化学泥浆在旋挖钻孔桩施工中的运用

施工技术《化学泥浆在旋挖钻机施工中的运用》化学泥浆在旋挖挖钻机施工工中的运用用徐明项目部仝仝仝瑞鹏【摘要】结合徐徐徐明高速速公路路XM-11标桥桥梁钻孔孔桩工工程，介介绍化化学泥浆浆在旋旋挖钻孔孔灌注注桩施工工中的的应用。化化学学浆液不不仅有有很好的的护壁壁防塌效效果，而而且能吸吸附钻钻屑，孔孔里的的沉渣厚厚度一一般不超超过110cmm，根根据实际际情况况，可不不进行行二次清清孔，且且泥浆体体中不不含钻屑屑，孔孔壁摩擦擦力层层增厚，能能够够有效提提高桩桩的摩擦擦承载载力，使使用化化学泥浆浆的成成孔桩经经检验验全部为为I类桩，且且无无毒、无无味，对对环境没没有危危害。【关键词】钻孔孔孔桩施工工泥浆浆化学泥泥浆旋挖钻机钻孔具具具有成孔孔质量量好、速速度快快、无噪噪声、无无污染等等优势势。我国国钻孔孔桩施工工传统统采用膨膨润土土矿物泥泥浆护护壁。随随着科科技进步步，国国外化学学泥浆浆技术逐逐渐地地被引入入到国国内，该该泥浆浆体系能能对孔孔壁提供供压力力，防止止在不不稳定地地层中中钻孔坍坍塌，同同时最大大化旋旋挖钻的的装载载能力,提高掘进进速度，泥泥浆浆成本比比膨润润土矿物物泥浆浆低，具具有一一定的经经济效效益。本本文就就徐明高高速公公路钻孔孔灌注注桩施工工实例例介绍化化学泥泥浆在旋旋挖钻钻机施工工中的的应用。1化学泥浆概况况况1.1化学泥浆浆浆基本性性状化学泥浆是一种种种高分子子量的的人工合合成聚聚合物，它它可可以在较较低的的浓度条条件下下，创造造极佳佳的黏度度环境境。它极极长的的分子链链呈卷卷状无序序地分分散于泥泥浆中中，这些些单个个的小卷卷受到到剪切力力后就就会伸展展开来来，穿过过不同同的层面面形成成连接桥桥，这这种表面面吸附附与桥接接作用用在钻进进时会会发生效效力，保保证周围围地层层的稳定定;同时,这种作用用也也可以帮帮助泥泥浆最大大限度度地黏结结住被被切削下下的钻钻屑，使使得钻钻头能够够轻易易从钻孔孔中移移出钻屑屑，从从而提高高钻进进效率。1.2化学泥浆浆浆的优点点旋挖钻机取土成成成孔中，静静态态泥浆作作为成成孔过程程的稳稳定液，主主要要作用是是护壁壁。化学学泥浆浆主要由由高分分子聚合合物水水解后形形成。由由于泥浆浆聚合合物分子子量一一般高达达20000万以以上上，水解解后分分子链扩扩散并并会与其其他分分子链重重新连连接，形形成黏黏稠的、近近似似糊状的的泥浆浆,能够把钻钻屑屑充分黏黏结在在一起,便于钻头头钻进，提提高高施工效效率，并并且将孔孔内悬悬浮细小小土颗颗粒沉淀淀于钻钻孔的底底部,,便于最最后后清出，避避免免泥浆池池因沉沉渣加厚厚的清清理工作作。其其优点为为:（1）用量极少少，1000立方的的水池加加入550公斤左左右右即可形形成良良好的浆浆液，添添加量为为5//1000000左右，可可以以想象其其造浆浆的简捷捷、迅迅速，只只要有有水就可可以开开钻。（2）添加极为为方方便，化学学学泥浆为为速溶溶型化学学泥浆浆，经过过测试试，化学学泥浆浆粉可在在100秒内溶解解，几几分钟即即可达达到极高高的粘粘度值。在在施施工时可可以把把化学泥泥浆粉粉顺着喷喷射的的水流冲冲入孔孔内，即即可形形成良好好的护护壁浆液液。