1、大直径深孔钻孔灌注桩泥浆配合比试验摘要目前我国交通建设工程以前所未有的速度发张，出现桥梁结构跨度不断刷新，基础桩直径深度随着结构承载要求也越来越大。本文结合广西壮族自治区柳州市某跨河特大桥桩基础岩溶地质情况，现场取样结合实验室试验的方法取得用于工程实际的大直径深孔钻孔灌注桩泥浆的实用型配合比，应用于工程中，大大提高了清空效率，保证工程施工顺利进展。 关键词大直径深孔灌注桩高性能泥浆配合比试试验 中图分类号： C33 文章标识码：A 文章编号： 一、试验目的 广西壮族自治区柳州市某跨河特大桥桩基础为大直径、深孔钻孔灌注桩，对泥浆的要求较高，为了配置满足施工要求的高性能泥浆，保证钻孔桩施工的进度和
2、质量要求。 二、试验项目、仪器配置和人员 （1）主要试验项目为：泥浆比重（又称相对密度） 、含砂率、粘度、胶体率（又称稳定性）和 PH 值，见图片 1。 泥浆指标要求见表 1。 表 1 泥浆性能指标一览表 （2）主要试验仪器为：泥浆比重计、含砂率计、粘度计、100ml 量杯、PH 值试纸、电子计重秤（见图片 2） 。 （3）试验人员 试验人员：中国机械工业建设集团有限公司聂延征、杨三元 三、取样 取样用原材料，主要包括水、膨润土、纯碱 Na2CO3 等配制高性能的泥浆。水取于柳江之中，膨润土为 2010 年 1 月 15 日进场膨润土随机抽取一袋（约 50） ，纯碱采用施工用工业纯碱。 四、泥
3、浆指标测定方法 （1）相对密度用泥浆相对密度计测定泥浆的相对密度，其具体方法是将要测量的泥浆装满泥浆杯。加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆置于水平状态（即气泡置于中央） ，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。 （2）粘度工地采用标准漏斗测定泥浆粘度，用两端开口量杯分别量取 200ml 和 500ml 泥浆，通过滤网滤去大颗粒后，将泥浆 700ml 均注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，充满 500ml 量杯所用时间（s）即为所测泥浆的粘度。 （3）含砂率 工地采用含砂率计测定泥浆含砂率。量测时按要求将泥浆加入含砂率计泥浆高度，然后注水至水高度线，搅拌均匀倒入滤网中稀
4、释，滤出物即为孔内泥浆沉淀物，然后将沉淀物倒入含砂率计中按刻度读出的读数及为泥浆的含砂率。 （4）胶体率胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能，又称稳定性。其测定方法：可将 100ml 的泥浆放于干净量杯中，用玻璃盖上，静置 24h后，量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100ml-（水+沉淀物）ml 的值即为胶体率。 （5）PH 值 PH 值即为测定泥浆的酸碱度，取试纸进入泥浆之中，半秒后取出试纸与标准色板进行比较，即得 PH 值。 五、配合比试验方法和要求 （1）依据人民交通出版社桥涵施工百问和公路桥涵施工技术规范实施手册 ，配制高性能泥浆的主要原材料参数如下： a膨润
5、土为水质量的 6%8%； b碳酸钠为膨润土质量的 0.3%0.5%； （2）试验方法 分别取一定量的水，然后根据资料分别加入 6%、7%、8%的膨润土搅拌 15min 左右，形成三个试验样品，对三个样品的泥浆指标进行测量。按性能较好的两个配比，重新取水加膨润土搅拌均匀，然后取膨润土质量 0.3%0.5%之间的纯碱各两份分别于配置好的两份泥浆搅拌搅拌15min 左右，共形成四份泥浆，对四份泥浆样品的指标进行测量，最后取性能较好的一份泥浆配比作为施工参考配合比。 假如最后试验的泥浆指标值不能满足要求，就对膨润土和纯碱量进行适当加大，直至调出满足要求的配合比为止。 （3）试验要求 a.试验过程中各样
6、品必须标示清晰、准确； b.试验记录必须准确、详实，留存原始资料和影像； c.泥浆指标测量必须规范、全面； d.试验必须遵循客观、严谨、求实、切合实际的原则。 六、试验结果 （1）加入膨润土后三份泥浆配合比参数和指标 表 2 三份泥浆配比参数及指标一览表 （2）加入膨润土和纯碱后四份泥浆配合比参数和指标 表 3 四份泥浆配比参数及指标一览表 选用样品 3 作为理论泥浆配合比，因配制泥浆指标除含砂率外均较小，因此只作为理论配合比，并对样品 3 进行胶体率试验。理论配合比试验泥浆指标远小于施工要求，因此对膨润土和纯碱量进行加倍试验。 （3）对膨润土和纯碱量加倍试验后泥浆配合比参数和指标 表 4 加
7、倍泥浆配比参数及指标一览表 考虑实验时间较短情况下原材料效能未能充分发挥，建议选用 2 倍理论配比即样品 1 的配合比作为施工参考配合比。 七、试验误差分析和结果评定 （1）试验误差分析 a.仪器误差仪器误差主要有电子秤称量误差和泥浆粘度计的测量误差。电子称为 ACS-A 型电子计重秤，最小称重为 1g，然后采取秤 1g 人为分份的办法，增大了试验误差。泥浆粘度计测量水粘度标准值为 15s，实测 15.9s，粘度测量亦存在较大误差。 b.人为误差泥浆配制时存在原材料外泄和泥浆指标测量时的泥浆损耗，仪器管壁水渍未清洗干净等人为因素致使试验结果存在一定误差。 c.误差评定在实验室条件下产生的误差可
8、以满足现场施工要求。 （2）试验结果评定 a.根据试验结果来看，进场的膨润土质量不好，建议生产厂家提供一份产品说明书。直至膨润土量加 2 倍、3 倍后，测量的泥浆指标才与要求基本相符； b.试验中各原材料未能充分拌和存在不能完全发挥效能的情况，试验室已留存 1 倍和 2 倍制备好的泥浆，待充分发挥效能后测定； c.依据试验结果建议现场施工配比采用如下，水：膨润土：纯碱=1：0.16：0.001；另推荐经验配合比，水：膨润土：纯碱=1：0.12：0.0006； d.现场制备泥浆时建议添加外加剂，试验中外加剂采用纯碱Na2CO3，在纯碱使用困难时也可用石灰粉 Ca(OH)2 代替。 八、试验影像 图片 1 主要试验设备及原材料 图片 2 电子秤 九、参考文献 1. 建筑工程施工手册 中国建筑工业出版社 编著 2003 年 9 月 2. 公路桥涵施工技术规范实施手册田克平 人民交通出版社 (2011 版) 3. 桥涵施工百问张俊义人民交通出版社 (第 2 版)
