泥浆配合比的应用
泥浆护壁灌注桩质量控制要点
泥浆护壁灌注桩质量控制要点摘要：随着工程技术的发展及高层及超高层建筑的大量出现，泥浆护壁灌注桩得到逐步发展与应用。
泥浆护壁灌注桩具有施工简单、承载力大、经济、施工噪音小等优点，目前在我国东南沿海一带的高层及超高层建筑的桩基中占有很大的比例。
泥浆护壁灌注桩属于隐蔽工程，大部分工序都是在水下进行，所以施工管理就很重要，如果施工中某一个环节出现问题，就会影响到整个工程的顺利进展，还会给工程参与各方造成重大的经济损失，甚至还会严重威胁国家和人民的生命财产安全。
这就向我们的施工管理人员提出了更高的要求。
关键词：泥浆护壁；灌注桩；质量控制；要点1泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺要求首先，在设置护筒过程，要对施工现场进行平整清理，以将泥浆设备运至场地。
此项施工内容，应选择钢筒下埋式来进行泥浆护壁的护筒施工作业。
对于施工位置的确定，应与施工图纸要求一致，即将误差控制好合理的范围内。
其次，钻机安装，其提高成孔作业的精度效果，施工技术人员应利用机械设备代替人工钻机。
但在进行钻机安装时，应保证每个零部件的安装质量，即将卷扬机与潜水电钻以及配电箱进行连接，以便于后续施工操作。
当钻机安装完成后，要仔细检查电缆是否存在破损以及线路是否存在开关电源或是漏电问题。
在经检查确认无误后，才能着手进行正式的施工操作。
值得注意的是，在进行钻进作业前，要对钻头进行优选，即将直径、材质以及硬度作为衡量指标，以满足灌注桩成孔作业的设计使用需求。
再次，成孔施工中，施工技术人员应将速度作为钻孔作业的控制重点，即严格按照建筑工程所处的地层结构、点留意以及供水量，来将碎屑带出孔外。
最后，清孔灌浆作业，清孔要在钻孔施工结束后，立即进行。
但在清孔前，施工人员要通过检查孔位、孔深、孔径以及孔型，即以高稳定性状态进行彻底的清理工作。
清孔结束后，就可将制作加工完成的钢筋笼置于孔内，着手进行灌浆施工。
此过程，应结合工程项目的实际情况对灌浆材料的用量与灌注施工速度进行控制，即根据建筑工程所处的地层环境，选定聚合物泥浆代替膨润土泥浆，继而将泥浆的黏度控制在≮30s，以使混凝土能够在预期的时间内完成凝固控制。
简述顶管工程中的触变泥浆的使用
简述顶管工程中的触变泥浆的使用【摘要】在给排水工程施工中，顶管是不开槽铺设地下管道的施工方法之一,多年来已被广泛采用。
但由于后背及管道受压强度有一定限制,因此顶进长度一般只能有限，在实际施工中，通过触变泥浆可以减少顶力，增加一次顶进的长度。
标签给排水工程；顶管工程；触变泥浆；减阻1 工程概况安栏排水泵站工程设计排涝量为10m3/s，地址位于新泰安市场附近的一片空地上，距旧泵站约200m，新泵站建成后将九曲河水通过泵站及泰安路覆盖下的暗渠排出。
本工程D1000混凝土顶管总长255米，从WA1～WA3号井。
单节顶进长度平均约80多米。
管材：顶管用管材均采用钢筋混凝土顶管，橡胶圈止水。
本工程顶管长度约为255m，根据设计图纸及施工现场的具体情况，在检查井位置设置工作井。
工作井采用逆筑法施工。
污水管管内底标高为-0.153～-0.1m，地面标高约2.7m，所以基坑开挖深度为2.853m，工作井为矩形，壁厚40cm，矩形断面内尺寸为6.5m×4.5m。
在顶管过程中，采用在管节四周注触变泥浆，减少顶力。
工程较顺利的完成。
2 触变泥浆和泥浆系统概述所谓触变泥浆，是膨润土分散在水中，其片状颗粒表面带负电荷，端头带正电荷。
如膨润土的含量足够多，则颗粒之间的电键使分散系形成一种机械结构，膨润土水溶液呈固体状态，一经触动（摇晃、搅拌、振动或通过超声波、电流）、颗粒之间的电键即遭到破坏，膨润土水溶液就随之变为流体状态。
如果外界因素停止作用，水溶液又变作固体状态。
该特性称作触变性，该水溶液称为触变泥浆。
泥浆系统有二个作用：第一：送走被掘进产生的渣土和平衡地下水。
泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。
