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浅析多样化复合化学泥浆在护壁灌注桩施工中的应用

2020-02-16翟建华张太凤

江西建材 2020年11期
关键词:护壁膨润土灌注桩

翟建华,张太凤

武威职业学院,甘肃 武威 733000

1 前言

随着我国城市化的高速发展,各种基础工程设施建设项目越来越多,如高速铁路工程、快速路工程;市政道路工程等,在经济不断发展的情况下,对建筑质量有了更进一步的要求,对基础工程质量要求越来越高。当前建筑向上、向下发展的趋势越来越明显,桩基本身质量问题、形成桩速度问题、周围环境问题变得越来越突出。当前在灌注桩施工的过程中,通常采用的是膨润土矿物泥浆护壁技术,比较适合在复杂地质条件下运用,有必要对该技术进行深入研究。

2 泥浆材料的发展和泥浆护壁概述

泥浆材料在地下连续墙、钻孔灌注桩成孔、盾构掘进的过程中,有着比较多的应用。在不同地层施工的过程中,为了保证施工效果,就需要对配浆材料合理进行选择,并在其中添加一定比例的化学添加剂,对护壁泥浆的性能进行调整,从而满足工程施工的需要。在上个世纪六七十年代,护壁材料主要使用的是黏土,在进入到九十年代之后,对膨润土的使用越来越多,对各种新型护壁泥浆材料的研究越来越多,它们具有无毒、高效、适应能力强的优点,在各种工程当中的应用越来越多[1]。

泥浆护壁就是在充满水和膨润土以及 CMC 等其他外加剂的混合液的情况下,对于地下连续墙成槽、钻孔灌注桩钻孔等工程,由于泥浆对槽壁产生的的静压力而在槽壁上形成的泥皮,可以有效地防止槽、孔壁坍塌。

成槽之后,浇灌混凝土把泥浆置换出来,在地下筑成一道混凝土单元墙段。使槽壁稳定的泥浆叫护壁泥浆,由于是使用泥浆护壁进行挖槽,所以才用“泥浆护壁挖槽法”这个术语。

护槽和护孔差别是非常大的,槽壁的稳定性相对比较高,槽壁在实际使用的过程中,应该尽量避免出现圆拱现象。泥浆通常会通过槽壁表面渗入到土颗粒之上,只有这样才能有效保证槽壁的坚固程度和透水性能。此外,泥浆还具有支撑开挖的作用,通过对泥浆的合理使用,可以有效避免泥渣层底部堆积情况的发生,且泥浆的泵送效果比较突出,具有一定的清洁置换能力,不会对钢筋与混凝土产生严重的妨碍作用。如果在泥浆静止的情况下进行挖槽,特别是采用抓斗进行挖槽,很容易导致槽壁破坏情况的发生,需要泥浆的粘度大于泥浆循环挖槽的粘度。在实际开展施工的过程中,为了有效保证地基的稳定程度,需要相关单位合理对数值进行选择。

3 多样化化学泥浆在灌注桩施工中的具体应用

只有保证护壁泥浆的性能和配比,才能保证泥浆护壁挖槽法的实际应用效果。通过使用性能优良的泥浆,可以有效提升孔壁的稳定性和浇筑质量。因此,在当前泥浆护壁施工的过程中,对膨润土的使用越来越多。通过大量的工程地质勘察发现,位于沿海地区的地质条件比较复杂,这里的水位相对比较高,并且伴随有比较厚的粉细砂层,为了有效保证工程施工质量,避免造孔过程中出现严重的施工质量问题,就需要在实际进行护壁泥浆拌和的过程中,合理对重晶石粉进行使用,从而让护壁泥浆的比重在合理的区间范围,在实际施工的过程中,对工业碳酸钠的使用相对比较多[3]。

通过大量学者研究发现,以及结合临海地区具体地质情况和相应的成功施工经验,拟定了初步的泥浆密度。为了得到最佳的泥浆材料配比,在实际开展施工之前,就需要认真做好正交试验工作,并选取若干组开展护壁泥浆试验,自重得到可用的泥浆护壁材料配比方案。为了保证泥浆的性能,各材料实际配比误差不得超过百分之五。在泥浆护壁拌和的过程中,可以直接采用搅拌机来进行搅拌,这样才能满足高效、低污染、低噪音的要求,并对膨润土的搅拌时间严格进行控制。如果泥浆作为护壁使用,其搅拌时间应该尽量长一些,通常设定在7min 左右。在整个拌和的过程中,可以采用先加入膨润土再加入重晶石粉的顺序进行施工。在这个过程中,应该认真做好泥浆比重称测量工作,马氏漏斗的漏斗黏度应该在32~50s 的范围之内,失水仪测量得到的失水量应该在规范范围之内,泥饼的厚度应该保持的在3mm 左右,泥浆的PH 值应该保持在7~11 之间。

为了让泥浆的性能得到更加充分的发挥,在泥浆配置完成之后,应该放入到储浆池当中,最少静置12 个小时,让其内部充分发生水化溶胀反应,为后期施工的顺利进行,奠定一个良好的基础。为了让泥浆的各项指标变得均匀一致,避免泥浆在实际使用的过程中发生离席的现象,应该在储浆期间认真做好泥浆的拌和处理。由于在施工的过程中,有部分岩屑会混入到泥浆当中,对泥浆的性能造成一定程度的影响,这就需要认真做好泥浆的净化处理,有效去除内部的颗粒和碎石块,然后将干净的泥浆送入到槽当中。对于净化处理完成的泥浆,应该及时进行试验测试,在满足相关性能要求之后,才可以继续进行使用。如果净化后的泥浆不能满足实际使用的要求,应该及时对配比进行调整,在各项性能达标之后,才能进行使用。为了避免大量地表污水流入到泥浆池当中,需要在槽孔和储浆池周围设置排水沟,对于污染严重的泥浆,应该直接进行废弃处理。

4 结语

随着时代的不断发展,对泥浆护壁灌注桩施工提出了更高的要求。为了有效提升其施工效果,应该进一步加强对多样化复合化学泥浆进行应用,提升护壁的稳固性、可靠性。由于其施工操作相对比较复杂,需要认真做好施工工艺优化工作,将工艺的优点充分发挥出来。

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