孙伟华

摘要：随着现代施工技术的发展，在路桥建设中桩基施工已经成为施工中的一项重要技术，桩基施工中，泥浆是不可缺少的重要物质。泥浆的有效应用，能够起到保护桩基钻孔孔壁、携带钻屑、提高施工钻进速度、润滑钻头并延长钻头使用寿命、保证钻孔质量以及密实混凝土等重要作用。本文对PHP泥浆在钻孔时工作的现场控制进行分析，以此促进钻孔质量的达到最佳状态，推动工程质量的提升。

关键词：PHP泥浆;现场控制;钻孔质量

PHP泥浆是聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆的英文缩写，PHP泥浆在钻孔施工中能够保持低固相、不分散、高粘度和低比重等性能。在钻孔施工中能有效保护钻孔壁完整、携带钻屑彻底、冷却润滑钻头、提高钻进速度、延长钻机使用寿命、保证钻孔质量以及密实混凝土等重要作用，已被广泛应用于路桥桩基施工。PHP泥浆的性能控制及质量优劣，对桩基成孔质量是否优良、混凝土能否正常浇注以及施工工期都具有决定性的影响作用。

1 原材料的质量控制

膨润土：应选择塑性指标应大于25，颗粒直径小于0.074mm，其中的粘粒含量应大于50%的粘质土进行制浆。PHP泥浆所用的膨润土质量非常重要，其含砂率对钻孔桩循环泥浆的指标和清孔泥浆指标具有重要影响，直接关系到钻孔质量的优劣。

聚丙烯酰胺：为高分子聚合物，分子量在1500-1800万之间，在PHP泥浆配置中作为膨润土的掺加剂，其目的在于降低泥浆的含沙率，提高泥浆的黏度和性能。

水：水的质量是PHP泥浆性能指标和质量的关键，因此水质必须优良并且pH值在8.1-8.5之间。

碱粉：碱粉为工业用碳酸钠（NaCO），其目的是将pH值增大到10，以增加泥浆水化膜厚度，降低泥浆的失水量，提升泥浆的胶体率和稳定性，提高泥浆的使用性能。

2 PHP泥浆配制中对基浆的控制

2.1 泥浆量的计算

由于膨润土需要具有一定的水解时间，应在施工前24小时配制好泥浆，泥浆数量的计算公式为：

M=VP=（P-P）/（P-P）-P：

公式中：M——每立方米泥浆所需要原料质量（t）;

V——每立方米泥浆所需要原料体积（m³）;

P——原料密度（t/m³）;

P——配制的泥浆密度（t/m³），P=VP（1-V）P;

P——水的密度，P=1t/m³。

泥浆用量的计算要充分考虑钻孔、泥浆池占用及扩孔等因素，保证有足够量的泥浆。

2.2 基浆配制

原浆配料。在护筒中先加入一定数量的水，再按比例将膨润土加入并充分搅拌30min，再按照比例加入碱粉。每立方米新配制泥浆中，水、膨润土和碱粉分别为968kg、58kg和3.194kg。

PHP泥浆水解。通常情况下，PHP为非速溶水解型，因此要在施工现场提前做水解处理，水解后2-3天后才能使用。

PHP泥浆的配制。通常情况下，每立方米原浆需加入0.484gPHP并充分搅拌混合，PHP的参量一般为泥浆的0.03‰，在配制过程中可通过观察泥浆的颜色对PHP参量的正确性作出判断，适宜的参量使泥浆水土融合不分层、颜色发白呈稠乳状。

基浆的技术指标。pH值：10-12;比重（浓度）：<1.04;胶体率：100%;黏度：26-35S;泥皮厚度：≤1.0mm;失水量;10ml/30min;含沙率：<0.5%。

