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1、i奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）在旋挖钻机泥浆护壁灌注桩中的施工工法目 录1.前言 .12.特点 .13.适用范围 .24.工艺原理 .25.施工工艺流程及操作要点 .36.材料与设备 .57.质量控制 .58.安全文明措施 .79.环保措施 .710.经济比选 .811.应用实例 .8奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部1奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）在旋挖钻机泥浆护壁灌注桩中的施工工法1.前言近年来，随着国家重点工程对桩基质量、成孔速度、环保等要求的不断提高，以及在高速铁路、地铁建设的带动下，旋挖钻机市场占有率迅速扩大。旋挖钻机施工具有成孔质量好、速度快，
2、无噪音、污染小等优势。但是，由于旋挖成孔施工无循环造浆功能，只能采用静态泥浆稳定液护壁，靠不停的向孔内进行补浆来保证孔内外水压的平衡和护壁效果，所以泥浆的选用及性能指标在成孔过程中显得尤为重要。本工程选用奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）技术，它使用简单，小巧轻便，制浆速度快，护壁效果好，沉淀凝聚速度快，无污染，在泥浆制备中具有广泛的应用前景。2.特点奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）是一种先进的国外技术的进口产品，是一种水溶性、易混合的粉末颗粒高分子聚合物，在水中充分溶解后成半透明糊状，粘度大。它具有如下特点：2.1 由于聚合物泥浆（泥浆粉）分子量一般高达 2800 万以上，水解后分子链扩散并会与其他分子链
3、重新连接，故会形成较为粘稠的近似糊状的泥浆，能够最大限度的粘住并快速沉淀钻屑。2.2 在孔内由于钻具连续运动，聚合物泥浆（泥浆粉）和水混合的越均匀粘度就越强，凝聚力也就越快。2.3 该泥浆体系能对孔壁提供压力，防止在不稳定地层中钻孔的坍塌2.4 最大化旋挖钻的装载能力，提高掘进速度。2.5 聚合物泥浆（泥浆粉）对钢筋机械性能无影响，某品牌聚合物泥浆（泥浆粉）试验数据如下：试验项目：钢筋机械性能溶液：0.05%聚合物溶液试验结果：奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部2试验条件 破坏荷载（KN） 弯曲120.7 合格清水泡 1d121.4 合格122.2
4、合格溶液中泡 1d122.1 合格试验结论：依据 GB/T228-2002 标准，奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）对钢筋机械性能无影响。2.6 聚合物泥浆（泥浆粉）对混凝土抗压强度无影响，奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）试验数据如下：试验项目：混凝土抗压强度溶液：0.05%聚合物溶液试验结果：试验条件 破坏荷载（KN）230236清水泡 7d220240242溶液中泡 7d230试验结论：依据 GB/T50081-2002 标准，聚合物泥浆（泥浆粉）对混凝土抗压强度无影响。2.7 无毒无污染。3.适用范围适用地层：粘土、砂层、人工填土及含有部分卵石碎石的地层，尤其砂性土中能发挥较大功效。4.工艺原理奈普顿
5、聚合物泥浆（泥浆粉）分子量一般高达 2000 万以上，水解后分子链扩散并会与其他分子链重新连接，故会形成较为粘稠的近似糊状的泥浆，能够最大限度的粘住并快速沉淀钻屑。奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部35.奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程5.1.1 根据用量确定泥浆池的大小，并在池边上装好循环泵和空气压缩机。5.1.2 将清水注入泥浆池后，用 20%氢氧化纳溶液调节水的 PH 值在 8-10 之间。5.1.3 在循环泵出水管口加入化学聚合物浆液，要求慢慢均匀加入，然后用空压机搅拌，使粘度到达使用要求。5.1.4 在钻
6、进过程中，保持钻进液面，确保地层压力平衡。5.1.5 钻进完成后，根据地质、孔深，确定沉渣时间，然后打捞沉渣。若沉渣较多，应再次清渣，以确保下完钢筋笼和导管后沉渣达标。5.1.6 浇注混凝土时，应及时回收泥浆。由于混凝土会污染泥浆体系，所以最下面与混凝土接触的一米左右的泥浆不得回收，避免混凝土混入泥浆中，导致泥浆体系性能产生变化。5.1.7 在工程施工结束后，可以在泥浆池中添加适量的强氧化剂，如双氧水或者次氯酸钠等处理剂，同时通过空压机将泥浆混合均匀，静止片刻。聚合物泥浆（泥浆粉）就会被降解，粘度逐渐降低直至清水状态，待泥浆完全降解后即可直接排放。5.2 操作要点5.2.1 泥浆配比泥浆的配比
