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复杂地质条件下化学泥浆护壁旋挖高效成孔技术
作者:网站采编关键词:
摘要：本工程横跨河流的大桥，其桩径为1.2m，总共40 根，每桩的长度大约在20 ～40m。所有桩基均采取化学泥浆进行护壁，然后，使用入岩型的旋挖钻机打孔。本工程所在区域为近代的河床与漫
本工程横跨河流的大桥，其桩径为1.2m，总共40 根，每桩的长度大约在20 ～40m。所有桩基均采取化学泥浆进行护壁，然后，使用入岩型的旋挖钻机打孔。本工程所在区域为近代的河床与漫滩，并且受到人工砂石采料产生的影响而存在许多的料坑。后来进行回填，而回填使用的材料均是建筑垃圾。因此，桩基的施工地质环境十分的复杂，在地表下的人工杂填层最深可以达到28m，并且十分的松散，而在杂填土的下方为卵石层，填充部分中粗砂，在钻孔施工时，十分容易造成漏浆和塌孔的情况。
1 施工的方法和工艺
1.1 成孔的方法
根据现场的实际情况，如果运用冲击钻进行钻孔施工的效率较低，并且受工期的限制而无法按时完工，而使用正、反循环钻机无法钻到设计的深度，通过仔细研究决定运用化学泥浆进行护壁，采取大功率的入岩型旋挖钻机进行施工。
1.2 施工工艺的流程
具体的施工流程如下1 所示。
图1 工艺流程图
1.3 施工方法
（1）场地清理平整。为确保施工的顺利，首先，对现场进行相应的清理和平整的工作，并进行碾压处理，确保施工场地的密实。
（2）施工放样。根据设计图纸进行定位放样，桩位则安排专门的工作人员进行看护，避免在施工过程中遭到损坏。
（3）埋设护筒。由于本次施工的场地覆盖大量的人工回填层，并且孔隙率过高，因此，容易坍塌，在埋设护筒时应提高埋设的实际深度，要求深度不得低于4m。埋设时，运用旋挖钻和大钻头进行开挖，并利用吊机安装护筒，在安装后，使用黏土把护筒周边予以夯填密实。护筒埋设如图2 所示。
图2 护筒埋设
（4）泥浆制备。在桩基钻孔施工中，泥浆是十分重要的部分，其能有效地保护钻孔的孔壁，避免出现坍塌的情况，由于本工程所处的地层比较特殊，所以对泥浆的性能要求更高，其质量的好坏对钻孔的成败具有非常重要的影响。泥浆质量较差容易导致无法形成护壁的泥膜，容易脱落而致使孔壁的自身稳定性较低，从而引起塌孔与缩径的情况。通过实际的投资对比仔细分析，决定使用高分子聚合物的化学泥浆来作为钻孔护壁的泥浆，其具有较高的防塌和防渗的性能。
①黏土造浆。在正式开始桩基的钻孔桩时，考虑到成本的投入情况而运用黏土进行制浆。具体的制浆配比：水：黏土：纯碱=100：40：0.2，使用纯碱能够提升泥浆的pH 值，促进黏土的颗粒更加的分散，提高黏粒的负荷和水化膜的厚度，在施工时，应对泥浆抽查检验，具体检查以下三项指标，比重的标准为1.03 ～1.1，黏度的标准为18 ～20Pa.s，含砂率标准在2%～4%。使用此泥浆在桩基钻孔过程中出现了漏浆和坍塌的情况，出现塌孔的地层主要是人工回填的地层。通过后续的表明，塌孔的原是由于泥浆的比重过低，以及黏度低，进而导致孔壁无法形成坚实的泥皮，无法对地层中的空隙进行相应的封堵，所以护壁的质量较低且效果差。
②膨润土造浆。由于本次施工的地层为人工回填的杂土，并且厚度达到21 ～28m，地质松散且孔隙大，使用黏土泥浆无法达到相应的效果而造成塌孔的情况，所以准备改用膨润土进行制浆。
泥浆所使用的原材料选用不易造成分散，并且固相低和粘度较高的膨润土，然后，再添加一定的纯碱。膨润土则使用钠质膨润土，使用量为水的8%。纯碱具有提升泥浆的稳定性以及胶体率的作用，进一步减小失水率，本次制浆的添加量为泥浆的0.2%。
泥浆的拌制运用机械进行搅拌，在搅拌过程中添加定量的水进行搅拌，之后再慢慢地添加和水量相应的膨润土，然后，启动机器进行拌合，最后再将纯碱添加进去，形成浆后结束搅拌并开门出浆。
在完成制浆后，对膨润土的各项指标的进行检测，具体检查以下三项指标，比重的标准为1.03 ～1.1，黏度的标准为18 ～20Pa·s，含砂率标准在2%～4%。当检测结束后再开始钻孔施工，从实际的效果来看得到了一定的提升，但还是存在一定的渗漏的情况，由此表明，在较为复杂的地质环境下，依据常规的指标无法达到理想的效果。
③化学泥浆。由于运用上述的泥浆未能实现有效的施工，因此，根据地质的条件要求需要运用黏度高，并且堵漏性能强护壁效果高的泥浆，完全地避免施工时出现漏浆和塌孔的情况，进一步确保项目的施工质量和工期。通过最终的研究决定运用化学聚合物来进行泥浆的制作。
文章来源：《云南地质》 网址: http://www.yndzzz.cn/qikandaodu/2021/0204/742.html
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