3 钻进过程中泥浆各项性能指标的控制

3.1 相对密度控制

相对密度是泥浆的重要参数，相对密度增大，孔壁的压力就会增大并增加孔壁的稳定性，携带钻屑的能力也越大。但泥浆的失水量也会加大，孔壁上的泥皮厚度就会增加，泥浆的消耗量也随之增加，清孔与混凝土灌注的难度也同时增加，也会降低钻进速度。泥浆的密度应该控制在1.1-1.2之间，如果相对密度过大则需要向钻孔中加入基浆或实施降砂处理。泥浆的相对密度可采用比重测定仪进行测定，测定前要进行校正。

3.2 黏度控制

泥浆的黏度应控制在24s-28s之间，粘度大有利于降低失水，对孔壁有稳定加固作用，防止孔内事故发生，增强携带钻屑能力，是钻孔质量得到保证。但黏度过大容易糊钻而影响钻进速度和质量;黏度过小则不利于携带钻屑，泥皮薄而不利于渗透。现场可用标准漏斗黏度计测定泥浆黏度，如果测定时间比标准时间超过1s，需对黏度计进行校正。

3.3 pH值控制

pH值控制在8-10，过小会使失水率迅速增加;过大泥浆滤液会渗透到孔壁并使其表面软化，致黏土颗粒之间的凝聚力降低并造成裂解引起孔壁坍塌，形成孔内事故。测定pH值可采用pH值试纸，pH过低可加入碱粉，少量多次加入并搅拌均匀，直至符合标准。

3.4 含沙率控制

泥浆含砂率过大会降低粘度，使泥浆泵及钻锥磨损过大，如果突然停钻则会发生埋钻事故。泥浆的含沙量最大限度为4%，在施工现场，对泥浆含沙率采用含沙计进行测定，如果超过标准必须进行处理，否则将会造成严重损失。

4 钻进过程中的泥浆控制

严禁直接将膨润土和水倒入钻孔并使用钻头转动制造泥浆，这样配制泥浆不仅不合格，而且会使膨润土沉淀而糊住钻头并影响钻孔质量。

泥浆基浆必须静置存放24小时后使用，以便使泥浆能够充分膨化水解，提高钻进效率和钻孔质量，延长钻具使用寿命，降低生产成本。

对不同地层的不同土质，施工现场要对泥浆性能指标有针对性调整，以利于提高钻进速度和钻孔质量，防止孔内事故发生。

如果在钻进过程发生漏浆现象，也需要对泥浆的性能指标进行调整。

5 成孔后对泥浆的控制

钻进完成清孔后，泥浆的各项性能指标必须满足技术要求，现场需对泥浆的性能指标进行严格控制，否则必须进行二次清孔，如果清孔泥浆的比重和黏度过高，在混凝土灌注时给翻浆造成严重影响;如果pH不符合技术要求，极易对孔壁造成损害而导致塌孔事故。钻孔施工中，钻进泥浆和终孔泥浆的性能指标有所差异，终孔泥浆的性能指标主要是降低含沙率，如表1。

结语

PHP泥浆的现场配制比较方便，性能稳定，但价格昂贵，可循环利用。但需要注意的是成孔泥浆中最上层5m深度含有大量清水，最下层5m深度与混凝土混合在一起而碱性较高，可以将其废弃不再循环使用，以保证泥浆的性能指标与钻孔质量。PHP泥浆的现场控制比较复杂，必须给予足够重视。

参考文献：

[1]岳磊，刘辉.PHP泥浆在桩基施工时的现场控制[J].粉煤灰综合利用，2014（3）：35-37，40.

[2]藍芳全，李仕成.浅谈PHP泥浆在钻孔过程中的现场控制[J].北方交通，2010（8）：22-25.

[3]黄祖政.桥梁钻孔灌注桩施工中PHP泥浆的应用研究[J].黑龙江交通科技，2012（6）：99.

[4]郑东彪.浅析PHP膨润土泥浆在钻孔灌注桩的实际应用[J].科技信息，2012（7）：527-528.

[5]曲洪亮，卢华伟，蒋仁国.浅析沙性土层PHP泥浆护壁钻孔桩施工过程控制[J].城市建设理论研究，2014（35）：4928-4929.