水下灌注桩施工中膨润土泥浆与化学泥浆在应用上对比体会

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1、水下灌注桩施工中膨润土泥浆与化学泥浆在应用上对比体会　　【摘要】旋挖钻孔水下灌注桩是一项隐蔽性地下连续作业一次性完成的施工技术，特别是在旋挖钻孔成孔期间，成孔过程中需要泥浆来确保孔壁不发生坍塌等事故。本文作者根据自己近年来在西北地区有多个项目施工，西北地区地层多是特殊性地层地段，地层以细砂和粗砂层为主，黄土状地层为辅，提出自己的见解。【关键词】水下灌注，岩性，膨润土泥浆，化学泥浆中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言：我在西北地区参与施工了项目中有较典型的两个地层。在这两个典型地层施工项目中，公司分别采用了两种不同

2、的泥浆材料进行施工。其中在内蒙鄂尔多斯市汇能项目中采用的是优质膨润土；在陕西榆林市中煤项目中采用的是高效化学泥浆。一下为本人针对两个项目在具体应用中对两种泥浆材料进行对比分析体会。工程地质条件和工程概况1.1工程地质条件①内蒙施工地段地层为7②榆林施工地段地层为：厂址所在范围内，场地开阔，固定半固定沙丘密布，自然地形波状起伏，属于典型的低矮沙丘和移动沙丘地貌，未见其他不良地质作用。单元层1.2工程概况①内蒙工程为大型煤化工厂厂房基础桩基，设计要求机械成孔，主要设计参数为：桩径800mm，桩型分为摩擦桩和端承桩两种，端承桩桩端

3、入⑦粉砂质泥岩与细砂岩互层，满足入岩要求可终孔，混凝土强度C30，孔底沉渣厚度小于100mm，摩擦桩按设计成孔深度控制。②榆林工程同为大型煤化工厂厂房基础桩基，设计要求旋挖成孔，主要设计参数为：桩径800mm，桩型为端承桩，端承桩桩端入④3中风化泥质砂岩，满足入岩要求可终孔，混凝土强度C30，孔底沉渣厚度小于100mm。主要施工措施2.1内蒙工程采用旋挖钻机成孔，膨润土造浆，具体施工作法如下：①砖砌泥浆池，分为搅浆池和沉淀池，比例为1:2，容量分别为44方和88方。在搅浆池内悬挂3PNL泵进行搅拌循环泥浆；沉淀池为灌注排浆沉

4、淀后排回搅浆池循环利用。7②按照比例配置泥浆，泥浆参数为比重范围1.10-1.2，泥浆粘度18s-22s,含砂率小于4%。经过分实际配置，清水搅备40方泥浆需膨润土20-25袋；当沉淀池回浆后搅备40方泥浆需约15袋膨润土，搅浆人员每班2人。③当搅备好泥浆后，当班技术人员需每池进行检测，检测合格后方可使用。④膨润土造浆，钻机在钻进中，钻杆要匀速伸缩，尤其在出入护筒口处要缓慢提升和下放，减少钻头对孔内泥浆的扰动强度，避免塌孔。由于成孔的地层大部分为粉细砂和细砂，在钻进砂层过程中必须采用砂斗钻进。⑤泥浆池循环系统见下图2.2榆林

5、工程采用旋挖钻机成孔，采用高效化学泥浆，具体施工作法如下：①砖砌泥浆池，分为搅浆池和沉淀池，沉淀池采用立体式沉淀，设立三个沉淀池互通，出水口高差错开成自由流动，最后流入搅浆池内入池内泥浆再行调制成合格泥浆。（见下图）②按照化学剂：水：火碱=0.4KG:1000KG:0.4KG的比例配好泥浆，泥浆粘度不小于23s7③在搅浆池内池底铺设带有小孔的环形塑料管并接通空压机，使用空压机气体使泥浆充分匀和。塑料管上的小孔间距易为30cm-50cm间距布置。④按比例配置泥浆，泥浆参数为：粘度不小于23s，搅浆池约为50方，即搅备50方泥浆

6、需2袋化学物（每袋2kg）。当每池泥浆搅备完成后当班那技术人员需及时检测泥浆参数，符合要求后方可使用。⑤采用化学泥浆，同样钻机在钻进中，钻杆要匀速伸缩，尤其在出入护筒口处要缓慢提升和下放，减少钻头对孔内泥浆的扰动强度，避免塌孔。由于成孔的地层大部分为粉细砂和细砂，在钻进砂层过程中必须采用砂斗钻进。由于化学泥浆的特性是孔内悬浮钻屑沉淀时间快，施工中需留置30cm-50cm少于设计深度不在钻进，放置20分钟左右后采用捞砂钻头将留置深度和孔底沉渣清除，清除沉渣时，钻头下放要缓慢，避免对孔底沉渣扰动，提升钻杆同样要缓慢，否则沉渣在扰

7、动后悬浮，砂斗并没有完全清理干净孔底沉渣。两种泥浆的原理分析3.1膨润土泥浆的原理7膨润土是一种粘土质矿物质，主要成分为蒙脱土，其矿物结晶结构与表面特性使泥浆具备良好的性能。在基础工程中，通常将膨润土、水和少量的火碱混合而成即膨润土泥浆，其具备可调控性、比重和降失水性，在相当多的情况下能够满足悬浮钻渣，稳定井壁、防止漏失、冷却和润滑钻头的基本钻进需要，并且膨润土来源广泛，成本较低，配置使用方便。根据不同的的适用条件，泥浆分为多种类型。针对内蒙工程的地层特点，在砂层、砾石、卵石以及破碎地层中施工，钻机成孔的难度很大。这类地层由

8、于地层土颗粒之间缺乏胶结，钻进时孔壁极易坍塌。膨润土泥浆同时有其实际操作过程中的缺点，泥浆中含砂率大，孔内当含砂率超标时，沉渣厚，易造成孔壁水化崩塌，泥皮脱落后，造成塌孔等孔内事故，所以在保证地层压力的同时，应尽量降低泥浆的密度和含砂率，其次孔内泥浆失稳后，护壁效果不理想，孔内沉渣量大，砂