趙華劍

摘 要：鉆孔樁基礎(chǔ)鉆進(jìn)成孔過程中，泥漿起到固壁、懸浮鉆渣等作用。鉆孔樁基礎(chǔ)泥漿護(hù)壁法在樁基施工中被廣泛采用，泥漿制備質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到樁基成孔質(zhì)量，最終影響樁基本身的質(zhì)量，目前現(xiàn)場施工過程中泥漿控制質(zhì)量令人堪憂，有必要系統(tǒng)地梳理一下，供新入職工程技術(shù)人員系統(tǒng)地掌握其質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：鉆孔樁；泥漿制備；質(zhì)量控

泥漿各組成部分間相互物理、化學(xué)作用具體以泥漿比重、含砂率、粘度、膠體率和PH值等主要指標(biāo)體現(xiàn)泥漿性能。

1 泥漿作用

泥漿在鉆孔過程中的作用主要是排渣、護(hù)壁以及潤滑鉆具和冷卻鉆頭。泥漿性能好壞直接關(guān)系到鉆進(jìn)速度與成孔質(zhì)量，因此施工過程中要時(shí)常檢測泥漿性能指標(biāo)，并做好記錄。

2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)

循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽、廢漿池、泥漿泵、泥漿攪拌設(shè)備組成。沉淀池采用兩個(gè)串聯(lián)使用，每個(gè)沉淀池的容積為6-20m3。樁徑小于800mm時(shí)，選用6m3，樁徑在800-1500mm之間時(shí)，選用12m3，樁徑大于1500mm時(shí)，選用20m3。

泥漿池的容積為鉆孔容積的1.2-1.5倍。沉淀池、泥漿池、循環(huán)槽用磚塊和水泥砂漿砌筑牢固，不得有滲漏或倒塌。泥漿池等不能建在新堆積的土層上，防止泥漿池下陷開裂，漏失泥漿。

3 泥漿制備

泥漿制備采用泥漿攪拌機(jī)在孔外造漿，泥漿配合比由試驗(yàn)確定。泥漿主要采用粘土、膨潤土和泥漿外加劑等材料進(jìn)行配制。

3.1 泥漿原料性能及用量

（1）泥漿原料粘質(zhì)土的性能要求。一般可用塑性指數(shù)大于25、粒徑小于0.074mm、粘粒含量大于50%的粘質(zhì)土制漿。當(dāng)缺少上述性能的粘質(zhì)土?xí)r，可用性能略差的粘質(zhì)土，并摻入30%的塑性指數(shù)大于25的粘質(zhì)土。當(dāng)采用性能較差的粘質(zhì)土調(diào)制的泥漿其性能指標(biāo)不符合要求時(shí)，可在泥漿中摻入Na2CO3（俗稱純堿）、NaOH（俗稱燒堿）或膨潤土粉末，以提高泥漿性能。摻入量與原泥漿性能有關(guān)，宜經(jīng)試驗(yàn)確定。一般Na2CO3的摻量約為孔中泥漿土量的0.1-0.4%。（2）擬將原料膨潤土的性能和用量。膨潤土分為鈉質(zhì)膨潤土和鈣質(zhì)膨潤土兩種，泥漿保水性等原因前者質(zhì)量較好。膨潤土泥漿具有相對密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁能力高、鉆具回轉(zhuǎn)阻力小、鉆進(jìn)率高、造漿能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。一般用水量為8%，即1m3水需摻入80kg的膨潤土；對于粘質(zhì)土土層，用量可降低到3-5%，較差的膨潤土用量為水的12%左右。

