简介:该文是洞庭湖有关学士学位论文范文和区域相关学士学位论文范文.
摘 要：结合洞庭湖区的施工实施,介绍了PHP泥浆的材料的选取、泥浆的配比、制备方法、泥浆指标和应用成效,主要论述了PHP泥浆在洞庭湖区桩基旋挖钻施工过程把控重心,实践证明PHP泥浆效率高,成效好,值得推广应用.
Abstract： Combined with the construction of Dongting Lake area, this paper introduces the selection of PHP mud material, mud proportion, preparation method, mud index and application effect, mainly discusses the PHP mud in the construction process of pile foundation rotary drilling in Dongting Lake area, and proves that PHP mud has high efficiency and good effect, which is worth popularizing and applying.
关键词：旋挖钻;桩基;PHP泥浆
Key words： rotary drilling;pile foundation;PHP mud
中图分类号：U445.55+1文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）08-0167-03
0 引言
近年来高速公路发展快速,桥梁桩基技术日新月异,桩基施工的设备层出不穷,平原地区现在基本都在采用旋挖钻设备进行桩基施工,不过该钻机成孔快,但是在遇到地质情况较差时施工成果并不是很好.为把旋挖钻应用界限扩展、普及该钻机的施工效果,湖南省益阳市南益七标在洞庭湖比较有特色的地形环境下对旋挖钻钻进桩基采用的泥浆深入研究,通过数次检测、实际试验,探索得出在类似地区适宜旋挖钻生产所需的PHP泥浆.
1 工程简介
南益高速公路第7合同段地处湖南省沅江市南咀镇,路线起讫桩号为K40+398.96～K50+514.397,全长10.115km.南洞庭特大桥为南益高速公路的控制性工程,位于洞庭湖区,在S204茅草街大桥下游3.1km处,该桥处于淞里洪道、齿类洪道和沱江、藕迟河南支、南茅河道等河道汇集处,水面开阔.大桥终点属于平原低丘区,河漫滩宽约500m不等,地面高程30～35m.河漫滩洪水期间均会被淹没.南益7标负责施工：（87.95m+2×140m+85）连续箱梁+（9×45m）连续T梁+（23×25m）连续T梁,长1439.12m,桩基共计185根,总长8627m,最长桩基为93m.桥梁桩基地层分部分别从高至低如下：1.2-4.5m淤泥质粉质黏土、0.8-11.7m粉砂、15.8-27.5m细砂、0.9-2.3m卵石、2.0-25.7m全风化泥质板岩、2.3-32.m强风化板岩、18.2-22.3中风化泥质板岩,底层情况非常丰富,并且水位较高.
2 旋挖钻桩基施工工艺
场地整平→测量放样→埋放护筒→旋挖钻就位→钻头准确定位后开钻→钻头盛满钻渣后缓慢、匀速提至孔外倾倒→旋挖钻转至原位下放继续钻进→完成钻孔→成孔检查、清孔、实测→钻机撤出→安设钢筋笼→下导管→复测孔深→混凝土灌注→拔护筒后回填,成桩.现场平整的时候开挖泥浆池、拌制泥浆.以下详细介绍泥浆配制的过程.
3 泥浆拌制
3.1 现场准备
根据现场实际,在适宜的地点按照每4-6桩位挖设一个泥浆池以及一个沉淀池,两池之间保持不小于3m的距离,池的容积应该超出负责的最大桩基体积的1.5倍,两池四边安装1.2m的安全护栏,并设警示标志牌,安装红色警示灯在夜间应用;选择专用泵、软管将PHP泥浆送到施工桩基的护筒中,后把钻渣由桩基中运至沉淀池内,钻渣沉淀在底部后泥浆再流到泥浆池中完成了再循环采用,实施的时候废除的钻渣用适合的车辆配合相关机械运载到相应地点实行沉淀过滤处置;用砂浆或者塑料布等在泥浆池的底层以及周边进行隔断处理,确保泥浆不渗漏,确保污水不影响到地下水.
