修改版奈普頓化學(xué)泥漿泥漿粉在旋挖鉆機泥漿護壁灌注樁中的施工工法

1、奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）在旋挖鉆機泥漿護壁灌注樁中的施工工法目錄1.前言12.特點13.適用范圍24.工藝原理25.施工工藝流程及操作要點36.材料與設(shè)備57.質(zhì)量控制58.安全文明措施79.環(huán)保措施710.經(jīng)濟比選811.應(yīng)用實例8奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）在旋挖鉆機泥漿護壁灌注樁中的施工工法1.前言近年來，隨著國家重點工程對樁基質(zhì)量、成孔速度、環(huán)保等要求的不斷提高，以及在高速鐵路、地鐵建設(shè)的帶動下，旋挖鉆機市場占有率迅速擴大。旋挖鉆機施工具有成孔質(zhì)量好、速度快，無噪音、污染小等優(yōu)勢。但是，由于旋挖成孔施工無循環(huán)造漿功能，只能采用靜態(tài)泥漿穩(wěn)定液護壁，靠不停的向孔內(nèi)進行補漿來保證孔內(nèi)外水壓的平衡

2、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。本工程選用奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）技術(shù)，它使用簡單，小巧輕便，制漿速度快，護壁效果好，沉淀凝聚速度快，無污染，在泥漿制備中具有廣泛的應(yīng)用前景。2.特點奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）是一種先進的國外技術(shù)的進口產(chǎn)品，是一種水溶性、易混合的粉末顆粒高分子聚合物，在水中充分溶解后成半透明糊狀，粘度大。它具有如下特點：2.1 由于化學(xué)泥漿（泥漿粉）分子量一般高達2800萬以上，水解后分子鏈擴散并會與其他分子鏈重新連接，故會形成較為粘稠的近似糊狀的泥漿，能夠最大限度的粘住并快速沉淀鉆屑。2.2 在孔內(nèi)由于鉆具連續(xù)運動，化學(xué)泥漿（泥漿粉）和水混合的越均

3、勻粘度就越強，凝聚力也就越快。2.3 該泥漿體系能對孔壁提供壓力，防止在不穩(wěn)定地層中鉆孔的坍塌2.4 最大化旋挖鉆的裝載能力，提高掘進速度。2.5 化學(xué)泥漿（泥漿粉）對鋼筋機械性能無影響，某品牌化學(xué)泥漿（泥漿粉）試驗數(shù)據(jù)如下：試驗項目：鋼筋機械性能溶液：0.05%聚合物溶液試驗結(jié)果：試驗條件破壞荷載（KN）彎曲清水泡1d120.7合格121.4合格溶液中泡1d122.2合格122.1合格試驗結(jié)論：依據(jù)GB/T228-2002標準，奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）對鋼筋機械性能無影響。2.6 化學(xué)泥漿（泥漿粉）對混凝土抗壓強度無影響，奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）試驗數(shù)據(jù)如下：試驗項目：混凝土抗壓強度溶液：0

4、.05%聚合物溶液試驗結(jié)果：試驗條件破壞荷載（KN）清水泡7d230236220溶液中泡7d240242230試驗結(jié)論：依據(jù)GB/T50081-2002標準，化學(xué)泥漿（泥漿粉）對混凝土抗壓強度無影響。2.7 無毒無污染。3.適用范圍適用地層：粘土、砂層、人工填土及含有部分卵石碎石的地層，尤其砂性土中能發(fā)揮較大功效。4.工藝原理奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）分子量一般高達2000萬以上，水解后分子鏈擴散并會與其他分子鏈重新連接，故會形成較為粘稠的近似糊狀的泥漿，能夠最大限度的粘住并快速沉淀鉆屑。5.奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程根據(jù)用量確定泥漿池的大小，并在池邊上裝

