化學泥漿在地鐵車站圍護結構鉆孔灌注樁中的應用知名施工企業(yè)

地鐵X號線一期工程X標段中鐵X局軌道交通工程施工技術交流材料中鐵X局集團第X工程有限公司XX市地鐵X號線X標段項目經(jīng)理部2013年11月20日化學泥漿在地鐵車站圍護結構鉆孔灌注樁施工中的應用世[含摘固

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甚化學泥漿近年來，隨著國家重點工程對樁基質(zhì)量、成孔速度、環(huán)保等要求的不斷提高，以及在地鐵建設的帶動下，旋挖鉆市場占有率迅速擴大。旋挖鉆機在覆蓋層施工具有成孔質(zhì)量好、速度快，無噪音、無污染或小污染等優(yōu)勢。但是由于旋挖成孔施工無循環(huán)造漿功能，只能采用靜態(tài)泥漿穩(wěn)定液護壁，靠不停的向孔內(nèi)進行補漿來保證孔內(nèi)外水壓的平衡和護壁效果，所以泥漿的選用及性能指標在成孔過程中顯得尤為重要。目前我國傳統(tǒng)上仍采用膨潤土礦物泥漿護壁，但是在某些復雜地質(zhì)條件下，膨潤土泥漿存在一定的局限性。隨著市場的發(fā)展，化學聚合物泥漿技術逐漸地引入國內(nèi)，并取得良好效果。本文通過XX市地鐵1號線X標化學泥漿實例來闡述化學聚合物泥漿在復雜地質(zhì)條件下旋挖成孔施工中的應用。1工程概況XX市地鐵1號線X標段工程范圍為：省博物館站～體育場站～北宋站（不含），共兩站兩區(qū)間，線路總長2.053km；省博物館站為地下三層車站，平均開挖深度26.5m，采用明挖順做法施工；體育場站為標準二層站，采用明挖順做法（局部蓋挖）施工。兩個車站主體圍護結構均采用鉆孔灌注樁施工工藝。1.1

水文地質(zhì)條件根據(jù)初勘及詳堪資料顯示，由于XX市市地下水開采較為嚴重，導致在建地鐵線路沿線地下水埋深大，主要以潛水為主，標段水位埋深在35m左右。按地層沉積年代、成因類型分類，本工程沿線勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工堆積層（Qml）、新近沉積層（Q4al）第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl）、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層（Q3al+pl）四大層。車站所在地層主要有黃土狀粉質(zhì)粘土③1層、粉細砂④1層、中粗砂④2層、粉質(zhì)粘土⑤1層。地質(zhì)情況見附表1：工程地質(zhì)表表1吼地層證編號揉巖土名稱袖重度家γ戶(冬kN/m構3)躍粘聚力鏟c棕（醉kPa)鞠內(nèi)摩擦馬角花φ度靜止側規(guī)壓力系數(shù)么垂直基床駐系數(shù)廚kPa/參m搜水平基床卡系數(shù)而kPa/糟m胞地基土的射基本承載海力廁σ頌0煩（釣kPa絞）掀③勝1友黃土狀粉票質(zhì)患粘土井18.1眾30廣17雁0.35王4500簡0冒4000填0仿110~則160博④錄1蛙粉細砂宮18.5撒0鄰27填0.40伐3000低0韻3500票0毫150~揉200互④油2嶺中粗砂即20.2仰0纖30貴0.32綱3200突0沃3500街0伸150~臂300閱⑤握1匯粉質(zhì)粘土召18.7殼33診18沸0.41花3500歡0客5000藍0預150~出2201.2成孔方式本標段樁徑參數(shù)800@1300mm和1000@1500mm，均為摩擦樁，地層參數(shù)由上而下分為雜填土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂、粉細砂、細中砂、中粗砂、粉質(zhì)粘土。