当当然，也也可以以顺着喷喷射的的水流冲冲入泥泥浆池，运运用用泵抽泵泵送进进行循环环化学学泥浆是是速溶溶型的，可可以以直接顺顺着喷喷射的水水流加加入孔里里，形形成粘度度极好好的泥浆浆液，一一个辅助助工即即可完成成制浆浆、加浆浆工作作。（3）化学泥浆浆形形成的浆液液液可以循循环重重复利用用。在在随后的的施工工使用过过程中中根据粘粘度损损失情况况进行行适当添添加，沙沙层地质质粘度度损失相相对较较大。而而在非非沙层地地质施施工粘度度损失失相对较较小，相相对添加加量就就会少些些。（4）在施工时时，基基本无需需打理泥泥浆池池子，因因为无无论成桩桩多少少，泥浆浆池不不会有大大量沉沉渣出现现，无无需清理理。（5）护壁好，防防防渗漏。尤尤其其对沙层层具有有良好的的防塌塌效果，具具有有很好的的性价价比。（6）化学泥浆浆形形成的浆液液液可以直直接吸吸附钻屑屑，成成孔后没没有沉沉渣，下下笼和和下导管管后沉沉渣一般般不超超过10公分，根根据情况况不用用二次清清孔，直直接灌注注混凝凝土，极极大提提高了成成桩速速度，增增加效效益。（7）使用化学学泥泥浆制成的的的泥浆液液具有有很好的的润滑滑作用，节节省省钻具，经经实实际对比比，钻钻机的耗耗油可可节约100--20%%，降降低成本本。（8）施工中孔孔径径控制更加加加精确，减减少少HYPERLINK"/product/hubi/50.aspx"旋挖出土量量及及混凝土土浇筑筑量，节节约材材料及机机械台台班费用用。（9）成孔速度度快快，比膨润润润土省工工、溶溶解速度度快、钻钻杆、钻钻头没没有泥浆浆和砂砂子，增增加钻钻杆和钻钻头的的使用寿寿命，一一定程度度上减减小机械械设备备折旧。（10）易于降降降解处理，回回用率高，用用量少，不产产生废泥浆，有有利于文明施施工减少场地地使用面积。（11）环保产产产品，无毒毒无无污染，对对钢钢筋无锈锈蚀，不不影响混混凝土土的强度度。2化学泥浆的的的配制及及性能能指标2.1泥浆配制制制现场配制时及时时时进行泥泥浆的的性能指指标测测试,并及时时调调整以达达到要要求。用用量泥泥浆粉比比例按按0.011%%-0..1%%配制。根根据据各工地地地质质及实际际情况况配合比比例，以以下比例例供参参考（见见表11）表1参考指标地层状况泥浆粉（公斤///1000立方方水）粘度（秒）粘土与页岩20-6017-19淤泥、细砂到中中中砂30-7018-22粗砂、较小的砾砾砾石40-9020-30卵砾石90-12030-382.2化学物泥泥泥浆的配配制方方法化学泥浆造浆便便便捷，无无需提提前造浆浆，只只要有清清水就就可开钻钻施工工。泥浆浆池不不需杆泵泵，避避免来回回升降降泵，使使用污污水泵即即可。配合泥浆遥控水水水泵开关关，一一人便可可完成成造浆加加浆，省省时省力力省费费用，极极大提提高工作作效率率。化学泥浆浆粉是是是速溶性性粉末末状，孔孔口处处加浆，1100秒内可开开始始溶解，数数分分钟即可可充分分溶解。直直接接顺着喷喷射水水流冲入入孔里里即可形形成良良好的浆浆液，一一个人完完成造造浆、加加浆任任务。根据地质情况适适适量添加加，同同时根据据情况况添加烧烧碱，用用以调整整phh值，增加加溶溶解性和和粘度度。2.3化学泥浆浆浆性能指指标（1）泥浆比重重对对施工的影影影响泥浆比重越大，压压力、压强越越大，泥浆对对孔壁的支撑撑力就越大，仅仅从护壁方面面来讲，比重重越大越好，但但是从灌注混混凝土角度来来讲，比重越越大，压力、压压强就越大，灌灌注就越困难难。就旋挖钻钻孔灌注桩来来讲，在下笼笼、下导管后后进行的二清清不仅是清理理孔底沉渣，而而且也要稀释释浆液，这样样就容易灌注注混凝土。而而采用化学泥泥浆，因其添添加量只有55/100000左右形成成的浆液比重重易满足规范范中灌注要求求泥浆指标，更更利于灌注混混凝土。（2）粘度对施施工工的影响