再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。
机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤积现场。
当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。
桩的20%泥浆
桩的20%泥浆回答：桩基施工过程中，泥浆的应用是不可或缺的。
泥浆作为桩基施工中的重要工艺环节，具有很多的功能和作用。
其中，泥浆的质量对桩基施工的质量也有着重要的影响。
本文将探讨桩的20%泥浆的相关参考内容。
首先，桩的20%泥浆在桩基施工中的使用可以起到很好的润湿和润滑作用。
由于泥浆中含有适量的水分，它可以使桩身表面和周围土壤之间形成一层湿润的膜，提供了较好的摩擦阻力和支承能力。
同时，适量的液体含量还可以减少桩身和土壤之间的摩擦阻力，降低桩身的承载力。
其次，桩的20%泥浆还能够起到固结土层的作用。
在一些松散地层和泥土地层中，若直接使用水来施工桩基，很容易引起土层塌方、群桩挤土等问题，对施工安全和质量造成一定的影响。
而使用泥浆作为介质，则可以较好地保持土层的稳定性，提高施工效率，同时还可以减少土层沉降和变形。
另外，桩的20%泥浆还可以在施工过程中起到浮筒的作用。
由于泥浆的密度较大，可产生较大的上浮力，使得桩材可以浮起。
这样一来，施工人员就能较轻松地进行桩的定位、固定和控制，同时还能节约施工时间和人力。
此外，桩的20%泥浆还可以在桩基施工中起到冷却和润湿作用。
在一些大型桩基施工中，由于桩身的摩擦阻力较大，会产生较大的摩热。
而通过使用泥浆进行冷却，可以降低桩身温度，避免出现温度过高导致的桩体开裂和变形问题，提高桩基施工质量。
最后，桩的20%泥浆还可以提供一定的养护功能。
在桩基完成后，泥浆可以在桩身表面形成一层保护膜，防止桩身的干缩和龟裂，提高桩基的耐久性。
综上所述，桩的20%泥浆在桩基施工中具有润湿和润滑作用、固结土层作用、浮筒作用、冷却和润湿作用，以及养护功能等多种作用。
通过合理使用泥浆，可以提高桩基施工的效率和质量，同时还能保证桩基的安全和稳定。
水泥浆配比公式完整版
水泥浆配比公式HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】1、水泥浆量的计算：理论公式： V=π/4×D2HkV-水泥浆体积 m3D-套管内径 mmH-水泥塞长度 mk-附加系数k值一般取。
在此范围内，数值的大小由以下因素而定：深井取大些，浅井取值小些；井径小取值大些，井径大取值小些；灰塞短取值大，灰塞长取值小。
一般在现场的计算公式如下：V=q×H×k式中： V―――水泥用量，m3q―――单位长度套管容积， L/mk―――附加系数。
一般为、干水泥量计算：理论公式：T=V×ρ干水泥（ρ水泥浆－ρ水）/（ρ干水泥－ρ水）其中：ρ干水泥―――干水泥密度；（一般取）ρ水泥浆―――水泥浆密度；ρ水―――水的密度；V ―――水泥浆体积；m3T ―――干水泥质量；t3、清水量计算公式：Q=ρ水泥浆)×V =V-G/3.14 G干水泥重量式中：Q ―――实际配水泥浆的清水量； Kgρ水泥浆―――所用水泥浆相对密度；V――――所用水泥浆的体积；L注：现场实用经验公式配置1方比重为的水泥浆需干水泥25袋，清水方，由此推算出所用干水泥用量及清水用量。
4.顶替量的计算V=π/4×D2HV:顶替量m3D：注塞管柱内径mH:管柱下深与所注水泥浆在套管内的实际高度之差。
注水泥塞工艺1．水泥浆性能、指标1）淡水水泥浆的配制。
