在桩基施工中,孔底沉渣过厚是常见的质量通病,直接影响桩端承载力和结构安全。若处理不当,轻则返工延误工期,重则引发沉降、断裂等严重事故。本文结合最新规范(如《建筑桩基技术规范》JGJ94-2023)和实际案例, 从沉渣成因、处理技术、预防措施到应急补强 ,系统总结一套可落地的解决方案,助施工人员规避风险、提升质量!
孔底沉渣过厚会导致桩基承载力大幅折减。以端承桩为例,若沉渣厚度超过50mm(规范允许值),桩端阻力几乎失效,相当于桩身“悬空”在软弱层上。而摩擦桩若沉渣超标(>100mm),桩侧摩擦力分布不均,极易引发不均匀沉降 。
更隐蔽的危害在于:
混凝土夹渣 :沉渣混入桩身混凝土,形成局部强度薄弱区(如案例中某桥梁桩底出现5cm黄泥夹层,需高压注浆补救 )。
桩底渗漏 :沉渣堆积导致桩-岩接触面不密实,地下水长期侵蚀可能引发桩底空洞。
检测误判 :超声波检测时,沉渣层可能被误判为“桩身缺陷”,增加复检成本 。
不同地质需匹配不同清孔方式:
正循环 适用于黏性土,但清渣效率低;
反循环 对砂层、碎石层更高效,但孔壁易坍塌;
气举反循环 适合深孔(>30m),但需精准控制风压 。
常见错误 :在砂层中使用正循环清孔,导致砂粒反复悬浮无法排出 。
泥浆是“清孔成败”的关键:
比重过低 (<1.1):无法悬浮沉渣,颗粒快速沉淀;
含砂率过高 (>8%):泥浆粘稠度下降,携渣能力弱;
胶体率不足 (<95%):泥浆稳定性差,孔壁易剥落
。
案例:某工地清孔后因钢筋笼下放延迟2小时,沉渣重新堆积超30cm! 清孔完成至混凝土浇筑间隔不得超过30分钟 ,否则需二次清孔
。
护筒埋深不足 :护筒应高出地面30cm,入土深度≥2m(砂层需加深);
泥浆护壁失效 :钻进时泥浆面需始终高于地下水位1.5m以上,防止塌孔带落碎屑
。
适用场景 :沉渣厚度≤30cm的常规工况。
操作要点 :
导管下放 :距孔底30~50cm,避免扰动沉渣;
泥浆置换 :先注入稀泥浆(比重1.05~1.10),循环排出浓浆;
时间控制 :持续清孔20~30分钟,直至含砂率<4%
。
关键提示 :清孔后立即灌注混凝土,若延迟超1小时需重新检测沉渣厚度!
适用场景 :深孔(>40m)、大粒径沉渣(如卵石层)。
技术优势 :利用空压机高压气流将沉渣快速带出,效率比常规方法提升3倍
。
操作流程 :
安装气举管 :风管直径75mm,末端距孔底1~2m;
启动空压机 :风压控制在0.7~0.9MPa,避免孔壁坍塌;
动态调整 :每清孔10分钟暂停,待沉渣沉淀后再次启动,循环3~4次
。
适用场景 :旋挖桩孔底大块沉渣(如强风化岩碎块)。
工具选择 :捞渣钻头直径比孔径小2级(如1.2m桩孔选用1.0m钻头),避免卡钻
。
操作禁忌 :
钻头下放至孔底前 禁止旋转 ,防止沉渣二次悬浮;
清渣后需立即注入新泥浆,比重调至1.15~1.25
。
黏土层 :比重1.10~1.20,粘度18~22s;
砂层 :比重1.20~1.30,粘度22~28s;
碎石层 :加入0.1%~0.3%的CMC增粘剂,提升护壁效果
。
一次清孔 :成孔后采用换浆法,初步降低沉渣厚度;
二次清孔 :下放钢筋笼后采用导管反循环,彻底清除微颗粒 5 10 。
制定 “清孔-下笼-灌注” 时间表,确保各环节间隔≤30分钟。建议配备备用发电机,防止停电延误
。
某桥梁桩检测发现桩底50cm沉渣夹层,处理方案:
钻孔取芯 :对称钻2个Φ100mm孔至桩底;
高压冲洗 :用空压机(0.8MPa)吹出沉渣;
注浆加固 :灌注M30水泥砂浆(水灰比0.4,掺8%膨胀剂),压力维持1.5MPa直至返浆
。
效果验证 :7天后超声波检测显示桩身完整性达标!
严禁以“加深孔深”代替清孔 !此举会导致桩端嵌入软弱层,丧失承载力。
禁止在清孔泥浆中直接加水稀释!应通过置换法调整比重,避免泥浆性能突变
钢筋笼下放受阻时禁止强行冲击 !需提起笼体重新清孔,防止刮落孔壁泥块
结语
桩底沉渣控制是一项系统工程,需从设备选型、工艺优化到工序管理全程把控。牢记 “预防为主,处理为辅” 原则,方能打造经得起检验的优质桩基!
(注:本文所述工艺均符合《建筑桩基技术规范》JGJ94-2023要求,具体参数需结合工程实际调整。)
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