刘胜彬 李付锋
德州市公路事业发展中心平原分中心，山东 德州 253100
摘要：泥浆护壁钻孔灌注桩具有设备构造简单，适用范围广等优点，能有效地加固处理桩侧土、桩端土及沉渣，桩侧阻力、桩端阻力和单桩承载力均有较大幅度的提高，因而能大幅度的节约桩基工程的投资，有极佳的技术效果。
关键词：公路工程；泥浆护壁；钻孔灌注桩；施工技术
1 泥浆护壁的作用机理
顾名思义，泥浆护壁就是将混凝土和水进行一定比例的混合的情况下，对于钻孔灌注桩钻孔等工程，泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽壁孔壁坍落。因此，根据泥浆护壁的定义可知，泥浆护壁作用机理主要包括以下几个方面。
首先泥浆护壁可以对槽壁产生一定的静压力，从而起到抵抗其余方向压力的作用。例如在槽壁中泥浆的液面高度高于预定的地下水位高度时，泥浆就会在其自身的重力作用下，形成一种液体支撑柱，这种支撑柱可以对槽壁的内部产生静压力，产生的静压力可以抵抗作用在槽壁内部的侧向土压力以及水压力。
其次就是泥浆通过在槽壁上经过变化形成泥皮，这种泥皮的形成是因为泥浆和地下水同时向槽壁内部渗透，当两者混合时就会形成一层泥皮，形成的泥皮透水性较低。这种泥皮的主要作用为防止因为压力作用导致的槽壁坍塌，掉落，因为泥皮的透水性较低，所以还可以防止地下水渗入。
最后就是泥浆会形成一种粘附性物体，这种物体是泥浆从槽壁的内部表面向地层内渗透时达到了一定的范围，泥浆粘附在土颗粒上形成的，这种物体可以使槽壁的透水性更低，更不容易坍塌。
2 泥浆护壁钻孔灌注桩的优点
根据泥浆护壁的作用机理可知，泥浆护壁钻孔灌注桩可以工作在一些复杂的地质条件下，而且不受地面环境的影响，灌注成桩快，而且成桩的内径大，承载能力高以及施工省时省钱，安全性高等优点。
例如在进行软土路基施工时，因为软土路基施工施工环境比较恶劣，多为沙土，淤泥等软弱地基，而且工程量较大，工期较短，为了满足需求，就可以采用泥浆护壁钻孔灌注桩。而且这种技术相对于以往的其余技术，有很大的优点。
比如在进行打桩时，如果运用锤击桩，那么在实际的施工过程中，不仅产生的噪音大，而且产生的共振感也比较严重，因为施工环境多为居民区附近，因此对周边环境的影响较大，限制了这种方法的使用范围。如果考虑周围环境采用静压桩，就会导致另一个问题的发生，就是静压桩的机械性能有限，导致静压桩的直径受到了自身的限制，承载能力较低，易发生安全事故。而采用泥浆护壁钻孔灌注桩就可以避免这些问题的发生，因为钻孔灌注桩不仅产生的噪音小，共振感低，而且钻孔灌注桩的桩颈较大，可以满足桩端能进入所需要的持力层，单桩承载能力较大，施工比较安全。这些相比较下的优点让泥浆护壁钻孔灌注桩在桩基选择中成为优先考虑的对象。
3 公路工程泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术
3.1 钻孔机安装技术与定位技术
钻孔机的安装与定位是泥浆护壁钻孔灌注桩施工的重要环节。传统钻孔机安装与定位经常出现结构不稳定、定位不准确的问题，导致在实际施工过程中出现钻孔机倾斜、灌注桩倾斜、塌孔或灌注桩偏心，对建筑物的地基稳定性造成不利影响。钻孔机的安装技术与定位技术的实施过程如下：1）施工人员可在安装钻孔机之前，使用推土机和压实机械对地质较软、地层有坡度的地基进行平整和压实处理，并在钻孔机下加垫钢板和枕木，以提高钻孔机的安装稳定性。2）施工人员可以将钻孔机动力与地笼装置相结合，先对钻杆移动进行模糊定位，然后使用千斤顶对钻孔机进行准确定位，令钻孔机的钻头、起重滑轮与钻杆、护筒中心保持在同一垂线上，以此确定钻孔机的垂直度。3）施工人员需要注意的是，钻孔机的实际安装位置与预先定位位置的偏差要在2厘米范围内。
3.2 钻孔施工技术
