钻孔灌注桩清孔方法浅析

钻孔灌注桩清孔方法浅析

摘要：随着楼宇的增高和公路桥梁的发展，钻孔灌注桩逐渐成为基础的首选形式，而钻孔灌注桩中往往有一个被人忽视的重要环节——清孔。本文作者从清孔目的、清孔对钻孔灌注桩质量的影响等方面说明清孔的重要性，并对清孔方法

作了较为祥尽的分析。

关键词：钻孔灌注桩清孔目的方法

前言：随着楼宇的不断增高和公路工程的飞速发展，钻孔灌注桩的以其承载力大、噪音低、对邻近建筑物影响小等优点，而成为建筑和桥梁工程基础的首选形式。钻孔灌注桩主要有钻孔、清孔、下导管、灌注几个工序，一般人只注重钻孔和灌注两个关键工序，而忽视了清孔环节，其实，清孔也是钻孔灌注桩的一个重要环节，清孔质量的好坏，直接影响灌注桩的质量。

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。

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。本人根据多年的施工实践，对常见的灌注桩清孔方法简述如下：

一、抽浆法清孔

抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的磨擦桩、支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。抽浆法清孔有以下几种方法：

1、用反循环回转钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系

统的泥石泵持续吸渣5min～15min左右，使孔底钻渣清除干净。此法一般在钻孔结束时进行。

2、空气吸泥机清孔，以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，以高压风管作为压缩空气高压风管可设导管内，也可设在导管外。

用空气吸泥机清孔注意事项：

（1）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，一般不宜小于15m，但不必沉至导管底部附近。

（2）开始工作时应先向孔内供水，然后送风清孔。停止清孔时应先关气后断水，以防水头降底造成坍孔。

（3）清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。如孔较深，则中途宜停顿片刻，待孔内上部悬浮钻渣均匀沉淀后，再送风清孔一次。当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定高度才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。

（4）若遇大石块卡在风管内，或浓泥浆堵塞出风口时，应将石块或泥浆清除后再继续清孔，切不可任意加大风压引起胶管爆裂伤人。

清孔结束后，最后测量孔底标高，将导管上的弯管拆除，内或外风管吊走，准备灌注水下混凝土。

3、以导管作为吸泥泵的吸浆管清孔。

此法系以灌注混凝土的导管代替泵吸式反循环回转的空心钻杆作为吸泥管。它的好处是清孔完毕，将特制弯管拆除即可开始灌注水下混凝土，争取时间。

以上抽浆法各种清孔机具以内风管空气吸泥机和导管吸泥泵清孔为优。因清孔后不必提升导管，只需拆除弯管部分，便能尽快灌注水下混凝土，争取时间且一次清孔成功。缺点是需专门增加清孔机具。用泵吸式反循环回转钻孔时，不需增加其它机具。但如灌注前孔底沉定层厚度超出规范要求，则需进行二次清孔。

二、换浆法清孔

当使用正循环回转钻进时，终孔后，停止进尺，稍提钻锥离孔底10cm～20cm

空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17s～20s，相对密度为1.03～1.10，且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔，根据钻孔直径和深度，换浆时间约为4h～8h（直径1.5m，深55m的孔需8h）。最后进行灌注水下混凝土。

本法对正循环回转钻进来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。缺点是清孔不彻底，混凝土质量较难保证，而且清孔时间太长。如灌注前孔底沉定层厚度超出规范要求时，也需进行二次清孔。用其他方法钻孔时，不宜采用本法清孔。

三、喷射法清孔

本法是在灌注混凝土前，对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即灌注水下混凝土。该法一般用于二次清孔，钻孔工作完毕，由于拆卸钻杆、钻头、下钢筋骨架及导管等工序，沉淀厚度可能会增大，导管无法插到底，故常用喷射法进行二次清孔，将沉淀层冲起飘浮。

四、用砂浆置换钻渣法清孔

先用掏渣筒尽量清除钻渣，然后以活底箱在孔底灌注60cm厚的特殊砂浆。特殊砂浆采用炉灰与水泥加水拌和，其相对密度小，能浮托在混凝土之上。砂浆中加入适量的缓凝剂，使初凝时间延长至6h～12h以上，以保证砂浆从注入孔底直到一系列作业完成后，混凝土灌注至孔顶标高，砂浆不致硬化。

灌注特殊砂浆后，插入比孔径稍小的搅拌器，作20r/min慢速旋转，将孔底残留的钻渣拌入砂浆中，然后吊出搅拌器，插入钢筋骨架及导管，灌注水下混凝土。混凝土从孔底置换了砂浆的位置后，砂浆大部分浮托在水下混凝土的顶面以上，一直被推到桩顶，在处理桩顶浮浆层时，一起被清除掉。本法在国外有数千根桩的经验，并做过实验，效果较好，可满足柱桩的要求，但在国内钻孔灌注桩中一般很少采用。

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。