劉金寶

中煤江南建設(shè)發(fā)展有限公司廣州分公司 廣東廣州 510800

1 工程概況

明珠灣大橋工程線路起始于萬頃沙島的萬環(huán)西路，止于南沙經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)虎門聯(lián)絡(luò)道，全長約9.1公里。引橋樁基礎(chǔ)采用旋挖鉆孔灌注樁，用氣舉式反循環(huán)清孔。施工中需要大量的泥漿護(hù)壁，如果用淡水造泥漿對于淡水消耗非常大，而且拉水線路長，將會增加項目資源和成本，而利用豐富的現(xiàn)場水資源，配制同樣標(biāo)準(zhǔn)的含有海水成分的泥漿用于鉆孔護(hù)壁，將節(jié)約大量的資源和成本[1]。地質(zhì)情況按分層原則主要按照地質(zhì)年代、地質(zhì)成因、工程地質(zhì)性質(zhì)相同和相近的巖土進(jìn)行分層，同一層亞層沒有上下順序關(guān)系。各巖土層的分布及工程地質(zhì)特征分述如下：

編號 名稱 色澤 狀態(tài) 層厚(m) 備注7 素土 褐灰色 飽和，-中密 平均厚度1m 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 深灰色 可塑夾粉細(xì)砂 平均厚度18m 3粗砂 灰色、灰白色 稍密含少量黏土 平均厚度10m⑤2 砂質(zhì)黏土 黃褐色、灰白色 硬塑、遇水易崩解 平均厚度5m⑥1 全風(fēng)化混合巖 褐黃色 原巖結(jié)構(gòu)破壞 平均厚度6m⑥2b 強(qiáng)風(fēng)化混合巖 褐黃色、青灰色 風(fēng)化不均 平均厚度6m⑥2c 強(qiáng)中風(fēng)化混合巖 褐黃色、灰白色 較難擊碎 平均厚度5m⑥3 中風(fēng)混合巖 青灰色 質(zhì)地堅硬 平均厚度5m⑥4 微風(fēng)化混合巖 青灰色 質(zhì)地堅硬，擊聲清脆 平均厚度3m

2 泥漿調(diào)制

在前期的試樁中的，開始使用現(xiàn)場的水調(diào)制泥漿，泥漿性能指標(biāo)：比重1.15g/cm 3，粘度26s，含沙1%。泥漿指標(biāo)達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求。在鉆進(jìn)過程中注意泥漿液面的補(bǔ)給，泥漿面始終保持只比護(hù)筒低1米以內(nèi)。同時檢查泥漿的指標(biāo)是否達(dá)到要求。按要求在淤泥層和砂層采用慢進(jìn)尺鉆進(jìn)，在施工至52.5米的位置時出現(xiàn)了塌孔現(xiàn)象。

2.1 塌孔事故原因分析

（1）由于施工位置離海比較近，現(xiàn)場取的水含有大量海水成分，由于海水成分中含有大量的無機(jī)鹽類，海水中Cl-、Mg2+、Ca2+含量高，泥漿懸浮功能差，泥漿在放置靜止1小時表面會出現(xiàn)一層清水的現(xiàn)象。含鹽分高的水對泥漿膠體率和粘結(jié)度破壞度大，膠體率低、穩(wěn)定性差[2]。（2）普通泥漿對鹽的敏感性較高，所以泥漿性能在過程發(fā)生變化，導(dǎo)致泥漿護(hù)壁失水，泥漿護(hù)壁未能起到原來護(hù)壁的效果。如果僅采用普通膨潤土等造漿材料，是不能使泥漿達(dá)到使用要求。這樣我們現(xiàn)場要求配置的泥漿性能指標(biāo)必須相對穩(wěn)定，對鹽的敏感性較低，可以抵抗較高鹽類的污染，性能變化小。針對這個問題，根據(jù)本工程的實際情況，在現(xiàn)場反復(fù)調(diào)制泥漿，調(diào)整配合比，最終調(diào)出與使用淡水調(diào)制的效果一樣穩(wěn)定。

