旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣厚度质量控制

旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣厚度质量控制

对于旋挖钻孔灌注桩而言，桩底沉渣厚度的控制是桩基施工质量控制的关键，沉渣过厚不仅会造成桩基承载力不足，还会造成建筑物的过大沉降，本文通过对某商住楼工程桩基础施工中的质量问题进行分析，对旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣产生原因及其厚度控制进行探讨。

概述

随着高层建筑的日益增多，对桩基承载力的要求也越来越高。但由于旋挖钻孔灌注桩施工工艺的特殊性，其承载力受施工中的因素影响较大，特别是孔底沉渣层严重影响桩基承载力的发挥。因此，施工过程中加强孔底沉渣厚度质量控制，是保证旋挖钻孔灌注桩施工质量和桩基承载力的关键措施之一。

某商住楼工程桩基础桩型均采用旋挖钻孔灌注桩，共约805根。施工工作量大，工期紧。通过对某商住楼工程桩基础施工中的质量问题分析，对旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣厚度控制的控制要点及对策进行探讨。

造成旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣过厚原因分析

1、沉淀池设置不足

首先，由于施工现场设置沉淀池数量少，两台机器共用一个沉淀池。造成沉淀效率不高，是造成孔底沉渣厚度过大的主要原因。

2、成孔后空置时间长

本工程桩数量众多，各种材料使用频繁、场地混乱、混凝土供应不及时、钢筋笼制作时间长等因素影响桩成孔后的空置时间。施工工序之间不紧凑，成孔结束至混凝土灌注之间的间隔时间过长，导致孔内泥浆中砂粒沉淀，或泥浆失水、沉淀。

3、泥浆含砂率过高

厚砂地层中，含砂率的控制尤为关键。通过对进场泥浆现场检测，泥浆含砂率不符要求。

4、清孔清渣程度不足

首先，由于泥浆指标控制不当，且为避免塌孔，清孔程度不够，未能将孔底钻渣清除干净；另外，由于工地施工用水紧张，为节约用水孔内泥浆置换不充分，也是造成孔底沉渣厚度过大的主要原因。

5、砼初灌量不足且未设置隔水栓

建筑工地的贮料斗的容积仅为0.8m3左右，根本无法满足初灌量能使导管一次埋人混凝土面以下0.8 m以上的要求；且桩基础施工单位未设置隔水栓通过剪球（或者抽动隔板）进行灌注，而是直接把混凝土灌入充满泥浆的导管内进行下水混凝土灌注，造成桩端混凝土离析，从而增加孔底沉渣量。

控制旋挖钻孔灌注桩厚砂地层中孔底沉渣厚度的措施

1、优化沉淀池设置

（1）合理优化场地布置，增加沉淀池数量，由两机一池改为一机一池，专机专池，不允许混用、借用沉淀池。

（2）在增加沉淀池数量的同时，加大沉淀池面积，沉淀池面积由原来的5x3m变为6x4m，并在沉淀池内增加隔板。

2、缩短成孔后空置时间

（1）制定材料使用计划，备足材料；

（2）及时清理场地渣土、保持施工道路畅通；

（3）增加钢筋工人数量，提高钢筋笼制作速度；

（4）严格控制混凝土配送时间，混凝土车提前抵达则奖励；混凝土延迟抵达则处罚，多次延迟要约谈混凝土供应公司总经理。

3、控制泥浆含砂率

（1）建立泥浆进场逢车必检制度，控制泥浆质量，杜绝不合格泥浆进入现场。

（2）使用过程中，严格把控置换后泥浆循环的含砂率

4、确保清孔彻底、充分

清孔的目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。因此，必须确保清孔彻底、充分。

一次清孔

灌注桩成孔至设计标高或预定层面后，应充分利用钻杆或送浆管在原位进行第一次清孔，一次清孔的目的是将孔内的颗粒状物排出孔外，减少孔底沉渣，节省二次清孔时间。本次清孔一般不需调整泥浆密度，因为如果将泥浆密度过早调低，在吊笼过程中泥浆里的颗粒会很快沉淀，影响到二次清孔的效果，一般泥浆密度保持在1.2～1.4之间，在测得孔底沉渣厚度小于50mm时，及时抓紧时间吊放钢筋笼。

二次清孔

第一次清孔是在终孔后进行，经过安放钢筋笼、焊接、下放导管等过程，一般需要4h，在这段时间内，由于孔内泥浆处于静止姿态，原来悬浮在泥浆中的泥、砂砾和石屑会沉人孔底，同时，安放钢筋笼和导管时也会擦碰孔壁，而使泥砂落孔内，为此，在砼灌注前利用导管进行第二次清孔。二次清孔应做到边循环清孔边测孔底沉渣，当孔底沉渣厚度符合设计及规范要求时，再在循环中调整泥浆各项指标，终止清孔泥浆指标一般控制在以下范围：相对密度在1.05～1.10之间；粘度为16～20S；含砂率<4%。当测得泥浆各项指标均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作，在等待混凝土过程中应继续循环清孔，直到混凝土到场后装料斗灌注。

5、准确测定沉渣厚度

沉渣厚度测量必须使用正确的测量方法，测量方法不当，造成沉渣厚度误判，就不能

对沉渣厚度进行有效控制，要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度，桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度或钢测绳的方法测定，钻杆长度或钢测绳长度应采用标准的卷尺进行复核。沉渣厚度=终孔深度-清孔后深度，清孔直至沉渣厚度满足规范要求。目前沉渣厚度的检测方法有：测绳（重锤 ）检测、取样盒检测和沉渣仪检测。

6、确保混凝土首灌量

水下混凝土初始灌注时，为了避免和减少从导管下口涌出的混凝土与孔内泥浆杂混和，确保桩身混凝土质量，首灌时除了要求贮料斗内的混凝土与导管内泥浆面与面之间设置隔水栓外，《建筑桩基技术规程》还规定“应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下0.8 m 以上”。首灌量应根据孔径、孔深、泥浆浓度、导管直径、导管底端离孔底的距离等要素，应用连通管的原理通过计算确定。

施工时尽量增大混凝土首盘初灌量，首盘混凝土至少保证埋管深度0.8m以上，且第二盘连续灌注，以增大混凝土对孔底残余沉渣的冲击力，使孔底沉渣在不间断的冲击下顺利排出孔外。

在确保清孔效果的同时，应加强工序连接，提高工作效率，尽量缩短清孔至砼灌注之间的时间。

结语

导致旋挖钻孔灌注桩孔底沉渣层过厚的因素很多，施工中应根据具体机具设备、施工特点及地质条件，仔细制定施工方案，严格按有关规范和要求施工，加强检测和控制，发现沉渣过厚时及时处理，将孔底沉渣层厚度控制在规范允许范围以内，确保旋挖钻孔灌注

桩的施工质量及承载能力。