淺談水下灌注充盈系數的控制措施

摘 要：文章對在節理裂隙發育的地層進行泥漿護壁機械成孔灌注樁施工過程中水下灌注充盈系數偏大的原因進行分析，從而采取一系列措施對充盈系數進行控制，從而在保證施工質量和進度的前提下，有效地降低施工成本。

關鍵詞：節理裂隙發育；機械成孔灌注樁；水下灌注；充盈系數

一、工程概況

本場地鉆探揭露地層結構自上而下主要分布為：第四系人工填土（①1素填土、②2素填土）和震旦營城子組基巖（③中風化石灰巖）。

（1）1素填土（Q4ml）：黃褐色、褐色，松散至稍密，局部中密，稍濕，主要由石灰巖碎石、角礫及粘性土組成。

（2）2素填土（Q4ml）：黃褐色、褐色，中密至密實，稍濕，主要由石灰巖碎石、角礫及粘性土組成。

（3）中風化石灰巖（Zy）：灰色，隱晶質結構，層狀構造，成分主要為碳酸鹽類礦物，巖石風化較強烈，節理裂隙較發育，節理面呈黃褐色、紅褐色，方解石脈較發育，巖芯呈碎塊狀、短柱狀、長柱狀，敲擊聲脆，鉆進進尺穩定。

二、影響充盈系數的因素分析

1.環境因素

素填土層含大量碎石、角礫，成孔過程中井壁碎石脫落形成空腔。中風化石灰巖層風化強烈，節理裂隙發育，溶洞比較多見。成孔過程中裂隙和溶洞內的原狀土被泥漿取代。

2.機械因素

（1）鉆頭尺寸問題。鉆頭直徑偏大，造成孔徑大于設計樁徑。鉆頭底靴不平，或者重心不在鉆頭中心線上，鉆進時錘頭晃動，造成孔徑偏大。

（2）鉆機作業面不平整。鉆機就位前未對作業面進行平整夯實，成孔過程中枕木下陷，鉆機鋼絲繩偏斜，測繪員發現后進行糾偏，使孔徑擴大。

3.人的因素

工程采用商業混凝土，技術人員對混凝土實際量估算不準時，易造成混凝土剩余浪費。

4.方法因素

（1）灌注等待時間過長。由于不同工種作業銜接不緊密或者混凝土供應不及時，易導致清孔后等待時間過長，井壁坍塌。

（2）泥漿護壁欠佳。在鉆進過程中的泥漿比重偏小，無法有效起到護壁堵漏的作用，井壁局部坍塌，造成灌注混凝土超方。

三、充盈系數控制措施

1.鉆頭尺寸的控制

本工程φ600mm泥漿護壁鉆孔灌注樁采用直徑570mm的鉆頭；φ800mm泥漿護壁鉆孔灌注樁采用直徑770mm的鉆頭進行成孔作業。

2.泥漿的控制

成孔過程中根據不同的地層情況及時調整泥漿比重，在易跑漿或坍孔的地層將泥漿比重提高到1.3～1.5，粘度為22～30（Pa·s），以增強泥漿護壁堵漏的作用，防止塌孔。

3.鉆機作業面的處理

鉆機就位前，將原地面夯實、整平，成孔過程中避免作業面被水浸泡，導致枕木下沉。保證鉆孔的垂直度。

4.護筒埋深的控制

井口易坍塌的樁位埋設加長護筒。護筒底部和外側采用粘土回填并分層夯實，使護筒底口處不易漏水坍塌。

5.做好相關工序的協調工作

鋼筋籠加工的進度要與樁孔成孔的進度相協調，盡可能減少成孔后等待鋼筋籠的現象。

6.加強施工管理工作

加強施工管理工作，提高管理人員的質量意識和成本意識。對每個樁的混凝土實際灌注量進行觀察總結，根據實際情況及時調整混凝土實際量，杜絕混凝土剩余浪費。

7.新工藝的嘗試

我們嘗試改進施工工藝，在跑漿漏漿嚴重的孔位，采用塑料布包裹鋼筋籠外側，鋼筋籠和塑料布之間用多個導正環作支撐。水下灌注混凝土時，塑料布內側受到混凝土的擠壓緊貼到井壁上，既能保證樁徑滿足設計值要求，也可有效避免混凝土沿著井壁的裂隙和溶洞流失。

在機械成孔灌注樁工程中，保證混凝土用量是降低施工成本的重要組成部分。在保證施工質量的前提下降低充盈系數，是樁基礎施工成本控制的重點工作。在保證施工質量的前提下降低充盈系數，可有效控制施工成本，取得良好的經濟效益，對其他類似項目有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]張永生.降低沖孔灌注樁土洞及溶洞地層中混凝土充盈系數[J].江西建材，2015（7）：78-79.

[2]金志堅，李子橋.淺談不良地質條件下沖孔灌注樁施工技術[J].建筑安全，2010，25（12）：40-43.