应用钻孔护壁液降低孔底沉渣厚度提高钻孔速度的施工技术

应用钻孔护壁液降低孔底沉渣厚度、提高钻孔速度的施工技术摘摘 要：要： 结合 xx 市陇海路互通式立交桥的桩基施工过程，介绍了钻孔灌注桩中多功能护壁液在具体施工中的应用研究，以及其具体的施工方法和施工中应注意的具体事项。为以后多功能护壁液在类似工程中的大面积推广提供实际的案例，也可作为其他工程的参考依据。关键词：关键词：陇海路互通式立交；钻孔灌注桩；护壁液；液化地层1 1工程概况及地质情况工程概况及地质情况陇海路互通式立交为 XX 市三环路快速化工程西三环（北三环南三环）工程的第三设计标段，互通立交主体工程位于 XX 市陇海路与西三环交叉口。标段设计范围西三环方向：北起西三环中原路南侧（K6+157.239）,南至西三环陇海路北侧（K8+626.71）,全长约 2.47 km；陇海路方向：立交东侧落地与现状陇海路连接，西侧与陇海西路跨南水北调桥相接，全长约 1.4 km。 工程区位于 xx 市黄河冲积二级阶地，华北断块区南部。岩土工程勘察揭露地表下 90m 深度内的地基土，为第四系松散沉积物，岩性以粉质粘土、粉土及粉细砂为主，含钙质结核，30m 以下见较多钙质胶结层。特殊岩土主要为人工填土、粉土、粉细砂等。由于该地层含有饱和粉土及饱和松散的粉细砂可可液化地层。在这种地质条件下，钻孔护壁液采用膨润土护壁容易塌孔,施工进度缓慢,文明施工环境差, 在成孔以后的沉淀大，沉渣不易控制，且在砂质地层清孔时间比较长，为此,我们采用 YH-5050 型多功能护壁液(聚丙稀酞胺),极大提高了施工进度,改善了施工环境,提高了文明施工程度。2 2护壁液施工技术护壁液施工技术陇海路互通式立交工程钻孔灌注桩采用 SR250C 型旋挖钻机钻孔，孔内护壁液采用 YH-5050 型多功能护壁液(聚丙稀酞胺)。施工时，将片状氢氧化纳（俗称纯碱）溶于水，再与该护壁液混合搅拌均匀，即可进行护壁。其施工工艺流程如图 1。搅拌池和储浆池施工氢氧化纳溶液配制多功能护壁液搅拌粘度检测泥浆泵抽取浆液护壁水下混凝土灌注多余护壁液抽取旋挖钻机钻孔空压机通气搅拌下放钢筋笼是否循环利用图图 1 多功能护壁液施工工艺流程框图多功能护壁液施工工艺流程框图2.1 护壁液护壁原理多功能护壁液是一种高分子量的人工合成聚合物(聚丙稀酞胺),它可以在较低的浓度条件下,创造极佳的粘度环境,它极长的分子链呈卷状无序地分散于泥桨中,这些单个的小卷受到剪切力后就会伸展开来,穿过不同的层面形成边接桥这种表面吸附与桥接作用在钻进时会发生效力,保证周围地层的稳定,同时,这种作用也可以帮助泥浆最大限度的粘结住被切削下的钻屑,使得钻头能够轻易从钻孔中带出钻屑,从而提高施工效率2.2 护壁液的配置及使用2.2.1 泥浆池布置由于市政工程对现场文明施工程度要求高，不允许开挖泥浆池，另外城市桩基工程施工场地也比较狭小，因此，用铁皮制作了两个长宽高为9.5m2.4m1.6m 的搅拌池和储浆池。2.2.2 护壁液的配置配置泥浆前，需准备好一台 3m3以上功率的空压机( 电或者柴油空压机) 。首先使用 pH 试纸测试配置水源的 pH 值，根据具体情况来决定添加片状氢氧化钠（俗称纯碱）的量( 一般为每 1m3浆液掺碱 0. 5 kg 左右，具体的添加量根据现场 PH 测试结果确定) ，将泥浆的 pH 值调节到 8 10 即可。