化学泥浆浆浆的添加加量一一般为万万分之之五的量量即可可形成良良好的的护壁浆浆液，但但是有时时为了了增加粘粘度，即即便添加加量增增大一倍倍，因因其百分分比很很低，其其比重重几乎没没有变变化，这这就是是化学泥泥浆的的特性。传传统统膨润土土泥浆浆粘度大大比重重就大，而而化化学泥浆浆粘度度大比重重也不不大，使使用化化学泥浆浆在粘粘度大的的情况况下灌注注仍然然顺利。（3）含沙率对对施施工的影响响响：

泥浆里面面面含沙率率越高高泥浆就就越差差，化学学泥浆浆形成的的浆液液中含沙沙率几几乎为零零。在在旋挖成成孔中中不仅孔孔里沉沉渣少，而而且且泥浆池池里的的沉渣也也少。3化学泥浆在旋旋旋挖钻孔灌灌注注桩施工工应用用实例以徐明高速公路路路钻孔灌灌注桩桩为例，介介绍绍一下使使用化化学泥浆浆可利利尔的在在钻孔孔灌注桩桩中的的运用。3.1钻进成孔孔孔(1)护筒内内内注满泥浆浆后后,开始钻钻进进，钻进进过程程中要不不断补补充泥浆浆，保保持水头头高度度为护筒筒高度度的1/22，防止坍坍孔孔。(2)注意控控控制钻具提提放放速度，尤尤其其是在出出入孔孔口和初初提钻钻时，尽尽量减减少对泥泥浆扰扰动，以以加快快泥浆中中钻屑屑沉降，有有利利于孔壁壁稳定定。(3)与膨润润润土泥浆携携带带钻屑不不同，化化学泥浆浆主要要是将孔孔内钻钻屑快速速沉淀淀，所以以在钻钻孔后期期,为保证孔孔中中钻屑充充分沉沉淀，宜宜适当当放慢钻钻进速速度或静静止半半小时左左右待待钻屑沉沉淀完完全后一一起捞捞出。(4)钻进结结结束后检测测孔孔径、孔孔深、垂垂直度,验收合格格后进行行下一一道工序序。3.2钢筋笼吊吊吊放(1)钢筋筋筋笼的吊放放要要对准孔孔位、扶扶稳、缓缓慢,,避免碰碰撞撞孔位,到位后立立即固定定。(2)多节节节钢筋笼吊吊放放时,应将钢钢筋筋笼逐步步接长长后再放放入孔孔内,利用先先插插入孔内内的钢钢筋笼上上部架架立筋将将笼体体固定在在护筒筒上，利利用吊吊装机械械将上上节钢筋筋笼临临时吊住住进行行两节钢钢筋笼笼的对接接和绑绑扎，焊焊缝验验收后冷冷却沉沉入孔内内。3.3二次清孔孔孔由于化学泥浆本本本身的快快速沉沉淀钻屑屑性能能，在成成孔时时孔内悬悬浮钻钻屑就已已经非非常少了了，所所以在钢钢筋笼笼后测量量沉渣渣厚度均均不超超过10ccm，无需需二二次清孔孔，有有效提高高了成成孔效率率和质质量，与与膨润润土泥浆浆相比比，充分分体现现了性能能优势势。3.4水下混凝凝凝土灌注注清孔完毕后,由导管上上部部塞入隔隔水塞塞,塞入深深度度以临近近水为为准,当储料料斗斗内的混混凝土土储量满满足剪剪栓后首首次灌灌注时,即保证导导管底端端能埋埋入混凝凝土中中0.88~~1..2m时,即可剪剪栓栓和开启启料仓仓门。随随着不不断地灌灌入,,孔内混混凝凝土面的的上升升,随时提提升升和拆卸卸导管管,导管底底端端必须保保证埋埋入混凝凝土面面以下2~~6mm。在在任何情情况下下,导管的的埋埋深不得得大于于6m。