浅谈冲孔桩工程施工过程泥浆的作用

【前言】浅谈冲孔桩工程施工过程泥浆的作用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1泥浆的作用和性能 泥浆的作用和性能钻孔泥浆是由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成。由于泥浆比重大于水的比重,在成孔过程中主要是维护孔壁的稳定,维持钻孔—地层间的力的平衡,携带和悬浮钻渣,另外,还有和冷却钻头的作用。而泥浆的最大特点是:循环过程中在压差作用下能...

摘要：近年来，在混凝土灌注桩施工中，无套管成孔施工法由于其施工相对简便、设备简易、工程造价低等特点，逐渐成为中小型建筑物基础部分施工的主体。在无套管成孔施工过程中．通常都是通过护壁泥浆的作用来保护孔壁的稳定，控制孔壁坍塌等现象的出现？本文结合多年来的工程实践，对灌注桩施工中泥浆的作用及护壁泥浆施工的管理要求进行分析探讨。

关键词: 混凝土，泥浆，质量 ， 作用， 酸碱度

Abstract: in recent years, concrete filling pile in construction, no casing into pore forming construction method because its construction relatively easy, equipment simple, engineering cost low characteristic, gradually become the basis of the construction of the small and medium-sized buildings of main body. In no casing into holes in the construction process. Are usually through the role of the slurry-supported mud hole wall to protect the stability of the control of hole wall collapsed, the phenomenon of the? Based on years of engineering practice, the filling pile construction of mud in function and management of the construction of the slurry-supported mud requirements analysis is discussed.

Keywords: concrete and mud, quality, function, ph

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1泥浆的作用和性能

泥浆的作用和性能钻孔泥浆是由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成。由于泥浆比重大于水的比重,在成孔过程中主要是维护孔壁的稳定,维持钻孔—地层间的力的平衡,携带和悬浮钻渣,另外,还有和冷却钻头的作用。而泥浆的最大特点是:循环过程中在压差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁,在循环停止时,泥浆能很快转为溶胶状而悬浮岩屑,防止岩屑过多的沉淀而引起孔内事故。泥浆的主要性能有:泥浆比重、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率和酸碱度等。每一个性能的变化都直接影响着机械钻速、孔壁稳定、孔内净化、钻头寿命和预防孔内事故问题等一系列的成孔工艺问题。在泥浆性能指标中,最主要的是比重指标。泥浆的比重是泥浆与4℃时同体积水的重量之比。泥浆比重的大小决定于泥浆中固相含量和固相的比重,其次与泥浆液中可溶性盐的数量有关。泥浆的固相含量是指泥浆中固体颗粒占的重量或体积百分数。泥浆比重的大小直接影响着孔壁稳定、机械钻速和水下混凝土的灌注。比重较大时,虽然能维持钻孔和地层间力的平衡,但也给施工带来许多不良的影响。

2桩基泥浆三大控制指标

桩基泥浆实际有三大控制指标：比重、稠度、含沙（渣）量。三个指标之间的关系以及它们对成孔、清孔、水下混凝土浇筑质量的影响我们可以探讨一下。

浆比重实际上是由稠度和含沙量共同决定的，稠度和含沙量中任一个或者两同时增大，泥浆比重就加大，反之，稠度和含沙量中任一个或者两同时减小，泥浆比重就减小。

如果稠度和时间相同，泥浆含沙量越大，沉渣就越快，含沙量越小，沉渣就越慢。

如果含沙量和时间相同，泥浆稠度越小，沉渣就越快，稠度越大，沉渣就越慢。

泥浆稠度是由泥浆中含有粘性颗粒的数量决定的，泥浆中粘性颗粒比例大，稠度就大，泥浆中粘性颗粒比例小，稠度就小。

如果泥浆全部由粘土颗粒和水组成，其比重大小都不会造成很大的沉渣量，因为根本就没渣可沉。在钻孔之前造浆阶段，虽然泥浆比重很大，但难得有沉渣，就是因为当时泥浆稠度大而含沙率低。

