聚合物泥漿在鉆孔灌注樁中的相關應用

張朋輝 韓賽超

(1.北京振沖工程股份有限公司，北京 100102； 2.北京勘察技術工程有限公司，北京 100085)

聚合物泥漿在鉆孔灌注樁中的相關應用

張朋輝1韓賽超2

(1.北京振沖工程股份有限公司，北京 100102； 2.北京勘察技術工程有限公司，北京 100085)

對聚合物泥漿目前在鉆孔灌注樁領域的應用情況進行了分析，結合工程實踐及現(xiàn)場試驗，總結了聚合物泥漿在鉆孔灌注樁領域施工的相關技術控制要點，通過對比聚合物泥漿與傳統(tǒng)的泥漿，得出了聚合物泥漿的優(yōu)越性與局限性。

聚合物泥漿，比重，鉆孔灌注樁，膨潤土，沉渣

聚合物泥漿是目前開發(fā)較為先進，性能較為優(yōu)異的泥漿之一。泥漿成分中含有冷凝膠，高分子纖維素等多種化工原料，經高溫、萃取工藝聚合而成。較傳統(tǒng)的膨潤土泥漿更加環(huán)保、節(jié)省成本。聚合物泥漿可以在較低的濃度條件下創(chuàng)造極佳的粘度環(huán)境?；驹頌榫酆衔飿O長的分子鏈呈卷狀無序地分散于泥漿中，這些單個的小卷受到剪切力后就會伸展開來，穿過不同的層面形成連接橋，從而在孔壁上形成一張薄薄的，富有很強張力的保護層。當這種表面吸附與橋接作用在鉆進時產生護壁，更能保證周圍地層的穩(wěn)定。根據相關工程經驗，對聚合物泥漿在鉆孔灌注樁中的相關應用進行簡單闡述。

1 聚合物泥漿在各地層狀況下的參考配比

聚合物泥漿在各地層狀況下的參考配比見表1。

表1 聚合物泥漿在各地層狀況下的參考配比

2 聚合物泥漿在工程實例中的應用及注意事項

2.1 聚合物泥漿在工程實例中的應用

1)配置泥漿。泥漿制備需要2個泥漿池，分別為制漿池、回收池，體積大小可根據施工具體情況確定。制漿池需要配備鼓風機或空壓機一臺，主要是利用鼓風機或空壓機帶動池內的水體轉動起來，以便聚合物泥漿的快速溶解和分散。開始時及時檢測泥漿的粘度參數(shù)，并記錄適合的配比數(shù)據，為泥漿的正常使用提供參數(shù)。泥漿在配制時，應將泥漿材料灑落在注清水的水頭上，利用水頭壓力將材料均勻的沖散到泥漿池中，便于材料能夠充分的溶解并有效的防止膠結。配置泥漿過程中，可適當加入純堿，這樣可更好的將聚合物泥漿粘度提高，基本達到絮凝狀態(tài)。

2)泥漿的使用。聚合物泥漿是把鉆屑充分粘結在一起，便于鉆頭鉆進，并將孔內所有懸浮的細小土壤顆粒迅速粘連在一起沉淀于鉆孔的底部，便于鉆機進行撈取清出，從而避免了清孔及多次清孔的工作和日后對泥漿池因沉渣加厚而需要清理的工作。

3)泥漿的回收與處理?；炷凉嘧⑦^程中，及時采用泥漿泵將泥漿回收至泥漿池內。即灌入孔底的混凝土置換出鉆孔中的聚合物泥漿。切記不要泵入在混凝土表面上的最后半米泥漿，這些泥漿由于與混凝土的接觸而會受到一定的污染，這些泥漿應做拋棄處理?；厥粘貎鹊哪酀{，及時進行相應的參數(shù)檢測，如pH值、粘度等；如不滿足使用標準，及時添加相應材料。聚合物泥漿無毒，易于降解，可直接拋棄而不會造成環(huán)境污染。工程結束后可用5%的次氯酸鈉溶液，或3%的過氧化氫溶液也可以處理這種泥漿。加入一定用量的處理劑后，應使用泥漿泵循環(huán)所有需處理的泥漿確保其充分氧化。經處理后的泥漿是環(huán)保無害的，可直接用手觸摸，并可直接排放于附近排水溝或水道中。

聚合物泥漿對鋼筋，混凝土均無任何腐蝕影響。

2.2 鉆孔灌注樁使用聚合物泥漿的注意事項

1)配制泥漿前，需準備好一臺型號W3.0/5的空壓機，取代傳統(tǒng)使用大功率泥漿泵來循環(huán)泥漿的方式，這樣能很好地保存泥漿的有效成分并發(fā)揮出泥漿的性能。在配漿工作開始時，打開空壓機進行運轉，將所需泥漿材料全部沖開、化解到制備池內，同時需要制備池內的泥漿充分循環(huán)，以便聚合物、純堿的充分溶解。同時初始制備時，每30 min檢查一次泥漿參數(shù)，直至達到相應的使用參數(shù)后方可使用。

