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超长钻孔灌注桩特种泥浆施工技术的应用对策

2022-03-31 53 上传者：管理员

摘要：针对在实际工程过程中，对于泥浆的性能工艺以及如何规范的管理技术没有严格的标准和要求。并不能在工程上进行实用。对在施工工程中可能会出现的问题进行了一定的预测和分析，并从泥浆的配置、循环以及泥浆现场的管理等方面提出了一系列施工技术要点。

关键词：
力学性质
施工技术
泥浆性能
超长钻孔灌注桩
钻孔过程
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1、工程概况

本科研课题以S325六安市马头至长集段新建工程第2标段为依托与S244相交后由花园镇现状工业区的南侧穿越，继续向西由砖洪村南侧新建跨汲桥绕越集镇，后由夏店镇北侧绕越，在长集镇东侧向北偏离施工区主要为黏土和砂土。在钻孔灌注桩施工过程中容易出现孔壁缩径、塌孔等问题。

2、超长钻孔灌注桩特种泥浆施工研究意义

国家在不断地发展，科学技术在不停地进步，对工程要求的不断提高，使得钻孔灌注桩桩长不断地加长。在钻孔灌注桩的技术研究中，泥浆是不可忽视的。通过泥浆对孔壁进行加固作用，可以使得钻孔更加的稳定，使得钻孔灌注桩朝着超深钻孔灌注桩发展。并且能够适应更加复杂，力学性质更差的地质环境。

泥浆技术也在不断地进步，在泥浆的类型和配置，配比，添加剂性质等各个方面的理论研究都有了飞跃性的进步。但目前国内的泥浆技术的应用和管理上，还存在着很多的问题。导致各种理论研究只能停留在书面上，并不能在工程上进行实用。

本论文研究目的和意义在于提出一套具有实践意义的能够在施工现场使用的质量控制标准。

3、钻孔泥浆现场质量控制特点

3.1 影响因素多

泥浆质量的影响因素不但多，而且十分繁杂。各种各样不同因素都可以对现场泥浆的工程指标产生不同程度的影响。在这些影响因素中有的起到决定性作用，而可能其他的一些因素对整个泥浆性质的影响不大。所有我们在进行质量控制的时候，对于起到主导作用的因素，要进行严格的管控。

3.2 实时性和动态性

在钻孔过程中泥浆起到保持孔壁的稳定、润滑钻头、将沉渣带出孔底等作用。泥浆的工程特性在整个钻进过程中都需要保持稳定，因此在钻进过程中都需要对其进行实时的监控，以达到准确掌握泥浆目的。并要根据所得到实时数据，及时地对泥浆性能进行调整，已使其可以满足钻进要求。这便体现出了泥浆的动态性原则，泥浆在整个使用过程中工程特性是一直在变化的，不是死板的，不能被泥浆设计书所给限制住，而应该根据现场的施工情况实际需要，以及钻进过程的需要，及时地进行针对性调整。

4、泥浆现场应用质量的控制原则

4.1 质量第一

对泥浆在工程实际中的使用质量的根本就是在于要达到钻孔过程中对泥浆的一系列工程能力指标的要求，能够满足在钻进过程中的需要。坚持质量第一就必须是我们在进行质量控制时所要坚持的原则，平且我们要将这一标准准确的落实在质量控制的每一个环节，不能在任何一环出现问题，保证各环节的质量。

4.2 人为核心

在整个工程实际过程中，所有仪器的使用，指标合格性的判断都是需要现场的工作人员来实现。各个岗位人员的工作能力以及专业素养都会对泥浆的使用与质量控制产生非常重要的影响。在泥浆现场应用质量控制中要尽量选择经验丰富或有过类似工程经验的团队，坚持以人为核心，就是要求我们重点关注工作人员的工作能力应变能力，面对突发情况能不能快速解决，工作人员的实力要求是保证泥浆现场应用质量的第一位。

4.3 重在预防

泥浆的现场应用质量控制需要做到的是质量事先控制，在实际应用开始直接就对可能影响质量的各种因素进行相应的分析，并对各种因素进行相对的控制。对可能发生的问题进行预测和处理，切不能等出现问题再进行分析处理。

4.4 加强质量标准

在泥浆的现场应用过程中的泥浆技术设计、泥浆的配比、循环系统的设计、泥浆的监控和维护以及如何对废弃泥浆进行科学的处理，以防止废弃泥浆的胡乱排放对环境造成不可挽回的破坏，都必须严格参照国家和行业的现行标准。一切的工程活动都要在这些标准下保证泥浆应用质量控制成果。

4.5 灵活性原则

由于在整个工程实践种影响泥浆现场应用的因素较多，无法很好地对所有因素都进行分析和预测，并且质量控制的对象和过程都不可能完全按照设计的控制目标发展。所以在泥浆现场应用的过程中，对于质量控制的方法与标准就需要进行较为灵活的处理，根据实际情况结合相应的现行标准来进行一定的调整。

5、特种泥浆的工程技术

按照待钻钻孔桩的数量以及结构，对照相应的计算方法，计算出所需要的泥浆方量，然后按照规范要求的配合比加入配浆材料，以配置出满足标准的优质泥浆。要时刻保证所有在进行钻进的孔都有足够的泥浆供其使用。同时从可持续发展的角度出发，满足节约成本与及时供应的要求，将浇筑时排放的泥浆抽取到空护筒内存放。

