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化学泥浆(泥浆粉)絮凝剂

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化学泥浆(泥浆粉)在旋挖钻机泥浆护壁灌注桩中的施工工法

     近年来,随着国家重点工程对桩基质量、成孔速度、环保等要求的不断提高,以及在高速铁路、地铁建设的带动下,旋挖钻机市场占有率迅速扩大。旋挖钻机施工具有成孔质量好、速度快,无噪音、污染小等优势。但是,由于旋挖成孔施工无循环造浆功能,只能采用静态泥浆稳定液护壁,靠不停的向孔内进行补浆来保证孔内外水压的平衡和护壁效果,所以泥浆的选用及性能指标在成孔过程中显得尤为重要,本工程选用化学泥浆(泥浆粉)技术,它使用简单,小巧轻便,制浆速度快,护壁效果好,沉淀凝聚速度快,无污染,在泥浆制备中具有广泛的应用前景。

   2.特点
化学泥浆(泥浆粉)是一种先进的国外技术的进口产品,是一种水溶性、易混合的粉末颗粒高分子聚合物,在水中充分溶解后成半透明糊状,粘度大。它具有如下特点:
2.1 由于化学泥浆(泥浆粉)分子量一般高达2800万以上,水解后分子链扩散并会与其他分子链重新连接,故会形成较为粘稠的近似糊状的泥浆,能够最大限度的粘住并快速沉淀钻屑。
2.2 在孔内由于钻具连续运动,化学泥浆(泥浆粉)和水混合的越均匀粘度就越强,凝聚力也就越快。
2.3 该泥浆体系能对孔壁提供压力,防止在不稳定地层中钻孔的坍塌
2.4 最大化旋挖钻的装载能力,提高掘进速度。
2.5 化学泥浆(泥浆粉)对钢筋机械性能无影响
2.6 化学泥浆(泥浆粉)对混凝土抗压强度无影响,
2.7 无毒无污染。
3.适用范围
适用地层:粘土、砂层、人工填土及含有部分卵石碎石的地层,尤其砂性土中能发挥较大功效。
4.化学泥浆工艺原理
化学泥浆(泥浆粉)分子量一般高达2000万以上,水解后分子链扩散并会与其他分子链重新连接,故会形成较为粘稠的近似糊状的泥浆,能够最大限度的粘住并快速沉淀钻屑。
5.化学泥浆(泥浆粉)施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
5.1.1根据用量确定泥浆池的大小,并在池边上装好循环泵和空气压缩机。
5.1.2将清水注入泥浆池后,用20%氢氧化纳溶液调节水的PH值在8-10之间。
5.1.3在循环泵出水管口加入化学聚合物浆液,要求慢慢均匀加入,然后用空压机搅拌,使粘度到达使用要求。
5.1.4在钻进过程中,保持钻进液面,确保地层压力平衡。
5.1.5钻进完成后,根据地质、孔深,确定沉渣时间,然后打捞沉渣。若沉渣较多,应再次清渣,以确保下完钢筋笼和导管后沉渣达标。
5.1.6浇注混凝土时,应及时回收泥浆。由于混凝土会污染泥浆体系,所以最下面与混凝土接触的一米左右的泥浆不得回收,避免混凝土混入泥浆中,导致泥浆体系性能产生变化。
5.1.7在工程施工结束后,可以在泥浆池中添加适量的强氧化剂,如双氧水或者次氯酸钠等处理剂,同时通过空压机将泥浆混合均匀,静止片刻。化学泥浆(泥浆粉)就会被降解,粘度逐渐降低直至清水状态,待泥浆完全降解后即可直接排放。
5.2 操作要点
5.2.1 化学泥浆泥浆配比
泥浆的配比对泥浆的性能影响很大,一般情况下比例按0.01%~0.1%配制,现场应根据实地情况试验
 
(1)在挖池过程中,尽量保证其大小的准确性,以保证配浆的准确性,避免浪费。
(2)在配碱过程中,一定要先把氢氧化纳配制成20%水溶液,切记直接把固体氢氧化纳直接加入泥浆池中,以便充分溶解。
(3)在上层钻进过程中,正常情况下,泥浆的黏度可以小一些,大概28秒左右就可以使用,如果上层过早出现沙层,尽量不要降低泥浆粘度。
(4)在一个泥浆池一次配浆不要过多,否则不利于搅拌,在配浆的时候,要留出充足时间,使产品充分溶解,可以达到节约成本的目的,不得在没有完全溶解的情况下使用。
(5)对孔内泥浆的浆面下1m处及离孔底以上1m处各取一次试样测试。若达不到标准规定,要及时调整泥浆性能。新制泥浆应静置24小时,测试合格后方能应用。
(6)在钻进过程中,保持液面很关键,一般情况下,要求液面不低于护筒的1/2高度处,在钻进完成后,下钢筋笼和导管的时候也要保护液面,就是说要提前配制好足够的泥浆量。
(7)钻头在出入孔口时,提、放的速度要放缓,尽量减轻对孔内泥浆的扰动,保护孔壁的稳定,避免孔口坍塌,护筒下沉现象的出现。当钻头打满提钻时,要适当反钻几下再缓慢提钻,这样可避免孔底因抽吸力过大而造成孔底部分出现坍蹋。
(8)当孔钻到设计孔深后,钻机先暂不挪位,停留在原地,等待一会(视孔深而定,一般情况下三十分钟为宜),用测绳测量孔深度,计算出沉渣厚度,再重新下钻捞取沉渣。当钻头接近孔底时,需轻放,以免扰动沉渣,使沉渣浮起,捞起沉渣将钻头提起到孔口时,不要停留控浆,应迅速将沉渣甩出。沉渣捞清后,孔内将不再有沉渣出现,便随即可下放钢筋笼,在放钢筋笼时应保持垂直,避免碰撞孔壁,以免造成新的沉渣产生。
(9)要求钻机工作人员注意保持好泥浆液面的高度,要及时给予孔内补浆。
6.材料与设备
6.1 材料
清水、20%氢氧化钠溶液、化学聚合物、双氧水或次氯酸钠。
6.2 设备(空压机造浆法)挖掘机、循环泵、空气压缩机、比重计、重锤、工程漏斗。
7 化学泥浆规范对泥浆的要求规范对泥浆的性能及检测方法给出了依据,现场泥浆应满足规范要求。:
(1)粘性土中成孔,可注入清水,以原土泥浆护壁,排渣泥浆比重应控制在1.1-1.2;
(2)砂土和较厚夹砂层中成孔,泥浆比重应控制在1.1-1.3,在穿越砂夹卵石层或容易坍孔土层中成孔时,泥浆比重控制在1.3-1.5;
(3)施工中应经常测定泥浆比重,并定期测定粘度、含砂率和胶体率,其指标控制:粘度为18-22s,含砂率为4%-8%,胶体率不小于90%;
(4)孔壁土质较差时,宜用泥浆循环清孔,清孔后泥浆比重应控制在1.15-1.25。
(5)聚合物化学泥浆为轻质泥浆,泥浆比重控制在1-1.1之间。
7.2.2 轨道交通车站工程施工质量验收标准(QGD-006-2005)同样对泥浆提出要求:
(1)膨润土泥浆的比重(粘土或砂性土)控制在1.15~1.20(用比重计测,清孔后在距孔底1250px处取样);化学泥浆(泥浆粉)为轻质泥浆,泥浆比重控制在1.1以内。
(2)泥浆面标高应高于地下水位0.5-1.0m(目测);
(3)沉渣厚度:端承桩≤50mm;摩擦桩≤150mm(用沉渣仪或重锤测量)。
 

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