由由于于化学泥泥浆并并不在孔孔壁上上形成厚厚的泥泥皮,且泥浆体体系系中不含含钻屑屑,所以能能够够有效地地提高高桩摩擦擦承载载力,本工程程通通过检测测,使用化学学泥泥浆成孔孔的桩桩100%%以上上达到了Ⅰ类桩标准准。3.5化学泥浆浆浆的排放放化学学聚合物物泥浆浆无毒、易易于于降解,可直接抛弃而不不不会造成成环境境污染。排排放放前可用用5%%的次氯酸酸钠钠溶液或或3%%的过氧化化氢氢溶液处处理,,处理时时加加入一定定用量量的处理理剂后后,应使用用泥泥浆泵循循环所所有需处处理的的泥浆确确保其其充分氧氧化。经经处理后后的泥泥浆是环环保无无害的,可直接排排放于附附近的的排水沟沟或水水道中。3.6化学泥浆浆浆施工注注意事事项1、必须由专人人人负责埋设设护护筒、化化学泥泥浆的制制备，再再到孔底底清孔孔以及成成孔后后的检查查，避避免成孔孔缩径径、偏斜斜和沉沉渣过厚厚等钻钻孔质量量问题题发生。2、对进场原材材材料进行严严格格试验检检测，依依据相关关规范范和标准准，对对不合格格材料料清除出出场严严禁使用用。3、钻孔中途停停停止作业时时，应应及时进进行泥泥浆的补补充。4、在钻孔施工工工时要注意意控控制好钻钻头的的提升，减减少少对孔壁壁的扰扰动。5、桩基灌注时时时，注意防防止止浮笼发发生及及控制导导管埋埋深等作作业。6、应连续进行行行工序，防防止止塌孔和和沉渣渣厚度增增加,,影响桩基基质质量。7、浆液面始终终终不能低于于地地面1m以下，更更不能采采取半半孔浆成成孔，因因半孔浆浆成孔孔压强降降低，护护壁能力力就降降低；同同时灌灌注砼时时，没没经过浆浆液浸浸泡的地地层极极有可能能塌方方。8、不能与膨润润润土泥浆混混用用。4化学泥浆的经经经济效益化学泥浆和膨润润润土泥浆浆成本本对比(以100mm3水配制为为例例)(1)化学泥浆浆浆:10000m3水，化学学聚聚合物400kg，化化学学泥浆粉粉国内内市场价价1660000元/t左右右,聚合物物成成本需64400元，配制制时时间5hh左右。(2)膨润土土土泥浆:1100m33水，膨润润土土按10%%配制需需10tt，膨膨润土国国内市市场价45500元/t左右右,膨润土土成成本需455000元，配配制好所所需时时间12hh左右。化化学泥浆浆与膨膨润土泥泥浆对对比，施施工成成本低,配制所需需时间少少，泥泥浆重复复利用用率高。表2化学泥浆与与膨膨润土泥浆浆浆成本对对比泥浆种类100m3泥浆浆浆成本对对比泥浆循环使用次次次数直径1.5米长长长100mm桩成成本对比徐明高速项目成成成本对比比用原料（t）单价元/t价格（元）泥浆用量（m3）成本（元）桩长（m）成本（元）利利0.041600064052002561000025600膨润土泥浆1045045005200180010000180000两种泥浆对比节省：386000元节省：154444元节省：15444400元5结语近年来，随着对对对桩基质质量、成成孔速度度、环环保等要要求的的不断提提高，旋旋挖钻机机市场场占有率率迅速速扩大。旋旋挖挖钻机在在覆盖盖层施工工具有有成孔质质量好好、速度度快，无无噪音、无无污污染或小小污染染等优势势。但但是由于于旋挖挖成孔施施工无无循环造造浆功功能，只只能采采用静态态泥浆浆稳定液液护壁壁，靠不不停的的向孔内内进行行补浆来来保证证孔内外外水压压的平衡衡和护护壁效果果，所所以泥浆浆的选选用及性性能指指标在成成孔