符小林(中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司,廣西 南寧 530000)
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龍江海口特大橋鉆孔樁海水造漿施工技術
符小林
(中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司,廣西 南寧 530000)
摘 要:龍江入海口處海口特大橋的鉆孔樁在施工過程中出現因直接采用該處海水造漿導致孔底沉渣達不到相關要求而對工程進度及成本造成影響的情況,通過對該處水質進行分析并經過試驗室進行一系列的對比試驗,對使用該水域水源直接配制的泥漿進行改良后形成符合該施工項目的泥漿配比。
關鍵詞:鉆孔樁;入海口海水;造漿改良
福清市海口鎮海口特大橋主跨位置位于龍江入海口,該處為強潮陸相河口,受徑流與潮汐兩方面的共同影響,福清灣內潮位變化為規則半日潮,漲落為往復運動,灣內落潮歷時稍大于漲潮歷時,年平均潮差約為 5.22m。本工程設計引橋位于臨近灘涂區域,主墩位于龍江河道內,主墩基礎為直徑 2.5m鉆孔灌柱樁基礎,根據設計文件,采用沖擊鉆進行鉆孔樁施工,初步確定采用龍江入海口海水直接進行造漿。
在海口特大橋龍江北岸施工點處的鉆孔樁長度較長,最長達到90m,成孔清渣后下放安裝鋼筋籠時間較長,達到12小時以上,導致該處成孔樁孔底沉渣過厚且采用常規方法無法進行清除。雖然后面采用氣舉反循環的方法對孔底沉渣進行了處理,但是綜合來看對項目的工期及經濟性造成了較大的影響。經過仔細分析,發現造成此次問題的主要原因在于泥漿質量較差,要在以后的施工中避免此類問題,必須對泥漿進行改良,使其滿足施工需要。本工程地質條件復雜,覆蓋層較厚,中間夾有較厚的淤泥層,樁徑較大,因樁長較長,鋼護筒無法下沉到巖層,因此最終制備的泥漿應具有不分散、低固相、高粘度等特點,以保證鉆孔施工的順利進行。
龍江入海口處水源受潮水漲落的影響,江流和海潮互相混合,水質較復雜,根據不同部位取得水樣進行的水質分析如下表1。

表1 龍江入海口水質分析表
由上表可以看出,福清灣龍江入海口處漲落潮水均呈微酸性,且水中含有大量的氯化物、硫酸鹽、堿等活性大的物質,同時由于潮汐影響,水域變化頻繁,導致水質不穩定,直接采用該處的海水進行造漿確實存在較大的不確定性。
3.1泥漿配制材料選擇
主要包括:泥漿原料粘質土的選擇、碳酸鈉(Na2CO3)又稱堿粉或純堿、PAM聚丙烯酰胺、PHP聚丙烯酰胺絮凝劑、CMC羧甲基纖維素。
3.2泥漿配制調整試驗
工地試驗室參照以往施工經驗和相似工程泥漿配比,對以上幾種材料分別進行了摻和試配,并檢測了泥漿的各項性能(見表2、3)。

表2 配合比各材料組成表

表3 泥漿性能檢測統計表
經試驗試配,除泥漿膠體率外,其它各項指標大部分均能比較容易的達到,泥漿配制試驗情況如下。

1#試驗

2#試驗

3#試驗

4#試驗

5#試驗
通過對各配比泥漿性能分析,3#試驗中加入0.45%的PHP,其膠體率和PH值不能滿足要求;1#試驗中PHP、PAM與CMC配合使用,其膠體率反而變小;2#試驗中,加入過量的PAM(0.45%)其膠體率反而減少,粘度很大;4#試驗沉淀明顯,膠體率遠遠小于標準要求,基本無法應用于施工;2#試驗和5#試驗中加入PAM后,泥漿的粘度顯著增加;5#試驗中,加入約0.18%的PAM后,泥漿的各項指標基本滿足要求,雖然泥漿比重達到上限,但是其他各項指標都在相關要求以內。
綜合以上情況,試驗5#所配制的泥漿在各方面均能達到施工需求。在施工過程中,經對泥漿指標進行試驗檢測,各項指標均能滿足要求,且現場未發生塌孔、縮頸、泥皮脫落等現象,樁長較長的孔位鋼筋籠下放過程較長時,底部沉渣也基本處于可控范圍以內,雖然摻加各種外加劑產生一定的費用且摻加以后泥漿的粘度較大對施工進度造成一定的影響,但綜合來看,費用的增加數量及對進度的影響程度均處于可以接受的范圍,且對比之前在施工中出現的問題所產生的處理費用及時間,有了較大的改進。
通過此次龍江入海口海水造漿改良方法的實驗可以看出,在水質變化比較大的情況下,直接采用該水域流水進行泥漿制備存在較大的不確定性。如要在施工過程中保證施工質量,避免因泥漿指標不合格造成不必要的經濟損失和工期延誤,就必須根據水質的實際情況進行泥漿配比的調整,適當的添加部分外摻劑,以改良泥漿性能,確保所使用的泥漿各項指標能夠達到相關規范的要求,方可保障鉆孔灌注樁的整體質量滿足要求。
參考文獻:
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[2]胡建平,董教社,馮蓓蕾.聚合物海水泥漿的研制[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2012,39(12):29-31.
(責任編輯:雷 君)
中圖分類號:TU761.5
文獻標識碼:A
doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.004
文章編號:1672–7304(2016)01–0011–02
作者簡介:符小林(1982-),男,湖南常德人,工程師,研究方向:路橋施工。
Long-distance sand-blowing technology for complicated working site
FU Xiao-lin
(TieShiBaJu group in rail traffic engineering co., LTD Guangxi nanning 530000)
Abstract:Longjiang river of haikou extra large bridge bored pile in construction process caused by directly using it the sea mud making dreg deposited at the bottom of the hole can not meet the requirements for the situation of the construction schedule and cost impact, through the analysis of water quality there and after laboratory through a series of contrast experiments, mix the fluid water directly using the waters for mud formula of modified form conforms to the construction project.
Keywords:Bored pile; Sea water; Slurry improvement