大桥钻孔灌注桩清孔施工方法中心

内容摘要：钻空灌注桩成孔后，特别是二次清孔效果直接影响桩基砼的质量．因此钻孔桩的清孔工艺是非常重要的一个施工环节。清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。特别是随着施工工艺的发展，采用大直径钻孔桩已趋于普遍，在施工中彻底清除孔底沉淀土对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力尤为重要。清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确、灌注顺利，确保混凝土质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故。
关键字：清孔、正循环钻孔、PHP泥浆、膨润土。
Abstract: With the development of construction technology, the use of large diameter bored piles has become common, complete removal of the precipitated soil in the bottom of the hole to give full play to the original soil pile bearing force in the construction, increase the carrying of large-diameter bored piles vertical the force is particularly important. Hong also create good conditions for underwater concrete, sounding correct, ooth infusion to ensure the quality of concrete, to oid the broken pile like a major project quality accident.
Key words: Ching Kong; normal circulation of the drilling; the PHP mud; bentonite.
2095-2104（2012）
清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机械设备和土质情况决定。本文根据多年的施工实践，对常见的灌注桩清孔方法简述如下：

1、常用清孔方法主要有以下几种：

1.1、换浆清孔法

适用于正循环回转钻孔，在完成钻孔后，提升钻锤至距孔底钻渣面0.1～0.3m，以大泵量泵入符合清孔后性能指标的新泥浆，维持正循环4小时以上，直至清除孔底沉渣、减薄孔壁泥皮、泥浆性能指标符合要求为止。本法清孔进度较慢，对大直径、深孔可将正循环机具迅速拆除，改用抽浆法。使用此法切忌将清水直接加入，否则会使稍大颗粒不能清除，导致沉淀过厚或孔壁泥变薄，给后续工程带来不必要的麻烦。

1.2、抽浆清孔法

此法较彻底迅速，适用于各种方法的钻孔，对于反循环回转钻孔完成后，可停止钻具回转，将钻锤提离孔底沉渣面0.1～0.3m,维持泥浆反循环，并向孔内注入清水。应经常测量孔底沉渣厚度和孔内泥浆指标，满足要求后立即停止清孔。对大直径、深孔可配合气举法清孔。应注意在清孔过程中，必须始终保持孔内原有水头高度。

1.3、掏渣清孔法

是用抽渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣，适用于机动推钻、冲抓和冲击钻孔的初步清孔。掏渣前可投入水泥1～2袋，再以冲锥冲成钻渣和水泥的混合物，提高掏渣工效。当要求清孔质量较高时，可用高压水管插入孔底射水，降低泥浆相对密度。对大直径、深孔应在掏渣后，再用气举抽浆法清孔。

1.4、喷射清孔法

只宜配合换浆法或抽浆法清孔后使用。该法是在灌注水下混凝土前，对孔底进行高压射水、射风数分钟，使孔底剩余少量沉淀物漂浮后，立即灌注水下混凝土。

1.5、砂浆置换清孔法

适宜于掏渣清孔后使用。该法按下列工序进行：①用掏渣筒尽量清除钻渣；②以高压水管插入孔底射水，降低泥浆相对密度：③以活底箱在孔底灌注0.6m厚的以粉煤灰与水泥加水拌`和并加入缓凝剂的特殊砂浆，砂浆初凝时间应延长到6～12h；④插入比孔径稍小的搅拌器，慢速旋转，将孔底沉渣搅入砂浆中；⑤吊出搅拌器；⑥吊入钢筋骨架；⑦灌注水下混凝土，搅入残渣的砂浆被混凝土置换后，一直被顶托在混凝土面以上，直至托至桩顶后再予以凿除。特殊砂浆常用配比：水泥：粉煤灰：砂：加气剂=1：0.4：

1.4：0.007（质量比）。

2、钻孔桩清孔时沉淀过厚的原因

2.1、泥浆性能不能满足要求，造成较大颗粒下沉。

2.2、没有及时观察土层的情况，造成局部泥浆筒土层不相适应，并没有及时调整泥浆成分，造成少量塌落。

2.3、急于求成，直接用清水清孔，使较大颗粒沉落或护壁发生问题造成少量塌落。

2.4、钻孔完毕后，用检孔器检查时，强行下放，造成孔壁塌落。

2.5、下放钢筋笼不顺直，挂掉泥皮，造成沉淀过厚。

2.