2)在鉆進過程中，要求孔內泥漿的液面不得低于護筒內側高度的1/2位置，這樣才能保持好孔內的靜柱壓力，防止?jié){面下沉過大而導致孔內壓力失衡出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。鉆頭在出入孔口時，提、放的速度要放緩，盡量減輕對孔內泥漿的擾動，保護孔壁的穩(wěn)定，避免孔口坍塌，護筒下沉現(xiàn)象的出現(xiàn)。當鉆頭打滿提鉆時，要適當反鉆幾下再緩慢提鉆，這樣可避免孔底因抽吸力過大而造成孔底部分出現(xiàn)坍塌。

3)當孔鉆到設計孔深后，鉆機先暫不挪位，停留在原地，等待一會(視孔深而定,一般情況下30 min為宜)，用測繩測量孔深度，計算出沉渣厚度，再重新下鉆撈取沉渣。當鉆頭接近孔底時，需輕放，以免擾動沉渣，使沉渣浮起，撈起沉渣將鉆頭提起到孔口時，不要停留控漿，應迅速將沉渣甩出。沉渣撈清后，孔內將不再有沉渣出現(xiàn)，便隨即可下放鋼筋籠，在放鋼筋籠時應保持垂直，避免碰撞孔壁，以免造成新的沉渣產生。

4)鋼筋籠下好后，將檢查好的導管下設，下設過程中必須將導管接頭混凝土、渣土等清理干凈，同時將密封圈全裝到位，絲扣連接牢固。避免因導管漏水而造成混凝土離析，堵塞導管，影響灌注。在灌注過程中，切忌不能逆時針方向轉動導管，防止導管松動脫落，造成埋管現(xiàn)象的發(fā)生。

5)要求鉆機工作人員注意保持好泥漿液面的高度，要及時給予孔內補漿。鉆機工作人員需在開鉆前測量并加固好鉆頭的直徑尺寸，必須保證鉆頭尺寸符合施工要求，不能在施工過程中加擴鉆頭尺寸來擴孔，這樣會造成塌孔事故，所以不得擴孔。

3 聚合物泥漿與傳統(tǒng)泥漿對比

聚合物泥漿與傳統(tǒng)的膨潤土泥漿相比，在鉆孔灌注樁施工領域具有相應優(yōu)越性也具有相應的局限性。

3.1 優(yōu)越性

1)節(jié)約成本，使用簡單。原材料運輸簡便、用量少、配置簡單，節(jié)省人力、物力。

2)提高生產效率。鉆孔過程中鉆渣附著較少、鉆頭磨損較輕，減少了設備的維護修理時間。

3)具有很好的抑制性。尤其在頁巖地層表現(xiàn)突出，抑制巖石和鉆渣的膨脹，保證成孔質量。

4)利用率高，利于環(huán)保。聚合物泥漿的回收利用率較高，材料用量少；制漿區(qū)域較小，易于控制和場地環(huán)保；無毒無污染，對鋼筋、混凝土無銹蝕、腐蝕作用。

3.2 局限性

1)適用地層有限，如吹填砂、淤泥地層中不適用。主要為吹填砂地層易塌孔、淤泥地層易縮孔，聚合物泥漿形成泥皮較薄，且比重較小。部分沙土地層中，如沉積較為松散，則簡單依靠聚合物泥漿不能有效的保證鉆孔質量；需要摻入適量的比重添加物或與膨潤土共同使用。

2)鉆孔設備局限性。在鉆孔灌注樁領域，主要適用于旋挖鉆機的鉆孔施工。其他設備如潛孔鉆、回轉鉆等不適用。

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The relevant application of polymer mud in bored piles

Zhang Penghui1Han Saichao2

(1.BeijingVibroflotationEngineeringCo.,Ltd,Beijing100102,China;2.BeijingExplo-TechEngineeringCo.,Ltd,Beijing100085,China)

In this paper, the current application of polymer mud in bored pile in the field of summary and analysis, through the project practice and field experiments, given the polymer mud in bored pile construction technology related to the field of control points, concludes the advantages and limitations of the polymer mud by comparing the polymer mud and traditional mud.

polymer mud, proportion, bored pile, bentonite, sediment

2015-02-04

張朋輝(1984- )，男，工程師； 韓賽超(1985- )，女，工程師

1009-6825(2015)11-0065-02

TU473.14

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