應用鉆孔護壁液降低孔底沉渣厚度、提高鉆孔速度及施工技術

1、.應用鉆孔護壁液降低孔底沉渣厚度、提高鉆孔速度的施工技術摘 要： 結合xx市隴海路互通式立交橋的樁基施工過程，介紹了鉆孔灌注樁中多功能護壁液在具體施工中的應用研究，以及其具體的施工方法和施工中應注意的具體事項。為以后多功能護壁液在類似工程中的大面積推廣提供實際的案例，也可作為其他工程的參考依據(jù)。關鍵詞：隴海路互通式立交；鉆孔灌注樁；護壁液；液化地層1工程概況及地質(zhì)情況隴海路互通式立交為XX市三環(huán)路快速化工程西三環(huán)（北三環(huán)南三環(huán)）工程的第三設計標段，互通立交主體工程位于XX市隴海路與西三環(huán)交叉口。標段設計范圍西三環(huán)方向：北起西三環(huán)中原路南側（K6+157.239）,南至西三環(huán)隴海路北側（K8+6

2、26.71）,全長約2.47 km；隴海路方向：立交東側落地與現(xiàn)狀隴海路連接，西側與隴海西路跨南水北調(diào)橋相接，全長約1.4 km。 工程區(qū)位于xx市黃河沖積二級階地，華北斷塊區(qū)南部。巖土工程勘察揭露地表下90m深度內(nèi)的地基土，為第四系松散沉積物，巖性以粉質(zhì)粘土、粉土及粉細砂為主，含鈣質(zhì)結核，30m以下見較多鈣質(zhì)膠結層。特殊巖土主要為人工填土、粉土、粉細砂等。由于該地層含有飽和粉土及飽和松散的粉細砂可可液化地層。在這種地質(zhì)條件下，鉆孔護壁液采用膨潤土護壁容易塌孔,施工進度緩慢,文明施工環(huán)境差, 在成孔以后的沉淀大，沉渣不易控制，且在砂質(zhì)地層清孔時間比較長，為此,我們采用YH-5050型多功能護壁

3、液(聚丙稀酞胺),極大提高了施工進度,改善了施工環(huán)境,提高了文明施工程度。2護壁液施工技術隴海路互通式立交工程鉆孔灌注樁采用SR250C型旋挖鉆機鉆孔，孔內(nèi)護壁液采用YH-5050型多功能護壁液(聚丙稀酞胺)。施工時，將片狀氫氧化納（俗稱純堿）溶于水，再與該護壁液混合攪拌均勻，即可進行護壁。其施工工藝流程如圖1。圖1 多功能護壁液施工工藝流程框圖2.1護壁液護壁原理多功能護壁液是一種高分子量的人工合成聚合物(聚丙稀酞胺),它可以在較低的濃度條件下,創(chuàng)造極佳的粘度環(huán)境,它極長的分子鏈呈卷狀無序地分散于泥槳中,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邊接橋"這種表面吸附

4、與橋接作用在鉆進時會發(fā)生效力,保證周圍地層的穩(wěn)定,同時,這種作用也可以幫助泥漿最大限度的粘結住被切削下的鉆屑,使得鉆頭能夠輕易從鉆孔中帶出鉆屑,從而提高施工效率"2.2護壁液的配置及使用2.2.1泥漿池布置由于市政工程對現(xiàn)場文明施工程度要求高，不允許開挖泥漿池，另外城市樁基工程施工場地也比較狹小，因此，用鐵皮制作了兩個長×寬×高為9.5m×2.4m×1.6m的攪拌池和儲漿池。2.2.2護壁液的配置配置泥漿前，需準備好一臺3m3以上功率的空壓機( 電或者柴油空壓機) 。首先使用 pH 試紙測試配置水源的 pH 值，根據(jù)具體情況來決定添加片狀氫氧化

