在桥梁基础钻孔灌注桩施工中,多砂砾层地质因其透水性强、抗剪强度低的特点,极易引发孔壁坍塌和渗漏问题。传统泥浆护壁效.果有限,而聚丙烯酰胺泥浆凭借其独特的物理化学特性,成为解决这一难题的高.效方案。
砂砾层孔壁坍塌的主因是颗粒松散、抗剪强度不足。聚丙烯酰胺通过氢键吸附砂砾颗粒,并利用“桥联”作用将其聚结成抗剪强度更高的土体。泥皮形成后,聚丙烯酰胺进一步拉拢颗粒,使泥皮致密化,显著提高孔壁稳定性。实验表明,水解度为30%的聚丙烯酰胺吸附能力zui强,能有效减少失水并固结孔壁,避免塌孔事故。
聚丙烯酰胺泥浆的触变性使其在不同施工阶段表现优异:高速旋转的钻头区域粘度骤降,减少阻力并提高钻进速度(实测机械效率提高30%);而在静止或低速区域,高粘度特性增强携渣能力,防止沉渣堆积。这种动态平衡不仅加快了成孔速度(提高17%),还减少了因渣土沉积导致的二次清孔成本。
聚丙烯酰胺泥浆的固相含量低,液柱压力小,从源头减少水漏失风险。若发生渗漏,其层流或改型层流状态可延缓泥浆侵入孔隙的速度,并通过吸附、桥联作用堵塞缝隙。针对强透水层,添加锯末或水泥可进一步增强封堵效.果。这一特性在含卵石砂砾等强透水地层中表现突出,避免了因漏浆导致的塌孔或断桩问题。
聚丙烯酰胺泥浆的pH值稳定在中性,无.毒无腐蚀性,对环境影响较小。其泥浆可循环利用率超过60%,膨润土用量仅为普通粘土的1/5,显著减少材料成本。尽管聚丙烯酰胺单价较高,但更少的添加比例使其综合成本可控。埭头溪项目数据显示,该技术缩短了工期并减少了不合格桩处置费用,展现出显著的经济性。
实际施工中需注意膨润土品质波动对泥浆性能的影响,以及不同地质条件下胶体掺量的动态调整需求。未来可通过优化水解工艺参数(如烧碱用量公式精准化)和开发复合型泥浆体系(如掺入锯末增强堵漏性),进一步提高其适应性与可靠性。
河南博源的聚丙烯酰胺泥浆凭借选择性絮凝、触变性调节及高.效防渗堵漏能力,已成为砂层地质钻孔施工的核心技术。其在工程实践中的成功应用,为复杂地质条件下的基础工程提供了安.全、经济且环保的解决方案。
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