鉆孔樁泥漿作用的鉆孔灌註樁適用於多種土質、無振動、低噪音、工藝簡單可靠,在工程中得到了廣泛的應用。但人們對鉆孔泥漿在其性能和作用上還未能達到統壹認識。於是在鉆孔過程中,因對泥漿各項性能指標控制不嚴,致使出現孔壁坍塌、清孔不徹底、導管堵塞、鉆進緩慢、鉆具磨損嚴重等現象。針對這種情況,有必要對泥漿的性能作壹些探討。
1、泥漿比重對成孔過程的影響
在成孔過程中,為了穩定孔壁,所用泥漿比重都較多(多在1.25以上),雖然能維持鉆孔和地層間力的平衡,維護孔壁的穩定,加大懸浮鉆渣的能力,但泥漿比重加大,意味著泥漿中無用固相含量較高,這樣會造成附在孔壁的泥皮比較厚,而且泥皮松疏、韌性較低,不但會使鉆孔縮徑,而且會引起孔壁水化崩塌、泥皮脫落,致使孔內得不到凈化,造成清孔困難。另外,泥漿中無用固相含量高,勢必對管材、鉆頭、水泵缸套、葉輪等磨損大,降低了其使用壽命。而且,無用固相含量高,拖曳了鉆頭的進尺,使得粘土、巖屑顆粒重復破碎,泥碎的分散度高,導致機械鉆速的下降。
2、泥漿的作用和性能
鉆孔泥漿是由水、粘土(或膨潤土)和添加劑組成。由於泥漿比重大於水的比重,在成孔過程中主要是維護孔壁的穩定,維持鉆孔——地層間的力的平衡、攜帶和懸浮鉆渣,另外還有潤滑和冷卻鉆頭的作用。
泥漿的主要性能有:泥漿比重、粘度、靜切力、含砂率、膠體率、失水率和酸堿度(pH值)等。每壹個性能的變化都直接影響著機械鉆速、孔壁穩定、孔內凈化、鉆頭壽命和預防孔內事故問題等壹系列的成孔工藝問題。
3、在泥漿性能指標中,最主要的是比重指標。
泥漿的比重是泥漿與4℃時同體積水的重量之比。泥漿比重的大小決定於泥漿中固相含量和固相的比重,其次與泥漿液中可溶性鹽的數量有關。泥漿的固相含量是指泥漿中固體顆粒占的重量或體積百分數。泥漿比重的大小直接影響著孔壁穩定、機械鉆帶和水下混凝土的灌註。比重較大時,雖然能維持鉆孔和地層間力的平衡,但是所帶來的對施工不良影響卻不少。例如：會造成樁身夾泥。特別是粘土比較多的地層，因鉆進過快、壹次清孔不徹底造成孔內比較多的大小泥塊，當泥漿比重過大時，這些泥塊會掛在鋼筋籠上或者懸浮在泥漿中，開始澆灌混凝土後，有壹部分泥塊夾到樁身中（嚴重的會發現做小應變檢測的時候會發現樁身完整性缺陷），壹部分夾著鋼筋籠，造成鋼筋籠上浮，引起監理或業主的質量關註，最嚴重的情況是將整個鋼筋籠頂變形，抱箍住導管，造成這個根樁澆灌失敗，只能重新鉆孔或者廢樁！所以樁打得好不好等承臺基礎開挖後壹目了然，差的樁樁身周圍夾泥、混凝土離析、鋼筋邊上含有幹泥漿包裹等等。
4、泥漿比重對清孔的影響
在理論上,理想的泥漿是壹種膠體,不會產生沈澱現象。而實際上,粘土的顆粒比理想的膠體顆粒要大得多,因此,泥漿的濃度會隨著時間的變化而變化。土粒越大,沈降的速度越快。鉆孔灌註樁在施工過程中,由於各工序的間隔時間較長,泥漿中固體顆粒很容易沈澱,這些沈渣如不及時循環沖洗,將對樁身的強度和水下混凝土的灌註帶來影響。
5、泥漿比重對於導管灌註的影響 在混凝土灌註時,主要是靠導管內混凝土柱的壓力來升頂管外混凝土和泥漿,同時沖擊擠出孔壁泥皮。混凝土的流動性隨著環境介質的變化而變化,也隨介質比重的變化而變化。樁孔內泥漿的比重大,混凝土流出導管後,擴散所受阻滯作用也隨之加大,進而引起從導管底口流出的混凝土在樁孔內不能升頂上部混凝土,造成堵管事故。 6 結束語 (1)粘土以水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或接近地表經過凍融的粘土為好,但應盡量就地取材。
(2)開鉆前,泥漿池裏應備有足夠的合格配制泥漿或灌漿後的上返泥漿,以作開鉆用,嚴禁用清水開鉆,防止地層壓力失去平衡而使孔壁坍塌,孔口垮塌。泥漿比重控制在r=1.15～1.25。
(3)鉆進過程中,從孔口返出的泥漿,要及時地流入第壹泥漿池,並把固相含量高的泥漿沈澱並及時排除。而自然循環流入沈澱池的泥漿,從沈澱池到循環池應該用細孔鐵絲網隔開,起到分離粗顆粒泥漿的目的。
(4)壹次、二次清孔時,不要頻繁加清水替漿,當泥漿比重在1.15～1.20左右時,讓其自然循環壹段時間,就能達到清孔的目的。
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