摘要：厄瓜多爾國巴巴奧約河大橋進(jìn)行樁基施工時，遇到大量的粉土、砂質(zhì)層，在缺乏造漿材料的情況下，泥漿含砂率隨著鉆孔深度而增加，因此泥漿質(zhì)量極差，排渣困難，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。通過分析和摸索，針對以上的實際情況采用了泥漿凈化措施，提高排渣效果，改善泥漿的質(zhì)量，確保鉆孔質(zhì)量和施工進(jìn)度。這些處理措施對粉土、砂質(zhì)層樁基鉆孔施工具有一定的參考價值。
　　關(guān)鍵詞：粉土、砂質(zhì)層鉆孔樁泥漿凈化設(shè)備應(yīng)用
　　
　　1、工程概況
　　巴巴奧約河大橋工程位于厄瓜多爾瓜亞斯省杜蘭市，橋位離太平洋入海口約80km，河面開闊，河水受海水潮汐變化影響，每日河水最高潮位與最低潮位相差約3m，河床沖淤變化較頻繁，斷面有沖有淤。
　　該橋水位不深，不通航。橋梁部分長2185米,其中主橋長1975米,引橋長210米，上部構(gòu)造為3×30+50+25×75+50+4×30，其中引橋下構(gòu)為樁柱式基礎(chǔ)，上構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；主橋上構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。全橋共有樁基166根,設(shè)計為摩擦樁，橋臺樁基直徑0.8m，共12根，引橋樁基直徑1.0m，共30根，過渡墩樁基直徑1.2m,共20根，大橋主墩樁基直徑為2.5m，共104根。最大設(shè)計樁長在主橋處,為62.7m。樁基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號為f′c=35MPa，水中樁基鉆孔全部采用回旋鉆機施工。
　　根據(jù)初步地質(zhì)勘探資料揭示，岸上橋位處地質(zhì)剖面自上而下依次為密實砂質(zhì)礫石回填、黃褐色粘土、帶淤泥的細(xì)砂、硬粘土、灰綠色砂質(zhì)粘土和硬粘土結(jié)合層、砂質(zhì)粘土、粗砂層及非常密實的砂礫及細(xì)砂層；水中橋位處地質(zhì)剖面自上而下依次為帶淤泥的細(xì)砂、灰綠色砂質(zhì)粘土和硬粘土結(jié)合層、硬粘土、有機土、砂質(zhì)粘土、帶淤泥的細(xì)砂、粗砂層及非常密實的砂礫及細(xì)砂層，各層在全橋不連續(xù)，間斷相錯分布。以14#樁基位置地質(zhì)鉆探孔作為參考，從地質(zhì)柱狀圖資料可以看到，粘土層總厚度較小，在地層中間隔出現(xiàn)，粉土和砂質(zhì)層較厚。
　　                      
　　
　　2、施工現(xiàn)狀
　　該橋進(jìn)行樁基施工時，由于樁孔內(nèi)粘性土層厚度很小，依靠樁孔內(nèi)粘性土造漿極為困難，而且項目無法在當(dāng)?shù)刭徺I到合適的造漿材料，周邊地區(qū)可開采的粘性土也極少，在缺乏造漿材料的情況下，泥漿質(zhì)量無法滿足項目樁基施工需要。自從樁基開鉆以來，經(jīng)常遇到泥漿含砂量大，鉆頭磨損大，鉆進(jìn)困難，樁基底部細(xì)砂沉渣層超厚的現(xiàn)象。特別是水中2.5m直徑樁基，樁基成孔后沉渣層嚴(yán)重超厚，耗費的排渣時間長，清孔困難，甚至經(jīng)歷數(shù)次清孔仍難以滿足施工規(guī)范要求，嚴(yán)重影響樁基施工進(jìn)度和質(zhì)量。另外，樁孔長時間清渣也會造成擴孔系數(shù)大，甚至塌孔等現(xiàn)象。
　　為改善泥漿質(zhì)量，提高排渣效果，保證樁基施工質(zhì)量，項目部通過加入部分膨潤土和纖維素來適當(dāng)調(diào)節(jié)泥漿指標(biāo)，但實際效果并不明顯，隨著鉆進(jìn)深度的增加，泥漿質(zhì)量也很快下降，所以整個鉆進(jìn)過程需要不斷檢測和調(diào)節(jié)，費時費力，投入成本較大。
　　3、原因分析和處理措施
　　由于泥漿含砂率高和樁基排渣問題長時間不能解決，項目不得不重新分析并考慮制定新的對策，以確保排渣效果達(dá)到預(yù)期目的。針對目前采用的施工方法，確定樁基排渣困難的主要原因有以下幾點(對比表)：

                          
