聚合物泥浆在旋挖钻孔桩施工中的应用

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1、万方数据公路2010年10月第lO期HIGHWAYoct．2010No．10文章编号：0451--0712(2010)10—0073—04中图分类号：U443．154文献标识码：B化学聚合物泥浆在旋挖钻孑L桩施工中的应用刘川(中交一公局海威工程建设有限公司北京市101119)摘要：结合拉沐河大桥钻孔桩工程，介绍化学聚合物泥浆在旋挖钻孔灌注桩施工中的应用。聚合物泥浆是一种高分子量的人工合成聚合物，它可以在较低的浓度条件下，创造极佳的黏度环境。它极长的分子链呈卷状无序地分散于泥浆中，穿过不同层面形成连接桥，

2、保证周围地层的稳定；同时，这种作用也可以帮助泥浆最大限度地黏结住被切削下的钻屑，提高钻进效率。关键词：钻孔桩施工；泥浆；化学聚合物；旋挖钻机钻孔成桩亦称回转斗成桩、取土成桩，英文名称“EarthDrill”，具有成孔质量好、速度快，无噪声、无污染或小污染等优势。我国钻孔桩施工传统采用膨润土矿物泥浆护壁。随着科技进步，国外化学聚合物泥浆技术逐渐地被引入到国内，该泥浆体系能对孔壁提供压力，防止在不稳定地层中钻孔坍塌，同时最大化旋挖钻的装载能力，提高掘进速度，泥浆成本比膨润土矿物泥浆低，具有一定的经济效益。本

3、文就哈大铁路客运专线拉沐河大桥施工实例，介绍化学聚合物泥浆在旋挖钻机中的应用。1聚合物泥浆概况1．1聚合物泥浆基本性状聚合物泥浆是一种高分子量的人工合成聚合物，它可以在较低的浓度条件下，创造极佳的黏度环境。它极长的分子链呈卷状无序地分散于泥浆中，这些单个的小卷受到剪切力后就会伸展开来，穿过不同的层面形成连接桥，这种表面吸附与桥接作用在钻进时会发生效力，保证周围地层的稳定；同时，这种作用也可以帮助泥浆最大限度地黏结住被切削下的钻屑，使得钻头能够轻易从钻孔中移出钻屑，从而提高钻进效率。1．2聚合物泥浆的成分

4、静态化学聚合物泥浆主要材料组成见表1，以美国捷高科技公司产品顺帮(ShorePac)化学泥浆为例。收稿日期：2010--06—21用的材料要有体积小，重量大的特性，如砂袋、混凝土块、钢筋、钢绞线、钢板桩等。反力法有两种，一种是在墩身顶部安装临时钢梁，将千斤顶放在临时梁与支架之间，利用千斤顶加载对支架进行预压；另一种是在承台施工时相应位置预埋精轧钢或钢绞线，将千斤顶放在支架上，与预埋件连接后再施加拉力。堆积法施工时要注意按照实际施工工况进行预压，特别是腹板位置要保证达到设计重量；反力法施工时要注意预埋件位

5、置的准确和变形量的计算，同时要保证两侧支架受力同步、对称。支架预压具体采取哪种方法应根据现场实际情况和材料等因素确定。墩身高度较低、预压重量轻时可采用堆积法预压；而墩身较高、预压重量大、堆积工效低时可采用反力法。4结语一个科学合理施工方案的确定是在综合考虑所有因素的条件下，通过方案比选后完成的。方案制订有安全性、可行性、操作性、工效性、经济性五大方面因素，工程根据自身的特点把主要控制点作为优先考虑因素，再考虑其他因素，这样量身订做的施工方案是最合理的、最成功的，不能盲目地借鉴以往成功的方案直接套用。随着

6、技术的不断发展和工艺的创新，今后将会有更优秀的施工方法应用到实际生产中。万方数据公路2010年第10期表1静态化学聚合物泥浆主要材料组成材料名称成分配比说明静态泥浆的主体。水中不应水H20含有较多钙、镁等杂质离子，根据亦可在盐水中配制。顺帮高分子土层ShorePae聚合物状况化学聚合物泥浆的主要材料，增加黏度控制孔壁稳定。而定改善水质、沉淀游离的钙离纯碱NazC03子、促进聚合物迅速水解1．3聚合物泥浆的优点旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作用是护壁。化学聚合物泥浆主要由高分子聚合物水

7、解后形成。由于泥浆聚合物分子量一般高达2000万以上，水解后分子链扩散并会与其他分子链重新连接，形成黏稠的、近似糊状的泥浆，能够把钻屑充分黏结在一起，便于钻头钻进，提高施工效率，并且将孔内悬浮细小土颗粒沉淀于钻孑L的底部，便于最后清出，避免泥浆池因沉渣加厚的清理工作。优点为：(1)减少孔壁塌方、桩体缩颈、断桩发生；(2)孔径控制更加精确，减少旋挖出土量及混凝土浇筑量，节约材料及机械台班费用；(3)使用便利，缩短制浆时间；(4)浆体含砂率低，可以自行清洁，与混凝土自行分离，延长钻头寿命，提高混凝土的浇筑质

8、量；(5)无污染，不产生废泥浆，可循环使用，是环保产品。2聚合物泥浆的配制及性能指标2．1聚合物泥浆的配制化学聚合物现场配置如图1所示。图1化学聚合物泥浆现场配制2．1．1配制泥浆设备(1)NWL立式泥浆泵2台；(2)2V4．0／5型空气压缩机1台；(3)射流搅浆器1台；(4)试验用具：pH试纸、泥浆测试仪器(泥浆比重称、黏度测试马氏漏斗、含砂量试瓶)等。2．1．2泥浆配制配制顺序为：注水一加碱一聚合物一空压机鼓动一性能测试。配制泥浆以前，