淡水水泥浆配制性能指标参数一览表（按干水泥100kg，密度ρ＝3.15g/㎝3计算）水泥浆密度g/㎝3、干水泥用量kg、清水用量L、水泥浆配制量V L1001001001001001001001001001001001001001001001001001001001001002) 密度计算淡水水泥浆密度按下面公式计算：密度ρ＝(100＋ｅ)÷（100÷＋e）＝（100＋ｅ）÷（+e）清水用量ｅ＝100×（1－ρ／）÷（ρ－1）水泥浆配制量V＝÷（ρ－1）举例:现有干水泥1000kg（20袋,50kg/袋）,需配制密度为1.85g/㎝3的水泥浆,其清水用量和水泥浆配制量分别为多少升才能满足要求?清水用量ｅ＝1000（1－）÷－1)＝（L）水泥浆配制量V＝（×1000）÷100÷（－1）＝（L）泥浆比重配合比一. 水泥浆：水泥浆比重γ=(W/C+1)/( W/C+1/ 水灰比W/C=1:1 水泥浆比重水灰比W/C= 水泥浆比重水灰比W/C= 水泥浆比重水灰比W/C= 水泥浆比重每方水泥用量=1000*(1-空隙率)/(1/水泥表观密度+水灰比) 水泥浆比重=每方水泥用量*(1+水灰比)/1000 如空隙率取2%，则: 水泥浆比重=*(1+水灰比)/(1/水泥表观密度+水灰比) 1.因水的密度为1g/cm⒊，水泥密度为3.15g/cm⒊(查手册). 那么水灰比为时γ=+1)/+1/≈1.61g/cm⒊水灰比为：1时的水泥浆比重是多少? =(1+/(1/+= 吨/立方米注：不计水与水泥化合、结晶等引起的体积变化 2.水的比重为1，水泥的比重为3，用如下公式可算出每L浆液的含灰量，1/+1/3)=1.364kg/L， 1立方水泥浆含水泥量就是1364kg，其他水灰比也可用这个公式，什么水灰比代在那就可以了,很方便. 3.混凝土配合比为1：：，水灰比为。
泥浆处理方法
泥浆处理方法(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、泥浆制备泥浆选用优质膨润土造浆，泥浆比重控制在～范围，试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。
泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后妥善处理。
1、粘土的选择：可选择选用优质膨润土造浆，泥浆比重控制在～范围，也可就地选择黏粒含量大于50%,塑性指数≥20，含砂量小于5%的优质粘土。
2、高质量泥浆的配合比：泥浆比重为。
每立方米泥浆：膨润土200Kg、优质黄土150 Kg,纯碱5Kg、水1000Kg。
3、泥浆的调制：泥浆制造机调制泥浆或在造浆池中造浆。
4、调制泥浆的粘土用量计算：每桩粘土用量=泥浆量*5、在施工中泥浆性能指标的测定：a、相对密度可用NB-1泥浆相对密度计测定，其方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。
b、粘度可用1006型标准漏斗粘度计测定，其测定方法是用两个开口杯分别量取200ml和500ml的泥浆，通过过滤网滤出砂粒后，将700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗中流出，流满500ml量杯所需的时间（s），即为所测泥浆的粘度。
c、含砂率可用NA-1型含砂率计测定，其测定方法是将调好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒清水，将仪器口塞紧摇动1min，使泥浆与水混和均匀，再将仪器垂直静放3min，仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率。
d、胶体率的测定方法是将100ml泥浆倒入100ml的量杯中，用玻璃片盖上，静置24h后，量杯上部泥浆可能澄清为水，测量其体积如为Lml，则胶体率为（100-L）％。
e、失水率（ml/30min）的测定方法是用一张12cm×12cm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径3cm的园圈，30min后，测量湿园圈的平均直径减去泥浆坍平的直径（mm），即为失水率。
超大断面矩形顶管工程新型减摩触变泥浆应用效果分析
