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泥浆指标控制与沉渣厚度的关系研究摘 要:本文结合天津地铁3、6 号线换乘站北站站地连墙工程,针对施工中泥浆的性能指标与成槽时沉渣厚度进行统计研究,找出泥浆指标与成槽沉渣之间的关系,为类似地质条件下的地连墙施工提供数据参数,更好的指导地连墙施工,对有效的控制地连墙施工安全与质量具有重要的意义。本工程采用液压抓斗成槽机进行成槽施工,采用人造泥浆进行护壁,是目前地连墙施工的常规施工工艺。施工过程中通过控制泥浆指标来控制成槽后的沉渣厚度,对保证成槽质量,保证混凝土浇注质量与安全起到关键的作用。关键词 :地连墙 ; 泥浆指标 ; 沉渣厚度随着城市建设的不断发展,地下空间的开发和利用越来越得到重视,深基坑施工也在不断的发展和完善,地下连续墙作为深基坑维护结构的重要形式,被广泛的应用。地连墙作为维护结构的重要组成部分,主要有挡土、挡水、抗渗、承载上部结构荷载、减少基础附加应力等作用,地连墙施工质量被高度重视。成槽施工是控制地连墙施工质量的关键,能控制地连墙露筋、渗水、夹泥、平整度差等质量问题,而泥浆制备又是保证成槽质量的重要工艺,因而控制泥浆的各项指标,对提高与控制地连墙质量具有重要意义。沉渣作为成槽施工与混凝土浇注施工控制的关键指标之一,也与泥浆的指标与性质具有重要关系,是本文研究重点。地连墙施工主要采用膨润土泥浆,主要成分为:水、膨润土、外加剂。天津地铁3、6 号线换乘站北站站地连墙工程使用的是膨润土泥浆,主要成分为:水、膨润土、纤维素、纯碱。膨润土泥浆与原土造浆相比具有泥浆性质稳定、方便控制、成槽质量有保障等优点,本文结合天津地铁3、6 号线换乘站北站站地连墙工程实际施工参数,总结出泥浆指标控制方法和沉渣控制的关系,为今后类似工程提供借鉴。1 工程地质情况根据地质报告可知,工程场地表层为人工填土层,填土层下部分布有零星的新近沉积层,新近沉积层下部依次分布各陆相层及海相层。勘察揭露地层层序自上而下依次见表1。通过地质报告可知,本工程地质情况下,以粘土、粉质粘土为主,局部含沙及其他土质,因此本工程泥浆指标按粘土类型控制,遇砂性土质按砂性土控制标准钻孔。2 配合比2. 1 配合比确定本工程成槽施工采用膨润土进行泥浆护壁。泥浆制备的主要材料: 水、膨润土、纤维素、纯碱,本工程施工前对泥浆进行试配,对泥浆各项指标进行检测,试配泥浆配合比为水87. 4% 、膨润土12% 、碱 0. 5% 、纤维素0. 1% ,经检测泥浆各项指标稳定,符合施工要求。2. 2 各成分作用2. 3 指标取值范围3 泥浆指标与沉渣厚度的关系3. 1 比重与沉渣的关系现场抽测10 片地连墙在成槽结束后,检测槽内泥浆比重( 以泥浆比重从小到大排序) ,分别在 0. 5h、1h、1. 5h 、2h、2h 后的沉渣厚度,随着时间的增加沉渣厚度变化具体如表5。从表5 可知,泥浆比重的大小,对沉渣厚度有一定影响,泥浆比重大,沉渣厚度相对较大,但不是决定沉渣厚度的主要原因。泥浆比重能够影响沉渣稳定的时间: 泥浆比重大,沉渣厚度稳定的时间长,泥浆比重小,沉渣厚度稳定的时间短,且在2h 内沉渣厚度趋于稳定。3. 2 粘度与沉渣的关系根据表5 中相同槽段检测的泥浆粘度( 以泥浆粘度从小到大排序) ,随着时间的增加沉渣厚度变化具体如表6。从表6 可知, 泥浆粘度的大小, 与沉渣厚度没有直接关系,但是泥浆粘度的大小,能够影响沉渣稳定的时间。泥浆粘度大,沉渣厚度稳定的时间长,泥浆粘度小,沉渣厚度稳定的时间短,且在2h 内沉渣厚度趋于稳定。3. 3 含沙率与沉渣厚度的关系根据表5 中检测的10 片地连墙成槽后泥浆的含沙率( 以泥浆含沙率从小到大排序) ,随着时间的增加,沉渣厚度的变化具体如表7。从表7 可知,沉渣厚度的大小与含沙率的大小有直接关系,沉渣厚度主要决于成槽后泥浆的含沙率。泥浆含沙率高,沉渣厚度大; 泥浆含沙率低,沉渣厚度小。3. 4 pH 与沉渣厚度的关系根据表5 中检测的 10 片地连墙成槽后泥浆的pH,随着时间的增加,沉渣厚度变化如表8。从表8 中可知,在pH 合格范围内,随着pH 的增加,沉渣厚度与稳定时间呈无规律变化,对沉渣厚度无影响。在以上泥浆的4 项指标中,可以发现,pH 对成槽后的沉渣形成及厚度无明显影响,比重、粘度、含沙率是影响沉渣形成及厚度的主要因素,其中含沙率是沉渣厚度的决定性因素,比重与粘度影响沉渣的形成与稳定时间。4 结语在成槽施工中,沉渣过厚,影响成槽深度,造成成槽施工质量不合格,此外,沉渣过厚,在混凝土浇注过程中,混凝土液面顶部容易产生厚沉渣或稠状浆体,使混凝土很难克服沉渣或稠状浆体重量,造成混凝土灌注困难或将沉渣推向两侧,造成夹泥现象,严重影响施工质量。通过本文实际数据分析可知,泥浆比重与泥浆粘度是影响沉渣厚度与形成速度的主要两大因素,与沉渣厚度与形成速度成正比,因此在施工中,在满足成槽施工安全、质量的前提下,要控制成槽后的泥浆比重与粘度,使得成槽后的沉渣在短时间内稳定,便于最快时间内进行清槽施工,缩短工序衔接时间; 另一方面,含沙率作为决定沉渣厚度的决定因素,对施工质量具有重大影响。因此施工过程中,成槽后,要严格控制泥浆的含沙率,最大限度的控制沉渣厚度,保证施工质量。通过本文的数据分析,希望能够为类似地质条件下施工的地连墙工程提供技术依据,不断的优化施工工艺,共同推动对地连墙施工的质量控制与管理。参考文献 :1 GB50299 1999,地下铁道工程施工及验收规范 . 2003.
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