CMC泥浆在特殊地质大直径超长桩基中的应用.pdf

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1、CMC泥浆在特殊地质大直径超长桩基中的应用翁洋，陈锡锋，陆军强2(1．杭州市公路管理局，浙江杭州310030；2．利越集团有限公司，浙江杭州310053)摘要：泥浆的制备和控制是大直径超深钻孔灌注桩在粉土、沙土等特殊地质条件下施工的关键工艺。钱江通道南接线工程通过采用羧甲基纤维素钠(CMC)泥浆，在特殊地质大直径超长桩基施工中取得了良好的效果。关键词：桥梁工程；钻孔灌注桩；CMC泥浆；性能指标；应用中图分类号：U44文献标识码：B钻孔灌注桩泥浆一般由水、粘土(膨润土)和2．1基本地质情况添加剂按适当配合比配制。传统泥浆配制泥浆相对密钱江通道南接线项目段以冲

2、海积平原为主，平原度在1．08～1．15之间，成孑L后相对密度在1．17～区地势平坦，较开阔，现多被开垦为鱼塘和农田等，1．21之间，进行首次清孔的时间一般为3～6h。钢筋表层有厚度不一的耕填土，多以粉土出现。项目范围笼和导管下好后，泥浆相对密度在1．1～1．15之间，内典型地质地层分布参见表1。进行二次清孔的时间一般为2～4h。传统泥浆应用的表1工程地质层组典型特征一览表主要问题是沙土、粉土段的超深桩基施工中护壁效果较差易引起坍孔，清孔时问长，且各项泥浆试验指标序号岩土名称顶板埋深／m厚度／m基本无法满足施工规范要求。为提高护壁泥浆的性能选择羧甲基纤维素

3、作为泥浆的掺合物，羧甲基纤维素作用：可形成高粘度的胶体溶液，有粘着、增稠、流动、耐酸、耐盐、悬浊及保护胶体等特陛，且生理无害。1工程概况钱江通道及接线工程南接线段路线起点桩号K15公路沿线不良地质及特殊性岩体表现为为砂土液+850，衔接钱江隧道南岸出口，终点桩号K43+基地本基，∞化、软土、浅层沼气，勘探孔3次发现沼气冒出。全560，路线长27．71km，其中高架段长27．2kin。主线承容线场地浅部粉土、粉砂分布普遍，局部地段易液化，按高速公路标准建设，设计速度100km／h，整体式路力载值许场地液化等级为轻微～中等，以轻微为主。软土以淤基标准宽度33．

4、5m，桥梁、涵洞宽度33．0m，双向6钻土泥质粉孔质摩粘准土、‰淤泥质粘土为主，分布普遍。车道。全线共有桩基7257根，主线墩桩径1．6m、桩阻值2．2桩试力桩工值作及工艺成果2．0m(匝道、辅墩桩径1．3m、1．5m、1．8m)，主线侧标为检验实际地质情况，提供各土层及桩端有关参墩桩长85m左右，钻孔深度为83～95m。钻孔灌注桩数，研究成孔工艺，评估成孔质量，本项目进行了试采用C30水下混凝土，桩基安装声测管，成孔检测率桩试验检测工作。为100％，成桩超声波检测率为100％。由于项目地处钱塘江沿岸，地下水位普遍较高，综合3根自平衡破坏性试桩和3根静载工

5、程试桩局部地层不良地质情况明显，易出现缩颈、扩孔、泥试验结果，表明实际地质情况与地质勘测报告基本相浆流失严重及桩底沉渣清除困难等情况。钻孔灌注桩符，设计所选用地勘报告中的桩侧土摩阻力标准值是的泥浆性能指标是影响成孔、成桩质量的重要因素，安全的。是桩基础工程的重点和难点，也是南接线项目桩基础试桩施工中采用旋挖钻机及回旋钻机成孔。从过施工成败的关键。程看，在本项目地质条件下，回旋钻机进尺速度很慢，成孔时间过长，成孑L质量不理想。而旋挖钻机能2地质情况较好的适应较复杂的地质情况，在钻进速度、成孔质作者简介：翁洋(1971一)，黑龙江庆安人，高级工程师，从事公路工

6、程建设管理及施工监理。2742012年12期(总第96期)量等方面都有良好的表现。通过本次试桩工作表明旋配制好的泥浆检测泥浆性能指标如下泥浆：比重挖钻机施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成1．06～1．10，黏度17～20Pa·S，pH值8～10，胶体孔效率高、适应性强、环保等优点，且克服了回旋钻率I>98％，泥皮厚~<2mm／30min，泥浆各项性能指标机成孔速度较慢以及孔底沉渣多，泥浆管理差的缺均满足规范要求。点，其最终经济效益综合指标远大于回旋钻机，建议3．3泥浆循环除渣采用旋挖成孔工艺，但旋挖钻机最大输出扭矩宜大于桩基采用旋挖钻成孔工艺，每个泥

7、浆池配备280kN·m；采用旋挖工艺要特别注意护壁用泥浆指150t／h泥浆处理器一台。钻进过程中，优质CMC泥标的控制。浆置换出带有钻渣的泥浆，通过泥浆处理器分离泥浆与钻渣，分离出来的优质泥浆通过泥浆处理器排放到3CMC泥浆制备造浆池内，再通过泥浆管进入钻孔，达到浆、渣分3．1原材料离，循环利用的目的。制浆用水。采用自来水，其中不含有其它有害的3．4CMC泥浆应用及效果杂质。2011年3月10日，CMC新泥浆配比首先于钱江膨润土。采用以蒙脱石为主的钠质膨润土。膨润通道南接线段第七施工合同段D5—1#桩基施工中进土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种，前者质量较行

8、应用。施工时，随时检查泥浆指标，成孔后泥浆检好，大量用于炼钢、铸造