超大断面矩形顶管工程新型减摩触变泥浆应用效果分析发布时间：2022-04-26T08:47:26.241Z 来源：《工程建设标准化》2022年第1期作者：周依军[导读] 触变泥浆是顶管推进施工的重要组成部分，可有效提高顶管推进的施工效率周依军（1.上海隧道工程有限公司，上海 200032 ）摘要：触变泥浆是顶管推进施工的重要组成部分，可有效提高顶管推进的施工效率，其材料组成随着环境影响和施工需求不断改进。
在富水软土地层中，超大断面矩形顶管在施工过程中会受地层特性、长距离推进和姿态控制等因素的制约。
传统触变泥浆的保水性能无法保证泥浆护壁的整体质量，易导致地面及管线沉降、壳体背土、转角突变等施工风险。
本文依托国内首个软土地层大断面矩形顶管上海轨道交通14号线静安寺站为工程背景，研发一种具有较高的润滑、保水、微承载性能的新型减摩触变泥浆材料，并对新型的减摩触变泥浆的配合比及压注工艺应用效果进行研究。
关键词：超大断面矩形顶管软土地层触变泥浆减摩微承载性0引言随着我国对城市地下空间的开发利用，传统的开挖施工工艺无法满足复杂工况下的工程施工需求，以盾构法和顶管法为代表的非开挖施工工艺凸显而出被广泛用于地下空间建设。
其中，矩形顶管凭借断面利用率大、空间利用率高和浅覆土适应能力强的优越施工性能逐渐崭露头角。
然而矩形顶管形状特性会对泥浆壳体环向流动产生不利影响，而传统减摩泥浆存在黏聚力差、滤失量大和注入率高等不足[1]，导致顶管机壳体表面难以形成质量较好的减摩泥浆护壁。
特别是在较高孔隙水压力作用下的软土地层，减摩泥浆不断随着地下水的流逝而损失，加剧地面不均匀沉降，且矩形顶管断面越大该现象越明显。
本文以上海轨道交通14号线静安寺站矩形顶管工程为依托，研发一种新型减摩泥浆，旨在缓解超大断面矩形顶管推进时产生的地面沉降、姿态偏差和隧道渗水问题。
通过实际工程数据，对泥浆效果进行探讨。
1工程概况1.1项目简介上海14号线9标静安寺站位于华山路与延安中路交叉路口的华山路下方，沿华山路南北向布置，为地下三层岛式车站。
泥浆制备及泥水分离站控制要点
（3）泥浆试验
在泥水平衡盾构法中泥浆的物理性质及泥浆压力的控制是最主要的因素。在切削表面，有适当的泥浆 压力形成了泥膜并正常的控制了泥浆的性质，同时开挖面得到了稳定。因此，对泥浆的使用前试验是非常 必要的。 泥浆试验包括流变试验、沉淀试验以及形成泥膜的试验。要测量固体颗粒的密度、泥浆密度、屈服应 力、塑性粘滞带、颗粒大小的分布以及土壤颗粒的特定表面。通过沉淀试验来量测细颗粒的凝聚程度。根 据这两种结果建立起密度的范围以后，运用模型仪再做导向泥膜试验和渗透试验。 通过试验，对泥浆进行全过程工艺检测，以便于总结、修正、完善泥浆的施工工艺，确保泥浆质量， 保证盾构顺利开挖。
膨润土质量分数对泥浆黏度、屈服值的影响
（4）各种材料对泥浆指标的影响
纯碱对泥浆指标的影响 配制密度 1.12 t/m3 的泥浆，在其他成分含量不
变的情况下，改变纯碱的质量分数，可以得出纯碱质 量分数对泥浆黏度的影响曲线，如图所示，纯碱质量 分数 < 0.5%时，泥浆黏度上升幅度小；纯碱质量分数 在 0.5%~0.6%时，泥浆黏度急剧上升。因此，在黏土 掘进中，若要增大泥浆 pH 值，建议加入的纯碱质量 分数小于 0.5%。
（2）渣土装运
渣土装运分为三种方式： a.一般情况下，设备分离出来的渣土可以直接装运，如果渣料的含水率比较高，则应进行晾晒后 再外运； b考虑到分离出的渣土可以作为建筑或回填材料再次利用，应将预筛分、一级脱水筛分、二级脱 水筛分出来的渣料分类收集后外运。如在日掘进进尺量比较大时，装运不及，则要在场地内进行临时 转运，然后在夜间进行外运的集中作业； c.从沉淀池挖来在晾晒场地晾晒过的渣土，一般不做他用，直接外运。 所有渣土外运时，不论有无他用，装运车辆出渣场时，都必须在洗车槽内进行清洗，以免对场地 外道路造成污染。
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究在长距离顶管工程中，使用触变泥浆技术可减小单位长度顶管顶力，对控制工程投资、提高建设效率具有重要意义。
