本文主要讨论在直径小于1200mm的灌注桩中使用，直径大于1500mm使用气举反循环清孔以及卵石层等大粒径的土层不在讨论范围。

传统在施工中使用的泥浆费时费力，而且操作要求较高，搅拌的原材料中大部分是有害的化学物，容易对人员造成伤害；纯化学泥浆使用时，操作简单方便，所以是以后施工的发展方向；但是纯化学泥浆现在还存在一些问题，比如成孔至底部时需要等待约30分钟的时间（这个30分钟是指成孔接近设计桩底标高短暂的停歇，作用是让上部的悬浮物沉淀，以便最终成孔时将孔内的沉渣顺便一起处理；但是实际施工中的情况是，由于成孔钻具的不断旋转搅动和倒土出渣时钻具上下的抽吸，孔内因钻头切削而未进入钻具的渣土始终处于浑浊流塑状态，即使使用封底捞砂钻，比重虽然大于1.3但是像泥浆一样的东西很难清掏干净，如果是下钢筋笼过程超过2个小时，钢筋笼孔口搭接好以后测孔内沉渣有时候就会超过500mm，有的到2000mm，遇到这种情况，钢筋笼就不能再继续下入，必须拔出来进行清孔，而这种情况的孔往往深度40米以上，下钢筋笼的吊车提升高度有限，钢筋笼需要中间切割造成恶性循环；如果桩的设计孔径大于1200mm，不拔钢筋笼，直接下孔后可以采用小的清渣桶清掏或是利用泥浆泵进行二次清孔的效果不错）。

总结3年来实际使用纯化学泥浆的灌注桩工程，孔深度超过40米以后的沉渣较难处理、粉土或砂层地层中沉渣凝絮的时间较长厚度较大、絮凝以后的沉积物不易清掏干净、需要更长的时间凝结等诸多问题还需探讨解决。下面就近3年来施工中使用的一点体会分享，不妥之处请大家吐槽。

首次使用化学泥浆是在安徽宿州某工地，该场地地貌单元属于黄淮冲积平原，河间地块；土层由上至下分别为①杂填土，层厚1.0~1.5米；②粉质粘土，层厚2.3~3.5米；③粉土夹粘土，层厚1.3~2.7米，摇震反应中等；④粉质粘土，层厚1.0~4.0米；⑤粘土夹粉质粘土，层厚2.4~4.0米；⑥粉土，层厚5.3~7.8米，摇震反应迅速；⑦粉质粘土，层厚1.7~4.10米；⑧粉土夹粘土，层厚7.60~14.50米，层顶埋深18.5~22.9米；⑨粘土夹粉质粘土，夹钙质结核，层顶埋深30.5~33.5米未揭穿。地下水为孔隙潜水，水位为地表下-2.0米（场地南侧距沱河不到50m）。该项目为拆旧改造工程，场地内地下障碍物很多，周围均有建筑物，施工难度非常大。

桩基采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径采用Ф600、Ф800两种，Ф600以第（8）层粉土夹粘土为桩端持力层，桩长为24米。Ф800以第（9）层粘土夹粉质粘土为桩端持力层，桩端应全截面进入（9）层粘土夹粉质粘土层不小于2.0米，且桩长不小于28米，桩长双向控制。桩顶标高地面下6米。

本项目地下水位较高，地面下2.0米左右，试成孔时因为没有挖泥浆池，不能进行泥浆的补充，4米以下孔壁坍塌，试钻7米即停止；正式试桩施工时，先使用膨润土、纯碱、纤维素等进行了护壁液的搅制，静置24小时后使用，埋设护筒后成孔效果很好。由于场地小，无法建立泥浆循环、沉淀池，而且场地有约1/3部分未拆除，施工时也没有使用运输车把泥浆置换外排，4—5天后成孔出现坍塌现象，坍塌部位主要在4—8米处，个别孔在20米下有缩颈现象，拔笼重新扫孔后正常施工；为了保证质量，项目部在同监理沟通后使用纯化学泥浆，按纯化学泥浆的要求，把原来使用的膨润土泥浆全部抽排并把沉淀物进行了处理，重新搅拌纯化学泥浆进行施工，使用后孔壁坍塌减少，钢筋笼下放过程中顺畅没有再遇到卡阻现象，说明护壁效果比较好。（期间配合业主施工降水井2眼，成井后抽水出水量很小，后分析为使用化学泥浆堵漏效果所致）。

施工约二周后，由于泥浆池中沉淀较多，泥浆性能下降，有个别桩孔出现坍塌、沉渣增多，尤其是几组抗拔桩，因为钢筋笼孔口焊接时间都在2小时以上，再加上安放导管与等待预拌混凝土的时间一个多小时，在开灌前测量沉渣时，厚度有600mm左右，也就是说在3—4个小时中，孔内泥浆仍然在沉淀絮结，由悬浮状态沉淀至孔底；

期间分析孔壁坍塌原因，第一是灌注桩孔径小，600mm，二台旋挖钻机钻杆直径377mm和470mm，与孔壁间非常小，在钻具掏土过程中上下提土，使得钻斗带动泥浆冲刷和负压抽吸孔壁，引发高灵敏粉土、粉砂地层（摇震反应中）坍塌，孔内泥浆悬浮物增多沉渣加厚。

存在及需要解决的问题：絮结时间对比，使用矿泉水瓶从泥浆池中抽取泥浆，然后静置观察，半小时后即开始泥水分离，2小时后絮结物与水分离较严重，絮结物还可以搅动但已经没有明显流动性，6小时后絮结物全部沉淀板结，说明使用化学泥浆时，成孔后彻底清孔需要沉淀等待更长的时间。至少在2个小时以上，然后进行清孔下钢筋笼等后续工作。