　　從以上分析可以看出，泥漿質(zhì)量是決定性因素，在每一個工序環(huán)節(jié)都能體現(xiàn)出來。因此，徹底解決泥漿質(zhì)量問題才是根本，在每次泥漿質(zhì)量的檢測中，泥漿含砂率一直居高不下，這正是排渣效率不高，導(dǎo)致沉渣厚度大的直接體現(xiàn)。既然沉渣成分主要是細(xì)砂沉淀的情況，那么最有效有段應(yīng)該是排出這些懸浮在泥漿中的細(xì)砂，一來可以減少沉渣，二來可以改善泥漿質(zhì)量。若依靠泥漿自身循環(huán)來沉淀，不但需要的排渣時間長，效果不佳，而且容易出現(xiàn)二次沉渣。因此，最好的方法就是以強制性方式排渣，這樣既可以達(dá)到排渣和改善泥漿質(zhì)量目的，又可加快施工速度，而強制性方式最直接就是采用機械設(shè)備。針對以上分析，項目選擇了湖北宜昌黑旋風(fēng)2X-200(250)泥漿凈化裝置，該設(shè)備主要特點有以下幾點：
　　1、整機處理污漿能力大，達(dá)到200m3/h(250m3/h)，凈化除砂效率高，分離粒度d50=0.006mm；
　　2、操作簡單的振動篩故障率低，安裝、使用及維護(hù)方便，運轉(zhuǎn)噪管低、能耗低、節(jié)能效果顯著，有利于改善工作環(huán)境；其直線振動方式使篩分出來的碴料具有很好的脫水效果；可調(diào)節(jié)的振動篩激振力、篩面角度及篩孔尺寸使其在各種地層均能保待良好的篩分效果，可適應(yīng)于各種鉆機在不同地層的造孔進(jìn)尺。
　　3、耐磨蝕的離心式渣漿泵具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、通用化程度高、運轉(zhuǎn)可靠及裝拆維修方便等
　　特點；較厚的承磨件及配重型托架使其適于長期輸送強磨蝕、高濃度的渣漿口
　　5、水力旋流器具有極佳的泥砂分選指標(biāo)。材質(zhì)耐磨、耐腐蝕、重量輕．因此具有操作調(diào)整方便、耐用經(jīng)濟的特點，適于在惡劣工作條件下長期免維護(hù)使用；
　　6、液位自動平衡裝置不但能保持儲漿槽液而穩(wěn)定，還能實現(xiàn)泥漿重復(fù)處理，進(jìn)一步提高凈化質(zhì)量。
　　為檢驗?zāi)酀{凈化裝置的工作效果，我們選擇了P13-2樁基清孔階段的泥漿質(zhì)量進(jìn)行對比，泥漿凈化前后檢測數(shù)據(jù)如下表：
　　泥漿含砂率及沉淀層檢測表
　　樣品來源: P13-2     

                             
　　在采用泥漿凈化裝置前，每個樁孔次清孔時間不少于6個小時，甚至一個樁孔多次清孔后沉渣厚度仍不能滿足施工規(guī)范要求。使用2X-200(250)泥漿凈化裝置后，排渣效果顯著，泥漿含砂率明顯降低，泥漿質(zhì)量指標(biāo)良好，清孔時間大大縮短，清孔后的二次沉淀極少，清孔質(zhì)量得到保證，同時泥漿的回收利用率也大大提高。
　　                      
　　                                             2X-200(250)泥漿凈化裝置工作狀態(tài)
　　后續(xù)的樁孔施工在鉆進(jìn)過程中均使用2X-200(250)泥漿凈化裝置處理，每一根樁孔用泥漿凈化裝置處理2~4次，每次持續(xù)1~2小時左右，即可保證排渣效果。通過泥漿凈化裝置使困擾多時的泥漿凈化和排渣問題得到很好解決。
　　4、總結(jié)
　　實踐證明，對粉土、細(xì)砂地質(zhì)層的樁基鉆孔施工，使用泥漿凈化裝置處理含砂率高的泥漿，其效果顯著，不但提高了鉆樁過程的進(jìn)尺速度，減少鉆頭的磨損，改善泥漿質(zhì)量，提高泥漿回收率，降低擴孔率和塌孔風(fēng)險，也能大大提高清孔效率，減少樁底沉渣，保證樁基施工的質(zhì)量。同時，也節(jié)省造漿材料和造漿時間，降低能耗，降低施工成本。
　　盡管使用泥漿凈化裝置能改善泥漿質(zhì)量，但是在樁基鉆進(jìn)施工過程中仍需要加強泥漿質(zhì)量檢測，及時補充好的泥漿或加入調(diào)節(jié)泥漿的外摻材料，使泥漿的比重、稠度和PH值等指標(biāo)始終保持一個比較穩(wěn)定的水平。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）
　　公路施工手冊《橋涵》人民交通出版社
　　《橋梁施工工程師手冊》人民交通出版社楊文淵編