本文结合昆明市某排水工程顶管案例，对顶管工程触变泥浆作用机理进行研究，对比分析了在优化工艺条件下触变泥浆对顶力的影响，得出触变泥浆技术对减小顶管顶力具有关键作用的结论。
标签：顶管;触变泥浆;顶力;减阻1 工程概况昆明市环湖东路转输通道工程全长约4.831km，共设置14座沉井，13个顶管段。
本工程采用泥水平衡顶管机作业，顶管机头直径为3.1m，管道外径为3m。
顶管层埋深在13.5～15.8m，管线范围内地质情况主要为粉砂层，局部为中密黏土，呈层状分布。
工程区域地下水位为地表以下0～4.5m。
2 顶管工程触变泥浆作用机理在大直径顶管施工中，顶管机头的直径一般会比管道直径大30～50mm，导致管道与土体之间有一定空隙，在空隙中注入减阻材料，如泥浆、膨润土等，可有效减小管道与土体之间的摩阻力，从而减小顶管总顶力，这是触变泥浆技术的基本原理。
膨润土是制作触变泥浆最常用的材料，膨润土的主要成分是一种叫蒙脱土的粘土矿物。
膨润土具有两个主要特性：一是遇水膨胀特性，二是膨润土悬浮液的触变性，即悬浮液静止时结成凝胶，一旦运动起来则变成溶胶。
这决定了触变泥浆在顶管施工中具有填充、支撑和润滑作用[1]。
3 理论顶力计算目前国内外提出了许多顶管顶力计算公式，现行的顶力计算公式是在假设管轴线不偏移的基础上建立的。
由于本工程管轴线平均坡比是万分之五，近乎水平，且顶进过程中采用触变泥浆技术，符合公式适用条件。
根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008），泥水平衡式顶管顶力计算理论公式如下：F=πD_1 Lf_k+N_F （1-1）N_F=π/4 D_g γ_s H_s （1-2）式中：F—总顶力标准值（kN）;D_1—管道外径（m）;L—管道设计顶进长度（m）;f_k—管道外壁与土体的平均摩阻力（kN/m2）;N_F—顶管机迎面阻力（kN）;D_g—顶管机外径（m）;γ_s—土的重度（kN/m3）;H_s—覆盖层厚度（m）。
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这是一种最普通的提粘型泥浆，Na-CMC 起进一步提粘和降失水作用。配方为：优质造浆粘土 150～200g 水 1000ml，纯碱 5～10g，Na-CMC6g 左右。泥浆比重 1.07～1.1 粘度 25～35s 失水 量小于 12ml/30min，pH 值约 9.5。
20
探矿工程 (岩土钻掘工程 ) 2006年第 11期
胶体率较高的泥浆进行泥浆置换 (成孔 ) 。施工过 程中 10、11号楼采用人工造浆 , 12、13 号楼采用置 换泥浆 。
3 施工要点 3. 1 制浆要点
(1)采用膨润土人工造浆 。现场膨润土与水按 1∶ (8 ～10)的比例进行均匀搅拌 ,配制成胶体溶 液 ,将此溶液倒入循环系统 ,并加水至粘度在 28 ～ 30 s即可 。
针对这种情况 ,现场采取的措施为 : ( 1)用膨润 土人工造浆 ; ( 2)收集其它区域钻孔灌注桩产生的
收稿日期 : 2006 - 06 - 26; 改回日期 : 2006 - 09 - 04 作者简介 :陈福华 (1963 - ) ,男 (汉族 ) ,福建仙游人 ,福建省第三地质工程公司副总经理 、工程师 ,地质专业 ,从事地基基础施工工作 ,上海市 联明路华星别墅 7号 ( 201101) , ( 021) 64194003, jili88@ vip. sina1com。
1 地层特征 根据上海地矿工程勘察有限公司提供的岩土工
程勘察报告 ,该区主要地质特征见表 1。
土层 层号
土层名称
① 杂填土
②1 褐黄色粉质粘土 ②2 灰黄色粘质粉土 ②3 - 1 砂质粉土夹粉质粘土 ②3 - 2 灰色砂质粉土 ⑤2 - 1 砂质粉土夹粉质粘土 ⑤2 - 2 灰色砂质粉土
层厚 /m
1 ～1135 014 ～0185 013 ～0199 319 ～4123 1015 ～1019 614 ～7153 21130 ～24128
