淺談泥漿在地下連續(xù)墻施工中的應用

徐杰 費傳金

［摘要內(nèi)容］本文結(jié)合項目實際情況，分析了緊鄰地鐵的地下連續(xù)墻施工，重點介紹泥漿的制備以及循環(huán)過程，并圍繞泥漿的質(zhì)量管理問題提出應對措施。這些內(nèi)容對于其他類似工程有一定的借鑒作用。

［關(guān)鍵詞］地下連續(xù)墻；泥漿循環(huán)；質(zhì)量控制

中圖分類號：O213文獻標識碼： A

一、引言

地下連續(xù)墻技術(shù)是20世紀40年代發(fā)展起來的一項深基礎(chǔ)施工技術(shù)，在世界很多國家都得到使用和推廣。地下連續(xù)墻特點是其墻體剛度大、整體性好，基坑開挖過程安全性高，支護結(jié)構(gòu)變形較小，且墻身具有良好的抗?jié)B能力。因而特別適用于施工場地受到限制的城市建筑群施工。在地下連續(xù)墻施工中，泥漿護壁成槽施工已經(jīng)成為最主要的一種成槽方式，而在成槽施工中泥漿質(zhì)量的控制是保證地下連續(xù)墻順利施工的關(guān)鍵。因此，對泥漿使用技術(shù)進行研究具有直接的工程意義。

二、工程實例

2.1項目簡介

本項目主要由一個兩層地下車庫、6幢高層及2幢配套服務用房等組成?？傆玫孛娣e34060平方米，總建筑面積165053.2平方米，其中地下建筑面積48942.21平方米。

2.2基坑概況

基坑周邊環(huán)境復雜，北側(cè)為地鐵7號線，基坑邊線距離地鐵結(jié)構(gòu)最近距離為13.17米?；娱_挖深度為8.95-9.55米，基坑安全等級為二級；環(huán)境保護等級基坑北側(cè)地鐵保護區(qū)域范圍內(nèi)為一級，其余為二級。因靠近地鐵施工，所以基坑分為7個區(qū)施工，基坑北側(cè)采用地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)，外圍護地下連續(xù)墻采用800mm厚，有效樁長21m，內(nèi)中隔墻采用600mm厚，有效樁長18.5m，平均分幅長度為6m，槽段接頭采用圓形鎖口管柔性接頭，其余側(cè)采用鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)。

圖一 基坑圍護分區(qū)平面示意圖

三、泥漿的使用與處理

泥漿是保證地下連續(xù)墻槽壁穩(wěn)定最根本的措施之一，應根據(jù)地基土的性質(zhì)和其他因素選配泥漿，其主要組成為膨潤土、純堿、水及添加劑，視不同類型的成槽設備，泥漿儲備量為1.5—2倍。護壁泥漿質(zhì)量好壞直接影響著地下連續(xù)墻工程質(zhì)量，因此在施工中應加強泥漿質(zhì)量管理。在工程開工前，應由中心試驗室根據(jù)工程地質(zhì)條件及設計要求，進行泥漿原材料檢測和配合比試驗。槽段清底后，應立即對槽底泥漿進行置換和循環(huán)，置換時采取真空吸力泵從槽底抽出質(zhì)量指標差的泥漿，同時在槽段上口補充一定量的新漿。清底后對槽底泥漿密度及渣厚進行測定，保證清底達到有關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求。再生泥漿受水泥、泥沙等污染，經(jīng)檢測有三項指標達到廢棄值時，應予以廢棄。

圖4 泥漿循環(huán)流程圖

3.1泥漿的制備

本工程泥漿采用復合鈉基膨潤土泥漿加水拌制，溶脹24h后方可投入使用。施工前，現(xiàn)場儲備一定量的純堿等材料，施工過程每進尺3至5米1h測定1次泥漿密度和粘度；清槽前后再各測1次相對密度、粘度；在澆筑水下混凝土前測1次密度，根據(jù)檢測結(jié)果及時對泥漿配比進行適當調(diào)整，做到對泥漿質(zhì)量管理的動態(tài)化。

表1 泥漿性能指標

新鮮泥漿 成槽泥漿 清孔后泥漿

粘度 22～26 25～30 25～30

比重 1.05～1.08 1.06～1.15 <1.15

含砂率 <4% <8% <4%

pH 8～10 8～11 8～10

泥皮厚 1mm 1mm 1mm

圖2 泥漿拌制流程圖

3.2泥漿制備系統(tǒng)及循環(huán)流程

泥漿儲存采用集裝箱式泥漿箱。泥漿循環(huán)采用3LM型泥漿泵輸送，4PL型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。泥漿系統(tǒng)采用泥漿箱形式，分別由拌漿箱、新鮮泥漿儲存箱、回收漿箱、調(diào)漿箱、廢漿箱、泥漿回收分離系統(tǒng)、泥漿循環(huán)管路、泥漿材料倉庫等組成。