6、清孔中钻机所提高度不妥或钻机钻速与土粒不相应，使土粒不能上浮，造成沉淀过厚。

清孔过程中出现沉渣较厚的情况，可采用泥浆剪球翻孔底沉渣的办法。此法可行性值得商榷，主要是用泥浆剪球，管内外同为泥浆，在孔底形成的冲击力或者说是压力差并不是很大，压力差小就不一定能翻起沉渣。可作为处理沉渣较厚情况的一个思路。
清除孔底沉渣需注意问题：我们在清孔底沉渣时一定先要测量准确孔内沉渣厚度，然后正循环钻锤据此沉渣面0.1～0.3m，位置开始返浆，清一段时间后，再测量，然后接着往下清，这是一个方法。避免出现钻锤以下捅到沉渣面以下往上返，泥浆管周围的往上返，四周却往下沉可能就会翻出一个“锅底”出来，尤其是在下笼后用导管清较厚沉渣易出现此种情况。

3、大桥大直径深孔钻孔桩清孔方法

大直径、深孔钻孔灌注桩对泥浆的要求较高，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定；在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆，此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。
从收集全国各地在大直径钻孔灌注桩的施工经验来看，大直径桩一般设计深度较深，钻孔时间较长，为提高钻孔进度，使用高质量的泥浆，如石油钻探使用的泥浆（PHP泥浆），可以提高钻孔速度，缩短工期，提高经济效益。所以推荐大直径钻孔灌注桩钻孔时宜采作高标准的泥浆，泥浆配

源于：毕业论文致谢格式www.udooo.com

置时参考资料如下：
3.1、PHP泥浆的主要成分：膨润土、碳酸钠、聚丙烯酰胺的水解物、锯木屑、稻草、水泥或有机纤维复合物。

3.2、PHP泥浆的配比应通过实验确定，参考配比如下：

a．膨润土为水质量的6%～8%；
b．碳酸钠为膨润土的质量的0.3%～0.5%；
c．羧纤维素（CMC）为膨润土质量的0.5%～0.1%；
d．聚丙烯酰胺（PHP）为泥浆量的0.003%；
e．孔内有渗漏时，加锯木屑为水质量的1%～2%，稻草末或水泥填加量为每立方米泥浆g；孔内有承压水或地下水为高，渗漏严重时，加重晶粉、珍珠岩粉及方铝矿粉，填加量为每立方米泥浆g。

3.

3、应设置泥浆制造、循环、净化系统。

大直径、深孔钻孔桩清孔建议 我们可以把一个大直径、深孔桩的清孔过程分解为这么几个过程：①孔底沉渣要能被泥浆悬浮；②悬浮的沉渣要能在一定的时间内返出于孔外；③泥浆内悬浮的沉渣要被及时较彻底的清理掉。前两点归根结底都是提高泥浆悬渣能力，后两点是要提高我们机械的性能，需要功率较大的泥浆泵和净化泥浆能力比较大的净化机。

3.1提高泥浆悬渣能力

前面提到一些方法，根据我们现场实际在特定泥浆池内造好浆，然后再置换孔内泥浆，既是正循环置换法。可试下用泥浆剪球。这里有一个概念需要解释，泥浆悬渣能力的重要指标是胶体率而不是粘度，粘度主要是指泥浆的流动性，而胶体率的大小主要是反映泥浆的悬渣效果。

3.2、排渣

如果排渣效果一直不明显，我认为还是要加大泥浆泵功率，保证悬浮的沉渣能够返地上来。建议用两台37KW泥浆泵返浆，必要时加2方空压机辅助。如果我们选择专门的泥浆池造浆置换孔内泥浆，那样的话返出的泥浆就不存在除砂净化的问题。如果依然是正循环悬渣经沉淀池沉淀后置换，应该选择较大的泥浆净化机对返出的泥浆进行净化，然后再入孔循环，这样可以提高工效。因此，建议选择较大功率的泥浆泵（如37KW的泥浆泵）和净化泥浆能力较强的净化机净化泥浆（如80方／小时的泥浆净化机）。
3.3.3、建议以一个新开孔作为实验，配置高性能泥浆，测试冲孔进尺和成孔后清孔情况，作为后续施工的参考。

4、结束语

总之，钻孔灌注桩的各种清孔方法应结合工程实际情况，根据不同的地质条件、施工单位的现有机具配备情况、对各种清孔工艺的掌握程度，选择一种适宜的方法进行。一般工程中常用的清孔方法是反循环回转清孔和正循环换浆清孔，只有在灌注前孔底沉淀层厚度不符合要求时，才采用其它方法进行二次清孔。
参考文献：
中华人民共和国交通部.公路桥涵施工及技术规范（JTG/F50-2011）.北京:人民交通出版社，2011.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。