表 1 上海闸北区某工程地层特性表
层底标 高 /m
描 述
颗粒组成 / %
>
01074～
01074 mm 01005 mm
1180 粉质粘土为主
0185 含铁锈斑点 ,夹有铁锰质结核
设计 最大 最小 平均 度 / cm / %
1 12 - 110 600 720 600 630 < 10 < 1
2 12 - 41
600 840 600 650 < 10 < 1
3 12 - 27
600 710 600 620 < 10 < 1
4 12 - 128 600 800 600 630
10 < 1
⑸用于陶瓷工业中可做毛坯的胶粘剂、可塑剂、釉药的悬浮剂、固色剂等
2006年第 11期 探矿工程 (岩土钻掘工程 )
19
砂性 、粉砂性土层钻孔灌注桩施工要点
陈福华
(福建省第三地质工程公司 ,福建 南平 354000)
摘 要 :在砂性及粉砂性土层中 ,成孔过程难以自然造浆 ,即成孔泥浆中胶体率不足 ,无法靠泥浆中的胶体自然形 成护壁泥皮及将成孔渣屑带出孔外 。结合上海闸北区某工程钻孔灌注桩成孔情况 ,对灌注桩在砂性 、粉砂性土层 中的施工要点进行了总结 。 关键词 :钻孔灌注桩 ;泥浆 ;砂性 、粉砂性土层 中图分类号 : TU473. 1 + 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1672 - 7428 (2006) 11 - 0019 - 02
5 12 - 39
600 800 600 660 < 10 < 1
6 12 - 87
600 690 600 620
10 < 1
7 12 - 98
600 720 600 620
10 < 1
8 12 - 120 600 690 600 620
10 < 1
9 12 - 56
600 710 610 640 < 10 < 1
除按正常的成孔工序施工外 ,砂性土层地区成 孔还应控制以下几点 。
(1)成孔转,一般 采取低速运转 (以 Ⅰ～Ⅱ速为宜 ) 。严格控制高速 运转 。
(2)泥浆性能控制 。因本身层位无法自然造 浆 ,而配制的浆液或置换来的浆液在经过几次循环 后会失去粘度 ,性能变差 。因此成孔浆液在经过 4 ～5次循环后应进行更换 。
上海地区钻孔灌注桩成孔施工一般以在成孔过 程中自然造浆为主 。但在砂性及粉砂性土层中 ,因 地层中含胶体 (可造浆 )成分较少 ,成孔过程难以自 然造浆 ,即成孔泥浆中胶体率不足 ,无法靠泥浆中的 胶体自然形成护壁泥皮及将成孔渣屑带出孔外 。笔 者结合上海闸北区某工程钻孔灌注桩成孔情况 ,对
灌注桩在砂性 、粉砂性土层中的施工要点作一总结 。
泥浆护壁成孔的关健
泥浆的配比和应用
从事过钻井工程的工程人事都能感受到，钻进液在整个钻进工程中扮演的是怎么样一个 角色。它在地质工程勘察、石油天然气钻井、地下水等资源钻采、矿山钻掘工程、工程地质 钻探、基础工程施工、地质灾害治理等领域中。对钻进过程钻进液所起到的作用可以归纳为： 保护孔壁、平衡地层土压力、冷却润滑钻具、提供井底动力、液力碎岩、返送井底岩样等作 用。
下面就相对应的地层所使用的泥浆通常的使用泥浆所需要的性能以及常见的一些配比做 具体的说明：
一、砂、砾层中使用的泥浆
在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进，成孔的难度很大。这类地层称为机械松散 性地层。由于颗粒间缺乏胶结，钻进时井壁很容易坍塌。
解决思路：增加井壁颗粒间的胶结力，粘性较大的泥浆适当渗入井壁地层中，可以明显 增强砂、砾之间的胶结力，以此使井壁的稳定性增强。提高泥浆粘度，主要通过使用高分散 性泥浆（细分散性）、增加泥浆中的粘土含量、加入有机或无机增粘剂等措施来实现。在这 种地层中钻进所采用系分散性泥浆成功的工程实例还是很多的，下面就此类地层举出一下一 些典型的配方实例：
20
75
0118 偶夹团块 、条纹状粉质粘土
