钻孔灌注桩泥浆比重控制措施

钻孔灌注桩泥浆比重控制措施我干桩基础施工快十年了，大大小小的项目做了十几个，泥浆比重控制这个事，说起来是不起眼的细节，真要是没做好，那给你捅的娄子能让你半个项目都不消停。几年前我刚当技术负责人的时候，就碰到过一个项目，施工队嫌测比重麻烦，全靠老工人手摸估摸着来，结果在砂层段钻进的时候泥浆比重偏低，一下塌了两个孔，清渣、重新钻孔折腾了快十天，光材料和人工就多花了十几万，工期也拖了，那阵子我天天蹲在现场盯，整个人都瘦了一圈，从那之后我就认准了，泥浆比重控制这事儿，一定要抠细了，每一步都不能含糊。本文就结合我这些年的现场经验，从意义、影响因素到具体控制措施，完完整整给大家理清楚，给干这行的同行做个参考。1泥浆比重控制对钻孔灌注桩施工的核心意义要做好控制，首先得搞明白我们为什么要花精力盯这个事，它到底对成桩质量有多大影响。1.1泥浆比重的基本概念说白了，泥浆比重就是单位体积泥浆里固体颗粒的总重量，通俗讲就是泥浆的“稠度”，比重越高泥浆越稠，越低就越稀。它和我们常说的含砂率、黏度是三个不同的指标，但比重是最核心的基础指标，比重不对，另外两个指标再对也没用。1.2控制泥浆比重的重要作用1.2.1护壁防塌孔钻孔的时候，泥浆要靠自身的压力平衡孔外地层的土压力和地下水压力，保住孔壁不坍塌。如果比重太低，泥浆压力不够，水和土就会往孔里塌，要是在砂层或者软地层，那不到半个钟头就能把半个孔给堵了；比重合适，压力平衡，孔壁就能稳住，哪怕钻十几米深的孔也不会出问题。1.2.2保障钻进效率要是泥浆比重太高，太稠了，钻头转动的阻力会变大，钻起来费油又费钻头，钻速直接降一半，不仅耽误工期，钻头磨损也快，无形中增加了施工成本。我碰到过比重太高的情况，原来一个小时能钻三米，那时候半个小时才钻一米，司机都喊着开不动。1.2.3保障成桩最终质量比重太大的泥浆，里面的固体颗粒多，清孔的时候不容易把沉渣带出来，灌注混凝土的时候，泥浆也不容易被混凝土置换出去，最后沉渣都留在桩底，桩的承载力达不到设计要求，轻则要注浆加固，重则要补桩，那损失可就大了。所以说，泥浆比重控制从开钻到成桩，从头到尾都影响着质量，半点马虎不得。2影响现场泥浆比重波动的常见因素搞清楚了重要性，我们还要先明白，工地上哪些因素会让泥浆比重变来变去，找不到根源，控制就无从下手。2.1地质条件带来的自然变化不同的地层，对泥浆比重的影响完全不一样。比如在黏土地层钻进，钻头不断切削黏土，黏土会不断溶解到泥浆里自动造浆，钻的越深，泥浆里的黏土颗粒越多，比重就会越来越高；要是在砂层、卵石层钻进，钻进过程中大量砂粒会进入泥浆，也会让泥浆的含砂率升高，比重跟着涨；要是在地下水丰富的透水层，地下水会不断渗入孔里稀释泥浆，比重就会慢慢往下掉，有时候一个班次就能掉0.1多，不及时调整很快就出问题。2.2施工工序带来的动态变化不同的施工工序，泥浆比重本来就要求不一样，钻进、清孔、灌注各个阶段，泥浆的成分一直在变。比如钻进的时候不断带出土渣，沉渣混在循环泥浆里，时间长了比重自然涨；清孔的时候不断往外排浆带沉渣，要是补浆不对，比重就会忽高忽低，这些都是施工过程中正常的动态变化，需要我们不断调整。2.3材料配置带来的人为偏差很多工地拌泥浆的时候，全凭经验加材料，膨润土加多加少全靠工人铲子舀，没有准确的配比，一开始拌出来的比重就不对。还有些工地为了省钱，不用膨润土，就地随便取黏土拌浆，这些黏土含砂量高，塑性不够，拌出来的泥浆比重虚高，而且稳定性差，放几个小时就沉淀，比重变化特别大。2.4管理不到位带来的控制失效这个是最常见的问题，很多项目不重视这个事，没有固定的检测制度，工人想起来才测一次，或者全靠手摸，“看着稠就是够了”，根本没有准确的数据，很多时候比重偏了好长时间都没人发现，等出了问题才后悔，说白了就是管理没跟上，没把这个事当回事。