沉渣控制

概述

鑽孔灌注樁廣泛使用於高層建築、重要構築物及荷重較大建築物。近年來在施工機械、施工工藝等方面都有創新與發展，它適用於各種土質條件。本文將對浙江沿海地區及杭州錢江兩岸地區常見的三段式土層的組合特徵、適用的施工機械、施工工藝等方面的重要環節對成樁過程中沉渣控制作用進行綜述與分析。根據實踐工程所總結的經驗將有助於在三段式土層中鑽孔灌注樁樁基質量的提高。此外，也對鑽孔灌注樁樁基質量檢測的靜載試驗中存在的問題進行剖析。

對沉渣的影響

三段式土層分①，②，③三段：①段為上部大多屬近代河口相衝擊、海積粉土、砂土；②為中段：中上部為濱海相或海相軟黏土層，中下部為海陸互動相粉砂夾粉質黏土，或粉質黏土夾粉砂層；③段為下段：屬河床相衝、洪積砂礫層，卵礫層。三段式土層總厚達40~70m不等，其下部為強風化或中風化基岩。絕大多數深樁基均以卵礫石層為持力層。

三段式土層組合特徵

如圖1所示工程實踐中分為Ⅲ-A及Ⅲ-B兩種類型：

土層組合特徵對沉渣影響

Ⅲ-A剖面中黏土層厚達30m，占孔深內土層總厚度的60%，粉土、卵礫石占40%。此類土層組合中黏性土占60%，本身具造漿作用，在不補充兩新鮮泥漿條件下，其泥漿膠體率始終可保持>95%。在此基礎上，適當控制泥漿比重、含砂率、黏度及穩定性，即能控制好沉渣，實現自造漿成孔（但開孔時①段中鑽進需外加泥漿）。

Ⅲ-B剖面黏土層厚度占孔深總厚度的37%，本身造漿能力不足，如不及時補充新鮮泥漿鑽進至②層下部及③層時，膠體率可降至74～90%（①層時亦靠外加泥漿）。

綜上所述，土層組合特徵表明Ⅲ-A型具備自造漿功能對控制沉渣有利，Ⅲ-B型如不及時補充新鮮泥漿，會產生大量沉渣，曾多次發生埋鑽。

對沉渣的控制

施工機具選擇

三段式土層施工中有以下兩個特點：（1)上部均為粉土、砂土，極易坍孔；機具應有利於防止坍孔。（2）Ⅲ-B土層中黏土粉土、粉砂與卵礫層占孔深總厚度的63%，要求鑽機具較大功率，且穩定性好。因此施工鑽孔應具備正循環與反循環兩種功能，鑽孔過程採用正循環，而清渣階段採用反循環。故選用GPS-15，GPS-25幾種類似型號為宜。

施工工藝對沉渣的控制

（1）鑽進中泥漿循環方式的選擇

由於採用反循環必須具備以下三個條件：①護筒內水位高出地下水位2m以上；②泥漿比重小，1.05~1.10，有利於泥漿造壁與處理沉渣；③保持與土層相匹配的鑽進速度與泥漿流速。

實際工程中，尤其地下水位較高時，無法滿足上述條件，故採用正循環鑽孔，反循環清孔的綜合循環方式對沉渣清除有較好效果。

（2)控制沉渣的泥漿質量指標