钻孔灌注桩抽浆法清孔工艺研究

赵春华

【摘 要】掌握好清孔工艺是控制好钻孔灌注桩成桩质量的重要步骤.文章基于钻孔灌注桩的基本施工流程,以钻孔灌注桩的抽浆法清孔工艺为研究对象,对其工艺流程、工艺控制、工艺要点和质量检测方法进行介绍,为钻孔灌注桩抽浆法清孔工艺的研究与发展提供参考资料.

【期刊名称】《西部交通科技》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】4页(P67-70)

【关键词】钻孔灌注桩;清孔工艺;抽浆法 【作 者】赵春华

【作者单位】广西壮族自治区林业勘测设计院道桥分院,广西 南宁530011 【正文语种】中 文 【中图分类】U443.15+4 0 引言

清孔是钻孔灌注桩众多施工步骤中必不可少的一步，其主要目的是降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，减少孔底沉碴厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。因此掌握好清孔工艺是控制好钻孔灌注桩成桩质量的重要步骤。清孔的具体方法应根据设计要求、钻孔方法、机械设备和土质情况等决定，主要包括抽

浆法、换浆法、喷射法等。本文着重围绕钻孔灌注桩的抽浆法清孔工艺展开阐述，为灌注桩抽浆法清孔工艺的研究和发展提供相关经验和参考资料。 1 钻孔灌注桩的基本施工流程

钻孔灌注桩的施工流程，会因为设计要求、施工方案、地质条件、机械设备等因素各有区别，但是基本施工流程都是一样的，主要包括：平整场地、钻机选型、桩位放样、机械进场、搭设平台、埋设护筒、泥浆配制与护壁、钻孔施工、清孔处理、验孔检查、钢筋笼制作、钢筋笼吊装、二次清孔、导管下放、灌注水下混凝土、灌注桩身养护、桩身混凝土质量检测、灌注桩基分项验收等步骤。钻孔灌注桩的具体施工流程见图1。

图1 钻孔灌注桩基本施工流程示意图 2 抽浆法清孔的工艺流程与工艺控制 2.1 抽浆法清孔的工艺流程

（1）初孔质量检查：钻孔灌注桩的清孔应在钻孔达到图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师验收合格后及时进行。初孔质量检查项目主要包括成孔位置、成孔直径、成孔深度、竖直度、塌孔涌水等情况。

（2）相关机具选型：根据灌注桩钻孔的具体情况，合理选择真空吸泥泵机和高压空气机等相关机具的型号、功率等，并提前进场做好准备工作。

（3）吸泥导管导入：可以用新导管导入，也可用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。

（4）清水灌入：不仅可以稀释泥浆，还可以防止塌孔。清水要符合施工要求。 （5）清孔质量检查：用检孔器检查泥浆的含砂率、相对密度、黏度和沉碴厚度等指标。

（6）二次清孔：如果在清孔质量检查阶段发现有些指标并没有达到规范要求，那就需要进行第二次清孔，继续吸泥和灌水，不断重复进行清孔和检查，直到泥浆的

各个指标都满足规范要求。

（7）终孔质量检验：综合检验成孔的质量，以判定是否可以进行水下混凝土的施工。

（8）泥浆沉碴处理：最后对被清出孔的泥浆和沉碴进行处理，防止污染工地和环境。

2.2 抽浆法清孔的工艺控制 2.2.1 水位控制

在用真空吸泥泵从导管中抽出孔底泥浆及沉碴的同时，应向孔内灌注清水，保持孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m而不变，以防塌孔。 2.2.2 时间控制

抽浆法清孔必须在初孔质量检查合格后迅速进行清孔，不得停歇过久使泥浆、钻碴沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至塌孔。清孔完成后利用吊车将检孔器放入孔底，在下放钢筋笼前取出，当泥浆和沉碴经检查满足规范要求后，方可下放钢筋笼。在下放钢筋笼之后，再次放入检孔器于孔底，并准备灌注水下混凝土事宜，在灌注水下混凝土之前取出检孔器，检测泥浆和沉碴各个指标是否符合规范要求，如符合，即可进行灌注水下混凝土施工；如不符合，应进行二次清孔，直到满足要求才可进行灌注水下混凝土施工。 2.2.3 质量控制

清孔后应检查泥浆指标和沉碴厚度，根据设计要求、桩身特点和行业规范等要求，判定泥浆的指标和沉碴厚度是否满足相应要求。一般情况下，沉碴厚度＜5cm，泥浆含砂率为4%～8%，相对密度为1.1～1.25，粘度为18～20S，就可以满足大部分钻孔灌注桩的清孔要求。如果不满足要求的，应进行再次清孔，直到各个指标满足要求为止。 2.2.4 安全控制

