灌注桩泥浆处理常见的问题

工程基础桩，按成孔方法可以分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩等。在地下水位偏高的成都地区多采用泥浆护壁灌注桩，其优点是造价低、省钢筋、少挖土和节省运输费用。但是随着灌注桩越来越普遍地运用于各类建构筑物工程的施工中，按照目前我国现有的钻孔技术条件，泥浆护壁成孔灌注桩施工的质量、工期、成本等方面存在的不利因素也不同程度地逐渐显露出来。

一、泥浆护壁的机理

采用泥浆护壁的目的就是为了在钻机旋挖成孔的过程中避免孔壁的坍塌，这种对孔壁的保护作用主要体现在三个方面：

其一，由于泥浆具有一定的比重，当桩孔内泥浆液面高出地下水位一定高度，泥浆就会对孔壁产生一定静水压力，该压力可抵抗作用在孔壁上的侧向土压力和水压力，相当于一种液体支撑，可以防止孔壁坍塌和剥离，并防止地下水渗入;

其二，施工过程中泥浆还会向土层中渗透，地下水同时也会向孔壁内渗透，双方相互渗透，这样在孔壁上就会形成一层透水性很低的泥皮，从而使泥浆的静水压力有效地作用在孔壁上，防止孔壁剥落;

其三，泥浆从孔壁表面向土层内渗透过程中，泥浆会粘附在土颗粒上，这种粘附作用会减少孔壁的透水性，也能够防止孔壁坍塌。

二、泥浆护壁成孔灌注桩常见的质量问题及处理

01桩位偏差

按规范要求，群桩基础边桩的偏差为1/6桩径，中间桩的偏差为 1/4桩径，但是在实际施工中，桩位常发生偏移。桩位偏移的主要原因是埋设护筒位置不准确。须保证护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。成孔的过程中，应保持护筒的位置正确和稳定，护筒与土壁之间应用无杂质且含水量适当的粘土填实，并沿护筒的溢浆口处挖一条专用的贮浆槽，避免溢出的泥浆导致护筒松动。另外，还要避免起落的钻头碰撞护筒。测定桩位中心要准确，并在施工中不断复查。旋挖钻机作业时，须平直稳固.以确保桩身正确。

02泥浆密度失控

泥浆应具有一定的造膜性、理化稳定性、流动性和适当的密度。钻机在进尺过程中，时常会出现钻进过慢或塌孔等现象，这主要与泥浆密度失控有关。护壁的泥浆种类有膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC泥浆和盐水泥浆等。聚合物泥浆、CMC泥浆及盐水泥浆因成本高等特点，一般用于特殊条件下或特殊用途中。目前，成都地区工程中普遍使用的是膨润土泥浆。膨润土泥浆由膨润土、水及外加剂组成。通常在粘土、粉质粘土层中钻孔时，注射清水，利用原土造浆护壁，待泥浆顺贮浆槽流入泥浆池沉淀一段时间后，再用泥浆泵将泥浆池内沉淀物上面的泥浆抽入桩孔内成浆。泥浆的稠度应适当，过稠影响钻进速度，过稀不利于护壁、排渣，容易造成塌孔。注入泥浆密度应控制在 1.1g/cm³左右，排出泥浆密度宜为1.2～1.4g/cm³，施工中应勤测泥浆密度，并应定期测定粘度、含砂量和胶体率。其参考控制值为：粘度 18～22s;含砂量不大于4%;胶体率不小于90%。

03桩体倾斜

桩体的倾斜度如超过1%，其水平承载力和垂直承载力都将受到影响，还会带来施工困难，例如放不进钢筋笼等。为此，须保证桩体垂直度符合规范要求。钻杆不垂直、钻头导向部分太短、导向性差、土质软硬不一或遇上孤石等，都会引起钻孔偏斜。因此，钻机在进尺前，须将导杆调整到垂直位置，对准轴线后再开钻。施工中要经常检查导杆的垂直度，如发现导杆倾斜应立即减慢速度并提起钻头，往复扫孔纠正。如纠正无效，应在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上处，重新钻进。

