泥漿護壁沖擊成孔混凝土灌注樁施工

鄭崇容

（福建南劍發展有限公司， 福建 閩清 350821）

1 泥漿護壁機械沖擊成孔灌注樁施工原理介紹

首先要通過黏土和水制成泥漿（確保其密度達到1.15-1.45），之后將其灌入到樁孔內部形成灌注樁。灌注之后泥漿會在樁孔內壁中形成泥皮，由于此泥皮透水性較差會對孔壁側向土壓力以及水壓力起到有效的抵抗作用，能夠確保孔壁的穩定性，避免發生坍塌以及剝落問題。同時，泥漿利用其自身的粘稠性能夠將沖擊成孔過程中產生的雜物（包括土渣、石渣等）懸浮起來，可以利用循環泥漿泵將雜物排出孔外，完成清理工作。

2 泥漿護壁機械沖擊成孔灌注樁施工分析

2.1 施工準備工作

（1）定樁位以及成孔施工確定

不同條件的灌注樁要采取不同方式確定成孔順序。例如對于干作業成孔灌注樁以及不受擠密作用的鉆孔灌注樁來說，可以根據現場情況以及樁機行走便捷性來確定成孔順序；對于受擠密作用以及振動影響的沖孔灌注樁等，需要根據現場情況采取間隔一個或兩個樁位成孔等；對于人工挖孔樁來說，如果樁凈距在2d（d為樁直徑）以下并且小于2.5m時，可以采取間隔開挖的方式成孔。

（2）控制成孔深度

第一，對于摩擦型樁來說，可以通過設計樁長來控制成孔深。如果通過錘擊沉管法進行成孔，那么樁管入土深度要以標高為主、貫入度控制為輔；

第二，對于端承型樁來說，若是通過鉆、挖方式成孔，那么要控制樁孔深達到持力層；若是通過錘擊法成孔，那么要以貫入度為主，設計持力層標高對照為輔。

（3）制作鋼筋籠

在制作鋼筋籠時要確保主筋環向布置的均勻性，確保箍筋直徑、間距、主筋保護層的符合設計要求。

（4）配置混凝土

要采用碎石或者卵石作為灌注樁混凝土粗骨料，確保粒徑在鋼筋凈距 30%以下并且在70mm以下。要確保混凝土強度等級在C15以上，而水下灌注混凝土強度等級要在 C20以上，因此要保證水泥標號在 325號以上，混凝土水泥用量在350kg/m 以上。

2.2 泥漿護壁機械沖擊成孔灌注樁施工過程

（1）護筒的埋設

對于灌注樁來說，護筒能夠對樁孔位置進行固定，能夠對鉆頭的方向進行引導，能夠避免地面水的流入，提升樁孔內的水壓力，從而防止塌孔問題。護筒可以通過8mm左右厚鋼板制成，筒的內徑要大于鉆頭直徑100mm，并且要設置2個溢漿孔。

在進行護筒埋設時，首先要將樁孔位置的表層土挖去，之后將護筒埋入到土中（不同土質埋設深度不同，對于砂土來說要確保在1.5m以上，對于黏土來說要確保在1.0m以上）。要保證護筒中心和樁位中心偏差控制在50mm以內，同時要通過粘土將護筒和坑壁之間的縫隙填實，避免出現漏水問題。要確保護筒頂面超出地面約0.6m左右，并且要確保孔內泥漿超出地下水位1m之上。

（2）成孔

可以采取不同的成孔方法形成泥漿護壁成孔灌注樁，包括沖擊鉆成孔、沖抓錐成孔、潛水鉆成孔等。

第一，沖擊鉆成孔。此種方式主要就是利用帶鉆刃的重鉆頭自由下落沖擊力對巖層或者土層進行切削以及擠壓，并且排出碎渣成孔。此種方法主要應用在砂土、碎石土、粘性土、風化巖層等地質中，并且樁徑能夠達到600-1500mm。在沖孔的初始階段需要采取低提高頻的方式進行沖擊，對于軟土地質來說需要及時投入碎石以及黏土塊，從而對孔壁進行擠壓，確保其密實性。在護筒向下3-4m之后才可以增加沖擊鉆頭的沖程，提升鉆進的效率。若是沖孔出現偏斜情況，需要回填300-500mm厚的片石之后再次成孔。