圖3 泥漿系統(tǒng)

泥漿在使用過程中要與地基土、地下水接觸，并在槽壁表面形成泥皮，這就會消耗泥漿中的膨潤土、純堿和CMC等成分,并受混凝土中水泥成分與有害離子的污染而削弱了其護壁性能，循環(huán)泥漿經(jīng)過分離凈化之后，雖然清除了許多混入其間的土渣，但并未恢復其原有的護壁性能，還需調(diào)整其性能指標，恢復其原有的護壁性能措施：

（1）通過對凈化泥漿的比重、pH值和粘度等性能指標的測試，了解凈化泥漿中主要成分膨潤土、純堿與CMC等消耗的程度；

（2）補充泥漿成分的方法是向凈化泥漿中補充膨潤土、純堿和CMC等成分，使凈化泥漿基本上恢復原有的護壁性能，向凈化泥漿中補充膨潤土、純堿和CMC等成分，可以采用重新投料攪拌的方法，如大量的凈化泥漿都要作再生處理，為了跟上施工進度,可采用先配制濃縮新鮮泥漿，再把濃縮新鮮泥漿摻加到凈化泥漿中去用泥漿泵沖拌的做法來調(diào)整凈化泥漿的性能指標，使其基本上恢復原有的護壁性能；

（3）盡管再生泥漿基本上恢復了原有的護壁性能，但總不如新鮮泥漿的性能優(yōu)越，因此再生泥漿不宜單獨使用，應同新鮮泥漿摻合在一起使用。

劣化泥漿是指澆灌墻體混凝土時同混凝土接觸受水泥污染而變質(zhì)劣化的泥漿以及經(jīng)過多次重復使用，粘度和比重已經(jīng)超標卻又難以分離凈化使其降低粘度和比重的超標泥漿。將劣化泥漿先用泥漿箱暫時收存，再用罐車裝運外棄。當在不能用罐車裝運外棄的特殊情況下，則采用泥漿脫水或泥漿固化的方法處理劣化泥漿。各類泥漿性能指標均應符合國家規(guī)范規(guī)定，并需經(jīng)采樣試驗達到合格標準方可投入使用。

四、泥漿使用中易出現(xiàn)的問題及解決措施

泥漿管理問題的主要表現(xiàn)：泥漿不能合理配制與充分使用，致使槽壁坍塌、成槽效率低、鋼筋混凝土保護層厚度難以滿足設計及規(guī)范要求，則容易發(fā)生質(zhì)量安全事故、造成環(huán)境污染等。

上述問題的原因可大致歸為四方面：

（1）加工及材料和機具設施：沒有根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件合理配制泥漿，原材料進場后標識不清、保管不好，無連續(xù)監(jiān)控措施，泥漿配制無科學依據(jù)及泥漿池修建不合理，泥漿拌制不合理；

（2）計量控制：各種原材料未能準確計量使用（責任心不強），各項泥漿性能指標不能滿足施工要求（沒有及時調(diào)整）。

（3）施工過程：泥漿在成槽施工中及成槽后不能及時補充，泥漿在循環(huán)使用中不能合理回收利用及廢棄。

（4）管理制度：交接班時責任劃分不清，獎罰制度落實不夠，泥漿工序負責人專業(yè)知識不足。

針對上述的問題，可采取的應對措施如下：

設置專業(yè)人員專門負責整個泥漿配制過程；合理計算泥漿使用量、儲備量、回收池大小；對操作人員進行崗前培訓，并購置高速泥漿攪拌機且拌制時按序投料；購置計量用具，認真計量使用原材料；各班負責人隨機抽查調(diào)整；獎罰落實，責任到人；總包單位配備專人，分包單位協(xié)助[2]。

五、結(jié)語

護壁泥漿的合理使用是地下連續(xù)墻成槽施工中的關(guān)鍵，應根據(jù)實際地質(zhì)條件和具體的施工條件，研究護壁泥漿應具備的性能，根據(jù)需要的性能指標選擇出符合實際施工要求的泥漿。本文以工程實例為背景，重點介紹了泥漿的制備流程、循環(huán)利用流程及相關(guān)質(zhì)量控制，對類似工程有較為積極的借鑒意義。

參考文獻

[1] 瞿華,劉永蘭,陶聰燕. 緊鄰軌道交通的超深基坑地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J]. 建筑施工,2013(35):1042-1044.

[2] 李小剛,易智宏,李莉萍. 地下連續(xù)墻施工中泥漿的合理使用[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程),2005(2):15-17.

[3]李小青，潘鴻寶．成槽作業(yè)中泥漿的護壁作用分析[J]．探礦工程，2001(4)：21—23.