5、好循環(huán)泵和空氣壓縮機。將清水注入泥漿池后，用20%氫氧化納溶液調(diào)節(jié)水的PH值在8-10之間。在循環(huán)泵出水管口加入化學(xué)聚合物漿液，要求慢慢均勻加入，然后用空壓機攪拌，使粘度到達使用要求。在鉆進過程中，保持鉆進液面，確保地層壓力平衡。鉆進完成后，根據(jù)地質(zhì)、孔深，確定沉渣時間，然后打撈沉渣。若沉渣較多，應(yīng)再次清渣，以確保下完鋼筋籠和導(dǎo)管后沉渣達標。澆注混凝土時，應(yīng)及時回收泥漿。由于混凝土會污染泥漿體系，所以最下面與混凝土接觸的一米左右的泥漿不得回收，避免混凝土混入泥漿中，導(dǎo)致泥漿體系性能產(chǎn)生變化。在工程施工結(jié)束后，可以在泥漿池中添加適量的強氧化劑，如雙氧水或者次氯酸鈉等處理劑，同時通過空壓機將泥漿混

6、合均勻，靜止片刻?；瘜W(xué)泥漿（泥漿粉）就會被降解，粘度逐漸降低直至清水狀態(tài)，待泥漿完全降解后即可直接排放。5.2 操作要點5.2.1 泥漿配比泥漿的配比對泥漿的性能影響很大，一般情況下比例按0.01%0.1%配制，現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)實地情況試驗確定配合比例。表5-1 泥漿配比參照表地層狀況泥漿(公斤立方水）粘度（秒）粘土與頁巖0.2-0.624-30淤泥，細、中砂0.3-0.726-32粗砂，較小的礫石0.4-0.926-35卵礫石0.7-1.135-45注：上表為奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）配比參考指標5.2.2 注意事項（1）在挖池過程中，盡量保證其大小的準確性，以保證配漿的準確性，避免浪費。（2）在配

7、堿過程中，一定要先把氫氧化納配制成20%水溶液，切記直接把固體氫氧化納直接加入泥漿池中，以便充分溶解。（3）在上層鉆進過程中，正常情況下，泥漿的黏度可以小一些，大概28秒左右就可以使用，如果上層過早出現(xiàn)沙層，盡量不要降低泥漿粘度。（4）在一個泥漿池一次配漿不要過多，否則不利于攪拌，在配漿的時候，要留出充足時間，使產(chǎn)品充分溶解，可以達到節(jié)約成本的目的，不得在沒有完全溶解的情況下使用。（5）對孔內(nèi)泥漿的漿面下1m處及離孔底以上1m處各取一次試樣測試。若達不到標準規(guī)定，要及時調(diào)整泥漿性能。新制泥漿應(yīng)靜置24小時，測試合格后方能應(yīng)用。（6）在鉆進過程中，保持液面很關(guān)鍵，一般情況下，要求液面不低于護筒的

8、1/2高度處，在鉆進完成后，下鋼筋籠和導(dǎo)管的時候也要保護液面，就是說要提前配制好足夠的泥漿量。（7）鉆頭在出入孔口時，提、放的速度要放緩，盡量減輕對孔內(nèi)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)坍蹋。（8）當孔鉆到設(shè)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，一般情況下三十分鐘為宜），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(yīng)迅速將沉渣甩出。沉渣撈清后，孔內(nèi)將不再有

9、沉渣出現(xiàn)，便隨即可下放鋼筋籠，在放鋼筋籠時應(yīng)保持垂直，避免碰撞孔壁，以免造成新的沉渣產(chǎn)生。（9）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(nèi)補漿。6.材料與設(shè)備6.1 材料清水、20%氫氧化鈉溶液、化學(xué)聚合物、雙氧水或次氯酸鈉。6.2 設(shè)備(空壓機造漿法)挖掘機、循環(huán)泵、空氣壓縮機、比重計、重錘、工程漏斗。7.質(zhì)量控制7.1 出產(chǎn)檢驗報告產(chǎn)品進場后，應(yīng)重點檢查產(chǎn)品的出廠檢驗報告，下圖為奈普頓化學(xué)泥漿（泥漿粉）的產(chǎn)品檢驗報告。7.2 規(guī)范對泥漿的要求規(guī)范對泥漿的性能及檢測方法給出了依據(jù)，現(xiàn)場泥漿應(yīng)滿足規(guī)范要求。7.2.1 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范（2003年版GB50299-199