5、鈉（俗稱純堿）的量( 一般為每1m3漿液摻堿 0. 5 kg 左右，具體的添加量根據(jù)現(xiàn)場PH測試結果確定) ，將泥漿的 pH 值調(diào)節(jié)到 8 10 即可。然后將YH-5050型粉狀多功能護壁液（聚丙稀酞胺）均勻撒入攪拌池內(nèi),同時開動空氣壓縮機通氣入水中攪拌,將護壁液充分攪拌至少兩個小時,接著用標準漏斗黏度計檢驗黏度,黏度在20s25s范圍，即可達到要求，護壁液就可使用。2.3護壁液的使用與循環(huán)利用1）在開鉆前必須對泥漿進行檢測，指標達到要求后方可開鉆。2) 在鉆進過程中，利用泥漿泵抽護壁液至孔內(nèi),邊鉆孔邊加入該護壁液,同時孔壁隨護壁液的加入而膠結成整體，并且要保證孔內(nèi)泥漿的液面高于護筒底口0.5

6、m以上。鉆機操作人員在鉆頭出入孔口 5 m 深度時提、放鉆頭做到輕提、輕放，這樣能有效避免塌孔事故的發(fā)生。在鉆孔后期，即離設計孔深 2 3 m 處，應適當放緩鉆進速度，這樣能有效徹底清除孔中的沉渣。3) 孔鉆成后，放置 60 90 min，然后下鉆頭輕輕撈取沉渣。用測繩測量孔深達到設計求后，隨即下鋼筋籠。4) 鋼筋籠宜分段加工制作，連接時應按 50% 的鋼筋接頭錯開焊接。對鋼筋籠立焊的質(zhì)量要求要特別加強檢查控制。5) 鋼筋籠防止在運輸過程中變形。如果發(fā)現(xiàn)變形的鋼筋籠要及時的校正。鋼筋籠入孔時，應保持垂直狀態(tài)，對準孔位徐徐輕放。嚴禁強制性下放鋼筋籠，造成鋼筋籠變形或孔壁坍塌; 或者是掛壞孔壁造成

7、較厚的沉渣，給清孔造成很大的麻煩。每一節(jié)鋼筋籠下到位以后，都要對孔深進行測量，以防沉渣超標。6)鉆機的工作人員要時刻注意保持泥漿面的高度，要及時給孔內(nèi)補漿，還需要經(jīng)常測量鉆頭的直徑，必須保證鉆頭的尺寸不得小于設計孔徑，但盡量避免擴孔。7）鋼筋籠下到位以后，應立即進行水下混凝土灌注,邊灌注邊將孔內(nèi)多余的護壁液抽回儲漿池,將泥漿泵放在孔口,隨水下混凝土灌注多余護壁液上升至孔口即可抽回儲漿池,再繼續(xù)為下一個孔護壁，這樣,該多功能護壁液就可循環(huán)利用,大大降低了施工成本,同時,文明施工得到改善。采用多功能護壁液護壁,一臺旋挖鉆機一天最多可完成4根樁,經(jīng)過5多月的施工(含建筑物拆遷、管線改遷影響和鄰近工地

8、開挖基坑的影響而進行了設計變更),除個別鉆孔灌注樁不能施工外,共計400根樁完成施工，為鄭州市隴海路互通式立交工程上部結構施工贏得了時間,得到業(yè)主代表、設計、監(jiān)理的肯定。2.4壁液使用注意事項護壁液使用時應注意:1)多功能護壁液重復使用時要重新測試槳液粘度和PH值,達到要求后方可使用；2)鉆孔時,必須將通氣管放在攪拌池內(nèi)不停拌和；3)盡可能縮短護壁液在孔內(nèi)停滯時間,如停滯時間較長,補漿時要補經(jīng)過充分攪拌、粘度較大的護壁液；2.5多功能護壁液的優(yōu)點通過實際應用,采用多功能護壁液護壁比采用膨潤土護壁具有以下優(yōu)點:1)易于混合配置,施工簡便；2)最大化提高旋挖鉆機鉆進能力,提高鉆進速度，成孔時間短；3)對孔壁提供壓力,保證鉆孔穩(wěn)定；4)增加樁的承載力；5)無沉渣,無需2次清孔；6)回收利用率高,節(jié)約施工成本；7)環(huán)保產(chǎn)品無污染,大大減少