[发明专利]一种跨海桥梁钻孔桩钻孔施工所用的泥浆及其造浆方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种跨海桥梁钻孔桩的钻进过程中所使用的泥浆及其造浆方法。

背景技术

在桩基钻孔施工中，由于泥浆比重大于水的密度，故桩护筒内同样高的水头，泥浆的静水压力比水大。在静水压力的作用下，泥浆可作用在钻孔四周的孔壁上形成一层泥皮，以阻隔孔外渗流，保护孔壁免于坍塌。此外，泥浆还起悬浮钻渣作用，它能使钻渣顺利排除，使钻进速度正常。但跨海大桥或码头的桩基地质复杂、桩径大、桩身长，在海上进行钻孔桩钻孔施工时，由于受涨落潮水的影响，冲淤交互进行，要求钻孔所用的泥浆具有高稳定性和良好的抗渗性能，才能保证桩基施工有良好的成孔效果，通常采用的普通黄泥、膨润土等造浆材料，在海水及海泥的作用下很快就发生化学变化，胶体发生变性，形成沉淀，泥浆相对密度和钻度达不到要求，甚至发生水、泥分离现象，桩孔上部泥浆很快沉淀成为清水，而无法形成泥皮保护孔壁，在施工中容易造成孔壁坍塌，影响施工进度甚至危及施工安全。另外，大桥主桥桩位普遍离海岸远，难以构建大型泥浆池，如果利用通常的造浆方法，不仅淡水消耗量大，船舶和汽车运输费用高，而且容易对环境造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种跨海桥梁钻孔桩的钻进过程中所使用的泥浆，在钻孔桩钻进过程中形成高稳定性和良好抗渗性能的泥浆护壁，保证钻孔桩的钻进速度，避免钻孔桩的塌孔。

本发明的另一目的，在于提供一种跨海桥梁钻孔桩的钻进过程中所使用的泥浆的造浆方法，能充分利用现有的海上资源，环保节约。

为实现上述目的，本发明提供的一种跨海桥梁钻孔桩施工所用的泥浆，其特征在于，包括如下组分：

海泥13.5-16.6％，海水81-83％，泥浆外加剂0.15-0.2％，膨润土1-3％，纯碱0.4-0.5％，其中所述的百分比为重量百分比。

上述泥浆外加剂可采用CMC(Carboxymethylcellulose，羧甲基纤维素钠)或PAC(Polyaluminium Chloride，聚合氯化铝)

为实现上述目的，本发明还提供一种钻孔桩的钻进过程中所使用的泥浆的造浆方法，其工艺步骤如下：

(1)先将泥浆外加剂和纯碱搅拌均匀，形成泥浆外加剂和纯碱的综合料；

(2)在搅拌机中加入膨润土后加入上述泥浆增粘剂和纯碱的综合料搅拌均匀；

(3)然后加入海泥，把搅拌机调到低速挡，边搅拌边缓慢加入海水，先低速搅拌3-5分钟，再换高速搅拌10-15分钟，使各种原材料得到完全分解融化。

进一步，本发明的造浆方法，也可在上述步骤(3)中，低速搅拌3～5分钟后，先停机，把掉在搅拌叶上的材料刮进搅拌器中，再低速搅拌10～30秒后，换高速搅拌10～15分钟使各种原材料得到完全分解融化。

采用本发明获得的钻孔桩泥浆，保证了钻孔桩的钻进速度，桩基成孔质量比较好，成孔后能快速清除孔底的沉淀物，在桩基成孔后经过36～40h还能保持孔壁泥皮护壁非常稳定，避免了钻孔桩的塌孔，孔底沉淀也较少，尤其适用于大孔径(2.5m)以上的钻孔桩。本发明的造浆方法，充分利用了现有的海上资源，节约环保，防止环境被二次污染。

具体实施方式

以下通过实施例，对本发明的跨海桥梁钻孔桩钻孔施工所用的泥浆及其造浆方法进行说明。

实施例1：取海泥300kg，海水1500kg，CMC 3kg，膨润土24kg，纯碱8kg。先将CMC或PAC和纯碱搅拌均匀；在搅拌机中加入膨润土后加入CMC或PAC和纯碱的综合料搅拌均匀；然后加入海泥，把搅拌机调到低速挡，边搅拌边缓慢加入海水，低速搅拌3～5分钟，换高速搅拌10～15分钟使各种原材料得到完全分解融化，形成本发明的钻孔桩泥浆，密度为1835kg/m3，将上述所得的材料直接进行桥梁钻孔桩钻孔施工即可。

实施例2：取海泥250kg，海水1500kg，CMC3.5kg，膨润土50kg，纯碱8.5kg，先将CMC或PAC和纯碱搅拌均匀；在搅拌机中加入膨润土后加入CMC或PAC和纯碱的综合料搅拌均匀；然后加入海泥，把搅拌机调到低速挡，边搅拌边缓慢加入海水，低速搅拌3～5分钟，换高速搅拌10～15分钟使各种原材料得到完全分解融化，形成本发明的钻孔桩泥浆，密度为1812kg/m3将上述所得的材料直接进行桥梁钻孔桩钻孔施工即可。