[发明专利]用于膨润土泥浆固化的固化剂及其施工方法

说明书

本发明涉及桩基础施工技术领域，公开了用于膨润土泥浆固化的固化剂及其施工方法，所述固化剂主要成本成分包括水泥熟料10‑30:生石灰8‑15:矿渣微粉25‑35:粉煤灰12‑25:脱硫石膏5‑15:碳酸氢钠0.8‑1.5:木质磺酸盐1‑2:速凝剂1‑5。上述原料组分配比的固化剂，与膨润土泥浆混合实际应用中掺量少，为与膨润土泥浆重量的15～25％，节省固化剂用量，抗压强度为0.8Mpa以上。根据原料配比采用的施工方法是：S1、根据桩孔和膨润土泥浆的参数情况进行搅拌粉态固化剂；S2、对空压机和喷射机进行连接调试；S3、往喷射机中加入粉态的固化剂并往桩孔中喷射；S4、对桩孔中固化后的膨润土泥浆进行养护。通过优化的固化剂和施工方法，节省财力、物力及时间成本，避免遗留桩孔形成安全隐患。

技术领域

本发明涉及桩基础施工技术领域，具体而言，涉及用于膨润土泥浆固化的固化剂及其施工方法。

背景技术

泥浆一般是采用钙基或钠基膨润土与水调制拌和而成，泥浆一般呈流动或流塑状态。一般自然含水率大于100％，通常在120-140％之间，干密度在1.15-1.2g/cm3左右，其液限约为45％，塑限约为25％。

在城市建设桩基工程施工中，大多建筑物基础形式采用钢筋混凝土04钻孔钢管柱。即，首先在地面采用钻机钻孔，在钻好的桩孔02内注入调制好的膨润土泥浆03，可有效防止桩孔02的孔壁坍塌。当桩孔02至设计桩底标高后，在充满膨润土泥浆03的桩孔02内吊放安装钢筋笼，然后安装浇灌导管，将混凝土04灌入孔底，这样便形成了钢筋混凝土04钢管柱。由于一般的钢管柱的桩顶位于地面以下10-20m位置，这样当浇灌混凝土04至设计桩顶标高后，上部桩孔02内还有10-20m深度的流动状态的泥浆。如附图1所示，下部为填充钢筋笼和混凝土04形成钢管柱的一段，为有效桩段022；上部没有钢筋混凝土04的桩孔02范围通常称为空桩段021，空桩段021一般充满流态的膨润土泥浆03。如附图2所示，一般的钢管柱的桩径较大，在1.5～3.0m之间，如果对这些浇筑完混凝土04的桩孔02内的彭润土泥浆不进行处理，即会导致施工场地中形成一个个充满彭润土泥浆的桩孔02洞。桩孔02洞内的彭润土泥浆深度在10～20m之间，不仅形成安全隐患，还会导致施工现场的机械设备无法行走，或导致机械设备翻倾或倾倒的问题。

对于这类充满彭润土泥浆的桩孔02洞，常用的办法是将空桩段021的彭润土泥浆用泥浆泵抽排至泥浆池，然后采用专用运输罐车运出场地，然后对桩孔02的空桩段021回填碎石或砂石，将桩孔02回填密实保证上部机械设备的正常行走施工。但是这样操作，一方面空桩段021的彭润土泥浆外运需要一笔费用，回填空桩段021孔洞的碎石也需要一笔费用，而且施工繁琐，操作过程较长。目前也有学者对空桩段021的彭润土泥浆采用水泥进行固化，但是由于水泥与细颗粒的彭润土泥浆反应效果不充分，导致水泥掺量较高，且加固彭润土泥浆后的强度较低，固化反应缓慢，不利于大面积推广应用。根据大量试验结果，采用水泥加固膨润土泥浆03，水泥掺量约为彭润土泥浆重量的30-45％之间，加固后的彭润土泥浆7天的无侧限抗压强度仅为0.3-0.6MPa，强度远远无法达到原状土的程度。

因此，基于以上工程现状，本技术方案提供一种用于膨润土泥浆03固化的固化剂及其施工方法，用于桩孔02中空桩段021的膨润土泥浆03加固的固化剂，该固化剂与以细颗粒为主的膨润土泥浆03物理、化学反应充分，固化剂掺量较少，固化膨润土泥浆03后的强度较高，且固化反应速度快。同时提出了与之相匹配的施工方法，用于桩孔02膨润土泥浆03加固，该施工技术方法简便，固化剂与膨润土泥浆03反应充分，且反应效果好。

发明内容

本发明的目的在于提供用于膨润土泥浆固化的固化剂及其施工方法，旨在解决现有技术中，基坑施工场地中形成一个个充满彭润土泥浆的桩孔洞，形成安全隐患，会导致施工现场的机械设备无法行走或导致机械设备翻倾或倾倒，及水泥与彭润土泥浆反应效果不佳，耗费高，时间成本高等问题。

本发明是这样实现的，该用于膨润土泥浆固化的固化剂，包括固化剂，所述固化剂主要成分包括水泥熟料、生石灰、矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏、碳酸氢钠、木质磺酸盐、速凝剂；