鉆孔灌注樁泥漿的應(yīng)用

淺談鉆孔灌注樁泥漿的使用因樁基礎(chǔ)具有承載力高、可以穿越軟弱土層、便于水下施工及沉降量小等優(yōu)點(diǎn)，使鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在我國(guó)公路橋梁建設(shè)中所占的比例超過80％。但由于國(guó)內(nèi)采用泥漿護(hù)壁的無套管樁施工工藝，沉渣和孔壁泥層過厚造成樁基礎(chǔ)的承載力顯著降低及上部結(jié)構(gòu)的沉降量增大。因此，如何從施工工藝的角度出發(fā)，減小或消除因沉碴、孔壁泥層過厚引起的負(fù)面效應(yīng)，顯得相當(dāng)重要。根據(jù)本人的施工實(shí)踐，造成鉆孔樁質(zhì)量問題的一個(gè)重要原因就是在泥漿使用上出現(xiàn)了問題，對(duì)泥漿的重要性認(rèn)識(shí)不足、使用不力。因此，本文根據(jù)目前我國(guó)鉆孔灌注樁的特點(diǎn)，從施工工藝方面出發(fā)，對(duì)鉆孔灌注樁泥漿的使用進(jìn)行探討，以供施工技術(shù)人員參考。1、泥漿的作用機(jī)理鉆孔泥漿是由水、膨潤(rùn)土（或黏土）和添加劑等所組成的混和漿體，在施工中，應(yīng)針對(duì)不同土層的實(shí)際情況，選用和配制不同的泥漿，才能保證鉆孔的正確進(jìn)行，提高工效。在鉆孔樁施工過程中，泥漿的作用機(jī)理主要有如下幾方面：1.1保護(hù)孔壁的作用機(jī)理在鉆孔樁施工中，只要按規(guī)定配制符合要求的泥漿，即使在細(xì)砂土的孔中，孔壁四周都應(yīng)是相對(duì)光滑的。這是因?yàn)槟酀{經(jīng)過鉆孔旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，在離心力的作用下，泥漿被摔落到孔周壁，形成泥皮而加固孔壁和防止坍塌，加之孔中水頭作用，孔周壁土面基本上得到封閉，土層中的地下水、承下水很難進(jìn)入孔中。1.2排渣的作用機(jī)理鉆孔樁施工，鉆頭攪動(dòng)土壤，使之松動(dòng)，從外界輸入泥漿把土稀釋，變成泥漿，排出孔外。這里的關(guān)鍵就是注入孔中泥漿比重、粘度、含砂率應(yīng)符合規(guī)范要求和實(shí)際情況，只有這樣才能排出孔中鉆渣。一般情況下，在粘土地鉆孔泥漿比重在1.05～1.2之〖CM(19〗間。在粗砂層、砂礓層和礫石層，配比重〖CM)〗1.3、1.4、1.5左右泥漿的效果較好。反之，很難排出鉆渣，還可能引起塌孔，嚴(yán)重影響鉆進(jìn)速度。1.3清孔的作用機(jī)理實(shí)際上也是在進(jìn)行排渣，但不同于正常鉆孔時(shí)排渣。清孔的目的是為了防止砂粒在孔中沉淀，超過設(shè)計(jì)規(guī)定的沉淀厚度。將配制較好泥漿，由泥漿泵送入孔中，讓孔中砂粒不斷上浮出孔，并不斷測(cè)試孔中泥漿含砂率。先是把孔中溢出泥漿含砂率測(cè)準(zhǔn)，然后再測(cè)孔底和中間泥漿含砂率，三者綜合考慮，看泥漿含砂率是否超過規(guī)定。目前，有一些施工單位的技術(shù)人員并不清楚清孔的實(shí)際意義。某施工工地曾出現(xiàn)過十幾根樁的清孔時(shí)間是一樣的情況，他們單純用時(shí)間長(zhǎng)短來衡量清孔是否結(jié)束，而不是將含砂率指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致沉淀層超過標(biāo)準(zhǔn)，不得不返工重新清孔。如果孔底有過多的沉淀，形成軟墊層，必然降低樁端承載力，增加沉降，尤其是降低加載初期樁的剛度。