地下连续墙重中之重之泥浆护壁

地下连续墙重中之重之泥浆护壁

刘海峰

刘海峰

中国建筑第二工程局有限公司上海火车站C1地块商办项目技术部

摘要：泥浆具有一定的密度，在槽内对槽壁有一定的静水压力，相当于一种液体支撑。泥浆能渗入土壁形成一层透水性很低的泥皮，有助于土壁的稳定性。泥浆具有较高的粘性，能在成槽过程中将土渣悬浮起来，避免了土渣沉积，同时也便于土渣随同泥浆排出槽外。

关键词：膨润土；护壁；携渣；配合比；质量控制指标

地下连续墙所用的泥浆不仅要有良好的护壁性能，而且要便于浇筑混凝土。如果泥浆膨润土的浓度不够，密度太小、黏度不大，则难以固壁、难以保证其携渣作用。但黏度过大，也会发生泥浆循环阻力过大、携带在泥浆中的泥砂难以去除以及灌注混凝土的质量难以保证弊病。另外泥浆应有一定的稳定性，保证在一定时间内不出现分层现象。因此泥浆制备和质量把控是地下连续墙质量的关键。[1]

一、泥浆制备

1、配合比设计

泥浆配合比及质量指标控制：槽壁开挖前，首先制备足够的优质泥浆待用。泥浆配合比根据所选用的原料先行试配，再检测各项指标，按检测的情况适当增加外加剂，改善泥浆性能，使之符合要求。粘土使用在工厂已加入纯碱的土粉来制浆，将CMC事先与水搅拌成液体，加入浆液。泥浆在循环使用过程中，配备专人检查和管理泥浆，保证泥浆质量，使各项指标达到规范要求：

新制泥浆配合比

土层类型膨润土（%）增粘剂CMC（%）纯碱Na2CO3（%）

粘性土8-100-0.020-0.5

砂性土10-120-0.050-0.5

2、制备方法

泥浆配置方法如下图所示。

泥浆配置方法图

将水加至搅拌筒1/3后，启动制浆机。在定量水箱不断加水的同时，加入膨润土粉、碱粉等外加剂，搅拌5min后，加入CMC液继续搅拌3min即可停止搅拌放入新浆池中，待静置膨化24h后使用。

二、泥浆循环

泥浆循环分为正循环及反循环两种。正循环施工法是从地面想钻管内注入一定压力的泥浆，泥浆压送至槽底后，与钻切产生的泥渣搅拌混合，然后经由钻管与槽壁之间的空腔上升并排出槽外，混有大量泥渣的泥浆水经沉淀、过滤、处理后再次利用；反循环法是将新鲜泥浆由地面直接注入槽段，槽底混有大量土渣在成槽过程中通过液压抓斗挖槽机挖走，成槽后槽底需进行清空换浆。

1.泥浆储存：根据工程规模及现场条件选择成品泥浆池或砌筑泥浆池，容积需满足施工使用及场地要求。

2.地下墙槽段开挖过程中，不断向开挖槽段中供给浆液。利用置于贮浆池中的泥浆泵将泥浆泵入开挖槽段中，保持槽段中泥浆液面高于地下水位0.5m以上。

3.循环池中的泥浆，一部分来自旧泥浆的再生处理，一部分为配制的新鲜浆液，新泥浆配制采用螺旋浆式搅拌机按配合比进行调配，生产能力为40m3/h。

液压抓斗成槽施工泥浆处理方式：旧浆液主要采用物理再生处理方式，即重力沉淀处理。在单元槽段水下砼浇筑过程中，利用泥浆泵将旧浆泵入沉淀池，经沉淀，浆液中的土渣粗粒沉淀到池的底部，较轻的浆液在上，流到循环池中。沉淀池中下部废浆、泥砂，用挖掘机清除或用泥浆泵抽入废浆池，泥浆车外运排弃。

4.在正常施工中，保证泥浆性能符合下列规定：比重1.05~1.25，粘度22~30S，含砂率＜7%，PH值8~11，在穿过松散透水、稳定性差的粉砂层时，适当提高泥浆比重，或者添加堵漏剂，增加泥浆粘度，提高泥浆悬浮砂粒的能力。

5.成槽清底结束后，测量距槽底1m处泥浆性能指标，如超过规范要求，则必须进行清槽置换，以达标泥浆替换超标泥浆。遇砂层等稳定性较差的地层，适当调整泥浆指标，以调整保证槽内压力平衡，从而保护槽壁。

6.回收的泥浆分不同部位予以处理。槽段内大部分泥浆可回收利用，对于距槽底10m以内的泥浆须先回收到沉淀池，使其砂粒充分沉淀，上部浆液排入贮浆池待用。对于距槽底5m以内泥浆排入废浆池，并及时外运。

