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浅谈旋挖成孔桩基沉渣处理

摘要：随着我国建筑行业的迅速发展，以往的桩基础施工机械及技术已不能

满足需要，近些年出现的旋挖钻施工工艺，较冲击钻、循环钻等具有很大的优越

性。旋挖钻成孔施工的桩基孔底沉渣较多，一般工程旋挖钻成孔施工多采取孔底

捞渣、调节泥浆比重、正反循环清孔的方法来确保孔底沉渣厚度符合要求。

关键词：桩基础，旋挖钻，孔底沉渣，二次清孔，气举反循环。

1．旋挖钻施工孔底沉渣的传统处理

旋挖钻机施工方法虽然具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应

性强、环保等优点，对于粉质黏土及强风化岩等地质成孔效率高，可钻至中风化

岩层，但与冲击钻机对比，旋挖钻成孔施工的桩基孔底沉渣较多。

1.1沉渣过厚的危害

旋挖灌注桩因孔底沉渣过厚往往会导致承载力折减，根据以往工程对地下桩

超声波检测结果分析，在桩基混凝土灌注正常情况下，桩基混凝土边缘部位有缺

陷，多数是混凝土内局部有夹块造成的。

1.2沉渣处理方法

在一般的工程钻孔灌注桩的设计文件中，明确要求了沉渣厚度不得超过一定

范围，因为从提钻到灌注砼，对于深桩来说通常需要24小时以上，在这个过程

中，因为泥浆静置时间过长，会产生一部分的沉淀，钢筋笼下放过程中也会从井

壁上挂落部分泥块，砂层的坍塌跌落，容易引发各种质量事故。确保孔底沉渣小

于设计要求，具体方法如下：

1.2.1孔底捞渣

孔底捞渣是采用捞渣钻头下至孔底有效破碎大颗粒岩屑，捞除上部坍塌跌落

的泥块。具体操作如下：

1.钻孔成孔后下捞渣钻头，捞渣钻头口径比孔径小两级为佳；

2.在捞渣过程中，钻头下至底部前不予旋转，减少对孔底沉渣的扰动而悬浮

颗粒增加；

3.在钻头下至孔底后，应逐步调节转速加大水流对孔底四周沉渣的冲洗，避

免孔底沉渣密实增加清孔难度；

4.捞渣钻头转动10分钟后停止10-20分钟等悬浮颗粒下落，增加出渣量；

5.捞渣4-5斗后停止捞渣1小时以上，待孔底沉渣相对稳定后继续捞渣。

1.2.2泥浆比重调节

在施工过程中回填上部采用钢护筒护壁，下部采用泥浆护壁，这样能有效的

减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混泥土的充盈系数。需要

泥浆土，火碱，纤维素，泥浆泵，泥浆管和配套的电线电箱，泥浆池，泥浆池防

护等材料和设备（孔内有漏浆可能），两个承台共用一个长4米×4米×2米的泥

浆池，制作泥浆所用的材料，必须购买膨润土或黄土，在泥浆池内制作成泥浆。

钻孔液配制配比为:钻孔液制备配比：10kg固体聚丙烯酰胺，45m3水，50kg

工业用碱（NaCO3）。

钻孔液配制后，性能指标满足：比重1.03～1.05，粘度：一般为17～20s，

PH值为8-10，含砂率小于2％。

2．气举反循环清孔工艺

2.1传统桩基沉渣处理的弊端

在工程实践当中，旋挖成孔桩基施工采用孔底捞渣与泥浆比重调节的方法控

制沉渣厚度效果并不理想，多数采用循环清孔的方法控制沉渣。

如果用正循环清孔，φ1.1m的孔的断面积为0.95msup2;,常用2PNL砂石泵

额定排量为93.33msup3;/h,假定采用2台并联送水，泥浆携带钻渣后进入钻杆

与孔壁形成的环闭空间后上返速度是很低的，满排量时浆液的上返速度仅达到

0.05m/s，从而容易引发质量隐患。

2.2气举反循环的原理

气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩

孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气

混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的

作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气

体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导

管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从

导管内反出，排出导管以外。

2.3适用范围

本工艺适用范围：孔深150m以内的孔径、对沉渣厚度要求较高，水上（陆

地）钻孔灌注桩的施工。

适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层。

2.4机具设备

泵吸反循环清孔设备：排渣软管、4BS砂石泵。

气举反循环清孔设备：除了风管、排