因總體穿越砂層較厚，故樁基成孔選用泥漿護壁法，樁基施工采用國產(chǎn)三一重工220型旋挖鉆機。2泥漿的選擇過程覺結蟲合噸X己X渴市屯市笛“鍬城市污染弱綜合治蹦理塞”除方針，同雙時考兵慮癥“嫌技術先進弊可行、成四本受挪控疾”記的原則，緣施工前，凍項目部對星泥漿種類卡進行了比喬選：劇2.1蓄傳統(tǒng)泥漿液的制備及用應用營鉆孔泥漿記選用不分極散、低固刺相、高粘行度的優(yōu)質(zhì)欲膨潤土造齒漿，另外篩適量加入本純堿（員Na2C土O3來）。穴⑴折膨潤土：均為泥漿膠屯體質(zhì)的主岡要來源，便采用以蒙完脫石為主香的鈉質(zhì)膨姿潤土，具省有較好的眾分散懸浮燙性和造漿芝性能，泥根皮較薄，清穩(wěn)定性好歲，造漿率肯高（廣1t拿膨潤土可歪造訂12m3槍～賄16m3蘿泥漿），蘋質(zhì)量等級饞為二級標齊準。膨潤媽土摻量為困泥漿體積池的服6%塞～域10%學，即速100m腿3之泥漿需用綱6t協(xié)～嚴10t允膨潤土。拍為了增大屋泥漿中膠董體的成份渣，選擇膠框體率大（客≥條96%下）和含砂慧率少（字0在～俱0.3%娃）的膨潤敬土。糖⑵登純堿（北Na2C頭O3功）：其指果標應符合左GB21榜0-92廉的菜Ⅲ芹類合格品驅(qū)的標準，靈主要作用太是增大河PH泳值，使粘選土顆粒分寨散，并增蕩加表面負轉(zhuǎn)電荷，吸含附帶正電摧荷的鉆屑翅，使泥漿菜懸浮鉆屑杜效能更好周，因此回嘗流孔內(nèi)泥層漿中雅PH排值應稍高撇一些。純謊堿摻量為袍泥漿體積歌的廊0.3%?！?.5%虧左右，即帆100m樓3墨泥漿需用幼堿蚊300黨～徹500擾公斤。堿朵用量增加塵到使泥漿嗚PH做值達到用10喉～梯12土后，再加渠入膨潤土笨，以增大睡泥漿粘度嶺。柜2.2裝泥漿拌制脈泥漿調(diào)制違采用機械泥攪拌，攪造拌時將定緩量的清水萌加入攪拌億機，然后損慢慢地加辯進與水量植相應的粘剝土，并開槽動機器攪籮拌，成漿澤后打開出腹?jié){門出漿譜。典倒2.3啄膨潤土性值能指標檢路測芬優(yōu)質(zhì)泥漿暖各階段性硬能指標表孝表首2來指標隸①浮基漿頁膨潤土露+費堿珍②足鉆進敢①峰與鉆屑混偏③帝回流俯②陪凈化肝+萌①蕉④奶清孔掠③陡+怨①戒⑤復棄用今③休沉淀中街1負、比重產(chǎn)V爛（幟g/cm監(jiān)3昨）賤<1.0湯3釋<1.2艘0婚<1.0寺8渠1.06肉～街1.10臘>1.2不2濁、粘度狗T惡（像Pa.s兆）發(fā)18框～竟22驕25牙～纏28擠24漸～臂26養(yǎng)22律～皂24渾>40級3洗、含砂虛率桂π弦（辟%鋸）附<0.5肆<5.0過0.6賢～俗1.2鋤≤詠0.70楚>9橋從以上數(shù)洋據(jù)中可以盟看出，膨車潤土泥漿立各項指標叔均符合要華求，成孔飼質(zhì)量有較參大的提高件，但仍然漠發(fā)生塌孔黨現(xiàn)象，塌淚孔地層為嬸較厚的粉谷砂層和細囑砂層。說摸明在復雜樹地質(zhì)條件姥下，按常船規(guī)性能指文標要求，徐泥漿護壁屑效果不明憐顯。同時邀，膨潤土形泥漿的最刪大缺陷在桿于鉆渣沉奸淀速度慢較，清孔時勤鉆渣很難縮同時沉淀咸下來，往功往在首次紅清孔后，掉下完鋼筋浩籠，二次撥清孔前短哀短暢2藥～咬3旦小時，沉氏渣厚度超狡過么1m赴，水下混饅凝土澆筑斷過程中，透仍有大量芝鉆渣沉淀頂，影響樁矛身質(zhì)量。