7.泥浆管理

a.配备专人，负责原材料管理及泥浆质量监控。

搭建泥浆作业棚、原材料棚，避免膨润土受潮。

b.配备专人负责泥浆管理，外运等工作，防止泥浆泄漏，污染施工场地及周围环境。

泥浆配制、循环及处理主要机械设备及仪器详见机械设备表。

c.成槽过程中采用泥浆泵向槽内送浆，挖槽结束及刷壁、清基完成后，分别取槽内上、中、下三段的泥浆进行比重、粘度、含砂率和PH值的指标测定验收并填报隐蔽工程验收单。

d.当槽底泥浆比重＞1.2，粘度＞30S，含砂率＞7%时，应置换底部泥浆。

e.砼浇注过程中同样采用泥浆泵进行回收泥浆，回收泥浆性能符合再处理要求时，将回收泥浆抽入循环池，当泥浆性能指标达到废弃标准后，将回收泥浆抽入废浆池。

三、泥浆质量管理要点

泥浆制备及使用的关键点如下：

1.严格按照规范及方案要求进行泥浆的搅拌和制备，新拌浆液必须静置24h后方能使用。

2.泥浆由后台通过泵吸管路输送至成槽的槽段中。随着成槽深度的增加，泥浆也源源不断的输入，直至成槽结束。在输入过程中，严格控制泥浆的液位，保证泥浆液位在地下水位0.5m以上，并不低于导墙顶面以下0.3m，液位下落时要及时补浆，以防塌方。为保证前台与后台的呼应关系，整个过程采用对讲机进行联络，做到及时、准确、避免造成供应过多，浆液溢出导墙，或供应过少，浆液不足而造成土体塌落的情况发生。泥浆是循环利用的，在成槽施工中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量。为确保护壁效果及砼质量，应对槽段被置换后的泥浆进行测试，对不符合要求的泥浆进行处理，直至各项指标符合要求后方可使用。因废浆的产生，会造成整体浆量的减少，所以后台的浆量补充要及时跟上，避免浆量不足而影响施工进度。新的补充浆量在符合要求后方可使用；

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3.泥浆测试应符合下列规定：

1）循环泥浆应每天至少测试一次；

2）成槽完成，刷壁及清基后，应取槽段上、中、下三个部位处泥浆进行比重、粘度、含砂率和PH值的测定验收并完成记录。

4.对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理，用全封闭运浆车运到指定地点，保证城市环境清洁；

质量管理措施：

a.配备专人，负责原材料管理及泥浆质量监控。

b.搭建泥浆作业棚、原材料棚，避免膨润土受潮。

c.配备专人负责泥浆管理，外运等工作，防止泥浆泄漏，污染施工场地及周围环境。

d.泥浆制作所用原料应符合技术性能要求，制作时，应严格执行试验室所制定的配合比，泥浆拌制后应充分水化超过24小时后方可使用。泥浆制作中，每班进行二次质量指标检测。

e.在成槽过程中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果、保证槽壁稳定，应对槽段被置换后的泥浆进行测试，充分利用各种再生处理手段，提高泥浆质量和重复利用率，直至各项指标符合要求后方可使用。

f.严格控制泥浆液位，保证泥浆液位在地下水位0.5m以上，并不低于导墙顶面以下0.3m，液位下落及时补浆，以防坍塌。如在施工遇到有异常地质段，突然出现槽段坍塌现象时，可以配制掺加重晶石粉的膨润土泥浆，灌入槽内提高混浆比重，堵塞地基空隙，防止槽段继续坍塌。。

g.钢筋笼入槽，必须对槽底泥浆和沉淀物进行置换和清除，使底部泥浆比重不大于1.2，沉渣厚度不大于200mm，含砂率＜7%，PH值不超过10。

h.砼浇灌时，防止砼直接落入泥浆内，泥浆回收过程中导墙顶面一定范围内泥浆应予废弃（具体根据工程实际情况确定）。

i.再生泥浆受水泥、砂土等污染，如性能指标达到合格标准，可再利用；检验如指标不合格，应予废弃。

j.对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理。

a.成槽时，派专人负责泥浆的放送，视槽内泥浆液面高度情况，随时补充槽内泥浆，确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低於导墙顶面0.3m，杜绝泥浆供应不足的情况发生。

b.成槽中如发现泥浆突然消失潜入地下，应不断补充比重1.3以上的泥浆，同时回填槽段直到泥浆液面稳定，再重新成槽，适当提高泥浆比重，且注意观察泥浆液面变化。

四、结束语

泥浆在成槽过程中不仅充当着两侧土体的支撑作用，同时在两侧土层镀上了一层膜，对地墙的成型质量起着至关重要的作用，在施工过程中必须严格控制泥浆比重、黏度、含砂率、PH值、稳定性等质量指标以及膨润土用量，充分发挥泥浆的工作性能，为地下连续墙创造良好的施工条件。

参考文献

[1]夏明耀曾金伦.地下工程施工手册.第三版