泥浆性能对粉细砂层地质钻孔灌注桩质量的影响VIP免费

水电施工技术2014·第1期总第75期诡浆性能对粉细砂层铀质钻孔灌疆往质量影响邢银建郭高占(中国水利水电第三工程局有限公司)【摘要】粉细砂层进行钻孔灌注桩的施工对施工工艺和技术提出更高的要求，对钻孔灌注桩的．3~X-质量控制更是一个较大的挑战，本文结合郑州I市三环路快速化工程中州大道互通立交钻孔灌注桩的工程实例，分析在粉细砂层地质情况下，泥浆性能指标对钻孔灌注桩施工质量的影响，论述了因泥浆性能缺陷而对基桩施工及成桩质量的不利影响。【关键词】泥浆性能粉细砂层钻孔灌注桩质量影响1前言由于钻孔灌注桩的适应性强、无噪音、承载力高等诸多优点，使其在工程中得到广泛的应用。但在施工过程中，由于复杂地质条件引起的质量问题也层出不穷，特别是在粉细砂层地质情况下施工，钻孔灌注桩的施工难点是在保证孔壁稳定性的情况下兼顾桩基承载力，其中成孔工艺好坏直接决定桩基础的质量，而泥浆质量则是成孔工艺的关键。钻孔灌注桩施工中为防止孔壁坍塌、浆液流失或携排钻渣，需要采用优质泥浆作为钻孔冲洗循环液。泥浆性能是否能满足和保证粉细砂层钻孔灌注桩施工的工艺要求，对成桩质量的影响十分明显和直接。但是，在施工的现实中泥浆性能对基桩质量的影响却常常被自觉或不自觉地忽视，甚至由此而引发基桩质量隐患或事故。2工程概况郑州市三环路快速化工程BT项目北三环项目，该项目位于郑州的中心城区，是郑州市主城区快速路系统的组成部分，中州大道互通立交是北三环项目的关键性控制项目，桥梁基础采用30～55m长的钻孔灌注桩为基础。从南阳路一中州大道地表出露的为第四系全新统冲洪积(Q4a1)32而成的粉土，约5～8m以浅为新近堆积的粉土，约8~3Om以第四系全新统堆积，以粉细砂为主，粉、细砂承载力特征值160~260kPa。地基土呈中～低等压缩性。埋深30m至60m，粉土、细砂承载力特征值200~300kPa，呈中～低压缩性缩性。拿到图纸后，我们仔细地分析工程地质资料，结合施工场地的具体情况和以往的施工经验，觉得桩基施工的难点主要是钻进粉细砂层和灌注时的泥浆护壁问题，由于有较厚的粉细沙，经扰动容易变成流沙。针对这个问题，在工程的施工方案中重点准备～些应对措施，其中有：(1)加强泥浆制备管理，注重泥浆质量。(2)控制施工顺序和机组的分布，强调跳钻。(3)用试钻桩来核对地质状况，总结报告作为以后施工的参考资料。(4)准备一些应急处理方法。3施工情况和施工过程中的质量控制在试钻的第一根桩时，我们采用旋挖钻机，使用的泥浆是水化性能较好、造浆率高、成浆快的膨润土造浆，入孔泥浆比重为1．1，黏度l9；钻进很顺利，桩长39米桩径为1．5米的桩基成孔时间用了7tJ',时，成孔后的沉淀厚度只有不~1]20cm；含砂率为4％，一清难度大，粉细砂在泥浆池中很难沉淀，最终泥浆比重调到1．1含砂率才符合要求。钢筋笼下孔用了4小时，下导管用了1．5小时以后孔内沉渣达~1]60cm，用泥浆泵管连接导管进行二清，清空效率非常高，一个小时时间砂率降到2％以下，只是混凝土灌注前孔内泥浆指标非常低，比重为1．05。混凝土灌注非常顺利。在试桩的经验教训后安排4台钻机铺开作业，钻进都很顺利，但在清空、混凝土浇注过程中就陆续出现明显．的流沙和局部的缩孔现象，工程不得不暂停。检查施工记录泥浆的质量明显下降，比重升高；粘度减小；胶体率下降，含砂率高达5～8％。很明显，泥浆护壁效果差，因泥浆在钻进过程中地质含沙较大造成沉渣厚度较大及泥浆各项指标下降。针对以上问题，我们采用应对措施，在做好桩孔施工次序、清孔和灌注等几项工作的前提下，着重分析泥浆性能，通过提高泥浆的裹沙能力保证泥浆性能满足钻孔灌注桩施工要求。4循环泥浆在钻孔灌注桩施工中的作用及缺陷在钻孔灌注桩中，泥浆的作用是固壁、携砂、冷却和润滑。对正循环回转钻进的泥浆性能，既要求它有一定的悬浮钻碴能力，又要求它能很容易地流动产生上升速度。但是如果泥浆过稠会使泥皮厚度过大，影响桩侧摩阻力的发挥，且不易产生上升速度，影响泥浆再循环使用和沉渣处理，合适的优质泥浆是孔壁稳定、成孔顺利、混凝土灌注质量好、桩侧摩阻力的重要保证，泥浆主要成分有以下几种：1)膨润土：膨润土是以蒙...