3.2 泥漿外加劑及摻量

（1） CMC（羧甲基纖維素）?？稍黾幽酀{粘度，能在孔壁土層表面形成泥皮而防護(hù)孔壁剝落，并且具有降低失水量的作用，摻入量為膨潤土的0.01-0.05%。（2） FCI（絡(luò)鐵木質(zhì)磺酸鈉鹽）。作為分散劑，可改善因混雜有土、砂粒、碎（卵）石及鹽分等而變質(zhì)的泥漿性能，可使上述鉆渣等顆粒聚集而加速沉淀，改善護(hù)壁泥漿的性能指標(biāo)，使其繼續(xù)循環(huán)使用，摻量為膨潤土的0.1-0.3%。（3） 硝基腐殖碳酸鈉（簡稱煤堿劑）。作用與FCI相似。具有很強(qiáng)的吸附能力，在粘質(zhì)土表面形成結(jié)構(gòu)性溶劑水化膜，防止自由水滲透，使其失水量降低，粘度增加。若摻入量少，可使粘度不上升，具有部分稀釋作用，參用量與FCI相同。（4） Na2CO3（碳酸鈉）?？墒鼓酀{PH值增大到10。泥漿PH值過小時(shí)，黏土顆粒難以分解，粘度降低，失水量增加，流動(dòng)性降低；PH值小于7時(shí)，還會(huì)使鉆具受到腐蝕；若PH值過大，則泥漿將滲透到孔壁的粘土中，使孔壁表面軟化，黏土顆粒之間凝聚力減弱，造成裂解使孔壁坍塌。PH值以8-10為宜，這時(shí)可增加水化膜厚度，提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低失水量，摻入量為膨潤土的0.3-0.5%，由現(xiàn)場試驗(yàn)確定。（5）PHP（聚丙烯酰胺絮凝劑）?？稍谀酀{循環(huán)中清除劣質(zhì)鉆屑，保存造漿的膨潤土；它具有低固相、低相對密度、低失水、低礦化、泥漿觸變性能強(qiáng)等特點(diǎn)。摻入量為孔內(nèi)泥漿的0.003%。（6） BaSO4（重晶石細(xì)粉）。可將泥漿的相對密度增加到2.0～2.22，提高泥漿護(hù)壁作用。為提高滲入量重晶粉后泥漿的穩(wěn)定性，降低其失水性，可同時(shí)滲入0.1%～0.3%的氫氧化鈉和0.2%～0.3%的橡膠粉。滲入上述兩種外加劑后，尤其適用于膨脹的粘土塑性土層和泥質(zhì)頁巖土層。重晶石粉摻量根據(jù)原泥漿相對密度和土質(zhì)情況檢驗(yàn)確定。（7） 紙漿、干鋸末、石棉等纖維質(zhì)物質(zhì)。其摻量為水量的1%～2%，其作用是防止?jié)B漏并提高泥漿循環(huán)效果。以上各種外加劑摻入量，應(yīng)先做試配，測試其摻入外加劑后的泥漿性能指標(biāo)是否有所改善并符合要求。各種外加劑宜先用小劑量溶劑，按循環(huán)周期均勻加入，并及時(shí)測定泥漿性能指標(biāo)，防止摻入外加劑過量。每循環(huán)周期相對密度差不宜超過0.01。

3.3 泥漿配置指標(biāo)控制

泥漿性能應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定，并在施工過程中根據(jù)土層的變化適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)缺乏泥漿性能指標(biāo)參數(shù)時(shí)，可參照表1。

3.4 泥漿性能主要指標(biāo)檢測方法

3.4.1 泥漿比重ρx?？刹捎媚酀{比重計(jì)測定。將需要量測的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并擦拭掉從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動(dòng)游碼，使杠桿呈水平狀態(tài)（即氣泡處于中央），讀出游碼左側(cè)所示刻度，即為泥漿比重。當(dāng)工地?zé)o此儀器時(shí)，可用一口杯，先稱其質(zhì)量設(shè)為m1，再裝清水稱其質(zhì)量為m2，倒出清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱其質(zhì)量為m3，則

3.4.2 粘度η（S）。現(xiàn)場多用蘇式漏斗粘度計(jì)。測量時(shí)，用一手握信漏斗，使其垂直，以食指堵住口管，把經(jīng)過充分?jǐn)嚢璧哪酀{用量杯量500ml，經(jīng)篩網(wǎng)倒入漏斗，然后把量杯翻過來再量200ml；再經(jīng)篩網(wǎng)倒入漏斗，再翻轉(zhuǎn)量杯，將500ml杯置于漏斗之下，放開食指，同時(shí)按秒表，記錄泥漿充滿500ml所需的時(shí)間，單位為s，該時(shí)間既表示泥漿的相對粘度，在使用漏斗粘度計(jì)之前，要用清水對粘度計(jì)進(jìn)行校正，用清水測出的粘度15±0.2s。

3.4.3 含砂率（%）。在玻璃量筒中裝入定量泥漿（20～40ml），再加入適量清水。用手指堵信筒口，用力搖晃，使泥漿和水充分混合。將玻璃筒中的混合液倒入筒內(nèi)，再加入筒內(nèi)，再加水于玻璃筒中，搖晃后倒入過濾筒中，并用水洗，直至通過篩網(wǎng)的液體清徹透明為止。篩網(wǎng)上留下的砂子全是不能通過200目篩網(wǎng)的沙子。將漏斗套在過濾桶上，慢慢翻過來，插入玻璃量筒中，再用清水將篩網(wǎng)上附著的砂子全部沖到玻璃量筒里。待砂子全部沉底后，讀出讀數(shù)，砂子的體積量除以所取漿液的體積量即為含砂率（%）。

3.4.4 膠體率（%）。亦稱穩(wěn)定率，用于評價(jià)泥漿中土粒保持懸浮狀態(tài)的性能。測定方法：可將100ml的泥漿放入干凈量杯中，用玻璃板蓋上，靜置24h后，量杯上部的泥漿可能澄清為透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100-（水+沉淀物）體積即等于膠體率。

結(jié)束語

本文試從泥漿制備相關(guān)參數(shù)控制方面進(jìn)行總結(jié)。工程實(shí)例：哈爾濱市化工路改造工程的樁基礎(chǔ)，地質(zhì)復(fù)雜，地下粉細(xì)砂層較厚，鉆孔過程中極易發(fā)生塌孔，按照本文所探討的方法，通過對泥漿各項(xiàng)指標(biāo)的控制和調(diào)整，大大減少了施工現(xiàn)場塌孔的發(fā)生幾率，提高了成孔質(zhì)量。期望本文總結(jié)的方法對其他項(xiàng)目現(xiàn)場施工能起到一定的參考作用。

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