工单位在SH1号桩钻孔到设计深度后，一次清孔时间5 h，现场监理用测绳测量孔深，达到设计深度。检测时，业主代表和现场监理均到场。检测数据出来后，判定清孔不达标。施工单位和业主代表、现场监理商定对此桩先进行下钢筋笼，重点加强二次清孔。

2.2 案例二

本工程位于南京市建邺区江东南路马东广场附近，桩型为钻孔灌注桩，桩径为800 mm和1 000 mm。施工工艺分别采用泥浆护壁正循环钻孔正循环清孔和泥浆护壁正循环钻孔泵吸反循环清孔，施工机型为GPS10(正循环清孔)和汽车钻反循环钻机。检测桩号：S2(试桩)，57，129。

2.2.1 工程地质条件

地质资料表明，设计桩长范围内，拟建场地岩土层自上至下如下：

①1杂填土；①2素填土；②1淤泥质粉质粘土夹粉土；②2粉土夹粉质粘土；③1粉细砂；③2粉细砂；③2A粉质粘土；④砾砂；⑤1强风化泥质粉砂岩；⑤2中风化泥质粉砂岩(软弱层)；⑤3中风化泥质粉砂岩。

2.2.2 结果及说明

说明：根据设计要求，钻孔灌注桩需按总桩数的10%进行成孔质量抽样检测，检测依据GB 50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范中相关规定。

2013年4月7日下午检测S2号桩，该桩为施工单位测试泥浆护壁正循环钻孔泵吸反循环清孔施工工艺是否满足设计要求，自行试成孔，一次清孔时间0.5 h。提钻杆，拆卸钻杆、钻头，共用时3 h左右。检测前，业主代表到场，检测过程中停电1 h左右，来电后重新检测。检测数据出来后，施工单位和业主代表非常满意，确定按此工艺进行工程桩的施工。

2013年4月17日下午检测57号桩。57号桩钻孔到设计深度后，一次清孔时间1 h。检测数据出来后，其满足规范和设计要求。

2013年4月24日中午检测129号桩。129号桩钻孔到设计深度后，一次清孔时间5 h。检测数据出来后，其满足规范和设计要求。

受检桩孔检测数据汇总见表1。

表1 受检桩孔检测数据汇总

3 结语

泥浆护壁正循环钻孔正循环清孔，是通过泥浆循环把孔底的沉渣带走，这对泥浆的浓度都有一定的要求，通常采用膨润土制浆来保证泥浆质量。现在市场上膨润土资源紧张，价格高，为降低成本，采用外购泥浆，而这些外购的泥浆又有部分是从其他工地转过来的，很难保证泥浆质量。再有，施工单位为了赶工期，人为的缩短清孔时间，这样长钻孔灌注桩一次清孔的质量就不能保证，也容易造成塌孔。其中，最难控制的是一次清孔后的沉渣厚度，因为桩孔比较长，在提钻前施工单位自检时孔深和沉渣厚度都能合格，但在经过2 h～3 h的拆卸钻杆和钻头后，在孔底会沉淀出2 m～4 m的沉渣，那么二次清孔后很难满足规范和设计的要求。

泥浆护壁泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用，在钻杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，钻孔中的泥浆流向孔底，将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔，再经过砂石泵排至地面沉淀池内；沉淀后，泥浆流向孔内，形成反循环。泵吸反循环本身所具有的特点，对提高成孔效率和成孔质量带来如下一些好处:

1)钻进成孔速度与成孔效率有大幅度提高。钻进过程就是清孔过程，节省了时间同时又可靠地保证孔底沉渣符合要求。钻进成孔速度的提高和清孔时间的缩短促进施工效率的提高,缩短成桩周期，能有效地保证施工工期。

2)孔壁稳定、成孔质量好。

3)提高单桩承载力。

4)废浆运量减少，降低施工成本。

5)适应性广。

当然反循环钻进也有自身的缺点，如水泵故障多以及循环系统复杂等，汽车钻反循环钻机对场地要求也较正循环钻机高。

受文字数量限制不能展开论述，还有很多的工程案例数据未能罗列出来，列出来的也只是个别工程中的具有代表普遍性的数据，用以佐证在南京河西地区的长钻孔灌注桩，应尽可能采用泥浆护壁反循环清孔的施工工艺。

[1] GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2] JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范[S].

[3] 肖 欣.灌注桩成桩桩体质量问题分析及解决办法[J].山西建筑，2014，40(19)：59-60.

Influence of bored pile’s excavation craft on excavation quality in Hexi District of Nanjing

ZHOU Bin

(NanjingNanfangConstructionEngineeringInspectionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

The paper introduces the two crafts, direct cycle borehole cleaning, pump suction reverse circulation borehole cleaning, of the bored pile slurry supporting positive cycle excavation, analyzes and sums up the two different construction crafts in the trial piles and excavation quality effect of engineering piles at some projects of Hexi District of Nanjing, and points out the integration of the two construction crafts can bitterly ensure the bored pile excavation quality, meet the regulation and design demands, especially on the control over sediment thickness.

direct cycle borehole cleaning, pump suction reverse circulation borehole cleaning, excavation depth, sediment thickness

1009-6825(2014)30-0101-02

2014-08-12

周 斌(1970- ),男,工程师

TU473.14

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