22
73
- 4127 含云母 、夹少量贝壳碎屑
53
42
- 15126 夹少量粉砂
56
40
- 23103 夹少量贝壳碎屑及粉砂
42
54
- 48141 夹少量粉砂
35
61
01005 ～ 01002 mm
液化指数
5
5
5
Ⅰ级 (轻微 )液化 ～
4
Ⅱ级 (中等 )液化
根据设计情况 ,桩径及桩长均一般 ,对设备选型 及工艺无特殊要求 ,故施工设备选用 GPS - 10型钻 机 ,采用正循环泥浆护壁钻进成孔应可满足成孔要
求。 2. 3 泥浆性能选择
根据地层特性 ,该区在 48 m 以内以 (粉 )砂性 粉土为主 ,其中 (粉 )砂粒径在 01002～ > 01074 mm 级之间 ,其中 01005 ～01074 mm 级含量达 40%以 上 。粘质物含量极少 ,成孔过程无自然造浆能力 。 ②3 - 1 ～⑤2 - 1层均具 Ⅰ级 (轻微 )液化 ～Ⅱ级 (中等 ) 液化特性 。成孔对地层的扰动过程中 ,若对孔壁无 有效的护壁 ,极易使该层液化 ,从而造成缩径或孔壁 坍塌 。另外 ,泥浆中的胶体率过低 ,无法使成孔钻进 过程中产生的渣屑或 (粉 )砂颗粒与胶体结合 ,从而 将渣屑或 (粉 )砂颗粒经泥浆携带而排出孔外 。
(3)清孔控制 。成孔后进行的第一次清孔 ,应 在清孔时逐渐对孔内泥浆进行替换 ,清孔结束时应 基本保持孔内泥浆为性能较好的浆液 (以配制的浆 液不少于 80%为宜 ) ,且浆液中含砂率 < 8% ,浆液 密度 ≮113 kg /L ,孔底沉渣 < 100 mm 为清孔验收标 准 。一清后孔内保持较好的浆液 ,可有效的保证浆 液中的胶体量 ,使得孔内钻屑和砂粒与胶体结合 ,呈 悬浮状 ,防止钻屑沉入孔底 ,从而造成孔底沉渣超 标。
4 成孔质量 该工程前期施工的 10、11 号楼为人工造浆成
孔 ,后期施工的 12、13 号楼为置换泥浆成孔 。经上 海某区建设工程质量检测站对该工程 10%的桩孔 成孔质量检测 ,结果见表 2 (以 11、12号楼为例 ) 。
表 2 11、12号楼成孔质量检测结果表
序号 孔号
孔径测定 /mm
沉渣厚 垂直度
(4)钻头选用 。根据试成孔检测结果 ,成孔后 3 h孔径基本保持稳定 , 6 h液化层位出现 (轻微 )缩径 现象 ,一般选用与设计同径或比设计桩径 > 10 ～20 mm 的钻头用于成孔 。
(5)时间控制 。根据试成孔检测 , 6 h出现缩径 的现象 。要求成孔后至成桩时间应控制在 6 h 以 内 ,成孔后的各工序衔接时间应紧凑 。
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CMC 溶于水能显著增加溶液粘度，具有增稠、分散、乳化、悬浮、保护胶体等作用，且生理无 害，因此在食品、医药、日化、石油、造纸、纺织、建筑等领域生产中得到广泛应用。
⑴用于石油、天然气的钻探、掘井等工程 ①含 CMC 的泥浆能使井壁形成薄而坚，渗透性低的滤饼，使失水量降低。 ②在泥浆中加入 CMC 后，能使钻机得到低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，同时把 碎物很快弃于泥坑中。 ③钻井泥浆和其它悬浮分散体一样，具有一定的存在期，加入 CMC 后能使它稳定而延长存在期。 ④含有 CMC 的泥浆，很少受霉菌影响，因此，毋须维持很高的 PH 值，也不必使用防腐剂。 ⑤含 CMC 作钻井泥浆洗井液处理剂，可抗各种可溶性盐类的污染。 ⑥含 CMC 的泥浆，稳定性良好，即使温度在 150℃以上仍能降低失水。 高粘度、高取代度的 CMC 适用于密度较小的泥浆，低粘度高取代度的 CMC 适用于密度大的泥 浆。选用 CMC 应根据泥浆种类及地区、井深等不同条件来决定。
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从表 1 中可知 ,该区地层以砂质 (粉 )土为主 , 粘质成分含量极少 ,成孔过程自然造浆能力极差 。