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桩基施工中泥浆护壁工艺的探索

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：唐成龙李洋韩清海

[导读] 摘要：在桩基施工过程中采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺比较普遍，泥浆护壁工程是桩体质量保证的最关键因素之一。

        中建八局第四建设有限公司山东青岛 266071
        摘要：在桩基施工过程中采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺比较普遍，泥浆护壁工程是桩体质量保证的最关键因素之一。特别是遇到流沙层地质旋挖灌注桩施工时，泥浆在桩孔内吸咐在孔壁上，将孔壁上的空隙填塞密实，防止漏水，保持孔内的水压，可以稳固土壁，保护孔壁免于坍塌，泥浆具有一定的粘度，通过泥浆的循环可以将切削下的泥渣悬浮后排出，如此循环形成旋挖灌注桩泥浆护壁施工工艺。
        关键词：旋挖灌注桩；泥浆护壁；施工工艺
        一、引言
        重庆地区旋挖成孔灌注桩占桩基础施工中的比重约70％，旋挖机钻孔灌注桩在成孔过程中遇见桩口部位是松散砂层、细角砾石层、流砂层、厚泥质层、高回填、高地下水位以及喀斯特地貌等地质情况下，在钻进成孔过程中容易出现桩壁塌孔现象,大大影响工期不利于施工。本文将从本工程旋挖桩基施工现状及泥浆护壁工艺具体方式方法展开，详细的介绍不良地质条件下旋挖桩施工，泥浆护壁施工的心得总结及其优化工艺的探索。
        二、本工程旋挖桩基施工的现状
        本工程勘察资料整理发现，场地位于梁平向斜北西翼，岩层呈单斜产出，岩层产状为326°∠8°。层面闭合，属于硬性结构面，层面结合程度一般。钻探揭露厚度在0.70（ZK149）～13.40m（ZK109）系冲洪积成因的细砂（Q4al+pl）层，存在流沙现象。细砂层黄灰色、褐灰色为主，湿～饱和，结构稍密状，场地内砂土粒径较小，大部分颗粒粗豆米粉近似，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的85%。干燥时颗粒大部分分散，少量胶结，部分稍加碰撞既散。成孔过程中存在桩孔缩颈、垮孔，成孔效率低、成型质量差。
        本工程共770根桩基，工期500天，对不良地质常用的旋挖桩施工工艺在钻孔过程中孔壁坍塌后需要进行混凝土回灌和二次回钻，所需时间间隔较长。因流沙层厚厚度在0.70～13.40m，需要多次混凝土回灌和二次回钻，平均约2-3d能成桩。
        因与甲方签订合同约定桩基为综合包干价，对孔壁塌方进行二次回灌处理，二次回灌的混凝土费用及二次回钻成本均由我方承担，成本较高。
        三、对现状采取的措施
        3.1 管理策划

        图3.2-1 泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工艺
        现场地层中存在细砂，易造成流沙。项目部策划采用泥浆护壁，及时浇筑水下混凝土方案进行桩基施工。特向公司技术部、工程部寻求到技术支持，项目选定10根桩基作为试桩施工，实践中得到适合本项目地质条件的泥浆护壁施工技术参数（桩孔的钻进速度及充盈系数、护壁泥浆的粘度、单桩竖向抗压静载荷等），浆采用化学泥浆，直接在孔内搅拌制作，搅拌前先做好药剂配制，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面：一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1.05～1.2之间，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内。避免孔壁坍塌现象，能够较快的成孔。
        积极与商混在站沟通，现场桩基施工提供不低于一台车载泵常驻现场，桩基成孔后立即浇筑混凝土，避免孔壁坍塌现象发生保障桩基成型质量。

图3.2-2 标准化泥浆池

图3.2-3 流砂层地质施工

图3.2-4 桩内调配泥浆

        图3.2-5 调配好的泥浆
        3.2 管理措施实施
        拟建场地按设计高程整平后，场内土层主要为粉质粘土和细砂。填土结构松散，在未经压实的填土层中成桩条件差，孔壁易垮塌，针对该区域采用泥浆护壁成孔施工工艺；细砂颗粒大部分分散，少量胶结，孔壁易坍塌，针对细砂地层区域及地质条件较差的局部场地亦采用泥浆护壁成孔施工工艺。
        四、结语
        1、质量效益总结
        泥浆制备性能符合本项目地质要求，未发生缩径等通病，孔壁稳定性好，钻成孔孔底成渣少。旋挖成孔灌注桩的施工质量可靠。
        2、环境效益总结
        使用标准泥浆池，循环利用，未污染地下水，施工现场整洁文明，噪声较小，基本无噪声污染，夜间施工未被投诉。
        3、经济效益总结
        根据现场经验及地勘情况，混凝土回灌工艺平均每根桩约回灌3次，平均每根桩回灌方量约15方，需要3d时间，单次开孔每台机械5根桩。根据现场条件设置4台旋挖机。使用泥浆护壁施工工艺，3台旋挖平均每天能成孔10根桩基。
                                                                                 效益对比分析表

        4、社会效益总结
        采用泥浆护壁工法，提高了桩基的成孔率、缩短工期。为建设单位降低了混凝土回灌成本，得到了建设单位、设计单位、监理单位的一致好评，提高了企业信誉，企业品牌，为企业树立了良好的社会形象，为二次营销打好良好基础。随着社会发展，建筑业施工工艺不断更新，常用的一些工艺遭到部分人停用，存在即有合理性，在泥浆护壁桩基施工过程中，各个环节的质量要按照规范要求实施，不断积累和总结工作经验，方可保证桩基工程质量，并且会的到可观的经济效应。
        参考文献
        [1]王晓亮. 浅析泥浆护壁灌注桩[J]. 企业技术开发:中旬刊, 2012, 000(007):P.151-152.