成孔过程中，泥浆的作用除了护壁外，就是向外带渣体，特别是回旋钻成孔的，通道循环泥浆把渣体从孔井中带到地面（然后在沉渣池中沉淀），带渣是泥浆的主要作用；而冲击钻成孔，因为大颗粒是用捞筒向外捞的，泥浆的作用主要是带小渣粒。

泥浆控制：为了将锤底的粗颗粒及时清除和确保泥浆对孔壁的撑护作用，在成孔过程中，泥浆的比重不能低于1.2～1.3。

入岩深度的控制：冲孔桩的嵌岩深度是根据岩石的风化程度而定。冲进基岩面标高时应取出岩样判断，或在冲孔前首先进行超前钻探，以准确确定桩端入岩深度，同时也可在冲进至中风化岩每进尺0.5m以下时，对返渣取岩样，捞取渣样，请地质专家判定其入岩深度。

孔底沉渣的控制：冲孔灌注桩最大的缺陷就是孔底沉渣不能彻底清除干净。施工时应严格清孔质量，可采用正循环换浆、二次气举反循环清孔，也可采用更换新鲜泥浆，通过调整泥浆性能，保证孔底少量钻渣在泥浆胶体悬浮作用下，在一定时间内不下沉以保证孔底干净。

清孔时，通过泥浆向外带渣，几乎是泥浆的唯一作用。

要想保证桩基质量，泥浆的三个指标必须系统地进行控制，而施工规范上对泥浆的比重、稠度、含沙（渣）量都有具体规定，只要三个指标都符合规范要求，灌注水下混凝土都不应该有问题。

3泥浆工艺技术要求

因设计要求桩径大、钻孔深等特点，故选用ZSD300/210型全液压动力头钻机，采用气举反循环回转钻进成孔施工工艺。

为有效地解决钻穿低层的孔壁稳定问题，在泥浆工艺上采取：1配制优质泥浆护壁，适当提高泥浆密度，增大粘度和降低失水；2坚持提钻回灌制度，保持水头（1.5~2.5m），以平衡地层压力；3采用抗盐能力较强的泥浆处理剂维护粘土颗粒的稳定，使泥浆失水保持较低水平；4采用合理的泥浆循环系统，以自然沉降和机械除砂法净化泥浆，尽量降低泥浆的含沙量，在泥浆循环系统中配置泥浆和振动除砂器。

4泥浆的配制

泥浆的配制：为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标，经过20余次的泥浆配比试验，决定采用当地的膨润土，泥浆配和比为 水：膨土：粘土：NaoH：CMC=1000：100：60：1.5：1.5。配制的泥浆比重为1.06—1.10；粘度18—22Pa.s；含砂率0.3％—0.5％；PH值8—10，胶体率95％—98％；静切力1.1—1.3；失水率13—15ml。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，由于配置了高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。

5泥浆配方

按泥浆工艺技术方案，为确保泥浆性能，选用抗盐能力强的水解聚丙稀酰胺（PAM）作为降失水剂，用纯碱（Na2CO3）软化水质，改善粘土颗粒的水化性能，促进分散，用烧碱（NaOH）调整pH值，确保泥浆处理剂发挥效能，采用聚丙烯酰胺（PHP）作为絮凝剂，经过现场反复测试、分析、比较。确定如下配方：

膨润土10%+Na2CO30.2%+NaOH0.3%+PNH0.3%+PHP0.3%

6结束语

冲孔灌注桩从成孔道成桩的各个环节中，如果质量把关不好，都可能会引起灌注桩的质量事故，因此在桩基工程开工前应做好各项准备工作，认真审查地质勘探资料和设计文件，抓好每一施工环节。要保证和提高钻孔扩桩应用的可靠性，在施工过程中要也重视人的因素，要加强施工员和工人的管理和培训：要遵重监理，配合监理工作；要加强施工过程中的管理特别是技术管理工作。

参考文献

[1]王晋林.关于冲孔灌注桩施工实践[J].四川建筑科学研究，2005，（3）.

[2]陈富祥.冲孔灌注桩的施工质量控制（上）[J].建筑工人，2009，（2）.

[3]刘光云.泥浆护壁灌注桩灌注混凝土时的灌注故障及处理[J];重庆建筑;2003（4）.

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