第二，沖抓錐成孔。此種方式主要就是將沖抓錐頭提高到相應高度，一旦放開卷揚機的剎車，通過錐斗內部鐵塊以及活動抓片的重力作用可以使得鉆頭自由落入到土中，之后通過卷揚機將鉆頭提升，此時抓片閉合抓土，沖抓錐整體被提升到地面之上卸掉土渣。此種方法主要應用在松散土層當中，沖抓的進度較快，一般情況下沖抓的高度在1.0-1.5m范圍。若是應用在較為堅實的砂卵石層鉆進時，需要增大沖抓錐質量，也可以提升沖抓的高度到2-3m；若是應用在較為堅硬的巖層，可以采用沖擊鉆來進行。

第三，潛水鉆成孔。此種方式主要是利用潛水鉆機進行鉆孔，此種鉆機能夠將動力、變速機構以及鉆頭進行統一的密封，能夠潛入水中工作。此種鉆機移動較為靈活，具有較快的鉆進速度，鉆孔直徑能夠達到600-1500mm，深度可以達到50m，比較適合用于粘性土、淤泥以及砂土等等，也能夠進行巖層的鉆進，特別適合在地下水位比較高的土層中進行成孔。

（3）清孔

鉆孔深度滿足設計要求后就需要對其進行清理，將孔底的淤泥以及沉渣清除干凈，從而減少樁基沉降量，提升承載力。對于不同類型的孔要采取不同的清理方式，例如對于穩定性相對較差的孔壁可以采用泥漿循環法或者抽渣筒進行排渣，對于穩定性較好的樁孔可以采用空氣吸泥機進行清孔。在清孔過程中要確保孔內部泥漿面高出地下水位1m之上，若是受到水位漲落的影響，要確保泥漿面高出最高水位1.5m之上。除此之外，還要確保如表1所示的參數要求。

表1 清孔參數指標要求

如果無法達到表 1所示的參數指標就要繼續進行清孔，一旦清孔指標符合要求后就要馬上進行鋼筋籠設置，并且進行混凝土澆筑。

（4）進行水下混凝土的澆筑

泥漿護壁成孔灌注樁一般都是在泥漿中實施混凝土的澆筑，所以都是進行水下混凝土澆筑。要確保水下混凝土具有較好的和易性（可以摻入外加劑），同時要按照現場的具體情況進行試驗之后確定出混凝土的配合比。同時要確保混凝土滿足表2所示參數指標要求。

表2 水下混凝土參數指標要求

（5）樁底壓力注漿

對于直徑相對較大的混凝土灌注樁來說，樁端部會一定程度上出現沉渣以及淤泥問題，這就會降低樁端部的承載力。可以利用壓力注漿的方式清除掉樁底部的淤泥，通過水泥砂漿能夠使得樁底沉渣和投入的石子進行固結，同時能夠使得水泥漿滲入到樁端位置的土質中，從而增加土體的固結力，進而提升樁的承載能力。

2.3 施工常見質量問題及處理分析

對于泥漿護壁成孔灌注樁來說，在施工過程中最容易出現的問題主要包括：流砂、孔壁坍塌、夾泥、斜孔等等，所以一定要對施工過程進行嚴格控制，對于發現的問題及時處理。

（1）流砂問題

如果孔外部的壓力大于內部壓力，并且孔壁土較為松散的情況下就會有大量流砂進入到孔內而造成堵塞。處理方式為：此種情況下可以大量投入碎磚石以及粘土，用錘沖入流砂層來避免其涌入。

（2）孔壁坍塌問題

坍塌問題就是指成孔過程中孔壁土層發生了一定程度的坍落。處理方式為：在孔壁坍塌區域投入一定量的石子黏土，并且重新進行鉆孔，同時對于泥漿密度以及液面高度進行調整。通過沖孔機進行沖孔時，首先要填入混合料，之后采取低錘密擊的方式來確保孔壁的堅固性，之后按照正常速度和頻率進行沖擊。

（3）夾泥問題

此問題主要指在樁身混凝土中混入了泥土。處理方式為：要對混凝土表面標高的變動進行實時監測，要保持好導管下口埋入混凝土下部的深度，同時要在鋼筋籠下放4個小時之內進行混凝土澆筑。

（4）斜孔問題

主要就是指發生孔位偏移或者孔身傾斜等問題。處理方式為：加固樁架，確保其平穩性以及垂直度。若是發生較大偏移，就需要加入相應量的碎石以及粘土后重新成孔。

3 結束語

本文介紹了泥漿護壁機械沖擊成孔灌注樁施工原理，同時分析了泥漿護壁機械沖擊成孔灌注樁施工關鍵內容。通過本文的介紹能夠對灌注樁施工提供一定參考和幫助。