10、9）對泥漿提出以下要求：（1）粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥漿護壁，排渣泥漿比重應(yīng)控制在；（2）砂土和較厚夾砂層中成孔，泥漿比重應(yīng)控制在，在穿越砂夾卵石層或容易坍孔土層中成孔時，泥漿比重控制在；（3）施工中應(yīng)經(jīng)常測定泥漿比重，并定期測定粘度、含砂率和膠體率，其指標控制：粘度為18-22s，含砂率為4%-8%，膠體率不小于90%；（4）孔壁土質(zhì)較差時，宜用泥漿循環(huán)清孔，清孔后泥漿比重應(yīng)控制在。（5）聚合物化學(xué)泥漿為輕質(zhì)泥漿，泥漿比重控制在1-1.1之間。7.2.2 軌道交通車站工程施工質(zhì)量驗收標準（QGD-006-2005）同樣對泥漿提出要求：（1）膨潤土泥漿的比重（粘土或砂性土）控制在1.

11、151.20（用比重計測，清孔后在距孔底50cm處取樣）；化學(xué)泥漿（泥漿粉）為輕質(zhì)泥漿，泥漿比重控制在1.1以內(nèi)。（2）泥漿面標高應(yīng)高于地下水位（目測）；（3）沉渣厚度：端承樁50mm；摩擦樁150mm（用沉渣儀或重錘測量）。8.安全文明措施8.1 現(xiàn)場安全文明措施8.1.1 泥漿池周邊按國家安全規(guī)范要求做好臨邊防護。8.1.2 所有施工設(shè)備和機具使用時必須由專職人員負責進行檢查和維修，確保狀況良好。各技術(shù)工種必須經(jīng)過培訓(xùn)考核取得合格證，方可持證上崗操作，杜絕違章作業(yè)。 施工人員必帶安全帽。 所有施工人員應(yīng)掌握安全用電的基本知識和所用設(shè)備性能，用電人員各自保護好設(shè)備的負荷線、地線和開關(guān)，發(fā)現(xiàn)問

12、題及時找電工解決，嚴禁非專業(yè)電氣操作人員亂動電器設(shè)備。9.環(huán)保措施9.1 化學(xué)泥漿（泥漿粉）環(huán)保措施 泥漿經(jīng)過降解沉淀后方可排放； 對裸露土體應(yīng)及時覆蓋，防止揚塵； 專業(yè)綠色文明施工隊伍灑水降塵，保持施工現(xiàn)場整潔干凈； 外出車輛應(yīng)沖洗，防止挾渣帶泥上路。10.經(jīng)濟比選以地鐵15號線10標圍護樁施工為例，基坑圍護樁直徑均為800mm，樁長23.05m，間距1400mm，土層為以細、中砂層為主。若以膨潤土為造漿材料，則每立方米的水需用80kg膨潤土，若以奈普頓化學(xué)聚合物為造漿材料，則每立方米的水需用0.8kg的化學(xué)聚合物。若以膨潤土400元/噸，化學(xué)聚合物20000元/噸計算，則單樁理論用量如下：

13、單樁理論用量表材料單樁理論用量單價單樁總價膨潤土80KG/m³x15m³=1200KG400元/噸480元化學(xué)聚合物0.8KG/m³x15m³=12KG20000元/噸240元由上表可以看出，就泥漿這一項而言，與以膨潤土為造漿材料相比，以化學(xué)聚合物為造漿材料，單樁成本節(jié)約50%。該工程主體結(jié)構(gòu)圍護樁共計323顆，若都以化學(xué)聚合物為造漿材料，則可節(jié)約成本77520元。此外，目前北京市場，泥漿外運消納100元/ m³左右，土方外運30元/ m³左右，由于化學(xué)泥漿（泥漿粉）可以降解，因此降解處理后的泥漿可直接按土方外運，而膨潤土泥漿外運則有的消納系數(shù)（本例取1.2）。仍以上述工程為例，則單樁泥漿消納理論費用比較見下表：單樁泥漿消納理論費用對比表材料單樁理論泥漿量消納方式單樁總價膨潤土15m³x1.2=18m³泥漿外運18x100=1800元化學(xué)聚合物15m³降解后按土方外運15x30=450元實際應(yīng)用中，雖不可能每顆樁都消納泥漿，但也會依據(jù)場地條件和圍護樁的數(shù)量，設(shè)置多個