浅谈水下灌注充盈系数的控制措施

摘 要：文章对在节理裂隙发育的地层进行泥浆护壁机械成孔灌注桩施工过程中水下灌注充盈系数偏大的原因进行分析，从而采取一系列措施对充盈系数进行控制，从而在保证施工质量和进度的前提下，有效地降低施工成本。

关键词：节理裂隙发育；机械成孔灌注桩；水下灌注；充盈系数

一、工程概况

本场地钻探揭露地层结构自上而下主要分布为：第四系人工填土（①1素填土、②2素填土）和震旦营城子组基岩（③中风化石灰岩）。

（1）1素填土（Q4ml）：黃褐色、褐色，松散至稍密，局部中密，稍湿，主要由石灰岩碎石、角砾及粘性土组成。

（2）2素填土（Q4ml）：黄褐色、褐色，中密至密实，稍湿，主要由石灰岩碎石、角砾及粘性土组成。

（3）中风化石灰岩（Zy）：灰色，隐晶质结构，层状构造，成分主要为碳酸盐类矿物，岩石风化较强烈，节理裂隙较发育，节理面呈黄褐色、红褐色，方解石脉较发育，岩芯呈碎块状、短柱状、长柱状，敲击声脆，钻进进尺稳定。

二、影响充盈系数的因素分析

1.环境因素

素填土层含大量碎石、角砾，成孔过程中井壁碎石脱落形成空腔。中风化石灰岩层风化强烈，节理裂隙发育，溶洞比较多见。成孔过程中裂隙和溶洞内的原状土被泥浆取代。

2.机械因素

（1）钻头尺寸问题。钻头直径偏大，造成孔径大于设计桩径。钻头底靴不平，或者重心不在钻头中心线上，钻进时锤头晃动，造成孔径偏大。

（2）钻机作业面不平整。钻机就位前未对作业面进行平整夯实，成孔过程中枕木下陷，钻机钢丝绳偏斜，测绘员发现后进行纠偏，使孔径扩大。

3.人的因素

工程采用商业混凝土，技术人员对混凝土实际量估算不准时，易造成混凝土剩余浪费。

4.方法因素

（1）灌注等待时间过长。由于不同工种作业衔接不紧密或者混凝土供应不及时，易导致清孔后等待时间过长，井壁坍塌。

（2）泥浆护壁欠佳。在钻进过程中的泥浆比重偏小，无法有效起到护壁堵漏的作用，井壁局部坍塌，造成灌注混凝土超方。

三、充盈系数控制措施

1.钻头尺寸的控制

本工程φ600mm泥浆护壁钻孔灌注桩采用直径570mm的钻头；φ800mm泥浆护壁钻孔灌注桩采用直径770mm的钻头进行成孔作业。

2.泥浆的控制

成孔过程中根据不同的地层情况及时调整泥浆比重，在易跑浆或坍孔的地层将泥浆比重提高到1.3～1.5，粘度为22～30（Pa·s），以增强泥浆护壁堵漏的作用，防止塌孔。

3.钻机作业面的处理

钻机就位前，将原地面夯实、整平，成孔过程中避免作业面被水浸泡，导致枕木下沉。保证钻孔的垂直度。

4.护筒埋深的控制

井口易坍塌的桩位埋设加长护筒。护筒底部和外侧采用粘土回填并分层夯实，使护筒底口处不易漏水坍塌。

5.做好相关工序的协调工作

钢筋笼加工的进度要与桩孔成孔的进度相协调，尽可能减少成孔后等待钢筋笼的现象。

6.加强施工管理工作

加强施工管理工作，提高管理人员的质量意识和成本意识。对每个桩的混凝土实际灌注量进行观察总结，根据实际情况及时调整混凝土实际量，杜绝混凝土剩余浪费。

7.新工艺的尝试

我们尝试改进施工工艺，在跑浆漏浆严重的孔位，采用塑料布包裹钢筋笼外侧，钢筋笼和塑料布之间用多个导正环作支撑。水下灌注混凝土时，塑料布内侧受到混凝土的挤压紧贴到井壁上，既能保证桩径满足设计值要求，也可有效避免混凝土沿着井壁的裂隙和溶洞流失。

在机械成孔灌注桩工程中，保证混凝土用量是降低施工成本的重要组成部分。在保证施工质量的前提下降低充盈系数，是桩基础施工成本控制的重点工作。在保证施工质量的前提下降低充盈系数，可有效控制施工成本，取得良好的经济效益，对其他类似项目有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]张永生.降低冲孔灌注桩土洞及溶洞地层中混凝土充盈系数[J].江西建材，2015（7）：78-79.

[2]金志坚，李子桥.浅谈不良地质条件下冲孔灌注桩施工技术[J].建筑安全，2010，25（12）：40-43.