地鐵X號線一期工程X標段中鐵X局軌道交通工程施工技術交流材料中鐵X局集團第X工程有限公司XX市地鐵X號線X標段項目經理部2013年11月20日化學泥漿在地鐵車站圍護結構鉆孔灌注樁施工中的應用肉[房摘勇

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鋒化學泥漿近年來，隨著國家重點工程對樁基質量、成孔速度、環保等要求的不斷提高，以及在地鐵建設的帶動下，旋挖鉆市場占有率迅速擴大。旋挖鉆機在覆蓋層施工具有成孔質量好、速度快，無噪音、無污染或小污染等優勢。但是由于旋挖成孔施工無循環造漿功能，只能采用靜態泥漿穩定液護壁，靠不停的向孔內進行補漿來保證孔內外水壓的平衡和護壁效果，所以泥漿的選用及性能指標在成孔過程中顯得尤為重要。目前我國傳統上仍采用膨潤土礦物泥漿護壁，但是在某些復雜地質條件下，膨潤土泥漿存在一定的局限性。隨著市場的發展，化學聚合物泥漿技術逐漸地引入國內，并取得良好效果。本文通過XX市地鐵1號線X標化學泥漿實例來闡述化學聚合物泥漿在復雜地質條件下旋挖成孔施工中的應用。1工程概況XX市地鐵1號線X標段工程范圍為：省博物館站～體育場站～北宋站（不含），共兩站兩區間，線路總長2.053km；省博物館站為地下三層車站，平均開挖深度26.5m，采用明挖順做法施工；體育場站為標準二層站，采用明挖順做法（局部蓋挖）施工。兩個車站主體圍護結構均采用鉆孔灌注樁施工工藝。1.1

水文地質條件照根據罷初勘及詳堪資協料顯示斧，由于敘X撥X載市積市考地下水開采較殊為嚴重，擠導致在建地鐵畜線路沿線地下詢水埋深大，主忍要以堤潛水為主坊，標段水位埋訪深在耗35m符左右原。撲按地層沉積年掀代、成因類型板分類征，本工程沿線妖勘探范圍內的常土層劃分為人西工堆積層（闊Qml床）、新近沉積串層（幣Q4al租）第四系全新番統沖洪積層（煙Q4al+p軍l識）、第四系上遷更新統沖洪積鉗層（衫Q3al+p格l太）四大層。貓車站伴所在地層主要冬有黃土狀粉質君粘劍土白③燕1幸層、粉細裳砂統④冷1晶層、中粗敢砂彼④稿2由層、粉質粘膀土厚⑤瘋1雙層。章地質情況見附掛表礦1畢：目仆恐處工程地質表長澤交泊口范幸表愉1殺地層番編號拐巖土名稱押重度喝γ析(棒kN/m3)拼粘聚力貍c代（灰kPa)仗內摩擦果角奮φ尺靜止側董壓力系數辱垂直基床賭系數郵kPa/m傍水平基床系數疲kPa/m尸地基土的基本匆承載力冬σ塵0斜（膀kPa息）紋③濕1抽黃土狀粉質悔粘土周1懇8.超1斃30湖17鑰0.35講45000移40000刃110~16常0焦④怖1扯粉細砂呼1貧8.宋5竊0臨27踏0.40瘡30000件35000滿150~20感0痰④祖2監中粗砂冰20.2排0來30惠0.32稱32000然35000紋150~30駛0通⑤擁1顏粉質粘土閃1趟8.厘7認33丘18漆0.41蛙35000扶50000狹150~22遼0蛇1.2累成孔方式貝本船標段樁徑參數特800@13朝00mm糾和情1000晃@1叫5體00mm字，案均獲為摩擦樁，綢地層參數由上裳而下分為雜填好土、粉質粘土周、粉土、粉砂割、粉細砂、細促中砂、中粗砂競、粉質粘土。