特种护壁泥浆在大孔径桩基施工中的应用

层 自地 表 从 上 到 下 为 ： ０～３ ｍ 为 回 填 土 。 ３～５
２ １ 高 分子 的吸 附胶 结 作 用 ． ８ ５ 是 一种 钻 井液 处 理 剂 ， ｏＡ １ 属于 线 型 高 分 子聚台 物 。钻 孔 桩 护 壁 是 利 用 ８ Ｓ ＯＡ Ｉ的 吸 附胶结作 用 。线 型 高分 子 在 液 、 固相 界 面上 产 生 吸附作 用 ， 在达到 吸附 平衡之 前 ， 高分 子吸附
维普资讯
特 种 护 壁 泥 浆在 大 孔径 桩 基 施 工 中 的应 用
李 建 斌 （ 中铁 第十 者Ｉ程局 ）
【 摘要 】 针对钻孔桩 成孔时因地层松散 、 灌注水下混凝土之前的孔壁 自立时间过长 而造成
塌孔 的 问题 ， 用特 种 泥浆 护壁取得 良好 效果 。文 章介 绍 特 种泥 浆 护 壁 的作 用机 理 厦施 采
的稳 定 ， 于 取 得 成 功 和 令 人 满 意 的 效 果 。 终
大孔 径桩 基工 程 日益成 为在工 民建 、 政 、 市 铁路、 公路 等 建设 工程 中基础设 计 的重要 型式 ，
但 从 钻 孔 桩 的 成 桩 情 况 来 看 ， 于 地 层 松 散 等 由
原 因在施 工过程 中经 常发 生塌孔 、 缩径 等 问题。 因此 ， 如何 解 决好 这些 问题 成 为能 否提 高工 程 质量 与效率 ， 减轻 工 人 劳 动强 度 的关 键 。北京 市城 市铁路 知春 路车 站桩基 工程 中就 遇到上述
一
响高分 子吸 附成膜 的速度 和膜 的致 密程 度 的因
素如 下 ：
（ ） 分 子 聚 合 物 的 分 子量 （ 子 链 的 长 １高 分
度）
铁 道建 筑 维普资讯
常用 的线 型高 分子 的分 子链长度 对成 膜速 度的影 响 ， 主要 表现 在吸 附 形态 上 。高分 子 聚 合物 的长链 高分 子 ， 常 表现 为 图 １ 示 的吸 通 所
Ｉ Ｉ 艺、 际应 用效 果。 实
【 关键词】 钻孔桩
塌孔 特种护壁泥浆
作用机理
的主要 因素是 地 质条件较 差 和孔壁 自立 时 问太 长。粉 细砂层 和砂 卵 石层 ， 遇水 后 易 造 成孔 壁 坍塌和缩 径 如何 解决 上述 问题 呢？我 们根 据 多 年施 工 经验 ， 决定 使 用特 种 泥 浆来 维 护孔 壁
层 的 发 育 ， 历 初 始 时 的 吸 附 成 网 ， 后 达 到 吸 经 而 附 成 膜 的 过 程 。 当在 孔 壁 表 面 形 成 某 一 厚 度 井
ｍ为粉质 粘土 ， ９ｍ为 粉 细砂 ， ５～ ９～２ ｉ为 含 Ｏｉ ｉ
有 粉 细 砂 层 的 牯 性 土 ，Ｏ ５Ｉ 为 砂 卵 石 层 ，５ ２ ～２ ｌ ｌ ２ ｍ以下为 卵石层 。 施 工 现 场 上 方 ８ｍ 左 右 有 １ １万 ｖ 高 压 线
问 题 。 实 践 证 明 ， 质 泥 浆 可 以 解 决 松 散 地 层 优
２ 特种 泥 浆 护壁 的作 用机 理
特 种泥 浆亦 称 高 聚合 物 低 固相 泥浆 ， 要 主 成分 为 ８ Ｓ ＋Ｃ Ｃ＋人 工 Ｎ ＯＡ １ Ｍ ａ土 。其 护 壁 的
作用机 理可从 如下 几方 面来 阐述 ：
达 到一 定 的致 密 程度 的 高分 子 膜 时 ， 对 孔 壁 便 产生 胶结作 用 ， 工 程 意 义 即为 护 壁 作用 ；对 其 于那些 软 、 、 等 易 坍 落 的土 层 的 胶 结 ， 关 散 碎 至 重 要 的 是高 分 子 的吸 附速 度 ， 由吸 附成 网到 即 吸 附 成膜 的过程 要 求 越 短越 好 ， 如松 散 的流 例 砂 、 化岩 ． 风 高分 子 聚 合 物 的胶 结 作 用 必 须 在
０ １ｓ 时 间 内 完 成 ． 则 孔 壁 将 失 去 稳 定 。 影 的 否
通过， 制 了 ２ 限 ４根 桩 的施 工 。为 保 证 施 工 安 全， 这些 桩 的钢 筋 笼不能 一次放 人桩孔 ， 分三 要 次 分段 放 人 ， 间需 在 孔 日焊接 。这 样 势 必 造 其 成成 孔后 至灌注 水下 混凝 土的 问隔时 间 比一 次 放人 钢筋 笼延长 三倍 以上 ， 从而导 致钻 孔坍 塌 。 试桩 过 程 中 ， 在进 行 钢筋 笼 连 接第 一 次施 焊结 束时， 就发 生 了塌 孔 现象 。 由上 述情况 可知 ， 成孔 坍 塌 影 响 成孔 质 量
薹ｌ 。
１
２
３
４
５
６
敢度／ ） ｇ
石表 面 迁 移吸 附 的障 碍 ， 高分 子 吸 附成 膜 的 使
发 育 缓 慢 ， 不 致 密 ； ２为 ８ ５ 膜 图 ０Ａ １的 浓 度 与
图３ ０ 浓度与泥浆失水量关系曲线
低 固相 泥浆的失水 量 的关 系 。由图 ２可以看 出 ８ ５ ０Ａ １的 浓 度 对 泥 浆 的失 水 量 影 响不 大。这 就要求 我们 采用其 它方 法对泥 浆进 行处 理 。根 据实验 我们 选 择 加 入 Ｃ ＭＣ对 泥 浆 的失 水 量进 行调节 。图 ３为 ８ ５ 的浓 度一定 时 ， Ｍ ０Ａ １ Ｃ Ｃ的 加入使 ８ ５ 和粘 土 在泥 浆 中充 分分 散 ， ０Ａ １ 失水
蔗
中大 口径桩 基顺 利成孔 的 问题 。这 一优质 泥浆 在地 质钻 井 施工 中得 到有效应 用 。
苣 童 ，
１ 问 题 的提 出
北京城 市铁 路 知春路车 站位 于海 淀区知 春 路铁 路桥西 侧 ， 基础 桩共计 １５ ， 径 分别 为 ７根 桩 ８０】脚 ９ ０ｍｌ １００ｍ ０ ｎ ０ ｌ、 ０ ｍ不等 ， 长 ２ ｏ 桩 ５ｍ。地
■
１ ５
附形 态 。分 子链 的大部分链 节 （ 链序 ） 向液相 伸 中成为 链 环 和链 端 ， 有少 数链 节吸 附 于 固相 只 表面； 长链 高分 子 的这 种吸 附形 态 ， 由于分 子链 与岩 石 的吸附链 段少 ， 对岩 石 的胶结作 用较 弱 ，
伸 向 液 相 的 链 环 部 分 必 将 成 为 其 它 高 分 子 向 岩