在粉质土或细砂层中施工时，需要添加化学增稠剂来增加泥浆的黏度。

蓟县某工地，灌注桩直径800mm，桩有效长度40~49m，空桩长度11m，局部13m，实际成孔深度51~~63m。该场地土为中软土，场地类别为Ⅲ类，该场地埋深约64.00m范围内，地基土按成因年代可分为以下5层，按力学性质进一步划分为15个亚层，自上而下为：1、人工填土（耕土）层（Qml）（2个亚层）全场地分布，厚度0.40～1.40 m。2、第四系全新统冲洪积层（Q4apl）（4个亚层），厚度14.70～17.50 m， ①粉质粘土：厚度为3.50～7.80 m，砂性大，局部夹粉土、粘土透镜体。②粉质粘土，厚度为0.80～6.40 m，局部夹淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土透镜体，局部缺失该层。③粉土及粉砂：厚度为1.00～5.60 m，夹砾石，局部夹粉质粘土透镜体，部分缺失该层。④角砾：厚度为5.20～8.90 m，粒径0.2～1.0cm，砾石含量约70%，充填物以粉细砂为主，颗粒级配较好，顶部多见漂石，粒径约20～30cm。局部夹粉砂、细砂透镜体。3、第四系上更新统坡洪积层（Q3dpl）（5个亚层），厚度23.90～29.10 m，①粉质粘土及粘土：厚度为1.10～4.80 m；②粉砂为主局部为中砂：厚度为1.70～10.00 m；③粉质粘土及粘土：厚度为0.90～6.30 m，局部夹粉土、粉砂透镜体；④粉砂为主局部为中砂：厚度为0.90～11.30 m，密实状态，夹砾石，局部夹粉土、粉质粘土透镜体，部分缺失该层。⑤角砾：厚度为6.80～18.80 m，密实状态，粒径0.3～3.0cm，砾石含量约60%，偶见卵石、漂石,粒径约20～30cm，上部充填物以粉细砂为主，颗粒级配较好，下部充填物多为粘性土，颗粒级配较差。局部夹中砂、细砂、粉砂、粉质粘土透镜体。4、第四系中更新统坡洪积层（Q2dpl）（2个亚层。）厚度5.10～14.50 m，①粉质粘土及粘土：厚度为3.00～9.20 m，夹砾石；②角砾：厚度为1.20～5.70 m，粒径0.3～3.0cm砾石含量约55%，以粘性土填充，颗粒级配较差。5、上元古界（Pt）蓟县系雾迷山组白云岩（2个亚层）未穿透此层，揭露最大厚度14.50 m，①全风化白云岩：厚度为1.00～3.50 m，全风化状态。部分缺失该层。②强风化白云岩：未穿透此层，揭露最大厚度12.40m，呈青灰色，强风化状态，岩体较破碎，裂隙发育，RQD值约60～70%，岩体基本质量等级为Ⅳ。

现场有直径1000mm长度15m的支护桩施工时使用化学泥浆，我们在现场观察后觉得效果不错，再加上原来也使用过，所以刚开始施工时，也使用了化学泥浆，成孔效果（护壁、成孔速度）不错，按化学泥浆的使用说明，最后2m成孔时静置30分钟后清掏孔底沉渣，成孔验收时沉渣厚度符合规范要求，但是由于桩深较深，而且验收工序繁杂（工地施工设备10套以上，业主、监理人员每个点都要验收），等待时间较长，一般从成孔到开始灌注约需4个小时以上，钢筋笼分三段，全部焊接完毕约需1个半小时，在焊接完毕下钢筋笼时，就出现钢筋笼下不到位的情况发生，经技术人员测量沉渣，厚度在3m以上，其中有1根沉渣厚度约9m。出现这种情况，只能是把钢筋笼从孔内提出，钢筋笼切割，钻机重新清孔。之后，项目部把现场泥浆池中的化学泥浆全部置换清除，重新搅拌膨润土泥浆，使用材料及比例见表，搅拌静置24小时后测泥浆比重1.05g/cm3，PH值9，重新使用后护壁与沉渣检查验收效果很好，没有发生过下笼后再次拔出钢筋笼清孔的现象。

泥浆成份及配合比

泥浆性能指标测试

以上情况再次印证使用纯化学泥浆成孔的桩长度不宜超过35m，或是成孔后到灌注的时间不能超过2小时，（或是我们机组操作工艺程序有问题？期间我们还请化学泥浆厂家到在现场进行分析）否则二次清孔需使用气举反循环效果才好。

内蒙古东乌珠穆沁旗某工地，灌注桩直径800mm，设计桩深40m，有效桩长35m。该项目施工时，一直使用纯化学泥浆，有个别孔发生坍塌，成孔效果比较好；由于施工设备多，工程量大，又是在冬季，商品混凝土供应不足，灌注前等待时间太长，灌注后有个别桩返浆不好，灌注不畅，分析原因为长时间等待造成泥浆中的悬浮物板结所致。

经多个工地、多种地层的使用，认为纯化学泥浆使用方便，堵漏护壁效果明显，施工中辅助工种劳动强度低，适合在深度不大于40米的所有地层的灌注桩中使用。如果现场条件允许，旋挖钻机流水作业2个以上成孔，让接近设计桩深度的桩在孔底部留2米左右静置2小时（30分钟太短，15米以内的桩可以）以上后再施工，清渣效果会更好。