2、泥漿在使用中存在的問題施工單位在鉆孔灌注樁施工中，對(duì)泥漿的制配使用等方面主要存在如下問題：(1)選用的制漿粘土不規(guī)范，粘土的各項(xiàng)指標(biāo)不盡合格，特別是泥漿的比重，要么是泥漿比重過小，泥漿護(hù)壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用；要么是泥漿的比重過大，使泥漿泵產(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難，使成樁質(zhì)量難以得到保證；(2)開鉆前，沒有建立一個(gè)正確的泥漿循環(huán)凈化系統(tǒng)，導(dǎo)致施工中泥漿溢孔，污染農(nóng)田，堵塞河道，且對(duì)好泥漿未能回收利用，造成浪費(fèi)；(3)對(duì)使用泥漿清孔排砂的概念不清，有些單位是以時(shí)間來衡量清孔的好壞，對(duì)含砂率的標(biāo)準(zhǔn)則不以為然；(4)在成孔過程中，不注意泥漿指標(biāo)的變化情況，不按規(guī)定經(jīng)常測(cè)試泥漿的各種指標(biāo)，盲目施工；(5)清孔結(jié)束后，不是檢查孔底、孔中間的泥漿指標(biāo)，而只是檢查孔口泥漿指標(biāo)，不能反映孔中砂率的真實(shí)情況，導(dǎo)致澆筑混凝土前沉淀過大，不得不重新清孔。3、泥漿的制配控3.1稱泥漿旅的制配原蔬則逆（險(xiǎn)1海）既要保夫護(hù)孔壁，下防止坍塌宗，又要不尊使泥漿密省度過大，坊易沉淀并襯增加泥皮拍厚度；學(xué)（經(jīng)2們）既能懸鐮浮鉆渣，碼又要使鉆礦渣在泥漿符池中循環(huán)舅時(shí)迅速下榨沉；國(guó)（咳3筋）既能有銹利施工，炒又能盡量董減少對(duì)樁記承載性能船的不利影皂響。只3.筑2哄泥漿的制瓜配性能指辮標(biāo)嘆鉆孔泥漿粒的主要性煩能指標(biāo)有么泥漿密度倆、黏度、膝靜切力、脈含砂率、紋膠體率、帽失水率、匯酸堿度和斗塑性指數(shù)柿等。泥漿讀的性能指襪標(biāo)是鉆孔疫灌注樁施鴨工的重要無工藝指標(biāo)功，每一個(gè)括性能指標(biāo)純的變化都慮直接影響隸到機(jī)械鉆防速、孔壁違穩(wěn)定、孔墓內(nèi)凈化、播鉆頭壽命彼和預(yù)防孔泥內(nèi)事故等責(zé)一系列的宣成孔工藝掏問題，直造接影響孔辛深、孔徑渴、垂直度慶、泥皮厚陪度和孔底棕沉渣厚度歸等，特別段對(duì)超長(zhǎng)大征直徑鉆影溫響更顯著沫。余3.敏3全制配優(yōu)質(zhì)痛泥漿的特微點(diǎn)主（敢1叔）觸變性言好。配制品好的優(yōu)質(zhì)略泥漿，靜柜止時(shí)黏度柏較大，當(dāng)驕鉆頭旋轉(zhuǎn)疏泥漿流動(dòng)帶時(shí)，又改憐變了泥漿溜結(jié)構(gòu)，觸下變成黏度族較小的泥惡漿增加流賀動(dòng)性，從舒而減少鉆企頭阻力。獄泥漿從流丟動(dòng)到靜止燈時(shí)，其黏訂度又能恢姐復(fù)增大產(chǎn)端生懸浮作叛用，阻止鍋鉆屑下沉宴。優(yōu)質(zhì)泥秘漿能同時(shí)身滿足鉆進(jìn)楊時(shí)阻力少仆和靜止時(shí)贊穩(wěn)定性好右的兩項(xiàng)要儉求。?。ㄍ?哲）密度輕根，低固相厚。泥漿密踩度輕，固去相低，能車攜帶的鉆繳屑多，而很且對(duì)鉆頭師阻力較小缸，故能提雅高鉆進(jìn)速報(bào)度，減少息鉆機(jī)內(nèi)部著各種零件挖的磨損。祖（釋3啄）黏度高央。由于泥靈漿黏度高舊，相應(yīng)要悄求膠體率介大，泥漿處膠體在粉拉細(xì)砂、粗偉砂和礫石常的孔隙土朋中形成一唇層泥皮（絕物理膜或朵化學(xué)膜）段，封閉孔煉壁保持穩(wěn)奪定，不易造塌孔。臂（侍4滴）泥皮薄河。泥皮愈牌薄則樁水直下砼與樁生側(cè)土壤接惰觸面的夾瓦層愈小，共使樁側(cè)土飯壤極限摩峰阻力愈大芬。應(yīng)當(dāng)注址意在鉆進(jìn)扇時(shí)由于需啞要攜了很辮多鉆屑，續(xù)提高了黏齡度的同時(shí)匆也使孔壁愈泥皮加厚斧，所以在貪清孔時(shí)應(yīng)歌將孔內(nèi)泥促漿的黏度斃調(diào)低，有仔條件時(shí)應(yīng)款將全孔泥柴漿置換。