04孔壁坍塌

泥浆护壁钻孔桩桩壁土在地下水向桩孔内渗流的作用下，土体粘聚力小，易失稳。当孔内泥浆压力与地下水位压力失去平衡后，泥浆护壁泥皮破坏，孔壁坍塌。钻孔过程中，如发现泥浆中不断出现气泡，护筒内的水位突然下降，表明塌孔了。为了预防塌孔，在成孔施工中应根据土层情况选取合适的泥浆密度和粘度，保证护壁泥浆形成一定的厚度，增加泥浆护壁承受水头压力的能力，同时维护筒内的水位，应使它比护筒外的水位高出1.5m左右。旋挖钻孔泥浆护壁属于静态护壁，施工中自行造浆能力弱。因此在钻进过程中应及时加注泥浆，不得怀有侥幸心理不加注或不控制其泥浆指标钻孔。在钢筋笼安装过程应注意对泥浆护壁的保护，将钢筋笼对准桩孔控制高度缓慢平稳下放，避免操作中碰到孔壁，不得强行下放钢筋笼。清孔合格后应及时、低速、连续的灌注混凝土，防止灌注混凝土过快冲击破坏护壁。

在成孔过程中、钢筋笼安装或灌注混凝土前出现的孔壁局部坍塌，应拔起钢筋笼后加注高密度、高粘度的泥浆，并低速旋转钻斗，恢复护壁，检测泥浆指标合格后继续钻孔或清孔;当孔壁坍塌严重时，应用粘土夯实回填至孔口或用低强度等级水泥砂浆回填至稳定孔壁1 000mm以上，粘土夯实回填静置7天以上，低强度等级水泥砂浆回填静置2天以上，重新定位钻孔。在灌注混凝土过程中出现的坍塌，对质量影响较大，因此应根据坍塌部位、坍塌程度及灌注混凝土量综合确定。可采用泥浆泵吸上部垮塌泥渣继续灌注待检测后会同设计处理。也可用泥浆将已经灌注的混凝土清洗排除拔起钢筋笼重新泥浆护壁成孔。

05混凝土浇灌质量问题

泥浆护壁成孔灌注桩在桩基经过动测后，常发现有夹层、断桩等现象。另外，混凝土浇灌量偏大、桩顶达不到设计标高，也是施工中容易发生的问题。夹层及断桩是指桩身混凝土存在部分截面或整个截面有夹泥层或混凝土完全离析，基本无水泥浆黏结导致桩承载力下降或丧失承载力。其产生的主要原因是：

(1)灌注过程中导管有破损或者连接不紧密致使导管中进水，使得混凝土的浇筑不连续，桩身混凝土夹杂有泥浆。

(2)提升导管速度控制不好，使得灌注过程中导管脱离混凝土面。

(3)灌注间隔时间过长，导致混凝土产生离析。

为了避免这些情况的发生，灌注混凝土前，应当检查导管有无漏水、漏气现象，采取必要措施，防止导管卡、挂钢筋笼，堵管、埋管等易引起导管进水质量通病的发生;在浇筑混凝土中，应保证导管口始终埋在混凝土面下0.8—1.2m，提升导管应匀速、平稳、缓慢进行，随时掌握导管埋入深度，速度不应过快，导管口距混凝土面不得小于0.8m，严禁将导管拔出混凝土面;同时，灌注混凝土应连续，采取必要的备用人、材、机等措施防止灌注间隔时间过长混凝土产生离析。

桩体混凝土的超灌量一般达10%。产生超灌量的原因是由于钻头经过松软土层时会有一定程度的扩孔。同时，当混凝土灌入桩孔时，有一部分会扩散到软土中去。减少混凝土超灌量的措施就是掌握好各层土的钻进速度;在正常钻孔作业时，中途不要随便停钻，以避免过大的扩孔。造成桩顶达不到设计标高的原因，主要是以达到充盈系数作为终止浇筑混凝土的标志。正常情况下，桩身混凝土的充盈系数一般土质为 1.1，软土为 1.2—1.3。但是，桩在成孔的过程中会因钻进软弱土层而产生扩孔或塌孔现象，实际的充盈系数要比理论上的数值大得多，如果此时仍按充盈系数作为混凝土浇筑的终止标志，那么，桩顶标高就达不到设计要求。正确的作法是，用带刻度的测锤测定混凝土的浇筑高度，以确保桩顶标高符合设计要求。

泥浆护壁成孔灌注桩施工速度快、自动化程度高、污染小、质量好，是现今桩基础施工的主流手段之一。如何把控桩基施工过程中的每一步是保证成桩质量的关键，这就需要我们施工人员在现场灵活变通，快速反应处理，不断地积累学习，总结经验，以确保工程快速的完成。那个秋天，没有丰收的喜悦，秋蝉哆嗦得唱不出原来的格调，变化仿佛...之间来临。