【摘要】钻孔灌注桩是灌注桩系的重要组成部分，主要在工程施工现场用于地基打桩，通过机械和人力挖掘、钢管挤土等方式形成桩孔，以便于安插钢筋和浇灌混凝土。钻孔是地基施工中的一项关键程序，在施工中有着严格的操作要求，以此来保证成孔的质量和深度。实际施工中，由于钻孔灌注桩沉渣引起的工程问题屡见不鲜，本文结合这些问题，找到控制沉渣的方法措施。
【关键词】钻孔灌注桩 沉渣 清孔 控制措施
钻孔灌注桩在各类建筑工程中广泛应用，对于固定钢筋，浇筑混凝土具有重要作用。而钻孔灌注桩沉渣问题会导致灌注桩承载力下降，对建筑物造成沉降，严重影响了其正常功能的发挥，给建筑施工带来消极影响。近些年来，建筑行业迅猛发展，在工程施工中使用的钻孔灌注桩直径日益加大，深度也越来越深，其中操控环节程序繁多，对于灌注桩的承载力的影响因素也比较多，在实际使用过程中，许多问题都需要进行详细的探究，旨在找到对应的解决办法，提高施工质量和效率。
一、钻孔灌注桩沉渣的定义和规范要求
钻孔灌注施工需要使用正循环和反循环钻机进行钻孔，在钻孔时必然会产生岩石泥土等废渣和碎屑，被钻机切割后产生的岩土碎屑和自身性质松软的土层塌陷，和泥浆进行了融合。这些岩土废渣碎屑和塌陷土层与泥浆混合后会在钻孔底部沉积，形成沉渣。如果不对沉渣进行清理，那么钻孔灌注桩内的沉渣物质会越来越厚，最终影响钢筋的安置和混凝土浇灌工作。国家对于桩孔灌注桩的设计承载力和其对地表的沉降程度做了明确的规定。沉渣的形成和累积会影响钻孔灌注桩的目标效果，达不到国家标准要求。
其中，工业建筑施工和民用建筑施工对灌注桩沉渣的要求是：根据其不同的钻孔方式，来确定其沉渣容许厚度。采用螺旋钻钻孔方式，孔底沉渣厚度不能超过100mm；如采用潜水钻或冲击成孔的方法，端承桩孔底沉渣厚度应小于等于100mm，摩擦桩沉渣小于等于300mm。
二、判断沉渣过厚的方法
钻孔灌注桩在实际的使用过程中，往往会出现承载力小于设计目标承载力，原因很多，主要是由于桩身混凝土离析或强度过低，孔底沉渣过厚使摩阻率下降，灌注桩的承载能力不能得到充分发挥。对于沉渣过厚现象，有其自身的判断标准，笔者在此简要介绍一下沉渣过厚的判断方法。
首先需要利用测量钻杆长度的办法对灌注桩的终孔深度有初步的了解，终孔的长度包括钻杆程度和钻头长度。其次可以分析静荷载实测曲线，如果出现沉渣过厚的现象，那么s-lgt曲线会出现极大值。通过动静测实验可以判断出沉渣是否过厚。
三、钻孔灌注桩沉渣处理控制措施
不同的成桩方法，所对应的沉渣处理控制措施也有所不同，需要的机械器具和步骤方法也不相同。本文探讨的钻孔灌注桩沉渣控制主要针对于孔内的有害沉淤部分。沉渣分为两种，一种是在钻孔过程中产生的岩土碎末，碎末直径颗粒比较大，一般是在钻孔后没有将其清理排出，在钻孔灌注完成后，这些岩土碎末就沉积到孔底。这类沉渣沉淀后不易清除。另一种是泥浆中的杂质，这些细微的颗粒杂质在钻孔完成后要经过一段时间沉淀，在孔底形成沉渣。这类沉渣颗粒较小， 可以采用清孔的方式进行控制处理。
（一）清孔处理
1. 第一次沉渣处理