讲完了影响因素，接下来就是核心内容，也就是我们从开工到收尾，具体该怎么控制泥浆比重，我把这些年总结的全流程控制措施整理出来，每一步都是现场摸出来的经验，好用也好操作。3全流程泥浆比重控制的具体技术措施3.1施工前期的预控准备提前做好准备，比出了问题再救火强一百倍，前期这几步一定要做到位。3.1.1结合地质提前设定控制标准没有放之四海而皆准的比重标准，一定要对着地质勘察报告，给不同地层、不同桩型定好控制范围，不能所有桩都用一个数。一般来说，表层松散填土，预设比重控制在1.15到1.25之间，护住孔壁；黏土层本身会造浆，预设比重控制在1.1到1.2就够了；中粗砂层、卵石层容易塌孔，预设比重要提到1.2到1.3；要是遇到破碎带、溶洞这些不良地质，比重甚至要提到1.3到1.4才能稳住。另外端承桩对沉渣要求高，后期清孔完比重要比摩擦桩低一点，这些都要提前定好，开工之后按标准来，不要瞎调。3.1.2严格控制拌浆原材料质量有条件的话尽量用膨润土拌浆，稳定性好，比重也好控制，如果要就地取黏土，一定要选塑性指数大于25、含砂量小于5%的黏土，不能随便挖点土就用。加外加剂也要按配比来，一般纯碱加量是膨润土的0.2%到0.5%，主要是帮膨润土分散，提高造浆率，要是需要增加黏度，再加适量的羧甲基纤维素钠，不能乱加，加多加少都会影响泥浆性能，进而影响比重稳定性。3.1.3提前校准检测工具很多工地忽略这个事，买回来的泥浆比重计不校准就用，结果本身就有误差，测出来的数根本不准。我之前就碰到过，工人测出来比重1.2，我拿校准过的比重计测，实际已经1.35了，差点出大事。所以开工之前，一定要把所有的比重计都校一遍，用清水试，清水的比重是1，测出来不对就调整砝码，校好再用，工具准了，控制才能准。3.2钻进过程的动态控制钻进过程是泥浆比重变化最快的阶段，这个阶段一定要盯紧，随时调整。3.2.1根据地层变化实时调整钻进的时候碰到地层变化，要立刻调整比重，不能一个比重用到底。比如钻到黏土层，泥浆会越来越稠，比重不断涨，这个时候要定期往外排多余的废浆，补加适量的清水或者低比重新浆，把比重控制在预设范围内，不要让它一直涨；要是钻到砂层或者透水层，地下水稀释泥浆，比重往下掉，就要及时补加膨润土或者预先拌好的高比重新浆，把比重提上来，我之前在河漫滩的项目，全是中粗砂，我们要求每钻进两米就测一次比重，只要掉0.05就立刻补浆，整个项目几十根桩，没有一个塌孔，旁边标段没当回事，一下塌了三个，对比真的太明显了。3.2.2做好循环泥浆的净化现在大部分项目都用泥浆循环，钻出来的土渣一定要及时去掉，不然沉渣留在泥浆里，比重会越来越高。所以不管是旋挖钻还是正反循环钻，都要按要求挖沉淀池、装除砂器，定期清理沉淀池的沉渣，一般循环三次以上的泥浆，就要过滤除渣，把多余的固体颗粒排出去，避免比重持续升高。很多小项目为了省成本，不挖沉淀池，直接在一个泥浆池里搅，沉渣都沉在池底，抽上来用的时候沉渣都混进去，钻到最后比重都快1.5了，还不知道为什么，这就是省小钱办坏事。3.2.3落实固定的检测频率不能想起来才测，一定要有固定的检测频率，正常地层每钻进4到5米测一次，地层变化大、砂黏土层交替的，每钻进2米就要测一次，每次调浆补浆之后也要立刻测，确保比重符合要求。我一直跟工人说，哪怕你经验再丰富，手摸的也不如仪器准，我见过干了二十年的老工人，摸出来差0.1都没感觉，所以规矩就是规矩，必须测，不能省。3.3清孔阶段的精准控制清孔阶段的比重控制，直接影响桩底沉渣厚度，是成桩质量的关键，很多项目都栽在这一步。