泥浆在钻孔桩施工中的应用

葛闽

摘 要： 随着我国化学制备工艺不断的发展和完善，泥浆在钻孔桩施工中的应用也越来越广泛，化学聚合物泥浆护壁技术不仅能有效的减少泥浆的使用，而且质量可靠、无噪音、无振动。一般情况下，它可以用于地下水位较高的软土和固体土中。本文结合旋挖钻孔桩施工的相关案例，对化学聚合物泥浆在旋挖钻孔桩施工中的应用工艺进行探讨，以期对此类工程能启到一定的借鉴作用。

关键词： 泥浆;钻孔桩;施工;应用

【中图分类号】TU753     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0075-01

引言：旋挖钻机钻孔成桩施工技术也称为回转斗成桩、取土成桩。该施工技术具有成孔质量好、施工速度快、无噪音、无污染等特点。传统的钻孔桩施工中采用的是膨润土矿物泥浆护壁技术工艺，但是随着我国科技的发展变化，在此类的施工技术中引进了聚合物泥浆技术，此技术一般适用于地下水位较高的土层施工中，此技术不仅能有效的减少施工中泥浆的使用，其施工质量也非常可靠，施工中无噪音和振动等优点特征。以下将结合旋挖钻孔桩施工的实际案例，进一步探讨泥浆在钻孔桩施工中的具体应用。

1 工程概况

本工程为某铁路的建设项目。这个项目的桥桩基直径主要为1m、1.25m。桩的长度分布在40～46m之间。根据地质调查报告，地层主要是第四系上更新统坡洪积层瓢土、粉质瓢土、中砂、粗砂、砾砂。地下的水位较高，勘探期间地下水深1～15m。因此，本项目的桩基施工采用的是旋挖钻机施工技术。

2 化学聚合物泥浆制备

在泥浆配置施工之前，需要事先准备好一台空压机。在正常情况下，一台空压机需要工作2小时才能溶解泥浆材料。这个项目中泥浆的制备施工工序为：（1）先注入半池清水;（2）然后再加入适量的纯碱;（3）最后加入泥浆材料即可完成。为了提高水质，将适当数量的纯碱添加到水中，因此泥浆的pH值可以在8-10范围内调节，泥浆的粘度才可以满足项目的建筑要求。

3 旋挖钻机施工技术

3.1 施工工艺流程

在本项目使用旋挖钻机的施工技术，其具体的施工工艺流程为：钻进成孔→吊放钢筋笼→清孔→混凝土浇筑，以下将一一论述其施工要点。

3.2 施工要点

（1）钻进成孔。在这个项目中，旋挖钻机的施工是采用跳挖的形式。首先，根据设计图的要求来确定桩基的位置。在相关人员的复核检查确认后，才能安排履带式钻机进入施工场地，安装位置必须与打桩机位置相同。项目开钻施工前应先对钻机装置必须向左和向右旋转和调整，这有助于在施工过程对渣土的倾倒和堆放。其次，使用钻机定位系统来确定桩基的中心点，并在确认后使用仪表盘来锁定坐标系统的位置。桩位四周应用土体进行加固和压实，以确保施工中的质量，通常情况下，加固土壤的高度通常为0.2 ～ 0.3米，然后才能进行破土钻孔施工。

当钻探深度达到0.6 - 1米时，钻探钢索应上升并埋下。通常情况下，护筒的高度应该比地面高0 - 0.3米，而钻头应该进行压实护筒的周围也应用填充土壤并压实。

在这一系列的工序完成后，钻孔中的泥浆填补起来，钻孔内的泥浆要高出地面1 ～ 1.5米。其次，通过钻机正转的方式进行孔内挖土直到钻机内的土壤满了后，采用反转的方式来提升钻杆，直至钻杆的位置提升到护筒的顶端时停顿1～2s，等待钻抖内的泥浆水溢出后，才能将钻斗内的渣土放置弃土点。放置弃土的位置和钻孔的位置保持在6m以上，且要对放置的渣土进行及时的清理。在钻孔施工完成后，项目施工方应要对完成的孔径和孔深用进行测绳检测，合格后，才可将钻机移至下一个钻孔点进行施工。

（2）吊放钢筋笼。钻孔完成后，根据图纸确定钢笼的长度，并完成钢笼的制造。制造完成后，用装载机水平运输钢笼，并使用卡车起重机进行垂直运输。在吊起钢筋笼的时候，需要确保笼内的孔是一致的，确保满足稳定性和延迟的要求。钢筋笼不能撞到孔位，所以钢筋笼到位之后用将其固定。

（3）清孔。使用化学聚合物泥浆可以有效地加速浮渣的形成和沉积，可以自行清理，沙子含量低，然后从混凝土中分离出来。因此，一般来说，不需要进行二次成孔处理。这不仅能节省清孔时间，还能减少孔底沉渣的厚度。

（4）混凝土浇筑。所有混凝土在灌注导管下放时，必须检查管道，以确保管道的完整性和密封。然后可以进行模拟和压缩。在正常情况下，测试的水压必须在0.6到1mpa之间。这个项目使用的丝扣式导管直径220毫米，导管连接必须是紧密顺直，同心圆垂直曲线的偏差应在1%左右。导管必须插入钻孔中心位置，导管底部距离孔底的位置必须在0.3米到0.5米之间，混凝土渗漏必须控制在0.18～0.22米内，水泥用量应在360kg/m3以上。

浇注混凝土之前，必须将隔水栓设置在导管上，最初注入的混凝土量必须满足下端浸泡1～3米的要求，第二次注入的混凝土量必须满足下端淹没2～6米的要求。在浇注混凝土的过程中，必须特别小心，以免管道从混凝土中损坏，并控制管道的悬浮速度。在浇注混凝土的过程中，相关技术人员必须始终注意检查混凝土的高度并计算管道的深度。如果混凝土结构接近桩顶，则需要控制最后一批混凝土的量，以确保管头混凝土的质量。为了确保桩头混凝土的质量，在正常情况下，混凝土需要注入0.8-1米深。

（5）施工注意事项。需要严格检查进入建筑工地的原材料，及时报告不合格的材料，严格禁止它们的使用。在旋挖钻孔施工的过程中，专业工程师应安排检查结构质量，并严格禁止收缩，偏离和过厚的沉积物。此外，根据相关的建设要求，钻机的升降速度必须在钻井过程中严格控制，钻孔中如发生特殊原因暂停钻孔是，应及时的填充泥浆，才能避免塌孔问题。为了确保孔壁的稳定性，应减少对孔壁的扰动，防止泥浆对于孔壁的冲刷。只有成孔施工检验合格后才能进行一个工序的施工，在混凝土灌注的工序中，尽量防止钢筋笼上浮，导管的深度必须控制好。对于桩直径超过1米的桩，需要为桩身的每一块混凝土保留一套混凝土样品。对于桩直径小于1米的桩，每个灌注台班应≥1。

4 结语

综合上述，化学聚合物泥浆护壁的钻孔技术方式更适用于高水位的柔软坚硬的土壤基础，通过结合化学聚合物泥浆护壁技术，钻孔桩的支撑力不仅满足设计要求，更有效地保证了建设质量。

参考文献

[1] 李建斌.特種护壁泥浆在大孔径桩基施工中的应用[J].铁道建筑，2016（04）：2-4.

[2] 李敏瑜.对桥梁工程中钻孔桩施工工艺的几点思考[J].四川水泥，2016（12）：345-346.