泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工技术

陈国桢

摘要：当前钻孔灌注桩采用回转钻机泥浆护壁成孔施工技术比较成熟，但施工过程中不重视施工技术的应用特别容易出现如坍孔、缩孔、断桩等质量问题，本文以实际工程为例分析了泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工技术，并概述了施工中的质量控制要点。

关键词：泥浆护壁；回转钻孔灌注桩；施工技术

一、泥浆护壁回转钻孔灌注桩技术概述

泥浆护壁回转钻孔灌注桩是为了在地下水位较浅的地层中施工而采取的施工方法，主要原理是将钻渣利用泥浆带出，并保护孔壁不致坍塌.再使用水下混凝土浇筑的方法将泥浆置换出来，从而完成钻孔灌注桩的施工。泥浆护壁钻孔桩宜用于地下水位的粘性土，粉土、沙土、填土、碎石土及风化岩层。钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。

二、泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工技术应用

某教学楼建筑工程建设用地面积29145.29m2，总建筑面积31520.3m2。场内原始地貌为残丘边缘坡地及低洼冲沟地带，后经建设平整，现地势平坦。实训楼基础形式为69根Φ800mm和26根Φ1200mm钻孔灌注桩基础，桩端持力层为中风化岩层，桩端承载力极限值为3600KPa，建筑桩基安全等级为一级。桩身混凝土强度为C25，钢筋采用HRB335。

（一）施工技术

1、埋设护筒

（1）护筒采用钢板卷折而成，其内径应大于钻头直径100mm。护筒的顶部应开设溢浆口，并高出地面≥200mm。

（2）钢板护筒地基应夯实，四周外放1.5米左右，护筒与坑壁之间用现场原土填实，护筒中心应与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm.

2、泥浆制备

（1）根据场地情况合理规划布置泥浆池、沉淀池、循环槽等泥浆循环系统。泥浆池的容积为钻孔容积的1.2～1.5倍，一般不宜小于4m3。

（2）在粘性土层中成孔的泥浆，可在原土注入清水造浆。在砂土中成孔的泥浆，应先在泥浆池中投入高塑性粘土或膨润土造浆。

（3）以原土造浆的循环泥浆比重应控制在1.1～1.3；以高塑性粘土或膨润土造浆的循环泥浆比重在砂土层中控制在1.2～1.3，在砂卵石层或容易塌孔的土层应加大至1.3～1.5，泥浆的控制指标：粘度18～22S；含砂率不大于8%；胶体率不小于90%。本工程由于是基础桩，钻进时防止塌孔的危险泥浆比重采用1.25～1.45.清孔后泥浆比重1.15～1.25之间。

3、钻机就位的控制

钻机的安装就位包含两层意思，一是所钻桩位在大地平面的位置控制，二是所钻桩孔本身的立体位置控制。

钻孔灌注桩施工前应对施工场地整平压实，当场地为深水区或淤泥层较厚时，应搭设工作平台。应建立附合于结构物整体测量控制中的子控制网（包括平面控制与高程控制），且所有测量必须有多余观测。对拟施工桩位进行放样，并在另一测站进行复核。有条件时，应用钢尺对前后左右的桩位进行相互校核。在灌注桩施工中桩位的控制必须高度重视，确保无误，一旦发生桩位错误将难以弥补。

钻机安装的基本要求是水平、稳固、三点（天车、转盘、护筒中心）一垂线，这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求，安装完毕后要用水平尺和测锤校验。由于钻孔灌注桩施工节奏快，钻机安装容易马虎，常因未垫实、垫稳，而在开钻后很快发生倾斜。发现这种情况应立即停钻，重新调平或排除故障后再继续施工，否则必定造成斜孔。

钻机完成一桩孔后一般不应直接到邻桩位施工而应实行跳打原则，这是为了防止因钻机荷载或成孔的应力释放而影响到刚灌注完砼的邻桩的质量，实在无法调整桩位时，应停顿36小时以后才可在邻桩上进行施工。

4、钻孔

（1）钻机安装时正循环，钻孔采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终承受部分钻具的重力。孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥、压块重力之和（扣除浮力）的80%，以避免和减少斜孔、弯孔、扩缩现象。

5、终孔及清孔

当钻孔达到设计终孔标高后，对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，然后填写终孔检查证。清孔要求：桩径1.5m以内的摩擦桩沉渣厚度不大于10cm；桩径大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm，端承桩无沉渣。清孔采用换浆法，即钻孔完成后，提起钻头至距孔底约20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出，在清孔排渣时，保持孔内水头，防止坍孔。清孔后调整泥浆，使其相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：2%；胶体率：98%。

（二）施工中的質量控制

1、孔径

开钻前必须检查钻头直径，并着重在同一工程、同一钻机、同一直径的前几根钻孔桩成孔后进行的探孔器检验情况。在坚硬地层钻孔应注意钻头磨损情况，要求及时修复。

结束语

泥浆护壁回转钻孔灌注桩属于隐蔽工程，成桩工艺复杂，在施工过程中容易出现质量问题。采取有针对性的质量控制措施，对影响钻孔灌注桩施工质量的因素进行有效预控，在施工过程中做好质量的事前控制，就可以避免质量问题的出现。