3.3.1一清阶段兼顾护壁与降比重第一次清孔是钻完孔之后清孔，这个时候不能一下子把比重降太低，不然孔壁容易失稳坍塌，一般只要降到比钻进时的比重低0.1左右就可以，先稳住孔壁，把大的沉渣清出去就行，不用一步降到最终标准。3.3.2二清阶段按桩型控制达标下完钢筋笼和导管之后的二次清孔，是调整比重的最后机会，一定要精准。如果是端承桩，设计要求桩底沉渣不超过5厘米，清孔完成后泥浆比重要控制在1.1到1.2之间；如果是摩擦桩，沉渣要求不超过10厘米，比重控制在1.15到1.25之间就可以。不能太高也不能太低，太高了沉渣清不出来，太低了孔壁容易塌，掉进去的渣反而更多。之前我碰到过施工队怕沉渣超标，拼命加清水稀释，把比重降到1.05，结果清到一半孔壁砂层塌了，沉渣反而超了，又重新调浆稳孔，耽误了五六个小时，差点错过了混凝土灌注的最佳时间，这个度一定要把握好。3.3.3补浆要用合格新浆不能直接补清水很多施工队清孔的时候图省事，直接补清水降比重，这个习惯真的不好，一下子就把比重拉太低，而且会破坏泥浆的性能，导致孔壁不稳定。清孔排浆的时候，一定要补预先拌好的、符合比重要求的新浆，慢慢调整，这样既可以降比重，又能稳住孔壁，不会出问题。3.4检测调准的操作要点检测和调整也有小技巧，很多人操作不对，结果出来的数不准，调整也不到位。3.4.1规范检测操作避免误差用标准比重计检测的时候，一定要先把泥浆灌满量杯，盖好盖子之后，把溢出来的泥浆擦干净，不能让泥浆留在杯壁外面，不然会导致读出来的比重偏大，然后再调平衡，读出来的数才准。很多工人嫌麻烦，不擦溢出来的泥浆，结果每次测都偏高，调的时候又调太低，来回错。3.4.2偏差调整要循序渐进测出来比重不对，调整的时候要慢慢来，不要一次加太多材料。如果比重偏高，就先加一点清水或者低比重新浆，搅拌均匀之后再测，不够再补，不要一下子加好多水，一下降太多又要加土调，来回折腾；如果比重偏低，就少量多次加膨润土，溶解之后再测，一点点调到合格范围，这样效率更高，也不容易出问题。3.5异常情况的应急处理万一控制不及时出了异常，也要知道怎么补救。要是发现比重掉的快，孔口冒气泡，有塌孔的先兆，立刻停钻，马上加膨润土和重晶石粉把比重提高0.1到0.2，稳住孔壁，静置两三个小时，等稳定了再继续钻，小的塌孔一般都能救回来，别拖着，拖大了就只能返工了。要是比重太高，钻不动、清孔沉渣出不来，那就干脆多排点废浆，用新浆置换，哪怕多费点材料，也比成桩不合格补桩强。再好的技术措施，也要靠人执行，所以最后还要有管理措施保障落地，不然都是空的。4保障控制落地的现场管理措施4.1做好分层技术交底开工之前，一定要给从施工员到钻机班长再到操作工人，一层层交底，不仅要讲控制标准和操作方法，还要把我们之前碰到过的事故案例讲给大家听，让大家真的明白，控制比重不是为了应付检查，是为了不返工、不亏钱，大家重视了，才会认真做。我每次交底都会把之前塌孔返工的照片给工人看，讲清楚当时损失了多少钱，耽误了多少事，工人看完都记住了，干活就上心了。4.2落实岗位责任每个钻机台班都要定专人负责测泥浆比重，每次测完要做好记录，签字确认，谁测谁负责，不能大家都管又都不管。我们项目现在规定，每个钻机必须有专门的泥浆比重记录台账，每一次检测的数据都要写清楚，监理检查的时候随时能看，出了问题也能追溯，工人也就不会偷懒了。4.3加强抽检巡查项目质检员每天都要去各个钻机抽检，不能只看工人的记录，防止工人偷懒没测瞎填数。我作为技术负责人，每天早上和下午都会绕工地走一圈，随机抽两三个桩测一下比重，发现不对立刻要求整改，把问题消灭在萌芽状态，不要等成孔了甚至成桩了才发现，那个时候就晚了。结语总的来说，钻孔灌注桩泥浆比重控制，真的是一个“小细节决定大质量”的事，它不需要什么高端的设