然后将 YH-5050 型粉状多功能护壁液（聚丙稀酞胺）均匀撒入搅拌池内,同时开动空气压缩机通气入水中搅拌,将护壁液充分搅拌至少两个小时,接着用标准漏斗黏度计检验黏度,黏度在 20s25s 范围，即可达到要求，护壁液就可使用。2.3 护壁液的使用与循环利用1）在开钻前必须对泥浆进行检测，指标达到要求后方可开钻。2) 在钻进过程中，利用泥浆泵抽护壁液至孔内,边钻孔边加入该护壁液,同时孔壁随护壁液的加入而胶结成整体，并且要保证孔内泥浆的液面高于护筒底口0.5m 以上。钻机操作人员在钻头出入孔口 5 m 深度时提、放钻头做到轻提、轻放，这样能有效避免塌孔事故的发生。在钻孔后期，即离设计孔深 2 3 m 处，应适当放缓钻进速度，这样能有效彻底清除孔中的沉渣。3) 孔钻成后，放置 60 90 min，然后下钻头轻轻捞取沉渣。用测绳测量孔深达到设计求后，随即下钢筋笼。4) 钢筋笼宜分段加工制作，连接时应按 50% 的钢筋接头错开焊接。对钢筋笼立焊的质量要求要特别加强检查控制。5) 钢筋笼防止在运输过程中变形。如果发现变形的钢筋笼要及时的校正。钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放。严禁强制性下放钢筋笼，造成钢筋笼变形或孔壁坍塌; 或者是挂坏孔壁造成较厚的沉渣，给清孔造成很大的麻烦。每一节钢筋笼下到位以后，都要对孔深进行测量，以防沉渣超标。6)钻机的工作人员要时刻注意保持泥浆面的高度，要及时给孔内补浆，还需要经常测量钻头的直径，必须保证钻头的尺寸不得小于设计孔径，但尽量避免扩孔。7）钢筋笼下到位以后，应立即进行水下混凝土灌注,边灌注边将孔内多余的护壁液抽回储浆池,将泥浆泵放在孔口,随水下混凝土灌注多余护壁液上升至孔口即可抽回储浆池,再继续为下一个孔护壁，这样,该多功能护壁液就可循环利用,大大降低了施工成本,同时,文明施工得到改善。采用多功能护壁液护壁,一台旋挖钻机一天最多可完成 4 根桩,经过 5 多月的施工(含建筑物拆迁、管线改迁影响和邻近工地开挖基坑的影响而进行了设计变更),除个别钻孔灌注桩不能施工外,共计 400 根桩完成施工，为郑州市陇海路互通式立交工程上部结构施工赢得了时间,得到业主代表、设计、监理的肯定。2.4 壁液使用注意事项护壁液使用时应注意:1)多功能护壁液重复使用时要重新测试桨液粘度和 PH 值,达到要求后方可使用；2)钻孔时,必须将通气管放在搅拌池内不停拌和；3)尽可能缩短护壁液在孔内停滞时间,如停滞时间较长,补浆时要补经过充分搅拌、粘度较大的护壁液；2.5 多功能护壁液的优点通过实际应用,采用多功能护壁液护壁比采用膨润土护壁具有以下优点:1)易于混合配置,施工简便；2)最大化提高旋挖钻机钻进能力,提高钻进速度，成孔时间短；3)对孔壁提供压力,保证钻孔稳定；4)增加桩的承载力；5)无沉渣,无需 2 次清孔；6)回收利用率高,节约施工成本；7)环保产品无污染,大大减少了文明施工费用。3.3. 结束语结束语由于多功能护壁液的施工技术能够比较容易被控制，并且施工过程中操作简单，工人容易掌控，施工质量较高，大大的提高了钻孔速度，降低了孔底沉渣厚度，为以后多功能护壁液在类似工程中的大面积推广提供实际的案例，也可作为其他工程的参考依据。 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）