3.2 泥浆指标
旋挖钻成孔时不用泥浆循环和悬浮的渣滓,泥浆仅可在孔壁上变为泥浆薄膜对孔壁进行隔离防护,预防孔壁出现塌陷,而膨润土泥浆却有容重轻、黏性高、含砂比例少、失水少、稳固能力强等优处,因此在制备的时候尽量选取钙质膨润土制备低容重的泥浆.对泥浆的配合比、以及性能指标如表1.
3.3 原材料
①土：膨润土;②纯碱：碳酸钠（Na2CO3）（是带钠膨润土,则不需碳酸钠）;③烧碱：氢氧化钠（NaOH）;④PAM：聚丙希酰安,份子量高于300万（并不一定要大,沅江位置基本在800万上）;⑤水：尽量按照饮用水的标准.
3.4 泥浆配制比例
①1升PHP漿液的物资数量见表2.1立方米膨润土泥浆掺入控制在5-10L的PHP浆液.
②验证各项泥浆的密度所要水量G及要土量W（如表3）.
3.5 泥浆制备操作
3.5.1 膨润土（预水化粘土）
一般膨润土基本为钙基土,应用时必须将它改变成钠基土（注：所购买的膨润土需调查清楚成分中是否含有纯碱（为碳酸钠）,如果有纯碱,那么在采用过程中就不能再继续添加纯碱,其对于泥浆的pH值有明显的作用,需预防含碱超量;如果不含纯碱,在制备泥浆的时候则依照实际情况告知试验室,要求试验室依照实际状况盐酸掺入纯碱的具体数量）.开始造浆时,首先依照配合比储备物资,制备完成之后,需要保证浸透24小时以上,形成基准泥浆.
3.5.2 PAM的水解
聚丙希酰安中的水解,在聚丙希酰安水解的时候,采用热水将其搅拌化解、溶解（则：把凉水加热到高于95℃,随后在设置量的烧水内添加烧碱〈NaOH〉,在烧碱匀速搅拌融化后,最后再添加定量的聚丙希酰安,需注意一边添加一边搅拌,直到全部溶解）,溶解完成之后继续保持大约60℃的恒温,再次加热24小时以上,此溶液为PHP浆液.
3.5.3 PHP浆液在基准泥浆中的掺量
1立方米膨润土泥浆中加入的PHP浆液控制在5-10L,首先缓慢均匀加入5L,严禁一下子加入,搅拌均匀,然后对所需指标进行检验,指标满足要求后可以使用,如果指标不满足要求则需再加入PHP缓慢均匀搅拌,完成后继续检验泥浆指标,直至各项指标满足要求方可.
3.6 制浆装置要求
①膨润土泥浆制浆设备;
②PHP浆液的制浆设备,必须自带满足加热需求的装置;
③计量设备;
④试验设备：一台旋挖钻均需协配一套泥浆设备（容重计、含砂量测定仪、粘度器）;
⑤除砂装置（桩基内流出的泥浆必须严格净化,方可循环使用）.
4 旋挖钻采用PHP泥浆成孔
现场准备就绪后开始旋挖作业,钻头需对准测量队测定的位置,为了保证准确测定钻孔时的实际深度,必须将旋挖钻里面显示的已挖孔深归零,随后根据现场工人的协助指挥匀速启动钻孔.钻进的时候不仅需要人工采用测绳等辅助工具严格把控钻孔实时深度以及进度,而且旋挖钻操作人员需随时对已钻桩孔的垂直度采用自带的垂直度自动检测装置进行检验,如果出现有差别,根据情况进行纠正,必须保证桩孔的合格.