在清孔的过程中，应注意注水以保持水位，并抛入粘土重新造浆以防泥浆比重小，这些都是防止塌孔。与此同时，清孔过程中的用电安全、机具操作、防护标志、文明施工等都是清孔安全控制的重要内容。 3 抽浆法清孔的工艺要点与质量检测 3.1 抽浆法清孔的工艺要点

（1）当采用反循环系统钻孔时，在满足钻孔深度的前提下停止钻进，此时不急于取出钻机，可利用反循环系统的泥石泵对孔底泥浆进行吸碴，时间控制在5～15min左右，使孔底钻碴被钻机吸取出来一部分，这样可以加快清孔速度。另外泥浆的相对密度一般控制在1.1以下，孔壁不易形成泥皮，以防止塌孔。 （2）当采用正循环空气吸泥机进行清孔时，可以用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，高压风管可设于导管内，也可设于导管外。高压风管沉入导管内的入水深度应大于钻孔内水头到出浆口高度的1.5倍，一般情况下≥15m，但也不必太深，不可伸至孔底。

（3）当钻孔灌注桩比较深时，清孔时务必保持孔内原有水头高度，并可以在中途停止适当时间，让孔内上部悬浮的钻碴均匀地沉淀，之后继续清孔。

（4）在清孔过程中注意控制好水位和送风时机，并控制好吸管管头至孔底的距离，以防止稠浆碴造成各个导管的堵塞。

（5）大石块或稠浆碴已经造成了管口堵塞的，应马上停止清孔施工，取出导管并清除堵塞物，在保证各个管道畅通的前提下重新开始清孔，不可任意加大水压或风压以致爆管伤人。

（6）重视对废弃泥浆和钻碴的合理处理，不可遗弃在钻孔边缘，防止泥浆倒流进入钻孔内，同时防止这些废弃的泥浆和钻碴对施工现场及周边环境的污染。 （7）在任何情况下，都不得以加深钻孔深度来代替清孔。 3.2 抽浆法清孔的质量检测

钻孔灌注桩抽浆法清孔质量检测与其他方法清孔的质量检测，在方法和质量要求上没有太大的区别，基本上都是在检验孔位、孔径、孔深等合格的基础上进行。检验泥浆的各个指标是通过取样铁盒进行现场取样，之后及时地进行现场土工试验而得出。

沉碴厚度的检测方法有五种：（1）铁盒取样法。与检验泥浆指标的方法一致，清孔后用吊车浆取样铁盒放入孔底，在灌注水下混凝土之前取出并进行测定。（2）测锤法。同样也是施工现场常用的检测方法，在确定钻孔深度合格的基础上，使用测量水下混凝土灌注深度的测锤，缓慢沉入孔内，凭检测人的手感来探测沉碴顶面位置并记录其深度，这样，钻孔深度减去孔口至沉碴顶面位置的深度，即得沉碴的厚度。其余三种分别是电阻率法、电容法和声纳法，这三种方法测量精度较高，但是由于造价较高、器材具备、操作麻烦等原因一般很少采用。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041－2000）的具体要求，清孔后泥浆指标和沉碴厚度的具体质量标准如表1所示。

表1 钻孔灌注桩清孔后泥浆指标和沉碴厚度的质量标准表项次_______检查项目 规定值或允许偏差1 沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径＜1.5m的桩，沉淀厚度应≤300mm；对于直径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，沉淀厚度应≤300mm。支承桩：不大于设计规定。2 清孔后泥浆指标相对密度 1.03～1.10g／cm3粘度 17～20Pa·s含砂率 ＜

2%_____________________________________________________________________胶体率 ＞98%

当钻孔灌注桩为大直径桩或有特殊要求桩时，清孔后泥浆指标应从桩孔的顶部、中部和底部分别进行取样检验，并取三者的平均值作为最终检验结果。所用的清孔指标以及其他成孔质量标准都应满足设计和规范要求，并由监理工程师进行签认。 4 结语

清孔是钻孔灌注桩施工中的重要步骤，直接影响到钻孔灌注桩的成孔质量和桩底承载力，进而关系到整个建筑或桥梁结构的安全性能。抽浆法清孔相对于其他清孔方法而言，以适用性广、吸泥彻底、操作简单而著称。因此，有针对性地熟悉和掌握抽浆法清孔的具体工艺，将为钻孔灌注桩的成桩质量提供有力保障。本文对抽浆法清孔工艺的阐述，可为灌注桩清孔工艺的研究和发展，提供相关借鉴和参考。 参考文献

［1］JTJ 041－2000，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］任锦夫.林区桥梁施工手册［M］.贵州：贵州省林勘设计院出版社，1980. ［3］励可鉴，崔旭光.公路与桥梁施工技术［M］.北京：人民交通出版社，2007.