環因總體穿越砂勵層較厚，故樁羊基成孔選用泥端漿護壁法，猛樁基施工采用揭國產三一硬重工揉220蒜型旋挖鉆市機界?？?起企泥漿的選擇過干程孝瘡結合從X俘X庫市漲市源“澇城市污染綜合損治掩理塔”菠方針，同時考用慮劣“謹技術先進可行松、成本受暮控屋”峰的原則，施工甚前，項目部對蚊泥漿種類進行流了比選：五2.1秀傳統泥漿的制己備及應用往鉆孔泥漿選用左不分散、低固嚇相、高粘度的麗優質膨潤土造吃漿，另外適量壞加入純堿（吉Na2CO3臂）。懇斤⑴到藝膨潤土：為泥汁漿膠體質的主村要來源，采用停以蒙脫石為主滑的鈉質膨潤土打，具有較好的畫分散懸浮性和同造漿性能，泥榆皮較薄，穩定周性好，造漿率際高（夢1t誦膨潤土可造幕12m爆3萍～攻16m3穩泥漿），質量罪等級為二級標恭準。膨潤土摻諷量為泥漿體積核的幫6%蚊～美10%誼，即盤100m3徑泥漿需用猴6t靠～巡10t珍膨潤土。為了避增大泥漿中膠縫體的成份，選驟擇膠體率大（圣≥汽96%拌）和含砂率少袍（批0表～寇0.3%雁）的膨潤土米。恩⑵速宵純堿（資Na2CO3送）：曲丙其指標應符合奮GB210-芹92妙的斗Ⅲ此類合格品的標瓶準，主要作用濟是增大謠PH繪值，使粘土顆直粒分散，并增稈加表面負電荷鋪，吸附帶正電滋荷的鉆屑，使涌泥漿懸浮鉆屑長效能更好，因繼此回流孔內泥樂漿中焦PH百值應稍高一些沈。純堿摻量為呼泥漿體積的厭0.3%寺～轎0.5%記左右，即剪100m3林泥漿需用堿旋300結～觀500慚公斤。堿用量葛增加到使泥漿誦PH趴值達到餃10堤～朋12份后，再加入膨棍潤土，以增大求泥漿粘度。乘2.2瓜泥漿拌制湊勤泥漿調制采用猜機械攪拌，攪患拌時將定量的打清水加入攪拌糊機，然后慢慢主地加進與水量逮相應的粘土，臂并開動機器攪廉拌，成漿后打繳開出漿門出漿疼。部2宜.3沿膨潤土性能指渠標檢測涼管毒仙幫冰鉛尖優質泥漿各階沒段性能指標表確廉懷憶晃萌觀表第2摸指標旋①移基漿昌膨潤土凱+眨堿伐②邁鉆進摟①慎與鉆屑混常③屬回流星②脈凈化紛+更①淺④遭清孔灘③肺+逗①崖⑤懂棄用葉③京沉淀中杯1冬、比重膊V可（研g/cm鼓3差）棋<1.03失<1.20攔<1.08奉1.06追～潮1.10吩>1.2托2慎、粘度詳T網（究Pa.s臨）輝18嶄～續22叉25透～誦28脖24躬～享26大22稠～鐵24碼>40娛3器、含砂失率繼π俊（窩%備）脈<0.5蜻<5.0宮0.6霞～吊1.2唉≤餐0.70遷>9繡從以上數據中晝可以看出，膨源潤土泥漿各項敲指標均符合要宏求，成孔質量倡有較大的提高膠，但仍然發生暫塌孔現象，塌種孔地層為較厚秧的粉砂層和細堂砂層。說明在穴復雜地質條件代下，按常規性到能指標要求，賀泥漿護壁效果種不明顯。同時仆，膨潤土泥漿鬧的最大缺陷在睬于鉆渣沉淀速飛度慢，清孔時塊鉆渣很難同時母沉淀下來，往炊往在首次清孔細后，下完鋼筋鑰籠，二次清孔儉前短短柴2糠～名3語小時，沉渣厚葵度超過擺1m誰，水下混凝土非澆筑過程中，館仍有大量鉆渣訪沉淀，影響樁添身質量。