PHP泥浆，因其触变性好、比重相对较轻、黏度高，所产生的泥皮非常密实与不易出现发泡、脱落等情况，力学性质好，可以良好的维持孔壁的稳定性，价格较低且对环境不会产生污染，得到了快速的发展和广泛的应用。

基浆的制作必须要经过较为强劲的搅动，这样的目的是为了保证基浆能够形成胶体。首先要做的是通过计算得到需要的淡水以及泥浆材料的用量，将其混合在一起之后使用空压机供气，使得造浆材料充分的融合溶解（通常需要24h以上），使其充分的搅拌水解膨化后，得到我们所需要的优质泥浆。

6、PHP优质泥浆系统施工工艺

(1）为了清除黏黏在护筒内壁上的黏土，在施工工程中先要使用比重相对较小的泥浆来代替之前所配置好的优质泥浆，在这一步骤中只需要钻进到护筒底部。通过小比重的泥浆将附着在护筒内的淤泥质黏土混合在泥浆中，从而达到清除护筒内淤泥质黏土的目的。为了防止由于钻井过程中土层中的土体混入泥浆中而导致泥浆的工程性能指标发生较大的变化，所以在整个钻进过程中必须准备好优质泥浆，以使其始终满足施工时的质量要求。

(2）当钻入砂层时，泥浆的渗透作用变强，损失量增加，应及时补充PHP泥浆，以满足孔中时刻保持充足的泥浆量。

(3）钻孔工程中，要保证对泥浆性质进行实时监测，单班不少于5～6次。若发现由于地层中泥土混入泥浆而造成泥浆的指标发生较大程度的变化，则需要及时加入所配置的优质泥浆进行调整以维持泥浆性质的稳定。

(4）循环净土，钻孔平台要建设相应的泥浆沉淀池。若由于空间限制无法在钻孔平台设置循环净土所需要的泥浆沉淀池时，则需要按照规范的要求结合施工现场的情况，配备相应数量的净泥装置，以满足循环净土的要求。

(5)PHP泥浆循环结构

在进行循环系统设计的工作过程中，需要放在第一位的就是将使用过的泥浆进行处理后使其泥浆性质得到一些好转，以调剂泥浆的性质参数，使得经过处理后的泥浆能够达到再次使用的标准。其中现使用范围最广的方式即为通过过滤、加入添加剂等方式，将劣化泥浆中所存在的较大杂质颗粒除去。同时将通过过滤的劣质泥浆与新配置的优质泥浆相混合，使得混合后的泥浆在工程性质上能够满足在钻进过程中的需要。通过这样循环装置可以极大地减少泥浆的损耗量，在满足工程实践需要的同时，减少工程所带给环境的负担，符合可持续发展这一战略。

7、泥浆现场管理

(1）对现场的泥浆的实时数据进行综合分析，并做出针对性调整。

其中需要特别注意的是失水量这一性质指标。失水量是影响孔壁稳定性的关键因素。在工程实际过程中，若出现失水量超标的情况。要迅速反应，立即进行调整，应在泥浆的循环系统中强化相应环节，以使泥浆性能满足要求。

有时会出现泥浆失水量不大，而泥浆含砂量或者含土量较高，从而导致泥浆的密度高、黏度大，使得产生的泥皮厚而疏松，且易脱落，此时应该将部分劣质泥浆排放到相应的处理池，不再参与泥浆循环，同时补充相应量的优质泥浆，使泥浆的工程性能指标满足工程实践的要求。

(2）在整个泥浆循环系统中尽量采用大循环路线，将不同性能的泥浆泵送到需要的位置，对工程性能指标变化较大的泥浆进行处理并加入新配置的优质泥浆以保证泥浆的工程性能。对于不合格的泥浆要排放在相应的废料处理区，不能随意排放，避免对环境造成破坏。

(3）要做好防雨水工作。以预防在施工工程中由于突发降水等天气情况，对泥浆性质的影响。因此在泥浆存储池需要设置相应的防雨水设备。

8、结语

随着时代的进步，对桩基的要求也在不断地提高，对于桩基所能够应对的地质情况也越来越复杂，需要钻进的距离也不断增加从而衍生出超长灌注桩，在超长灌注桩的施工过程中泥浆最为重要的一部分具有护壁、携渣、冷却和润滑的作用。能够保证钻孔的稳定，防止出现塌孔等情况，使得钻孔灌注桩的适用范围广，同时也让后续工程实践的顺利进行得到了有力的保障。

本论文以工程实例为背景，为解决实际问题。从而指出了特种泥浆即PHP泥浆的意义。对于泥浆的理论研究无法良好地使用在工程现场，在钻孔灌注桩的整个施工过程中无法良好的保证泥浆现场施工质量等问题进行了分析，并从泥浆的配置、循环以及泥浆现场的管理等方面提出了一系列具有参考价值的施工技术研究，切实有效的解决了在施工现场所可能会出现的问题。

文章来源：李志文.超长钻孔灌注桩特种泥浆施工技术[J].中国科技信息,2022,(07):44-45.