杜（狐5么）失水量雕小。泥漿他在鉆進(jìn)中敬有水滲入婚孔壁的現(xiàn)繡象叫失水隆。失水是怨指一個(gè)大檢氣壓細(xì)差蟻30mi可n槐從泥漿里鐮滲出的體起積。泥皮記厚度與泥耗漿過濾失燦水率成正賄比。為了順不增大泥戒皮厚度就亦必須盡量針減少失水躁量，所以膏在清孔過斤程中調(diào)整屢失水量小瀉于負(fù)1寇0罪是確保成爬孔質(zhì)量的悟關(guān)鍵。腔（增6開）環(huán)保好鈴。泥漿廢評(píng)料無毒、傘無害，對(duì)懲農(nóng)作物生末長(zhǎng)不影響答，對(duì)環(huán)境億污染減少翼到最低程做度。帳3.公4罵泥漿配制畫方法經(jīng)粘土泥漿馳既經(jīng)濟(jì)又獻(xiàn)適用，但工純粘土幾副乎沒有。密粘土的化套學(xué)成份、平粘粒的含巾量森和大小是淡制漿選用晨粘土的主至要指標(biāo)，簽符合條件浩才能選用性。粘土中丟含有許多醋種化學(xué)元穿素，但含集鈣離子和羞納離子的身粘土占多戀數(shù)。試驗(yàn)造表明，含量鈣離子多送的粘土親嶄水能力弱陣，粘土粘襯粒之間的職內(nèi)聚力較婆大。而含瀉鈉離子較督多的粘土聯(lián)則相反，萍很適合制旬漿。但是劍，含鈣離啟子多的粘嬌土雖然不證及含納離像子多的粘役土，但經(jīng)堡過鉆頭的似不斷攪動(dòng)迎和泥漿泵塞的不斷循先環(huán)，這兩灶鐘粘土的全效果相差浙不大，只宵是在停止戶鉆孔、泥挪漿靜止時(shí)濫，含鈣離樣子多的泥亞漿易于結(jié)征粒沉淀，牧這必需引訴起注意。舟陶土粉制高漿。鍋在粘土缺瘋乏、且存斥在陶土粉畢地方，用哨陶土粉配惕制泥漿也術(shù)是一種可俯行的辦法娃。其方法灑是：朗水訊+愛陶土捐粉劈+4杏%顛漿糊溶紗液毛+20友%剩堿溶液。忘具體比例惠是盒：汁(1慕)現(xiàn)水遺1000筍k釣g愈；完(2)4奔%憑漿糊溶楚液名25k爹g培；堤(3禁)甩陶土才粉帝100k故g蕩；嗚(4)2號(hào)0轎%怨堿溶紡液掉15k衣g妄。陶土粉旁的作用是很增加漿的硬比重，漿滑糊溶液的羨作用是增姐加漿的粘惜度敞。童20蹤%啊堿溶液的礦作用是減掩小泥沙顆德粒間吸附案力。瞞此外，可號(hào)使用化學(xué)微漿糊粉蒼等甜，但化學(xué)晉漿糊粉制埋漿的成本老大，在今復(fù)天的市場(chǎng)溉經(jīng)濟(jì)條件誓下，不宜蝴在一般橋囑梁上推廣呀。甜總之，制梳漿的材料規(guī)很多，制完漿的方法腥也很多，即但關(guān)鍵是過必須認(rèn)真穩(wěn)地配制和寬合理使用觀，才能達(dá)獸到預(yù)期效辯果，保證饅鉆孔樁的麻質(zhì)量。猜4吊全泥漿的正庫確使用于配制泥漿幻固然十分膠重要，但掌正確使用快更為重要勾。因?yàn)橹粔河姓_地緩使用泥漿搞，才能發(fā)慎揮它的作灰用，并有屠效地保證殲成孔的質(zhì)課量。竭4.1貧建立良好巧的泥漿循賓環(huán)凈化系悶統(tǒng)直泥漿的循抬環(huán)凈化系楊統(tǒng)，首先游應(yīng)建造沉胃淀池、制離漿池，池錘的容積應(yīng)憲與鉆孔的麥體積相匹棕配。兩池村相通，同廉時(shí)在孔口烤到沉淀池中之間要切有憂1痛0調(diào)～析20衰m鐵左右的沉本淀槽，沿觸途設(shè)置幾擴(kuò)只濾砂網(wǎng)太，在沉淀柴池口同樣收設(shè)置濾砂裙網(wǎng)。為了坊保護(hù)泥漿促泵，不使素砂粒在循怕環(huán)過程中災(zāi)進(jìn)入孔內(nèi)沿，在制漿跑池設(shè)置濾疤砂罩，不健使砂粒進(jìn)功入聯(lián)噴頭害管道。水臺(tái)上鉆孔使暢用泥漿船場(chǎng)，其設(shè)置帝和陸上相呢同。末4.2彼及時(shí)地測(cè)嚼定泥漿的旁各種指標(biāo)獨(dú)因?yàn)橥翆影榈慕Y(jié)構(gòu)不啊一，那么踢當(dāng)鉆到每病種地層時(shí)艘，泥漿的商各種指標(biāo)統(tǒng)也盡不同愈，當(dāng)鉆到許