旋挖钻钻孔初期应在控制钻速的情况下匀速钻孔,根据现场实际情况,旋挖钻主钢丝绳的牵引力必须达到所牵引的器具总重的1.3倍或以上,在确保生产安全的基础上尽可能保证稳定作业、减小偏差.当出现粉质黏土、淤泥质粉质黏土层的时候,作用力调整为适中,钻速调整为快速,一次的钻进深度不宜超过半米.因砂土、全风化岩、强风化岩等稳定性差,在钻孔时如果操作不当容易出现塌孔的现象,所以当出现风砂、细砂、强风化尼质岩层、强风化板岩层的时候,作用力变强,钻速调整为慢速,一次的钻进深度不宜超过0.4m,在确保生产安全的基础上增加孔内泥浆含量,增厚孔壁,最大限度的减小塌孔可能性.
钻具上提的时候,与孔壁当中的泥浆会较以往加速,会冲刷孔壁,可能会出现负压的问题,如果是砂砾层的话很容易因提速过快破坏护壁而出现塌孔,所以不管是提升还是下方钻头,都要求掌控在不超出30cm/s的速度缓慢并且匀速进,行以避免发生危险.
在钻孔过程中PHP泥浆的各项性能指标将对成孔后的质量产生直接影响,所以控制好钻进过程中的PHP泥浆性能尤为重要.准确把控好钻孔的速率、时刻留意孔内状态时现场技术员的一项重要职责,发现缺浆时尽快组织补浆,以保证泥浆高度,除此之外,还需检查入孔PHP泥浆的各项性能指标是否合格,以确保孔内的PHP泥浆质量满足要求,现场以如下几个指标检测为主：密度、粘度、含砂率及pH值,每次检测完成后及时在记录本准确填写数值,并按期上报保存,在试验室的配合下经常对PHP泥浆胶体率进行试验检测.
PHP泥浆与普通泥浆入孔方式相同,一般采取泵送的方法,为避免过程中塌孔、确保成孔质量,PHP泥浆的高度在高过地下水标高的前提下,低于护筒顶标高30cm左右即可.PHP泥浆的主要指标根据地层状态应以动态变化.不定期将从孔内取出的钻渣样品与两阶段施工图中提供得地质材料进行比对,如果发现有与两阶段施工图存在偏差的现象,立即停钻,及时联系设计单位并检查其结构,依照检查结果对PHP泥浆的指标进行调节,同事增加对PHP泥浆的观测频率.
钻孔过程中,如果出现意外必须停止钻进时,在确保垂直的情况下将钻头匀速、缓慢提起,同时适时检测PHP泥浆的含量,并经常对该孔的四周地表进行检查,预防出现孔壁塌孔的可能.
5 旋挖钻完成桩基后的成效
南益高速公路第7合同段负责施工的南洞庭特大桥,陆上桩基础采用旋挖钻机、PHP高性能泥浆护壁成孔,位于池塘、河道水域中的桩基础采用筑岛法转化为陆上施工方法,采用旋挖钻机、PHP高性能泥浆护壁成孔.自2015年9月初启动至2016年1月份,依照流水施工的原则组织作业,项目成功生产共计185根桩基.1台旋挖钻机1天能完成直径1.6m孔深50m桩基2根,直径2.2m孔深60m桩基1根.选择PHP高指标泥浆生产速率快,完成成效好,就算有分支黏土、泥沙质粉质黏土、粉砂、细砂、全风化泥质板岩、强风化板岩层也没有出现塌孔、缩颈现象.在其他检测单位检测后,185根桩基是Ⅰ类桩.
6 结语
在桥梁桩基施工中旋挖钻已比比皆是,PHP高指标泥浆的加入,让旋挖钻施工桩基的应用规模更普及,通过南益高速公路第7合同段负责施工的南洞庭特大桥桩基施工实例介绍,为洞庭湖区域类似地层情况采用旋挖钻作业的公路桩基提出可借鉴资料.
参考文献：
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[3]谭祖军.桥梁超范围钻孔灌注桩施工中PHP泥浆的作用[J].交通世界,2012.
总结：归纳上文，该文是适合不知如何写区域方面的洞庭湖专业大学硕士和本科毕业论文以及关于洞庭湖论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
区域引用文献:
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