钻孔施工是泥浆护壁钻孔灌注桩施工的关键环节，施工人员只有严格遵照标准规范实施该技术，才能保证泥浆护壁钻孔灌注桩的成孔质量。因此，施工人员在实施钻孔施工技术时，首先要对开孔质量提高重视程度，做好钻孔机定位、安装工作和钻孔中心、垂直度、护筒相关工作，在钻孔过程中不断增加出渣和泥浆质量的控制，随时查看钻孔是否出现偏斜问题。其次，施工人员应注意冲击式钻孔机施工的土层震动问题，由于钻孔机周边土层会在受到震动之后出现浮土、土层坍塌等现象，不利于钻孔的稳固，所以施工人员要按照施工设计规划有序开展钻孔工作。另外，施工人员可采用高压风管入水深度、弯管和导管接头、焊在弯管上的耐磨短弯管、压缩空气、排渍软管的顺序进行钻孔，有效避免两个钻孔相互干扰。
3.3 清孔施工技术
钻孔的位置、直径大小、深度以及形状等因素对泥浆护壁钻孔灌注桩的成桩质量、桩身曲直具有直接影响。第一，施工人员要对钻孔施工过程进行实施观测和密切监督，严格检查钻孔深度、位置等，保证钻孔施工符合建筑施工要求。第二，在完成钻孔检查工作后，要对钻孔进行清理，避免因时间间隔过久，泥浆护壁钻孔灌注桩出现泥浆沉淀问题，甚而导致钻孔坍塌。第三，清理设备采用正循环旋转钻孔机、反循环旋转真空吸泥机、抽渣筒，由于吸泥机所涉及的设备较少，而且操作便捷、清理较为彻底，故而成为目前最为常用的钻孔清理方式。第四，对于沉渣的厚度要严格控制，端承桩沉渣厚度应小于等于100毫米，摩擦桩沉渣厚度小于等于300毫米。
3.4 泥浆质量的控制技术
在公路工程的泥浆护壁钻孔灌注桩施工中，泥浆所起到的作用主要是护壁和浮渣，在钻渣上方进行浮悬，能够加快钻头冷却时间，增加钻具的润滑度，泥浆质量对整个公路工程施工质量会产生重要影响。为了提高泥浆质量，施工人员可以采用较为先进的控制技术，比如在静水上施加压力，强化泥浆附着于孔壁的强度，有效阻止钻孔渗漏问题；控制泥浆的粘稠度，令其始终保持在一定数值上下，将实际施工环境与地层土质有机结合，避免钻孔坍塌，确保泥浆护壁钻孔灌注桩的钻进工作正常进行。
3.5 混凝土灌注技术
混凝土灌注技术是泥浆护壁钻孔灌注桩的重要技术，该技术的实施质量直接决定着泥浆护壁钻孔灌注桩的最终施工效果。第一，施工人员在进行混凝土灌注施工时，要对钻孔内部的泥浆性能指标、灌浆导管型号、首批混凝土数量进行确定，在钻孔周边安置隔水栓塞。第二，根据实际施工情况将整个工程氛围前、中、后三个施工阶段，在首批砼顺利下滑至钻孔底部后，立即检查导管的埋入情况与内外砼高度，并保持连续作业，严控拔管速度，促使泥浆与砼处于始终处于流动状态，并严格控制导管埋入混凝土的深度，避免断桩问题出现[2]。一般导管距离桩底高度为500毫米，首批混凝土浇灌后埋入深度大于1米，后续浇筑埋置深度控制在2米到6米范围内。第三，施工人员要确保压入套管的垂直度保持在5米到6米的深度，在不确定的情况下，可以使用水准仪和铅锤对垂直度进行核校。
混凝土灌注施工最重视首批混凝土灌注施工，如果此次施工完成质量较差，会对后续施工产生不利影响，钻孔深度过深、直径较长的灌注桩，会因为密度不同出现泥浆混合现象，影响首次灌注质量。因此，施工人员要不断积累施工经验、丰富专业知识、提高施工技能水平，保证灌注漏斗与储料斗的材料总量与最初存量一致，正确选择灌注施工过程中使用的球塞。最好选择橡胶材质的球塞，它具有较强的密实度，能够将深度深、直径长的钻孔的多余部分塞住，有效避免混浆。同时还要严格控制灌注混凝土的坍落度和泥浆比重，切实提高泥浆护壁钻孔灌注桩的成桩质量与承载力。
结语
以上所述，在施工中泥浆护壁钻孔灌注桩在实际生活中应用的比较广泛，在应用效果也是属于最佳的状态。所以说，项目负责人和对施工人员首先要认识到对技术的特点，还要对所应用的过程进行控制，那么在实际的施工过程中，要选用合理的施工技术，来保证整体施工的质量和管理。
参考文献
[1]方巽科,王玉松,吴映栋,等.钻孔灌注桩缺陷处理技术探讨及工程应用[J].浙江建筑,2019,36(4):28-30+35.
[2]杨坤.钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施[J].施工技术,2019,44(S2):245-246.
第一作者简介：刘胜彬（1969.05），男，汉，山东省平原县，大学专科，工程师，公路桥梁。
第二作者简介：李付锋（1976.01），男，汉，山东省平原县，大学本科，助理工程师，公路桥梁。