雜3塔化學泥漿鎖應用研究踏在本工程呀中復雜地長質(zhì)條件下灰，需要較恨大粘度的撐泥漿達到它穩(wěn)定的護蜻壁效果，甘徹底解決鏈鉆孔過程向中的塌孔副問題，同父時，要求禁鉆渣沉淀寬速度快，拴確保樁身學質(zhì)量。經(jīng)械過反復對星比研究，戶決定采用幅化學聚合湊物泥漿。線本工程中藥采用美國依捷高科技冊公司產(chǎn)品中順幫（楊Bore涌Pac狹）化學聚宗合物及火濁堿制備泥砌漿。耀3.1命泥漿配制疾旋挖取土裕成孔中，軍靜態(tài)泥漿聚作為成孔助過程的穩(wěn)譯定液，主骨要作用是棗護壁?；繉W聚合物剛泥漿主要遷由高分子辦聚合物水建解后形成斯。由于泥關漿聚合物寶分子量一步般高達勇2000生萬以上，朽水解后分康子璉擴散政并會與其特他分子璉垂重新連接搭，故會形芒成較為粘謹稠的近似團糊狀的泥畢漿，能夠吉最大限度次的粘住并嬌沉淀鉆屑父。該泥漿誘體系能對線孔壁提供僵壓力，防嘴止在不穩(wěn)椒定地層中喘鉆孔的坍耗塌；同時旨最大化旋立挖鉆的裝隨載能力，穿提高掘進抽速度。弓化學泥漿咐主要材料狗及配比表以表僑3拌材料名稱拐成分挽配比浴說明翠水撞H拿2起O巧100%初靜態(tài)泥漿告的主體。搞水中不應貨含有較多墳鈣、鎂等復雜質(zhì)離子爹，亦可在雁鹽水中配佛制榜順幫蒸Bore透Pac妙高分子聚渠合物愁0.03假%撥～勤0.05罪%視化學聚合朽物泥漿的密主要材料談,葡增加粘度騎控制孔壁號穩(wěn)定耳火堿掘NaOH囑0.05禿%摩～晉0.08騙%障改善水質(zhì)摘、促進聚拔合物迅速典水解把配制泥漿陽以前，應檢先使用功PH咐試紙測試幅配制水源趁的壯pH攝值，根據(jù)矮具體情況賄添加少量寬火堿（火踐堿的添加厚量一般為歷每立方米刻0.7k藏g共左右，具流體加量視葡現(xiàn)場壘PH竊測試結果園確定），趴將泥漿體父系的知PH表值調(diào)節(jié)到遮9醋效果最佳克，減少因告水源問題勾造成對泥務漿性能的源影響。盤3.2兄獎性能指標事化學泥漿扮的性能指歡標普表行4累項目兄指標畏檢測方法撒泥漿比重淘（渴g/cm處3旁）撒1.0惡比重計晶粘度（梳Pa.s尸）秘23獸泥漿三件登套阻pH酬值愚9.0式～貼10.0喘pH制試紙舒3.3撓旋挖鉆鉆器進成孔巾（急1后）在護筒聯(lián)內(nèi)注滿泥質(zhì)漿后，開佳始鉆進，墊鉆進過程垮中要不斷主補充泥漿孩，使孔內(nèi)茂水頭高度蹦始終保持滅不低于護串筒高度的壁1/2示，以防止逢壓力失控季導致坍孔魔。蹦（民2奧）鉆機施常工時要注客意控制鉆咱具的提起愁和下放速棉度，尤其孝是在出入臘孔口和初托提鉆時，剩減少對泥陣漿體系的遷擾動，加靠快泥漿中敲鉆屑的沉營降，同時幣還可以減揀少對孔壁乏的擾動，辜保證孔壁衡穩(wěn)定。量（磁3沈）與膨潤烏土泥漿攜和帶鉆屑不辱同，化學鳳聚合物泥櫻漿內(nèi)鉆屑仆快速沉淀厚，在鉆孔糊后期，為就保證孔中勾鉆屑充分降沉淀，宜茶適當放慢量鉆進速度畝或靜止半羞小時左右學待鉆屑沉陵淀完全后碑一起撈出匙。畝4參化學漿的姿優(yōu)點產(chǎn)（占1藏）能快速數(shù)沉淀鉆屑營，成孔后磚成渣厚度材小，有效糧提高了成貼孔效率和家成樁質(zhì)量抗。霉（艱2腐）粘度大淹：傳統(tǒng)泥謎漿該項指搬標為評19-2隆2s喜，化學泥常漿在血24s浴，粘度明氏顯高，便爹于護壁和瓶攜渣。丙（百3翅）比重小尋：傳統(tǒng)泥賀漿該項指紗標為借1.15屈-1.2死，助,態(tài)化學泥漿疊比重為右1.0番，比重小超，便于清茄孔。布（穩(wěn)4機）科學環(huán)床保：城市牽施工，泥險漿排