路橋工程中的泥漿護壁成孔灌注樁施工技術

張志猛 于豐凡 山東省高速路橋養護有限公司

泥漿護壁成孔，即使用自然造漿或人工造漿漿液進施工，通過循環處理泥漿的形式把由鉆頭切下的土塊帶出孔外以成孔，繼而安裝捆綁鋼筋籠，在導管協助下，水下灌注混凝土成樁。該技術可選用正、反循環回轉鉆機成孔。

一、工程概況

某大橋全長465m，橋梁樁長設計為6m，橋樁直徑為600mm 和700mm，橋梁灌注樁設計為36 根，其余單樁設計豎向承載力為

2500kN。

二、泥漿護壁成孔灌注樁施工技術

（一）埋設護筒

由于該橋梁工程使用的是鋼護筒，對護筒內部直徑數值要求較為嚴格，鋼護筒的內徑必須比樁徑大200mm。護筒埋設處土質不需要進行特殊處理，可以直接進行埋設，護筒埋設時需在外面留有20%左右的高度，使用黏性土將土體周圍的縫隙填充穩固，同時確保埋設完成的護筒垂直度符合標準規定，避免護筒中心和灌注樁的樁心軸線的位置差距較大。

（二）設置泥漿池

施工過程中泥漿池通常根據所處的地理位置進行設置，由于該項目施工場地的地下水位較高，水分容易滲入泥漿池內部，導致泥漿池出現稀釋，不符合泥漿護壁的標準。根據該項目的地理位置和施工特點，在施工場地內設置用壓型鋼板焊接形成的鋼泥漿池，泥漿池的比例大小根據工程合理設計。另外，為避免對周圍居民或者環境造成影響，可利用彩色塑料條布在泥漿池周圍進行遮蓋。同時，每個樁體需要設置三個泥漿池，每個泥漿池里的細砂和卵石都是通過重復沉淀留下的。灌注樁施工完成后，用機械設備清理泥漿池內部的雜物，回收干凈的泥漿用于下一個樁位設置泥漿池時使用。表1中為泥漿各項性能標準。

（三）制備護壁泥漿

為確保護壁泥漿的制備符合施工要求，必須根據要求比率設置泥漿黏稠度，同時充分利用粉土-膨潤土，與水充分混合攪拌均勻。當鉆孔到細砂層時進行泥漿澆筑。水下混凝土建筑工作開始時，將下層的泥漿挖出并排放到鋼制泥漿池中，經過一定時間的沉淀可以作為之后的灌注樁施工制備護壁泥漿，循環重復使用，最大程度減少經濟投入，節約工程成本。

（四）鉆進成孔

開始鉆孔之前先對鉆機位置進行調整，將鉆頭和樁心水平對準，鉆桿的垂直度使用經緯儀調整到規定標準，根據實際的施工位置對鉆孔速度進行調整，鉆進深度與通常鉆孔深度一致。鉆孔開始時，先減緩速度穩定運行，鉆機運行平穩后，可以適當加快鉆孔速度。鉆孔到粉質鉆土層時可適當加快運行速度，運行到細砂層時需迅速注入泥漿，以減緩鉆孔速度，另外，為防止出現縮徑的問題，應及時增加清潔鉆孔的次數。若鉆孔過程中遇到卵石層，應及時減緩鉆孔速度。鉆孔過程中出現碎塊狀強風化花崗巖，應及時向上級部門匯報實際情況，待相關專業技術人員對持力層進行確認，確保持力層地質環境符合施工要求后，以旋轉鉆孔的方式再鉆進1m 左右，鉆孔完成后為防止持力層出現松動問題，應緩慢取出鉆機。成孔后，必須全方位檢查孔洞、孔徑的深度和垂直度，經專業工程師驗收合格后，方可進行清孔。

表1 泥漿各項性能標準

（五）清孔工作

首次清孔一般是先將孔底的泥漿用泥漿泵抽到鋼制泥漿池內，經過沉淀處理后再流入孔內應用，這種方法通常被稱為反循環換漿法。首次清孔完成后，泥漿黏稠度應小于27s，泥漿含砂率不能超過8%。之后進行第二次清孔，重復清孔后的泥漿含砂率小于5%，泥漿黏稠度不超過27s，沉渣厚度則要小于49mm。

（六）灌注水下混凝土

水下混凝土灌注一般使用導管法完成。該工程的管道直徑設計為310mm，導管之間用螺紋接頭進行了解，為確保導管的密封性，相互連接的導管之間用密封圈進行加固。導管相互連接前要進行漏水試驗，符合使用標準后才能進行組裝。根據導管連接位置的不同，導管長度也不同，例如頂部組裝的導管最短，中間部分則是標準長度4m 左右，下部稍長。為提高工作效率，使水下混凝土灌注順利完成，灌注工作開始后，應持續不斷完成整個灌注過程，因此該工程使用4 輛混凝土罐車進行灌注，且混凝土的質量需要專業技術人員進行現場檢查確認，防止因使用離析混凝土影響施工質量。灌注所使用的漏斗容量為2m3，開始灌注后導管埋入混凝土的深度超過1.9m。完成一輛車的混凝土灌注后，通過測量混凝土上升情況，算出可以拆除的導管數量并進行拆管。另外，為確保樁頂混凝土的質量，防止灌注過程中出現堵管問題，在等待混凝土罐車交換的過程中應注意活動導管，灌注完成后泥漿灌注高度應高出平面1m 左右，防止后期泥漿凝固出現下沉。

綜上所述，泥漿護壁成孔灌注樁施工過程中，每個施工環節都必須嚴格按照施工技術要求準確進行，避免灌注樁施工質量造成影響。