泥浆配比研究实施方案0407.doc

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1、深水大直径变截面钻孔桩泥浆配比研究实施方案一、工程概况及钻孔地质状况本专项研究依托工程——新(会)中(山)一级公路新建工程大螯大桥,主桥21#~23#主墩位于深水区,风大浪大,其中21#墩处水深20m,22#墩处水深17m,23#墩处水深16m,主墩承台设计为双幅整体式,承台高度设计为450cm,并设100cm高封底混凝土。每个承台下设8根变截面钻孔灌注端承桩,承台底至岩面桩基直径为320cm,岩面以下桩基直径为280cm。主桥处的主要地质有淤泥,淤泥质粘土,粘土,亚粘土,细砂,粗砂,砂砾,强风化粉砂岩,

2、弱风化粉砂岩和微风化粉砂岩。其中,21#墩从上到下分别为淤泥质粘土,强风化粉砂岩,弱风化粉砂岩和微风化粉砂岩;22#墩从上到下分别为粘土,淤泥质粘土,砂砾,强风化粉砂岩,弱风化粉砂岩和微风化粉砂岩;23#墩从上到下分别为细砂,淤泥,亚粘土,粗砂,淤泥质粘土,强风化粉砂岩,弱风化粉砂岩和微风化粉砂岩。二、施工规范相关要求《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)中关于钻孔泥浆的调制和使用技术要求如下:1、钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其性能指标可参照下表:钻孔方法地

3、层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)16-228-4≥≤25≤28-10正循环一般地层1.05-1.20961.0-2.5易坍地层1.20-1.4519-288-4≥96≤15≤23-58-10反循环一般地层1.02-1.0616-20≤4≥95≤20≤31-2.58-10易坍地层1.06-1.1018-28≤4≥95≤20≤31-2.58-10卵石土1.10-1.1520-35≤4≥95≤20≤

4、31-2.58-10推钻冲抓一般地层1.10-1.2018-24≤4≥95≤20≤31-2.58-11冲击易坍地层1.20-1.4022-30≤4≥95≤20≤33-58-11①地下水位高或流速大时,指标取高限,反之取低限;②地质状况较好,孔径或孔深较小的限低限,反之取高限;③在不易坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回旋钻进时,可用清水提高水头(≥2m)维护孔壁;④若当地缺乏优良粘质土,远运膨润土也很困难,调制不出合格泥浆时,可掺用添加剂改善泥浆性能;2、直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要

5、求较高,泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂,覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层的情况下,宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆,此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。四、泥浆性能要求大直径钻孔桩泥浆宜选用不分散、低密度、低固相、高粘度等性能的泥浆。本工程施工拟采用冲击钻机成孔。其桩基成孔时的泥浆性能指标采用如下表:地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(PH)一般地层1.1~

6、1.218~24≤4≥95≤20≤31~2.58~11易坍地层1.2~1.420~30≤4≥95≤20≤33~58~11桩基终孔后,砼灌注之前清孔要求的泥浆性能指标如下表:地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(PH)清孔1.03~1.117~20≤2≥98≤20≤31~2.58~11五、人员分工及完成时间1、人员分工本泥浆配比研究实施方案的目的是配制符合要求的经济优质泥浆配合比,本方案由新中三标项目部负

7、责具体实施。1.1、项目总工负责配合比审核;1.2、项目工程管理部负责配合比所需材料调查、采购;1.3、项目合约财务部负责配合比经济比较;1.4、项目工地试验室负责配合比配制、比选。2、完成时间本试验完成时间为2011年5月30日。六、配比原材料选用1、水;采用西江水。2、优质膨润土:采用膨润土造浆具有相对密度低、粘度低、砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力强、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。膨润土是泥浆胶体质的主要来源,分为钠质和钙质两类。钠质膨润土泥皮薄、稳定性好、造浆率高(1t膨

8、润土可造12~16m3泥浆)。钙质膨润土较钠质膨润土性能稍差,但其价格相对低廉,选择适当的配比也能较好的满足工程需要。市场上膨润土有铸造用和造浆用两类,其区别主要在于胶体率上。为了增大泥浆的胶体率,在膨润土选择时应选用钻孔用膨润土,切不可选用铸造用膨润土。其胶体率应大于96%,含砂率要小(0%~0.3%)。3、CMC(羧甲基纤维素),可增加泥浆粘性,使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。4、FCI(铬铁木质素磺

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