清孔处理一般要分两次进行，才能保证清孔的效果。第一次沉渣清孔处理应当注意以下几个方面的操作。首先是在利用钻孔灌注桩打孔到既定的目标深度之后，不要立刻使用提升成孔的的机械器具，要进行排土工作。将孔底的沉渣及时清理出来，以免发生沉积现象。在成孔完成的过程之间，利用空压泵，对钻孔内部进行空转处理，空转时间约为20到30分钟。空转过程中会有大量大颗粒沙土被转出孔外，在钻头开启一定时间后，观察孔内有无大颗粒沙土被钻出。对于使用抓斗的方法，在成孔完成后，等待几十分钟，利用抓斗搅动，利用套管将沉渣吸上来。
2. 第二次沉渣处理
第二次沉渣处理（清孔）通常是在钢筋安置完毕后，要进行混凝土浇筑之前。所采用的方法主要是正循环和反循环方式，利用液压和吸泵进行排渣。对于沉渣清理要求较低的摩擦桩，可以采用导管正循环的方式进行，主要靠供浆泵的压力使孔底的沉渣翻起，并在泥浆的作用下使沉渣上浮并排出。对于非超长桩，可以采用空吸泵的方式来吸取沉渣，然而对于深度大于50米的超长桩来说，空吸泵的效果就难以发挥，原因是其驱动压力比较低。对于超长桩，可以使用空气升液排渣法，该法适用于10m以上的桩，原理是利用了钻机杆内外液体的重度差来带动，深度并不能影响沉渣的抽取速度。空气升液排渣法越来越多地使用在钻孔灌注桩沉渣控制处理中，发挥了重要的作用。
（二）沉渣处理配套措施
沉渣处理是保障施工效果的关键环节之一，但它不是独立存在的，需要与其它配套措施相结合。以下笔者将分析一些相关的和比较重要的沉渣处理配套措施。
1. 泥浆的参数和性能
对沉渣进行二次处理时，应当选择参数符合要求的泥浆，要求泥浆的性能要好。此时对沉渣的处理要求彻底，对灌注桩孔进行全置换式的清理。如果孔内沉渣清理不彻底，泥浆不均匀，不利于泥浆中颗粒的沉淀。泥浆中颗粒沉淀速度过快不利于混凝土的浇筑。根据笔者的实际工作经验，泥浆参数达到以下几个标准，有利于沉渣清理和混凝土浇筑。泥浆的相对密度在1.15―1.18，粘度达18―22，含砂率小于等于4%，PH在7―9之间。
2. 初灌混凝土
初灌混凝土会影响灌注桩的质量和承载力。在混凝土灌注前，要保证期和易性，并选择合适的隔水栓。混凝土浇灌到达灌注桩孔底，能够起到翻浆的作用。初灌混凝土的过程也可以对孔底的沉渣进行冲击，使其翻起。
（三）检查沉渣处理情况和效果
检查沉渣的处理情况可以在钻机打孔完成后，马上对桩孔的深度进行测量，记录深度数据。在第二次沉渣处理之后，对孔深再次进行测量，将两次测量的结果进行对比，看数据是否有所下降，如果下降说明沉渣清理效果比较明显。对于测量孔深这个问题，就目前施工的实际情况来看，测量的准确度存在误差。原因是测量工具的使用，一般使用测绳进行，但测绳测量主要根据测量者的手感进行，不同的人有不同的测量手法。因此这种方法误差较大，为避免误差过大，施工中一般更多采用测针侧饼法。测针能够探测深度，测饼使其能到达孔底，但不会陷入沉渣中，在基本相同的时间内对深度进行测量，准确度较高。
四、结论
钻孔灌注桩的是关系到地基施工的一项重要环节，与后续的施工环节紧密相连。处理好钻孔灌注桩的沉渣问题，必须根据实际的地质环境、桩型和桩孔深度来选择不同的方法，从钻孔到清孔都要遵循施工流程。施工中应当重视沉渣清理问题，在工艺上采用注浆的方式，既节约成本，效果也比较好。
参考文献
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