
在进行广州地区的拉森钢板桩施工过程中,尤其是在软土地基或地下水位较高的区域,膨润土泥浆的应用至关重要。泥浆不仅起到护壁、防止塌孔的作用,还能有效冷却钻具、携带钻渣,确保成孔质量与施工安全。其中,泥浆比重的合理控制是保证施工顺利进行的核心参数之一。本文将围绕拉森钢板桩施工中膨润土泥浆比重的计算方法、影响因素及其实际应用展开详细论述。
首先,需明确膨润土泥浆比重的定义:泥浆比重是指单位体积泥浆的质量与同体积纯水质量的比值,通常用比重计测量,单位为g/cm³。在拉森钢板桩施工中,特别是在采用振动锤沉桩或配合钻孔辅助工艺时,若地层稳定性差,常需注入膨润土泥浆以形成稳定液柱压力,平衡地层侧向压力,防止槽壁坍塌。因此,泥浆比重的设定必须科学合理,过高会增加泵送难度并可能引起地面隆起,过低则无法有效护壁。
计算泥浆比重的基本公式如下:
$$ \gammam = \frac{W{\text{泥浆}}}{V_{\text{泥浆}} \times \rho_w} $$
其中,$\gammam$ 为泥浆比重,$W{\text{泥浆}}$ 为泥浆总质量(kg),$V_{\text{泥浆}}$ 为泥浆总体积(m³),$\rho_w$ 为水的密度(取1000 kg/m³)。但在实际施工准备阶段,更常用的是根据配比估算初始比重。例如,若每立方米水中加入80 kg优质钠基膨润土,则可初步估算泥浆比重:
$$ \gamma_m \approx 1 + \frac{80}{1000} = 1.08 $$
该计算基于膨润土完全分散且不考虑添加剂的前提下。实际中还需加入CMC(羧甲基纤维素)、纯碱等外加剂以改善泥浆的粘度和失水量,这些成分也会对最终比重产生轻微影响,一般可使比重提升0.01~0.03。
在广州地区,地质条件复杂,常见淤泥质土、粉砂层及高承压水层,这对泥浆性能提出了更高要求。根据《建筑地基基础工程施工规范》(GB51004-2015)及相关工程经验,用于钢板桩施工护壁的膨润土泥浆比重宜控制在 1.08~1.15 g/cm³ 范围内。具体取值应结合以下因素综合判断:
现场检测泥浆比重的方法通常采用泥浆比重计(如NB-1型)。操作步骤为:将待测泥浆倒入比重计杯中,盖上盖子并擦干外溢泥浆,将横梁置于支架刀口上,移动游码直至平衡,读取游码左侧所示数值即为比重。建议每班至少检测2~3次,并记录数据以便追溯。
此外,在广州高温多雨的气候条件下,泥浆易受雨水稀释或水分蒸发浓缩,导致比重波动。因此,施工现场应设置遮雨棚,避免露天存放泥浆池,并建立动态调节机制。当检测值低于1.08时,应补充膨润土重新搅拌;高于1.15时,则可适量加水稀释,并检测粘度、pH值等配套指标,确保整体性能达标。
综上所述,膨润土泥浆比重的准确计算与实时调控,是保障广州地区拉森钢板桩施工安全与效率的重要环节。施工单位应在开工前编制详细的泥浆配制与管理方案,依据地质勘察报告确定初始配比,并在施工过程中持续监测与优化。同时,加强人员培训,规范检测流程,确保每一环节都符合技术标准。唯有如此,才能有效应对复杂地层带来的挑战,实现高质量、高效率的基坑支护施工目标。
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