2.2 泥漿配制

2.2.1 原材料的選擇

配置泥漿性能的好壞關(guān)鍵在于原材料的選取。本次施工中的造漿材料分別選用：（1）聚陰離子纖維素，主要成分為PAC，無毒無害，主要作用是提高泥漿黏度，降低失水率，防止泥漿漏失；（2）純堿Na2CO3，主要作用是做泥漿的分散劑、除鈣劑，調(diào)整泥漿的PH值；（3）鈉基膨潤土，主要成分為蒙脫石，主要作用是作為主要配漿材料，提高泥漿黏度，降低失水率；（4）STF增粘劑，主要作用有效改善鈉基膨潤土泥漿的懸浮率，改善泥漿護(hù)壁性能；（5）水取自現(xiàn)場，未作任何處理。

2.2.2 現(xiàn)場反復(fù)試驗，調(diào)制泥漿

根據(jù)試驗中實測泥漿各項性能指標(biāo)，泥漿比重1.16g/cm3，粘度28s，含沙＜1%。根據(jù)實測泥漿各項性能指標(biāo)分析，當(dāng)按照現(xiàn)場水：膨潤土：增粘劑：PAC：純堿=1：0.6：0.35：0.0035：0.0042的質(zhì)量比配制的泥漿，其各項性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。因此按照現(xiàn)場水：膨潤土：增粘劑：PAC：純堿=1：0.6：0.35：0.0035：0.0042的質(zhì)量比人工配制泥漿，進(jìn)行現(xiàn)場施工。

3 潮汐地區(qū)的施工流程

4 沿海潮汐地區(qū)的泥漿穩(wěn)定性

4.1 潮汐影響內(nèi)外壓力平衡措施

減壓鉆進(jìn)法：始終保持鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿面處于低潮水位標(biāo)高線附近，并適當(dāng)保持一個較大的泥漿比重進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，使內(nèi)部水壓始終處于等于或約小于外部水壓的一個狀態(tài)，采用此種方法能較好的避免漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼護(hù)筒內(nèi)部輕微涌水時，加大泥漿比重或適當(dāng)提高水頭高度以維持內(nèi)外水壓平衡。

4.2 成孔質(zhì)量保證（垂直度、孔徑）措施

影響鉆孔樁成孔質(zhì)量（沖擊鉆）的因素有鋼護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量、地質(zhì)夾層、偏錘、梅花鉆等。所以首先要嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量，要求鋼護(hù)筒埋設(shè)軸線偏差不大于5cm，豎直度不大于5cm且不大于鋼護(hù)筒長度的2%。鉆進(jìn)過程中，要定期復(fù)核鋼絲繩十字中線和豎直度，復(fù)測頻率不小于2天/次，遇特殊地質(zhì)時應(yīng)提高復(fù)測頻率。定期檢查和補(bǔ)焊錘牙和環(huán)向加筋肋，防止出現(xiàn)偏錘和梅花鉆。泥漿的性能指標(biāo)要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)泥漿變差，及時調(diào)配泥漿，防止孔樁事故的發(fā)生[3]。

5 結(jié)語

海上施工中淡水泥漿的成本主要取決于淡水的價格與運(yùn)費(fèi)，經(jīng)過比較其成本遠(yuǎn)高于海水造漿，采用海水造漿不但可以就地取材，減少施工難度，還大大降低了施工成本，具有很高的推廣價值；原材料的選取與攪拌工藝是決定海水泥漿基本性能的重要因素，因此在施工中要正確操作，確保鉆孔泥漿的質(zhì)量。增加泥漿的穩(wěn)定性在試樁期間進(jìn)行配置好泥漿，不僅可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還可以在以后類似地質(zhì)條件下的樁基礎(chǔ)施工中提供十分有用的技術(shù)參數(shù)，產(chǎn)生極高經(jīng)濟(jì)效益。