7、对泥浆的性能影响很大，一般情况下比例按 0.01%0.1%配制，现场应根据实地情况试验确定配合比例。表 5-1 泥浆配比参照表地层状况 泥浆(公斤立方水） 粘度（秒）粘土与页岩 0.2-0.6 24-30淤泥，细、中砂 0.3-0.7 26-32粗砂，较小的砾石 0.4-0.9 26-35卵砾石 0.7-1.1 35-45注：上表为奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）配比参考指标5.2.2 注意事项奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部4（1）在挖池过程中，尽量保证其大小的准确性，以保证配浆的准确性，避免浪费。（2）在配碱过程中，一定要先把氢氧化纳配制成 20%水
8、溶液，切记直接把固体氢氧化纳直接加入泥浆池中，以便充分溶解。（3）在上层钻进过程中，正常情况下，泥浆的黏度可以小一些，大概 28 秒左右就可以使用，如果上层过早出现沙层，尽量不要降低泥浆粘度。（4）在一个泥浆池一次配浆不要过多，否则不利于搅拌，在配浆的时候，要留出充足时间，使产品充分溶解，可以达到节约成本的目的，不得在没有完全溶解的情况下使用。（5）对孔内泥浆的浆面下 1m 处及离孔底以上 1m 处各取一次试样测试。若达不到标准规定，要及时调整泥浆性能。新制泥浆应静置 24 小时，测试合格后方能应用。（6）在钻进过程中，保持液面很关键，一般情况下，要求液面不低于护筒的 1/2 高度处，在钻进完
9、成后，下钢筋笼和导管的时候也要保护液面，就是说要提前配制好足够的泥浆量。（7）钻头在出入孔口时，提、放的速度要放缓，尽量减轻对孔内泥浆的扰动，保护孔壁的稳定，避免孔口坍塌，护筒下沉现象的出现。当钻头打满提钻时，要适当反钻几下再缓慢提钻，这样可避免孔底因抽吸力过大而造成孔底部分出现坍蹋。（8）当孔钻到设计孔深后，钻机先暂不挪位，停留在原地，等待一会(视孔深而定，一般情况下三十分钟为宜） ，用测绳测量孔深度，计算出沉渣厚度，再重新下钻捞取沉渣。当钻头接近孔底时，需轻放，以免扰动沉渣，使沉渣浮起，捞起沉渣将钻头提起到孔口时，不要停留控浆，应迅速将沉渣甩出。沉渣捞清后，孔内将不再有沉渣出现，便随即可下
10、放钢筋笼，在放钢筋笼时应保持垂直，避免碰撞孔壁，以免造成新的沉渣产生。（9）要求钻机工作人员注意保持好泥浆液面的高度，要及时给予孔奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部5内补浆。6.材料与设备6.1 材料清水、20% 氢氧化钠溶液、化学聚合物、双氧水或次氯酸钠。6.2 设备(空压机造浆法)挖掘机、循环泵、空气压缩机、比重计、重锤、工程漏斗。7.质量控制7.1 出产检验报告产品进场后，应重点检查产品的出厂检验报告，下图为奈普顿聚合物泥浆（泥浆粉）的产品检验报告。奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部67.2 规范对泥
11、浆的要求规范对泥浆的性能及检测方法给出了依据，现场泥浆应满足规范要求。7.2.1 地下铁道工程施工及验收规范（2003 年版 GB50299-1999）对泥浆提出以下要求：（1）粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁，排渣泥浆比重应控制在 1.1-1.2；奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部7（2）砂土和较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在 1.1-1.3，在穿越砂夹卵石层或容易坍孔土层中成孔时，泥浆比重控制在 1.3-1.5；（3）施工中应经常测定泥浆比重，并定期测定粘度、含砂率和胶体率，其指标控制：粘度为 18-22s，含砂率为 4%-8%，胶体率
12、不小于 90%；（4）孔壁土质较差时，宜用泥浆循环清孔，清孔后泥浆比重应控制在1.15-1.25。（5）聚合物聚合物泥浆为轻质泥浆，泥浆比重控制在 1-1.1 之间。7.2.2 轨道交通车站工程施工质量验收标准（QGD-006-2005）同样对泥浆提出要求：（1）膨润土泥浆的比重（粘土或砂性土）控制在 1.151.20（用比重计测，清孔后在距孔底 50cm 处取样） ；聚合物泥浆（泥浆粉）为轻质泥浆，泥浆比重控制在 1.1 以内。（2）泥浆面标高应高于地下水位 0.5-1.0m（目测） ；（3）沉渣厚度：端承桩50mm；摩擦桩150mm（用沉渣仪或重锤测量） 。8.安全文明措施8.1 现场安全
13、文明措施8.1.1 泥浆池周边按国家安全规范要求做好临边防护。8.1.2 所有施工设备和机具使用时必须由专职人员负责进行检查和维修，确保状况良好。各技术工种必须经过培训考核取得合格证，方可持证上岗操作，杜绝违章作业。8.1.3 施工人员必带安全帽。8.1.4 所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。9.环保措施9.1 聚合物泥浆（泥浆粉）环保措施9.1.1 泥浆经过降解沉淀后方可排放；9.1.2 对裸露土体应及时覆盖，防止扬尘；奈普顿(北京) 泥浆科技有限公司 北京地铁 15 号线一期工程 10 标项目部89.1.3 专业绿色文明施工队伍洒水降尘，保持施工现场整洁干净；9.1.4 外出车辆应冲洗，防止挟渣带泥上路。10.经济比选以地铁 15 号线 10 标围护桩施工为例，基坑围护桩直径均为 800mm，桩长 23.05m，间距 1400mm，土层为以细、中砂层为主。若以膨润土为造浆材料，
