地下连续墙成槽施工中的泥浆性能研究和探讨(3)

地下连续墙成槽施工中的泥浆性能研究和探讨

增刊2 罗云峰. 地下连续墙成槽施工中的泥浆性能研究和探讨 449

对新制备的泥浆或循环泥浆都应利用专用仪器进行质量控制，一般的控制指标如下：

（1）泥浆比重。泥浆比重要严加控制，宜每两小时测定一次。泥浆比重过大，不但影响混凝土的浇筑，且由于其流动性差而泥浆循环设备的功率消耗亦大。

（2）泥浆黏度和切力。泥浆黏度是液体内部阻碍其相对流动的一种特性。破坏泥浆中网状结构单位面

积上所需的力，称为泥浆极限静切力，简称泥浆切力。

表1 新配制泥浆质量的控制指标 Table 1 Indices for newly prepared slurry

泥浆性能

黏性土

砂性土

检验方法

比重/g·cm-3 1.04~1.05 1.06~1.08 比重计 黏度/s 20~24 25~30 漏斗黏度计含砂量/% ＜3

＜4

含砂量杯

pH值 8~9

8~9 PH试纸 失水量 <10 mL/30 min <10 mL/30 min

泥皮厚度 <1 mm <1 mm 失水仪 胶体率/% ＞98 ＞98 量筒法 静切力20~30/1 min

20~30/1 min

静切力仪/mg·cm-2

50~100/10 min 50~100/10 min 或旋转黏度计

表2 循环泥浆泥浆质量的控制指标 Table 2 Indices for circulating slurry

泥浆性能 黏性土 砂性土 检验方法 比重/g·cm-3 ＜1.15 ＜1.25 比重计 黏度/s ＜25 ＜35 漏斗黏度计含砂量/% ＜4

＜7

含砂量杯

pH值 8~11 8~11 pH试纸

失水量 <20 mL/30 min <20 mL/30 min 泥皮厚度 <2.5 mm <2.5 mm 失水仪 胶体率/% ＞98 ＞98 量筒法 静切力20~30/1 min

20~30/1 min

静切力仪/mg·cm-2

50~100/10 min 50~100/10 min

或旋转黏度计

（3）泥浆失水量和泥皮厚度。泥浆在沟槽内受压力差的作用，其部分水会渗入土层，叫泥浆失水，渗失水的数量叫失水量。在泥浆失水时，于槽壁上形成一层固体颗粒的胶结物叫泥皮。泥浆失水量小，泥皮薄而致密，有利于稳定槽壁。

（4）泥浆pH值。泥浆pH值表示泥浆酸碱性的程度。膨润土泥浆呈弱碱性，pH值越大，碱性越强，pH值>11，泥浆会产生分层现象，失去护壁作用。地墙施工中，水泥或碱性的地下水混入泥浆，就会增大泥浆的碱性；在酸性土中挖槽或者酸性地下水混入泥

浆，泥浆就呈酸性。

pH值的变化能反映泥浆性质的变化。

（5）泥浆稳定性。泥浆稳定性，是衡量在重力作

用下，泥浆是否容易下沉的性质。进行稳定性试验时，对静置1 h以上的泥浆，从其容器的上部1/3和下部1/3处各取出泥浆试样，分别测定其比重，如两者没有差别则泥浆质量合格。

对于一般的软土地基，泥浆质量的控制指标可按

表1、表2所示标准进行控制[4]

。

4 工程实例

4.1 工程概况析

上海中心大厦建筑高度632 m，为国内的第一高

楼，主楼基坑面积11500 m2

，开挖深度31 m，围护形式采用环形地下连续墙，地墙内边直径121 m，地墙厚1200 mm，成槽深度50 m，共65幅。地墙接头形式为“V”型钢板柔性接头，地墙设计强度等级C45，水下混凝土按C55配制。

4.2 连续墙泥浆工艺分析

在地墙施工时，泥浆性能的优劣直接影响到地墙成槽施工时槽壁的稳定性，是一个很重要的因素。根据本工程的地质情况及以往地墙施工经验，本工程采用200目钙基膨润土制备泥浆，分散剂选用工业碳酸钠，并适当添加入CMC，其配合比按表3选定。地墙施工护壁泥浆性能按表4所示进行控制。施工过程中如果泥浆性能指标不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行及时调整控制。

表3 新制泥浆配合比（质量比）

Table 3 Mix proportion (mass ratio) of newly prepared slurry 水

膨润土

CMC NaHCO3

其它外加剂

1000 80 0.3 3

适量

表4 泥浆性能指标控制标准 Table 4 Indices for property of slurry

性 能 新制泥浆循环泥浆 砼浇筑前槽内泥浆

密度/(g·m-

3)

1.05~1.10

≤1.25

≤1.25 漏斗黏度/s20~25 20~30 20~30 pH值 8~10 8~12

8~12 含砂量/%

不要求

不要求

≤8

4.3 泥浆性能指标现场测试

对该工程地墙成槽时的不同工况进行了泥浆性能测试，一共测试了8副槽段，每副槽段进行了成槽、铣槽、清基在不同深度下共7个工况的测试，主要测试比重、黏度、含砂量、失水量、泥皮厚度及pH值这6项指标。通过测试的指标与质量控制要求的指标进行对比，发现超出范围及时对泥浆性能进行调控。由于失水量和泥皮厚度2个指标部分测试数据不是很齐全，故本文以比重、黏度、含砂量3个主要指标作