榆3默化學泥漿應用撲研究勻在本工程中復會雜地質條件下肉，需要較大粘絕度的泥漿達到伸穩定的護壁效斧果，徹底解決疾鉆孔過程中的聽塌孔問題，同簽時，要求鉆渣見沉淀速度快，孝確保樁身質量襯。經過反復對瞞比研究，決定牲采用化學聚合粗物泥漿。本工蒜程中采用美國尿捷高科技公司享產品順幫（械BoreP巧ac陜）化學聚合物曲及火堿制備泥居漿。忠3.1貧泥漿配制片用旋挖取土成孔我中，靜態泥漿崇作為成孔過程性的穩定液，主鋒要作用是護壁社?；瘜W聚合物摘泥漿主要由高煙分子聚合物水兇解后形成。由我于泥漿聚合物鬧分子量一般高拒達慌2000工萬以上，水解暖后分子璉擴散粥并會與其他分鎖子璉重新連接梳，故會形成較漲為粘稠的近似看糊狀的泥漿，功能夠最大限度煎的粘住并沉淀磨鉆屑。該泥漿億體系能對孔壁斤提供壓力，防乒止在不穩定地城層中鉆孔的坍塌塌；同時最大洗化旋挖鉆的裝勇載能力，提高形掘進速度。衡泰領因閉糠巴運化學泥漿主要側材料遇及丹配比表傻勢渠池敏表躍3刑材料名稱墾成懼乎分拐配猶短比暮說雙策明查水甜H眼2璃O斗100%瀉靜態泥漿的主蜻體。水中不應優含有較多鈣、艘鎂等雜質離子趙，亦可在鹽水咽中配制未順幫透BoreP毅ac拼高分子聚合物耗0.03%割～秩0.0芳5%來化學聚合物泥宗漿的主要材料剖,口增加粘度控制鍋孔壁穩定待火堿餓NaOH孫0.05%柜～藍0.08%太改善水質、促丙進聚合物迅速可水解片醋配制泥漿以前蹈，應先使用帝PH書試紙測試配制脈水源的賽pH椅值，根據具體廳情況添加少量喘火堿（火堿的盒添加量一般為靈每立方米腦0.7kg叔左右，具體加早量視現場譜PH籌測試結果確定獨），將泥漿體霉系的恐PH團值調節到墾9氏效果最佳，減補少因水源問題忍造成對泥漿性彈能的影響。尺異軍3.2慨性能指標撐挎極楊邁給種化學泥漿的性從能指標稿爐燙助起替表鴉4撓項目替指標腦檢測方法碗泥漿比重（遇g/cm劈3擊）祥1.0冠比重計堆粘度（筒Pa.s恥）淡23年泥漿三件套掠pH螞值害9.0莫～閃10.0聽pH咱試紙坊活敢斑糧贈讓逝莊誠蕩蛋肺純膽犯納惠夢訂逼釣遷興柜截渠拼嫁糞3.3迎旋挖鉆鉆進成蜓孔俱（躺1湯）在護筒內注棉滿泥漿后，開盲始鉆進，鉆進紡過程中要不斷督補充泥漿，使蒸孔內水頭高度冷始終保持不低用于護筒高度的頓1/2父，以防止壓力什失控導致坍孔電。射（駐2捉）鉆機施工時子要注意控制鉆喜具的提起和下喪放速度，尤其范是在出入孔口博和初提鉆時，無減少對泥漿體葵系的擾動，加貴快泥漿中鉆屑禍的沉降，同時帳還可以減少對蹈孔壁的擾動，鞋保證孔壁穩定酒。輩（落3穴）與膨潤土泥株漿攜帶鉆屑不煌同，化學聚合它物泥漿內鉆屑批快速沉淀，在摔鉆孔后期，為勾保證孔中鉆屑含充分沉淀，宜睜適當放慢鉆進感速度或靜止半棋小時左右待鉆螺屑沉淀完全后早一起撈出。系4夕需化學漿的優點孔（勿1跌）能快速沉淀父鉆屑，成孔后慰成渣厚度小，誦有效提高了成鋒孔效率和成樁奴質量。沾（跌2釘）粘度大：傳萌統泥漿該項指玻標為沒19-22s身，化學泥漿在拌24s利，粘度明顯高梨，便于護壁和狂攜渣。隱（該3憲）比重小：傳臂統泥漿該項指釀標為陣1.15-1荷.2燭，長,布化學泥漿比重塑為采1.0榴，比重小，便外于清孔。氧（褲4