沖(鉆)孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工法

1、1、前言2、特點3、適用范圍4、工藝原理5、工藝流程及操作要點5.1氣舉反循環(huán)清孔工藝流程5.2氣舉反循環(huán)清孔工藝操作要點6、機具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇6.1機具設(shè)備6.2清孔工藝參數(shù)的選擇7、質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量標準7.2質(zhì)量保證措施8、安全措施9、環(huán)保措施10、效益分析11、工程實例目錄.錯誤!.未.定. 義書簽。.2.3.3.3.5.5.6.7.7.7.8.8.8.9.9.9.11.1深圳市東部過境高速公路第五合同段樁基施工.錯. 誤!未定義書簽。11.2惠州市惠大高速公路第六合同段樁基施工錯誤!未定義書簽。沖（鉆）孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工法1、前言沖（鉆）孔灌注樁因承載力大、穩(wěn)定性好、

2、沉降量小、受施工水位或地下水位高 低的影響較小等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于高層建筑、公路橋梁等工程的基礎(chǔ)工程?？椎?沉渣厚度的控制是沖（鉆）孔灌注樁成孔質(zhì)量的關(guān)鍵，其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響灌注 樁的承載力，有效控制孔底沉渣是控制成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。一般沖（鉆）孔灌注樁施工需要進行兩次清孔作業(yè)： 第一次清孔是在樁孔施工達 到設(shè)計深度以后，利用原成孔機具進行，其目的是以替換泥漿為主，清除浮渣為輔， 以泥漿性能基本達到要求為標準；第二次清孔是在澆灌樁身混凝土之前，利用灌漿導(dǎo) 管進行，其目的是以清除沉渣為主，替換泥漿為輔，以孔底沉渣厚度達到設(shè)計要求為 標準。在以正循環(huán)工藝施工沖（鉆）孔灌注樁時，第二次清孔

3、（以下簡稱二次清孔） 一般均利用導(dǎo)管正循環(huán)工藝，效果也很好。但是在施工較大樁徑或超長樁的條件下， 除非另配大泵，增加泵量，否則清孔效果下降；而在施工以卵礫石層為持力層的條件 下，正循環(huán)二次清孔更難以將粒徑較大的卵石或碎石清除干凈。當然也有改用泵吸反 循環(huán)進行二次清孔，在上述施工條件下，其效果顯著優(yōu)于正循環(huán)，但砂石泵設(shè)備較笨 重，機具密封性能要求高，設(shè)備在樁孔之間搬動安裝不便，故障率也相對較高，若連 接部件密封性能出現(xiàn)問題時，就可能影響反循環(huán)清孔的效果和時間，清孔工作效率不 穩(wěn)定。鑒于上述兩種清孔方法方法所存在的問題，本工法采用氣舉反循環(huán)清孔工藝，既 簡化施工難度，又提高了清孔效率，并且有效保證

4、施工質(zhì)量。本工法已在多個工程中 推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。2、特點2.1 此工法清孔能力強、效率高、清孔較徹底，尤其在施工較大樁徑或超長樁和 施工以卵礫石層為持力層的條件下優(yōu)勢明顯；2.2此工法需要的機械設(shè)備少，制作簡單，操作方便，能夠有效提高工作效率。3、適用范圍本工法適用于所有沖（鉆）孔灌注樁二次清孔，尤其在施工較大樁徑或超長樁的 條件下和施工以卵礫石層為持力層的條件下優(yōu)勢明顯。4、工藝原理氣舉反循環(huán)清孔是利用空壓機的壓縮空氣，通過安裝在導(dǎo)管內(nèi)的風(fēng)管送至樁孔 內(nèi)，高壓氣與泥漿混合，在導(dǎo)管內(nèi)形成一種密度小于泥漿的漿氣混合物，漿氣混合物 因其比重小而上升， 在導(dǎo)管內(nèi)混合器底端形成負壓， 下面

5、的泥漿在負壓的作用下上升， 并在氣壓動量的聯(lián)合作用下，不斷補漿，上升至混合器的泥漿與氣體形成氣漿混合物 后繼續(xù)上升，從而形成流動，因為導(dǎo)管的內(nèi)斷面積大大小于導(dǎo)管外壁與樁壁間的環(huán)狀 斷面積，便形成了流速、 流量極大的反循環(huán)， 攜帶沉渣從導(dǎo)管內(nèi)反出， 排出導(dǎo)管以外如圖1所示:送氣警視合器、/接沉淀池1氣舉&循壞清孔示意團5.1氣舉反循環(huán)清孔工藝流程5、工藝流程及操作要點圖2氣舉反循環(huán)清孔工藝流程5.2氣舉反循環(huán)清孔工藝操作要點樁孔達到設(shè)計深度后，利用成孔機具、泥漿泵進行一次清孔。一次清孔結(jié)束 后，立即提起鉆具快速安放鋼筋籠和下入灌漿導(dǎo)管；在導(dǎo)管口安裝導(dǎo)管帽。將氣液混合器與風(fēng)管連接好，檢查風(fēng)

6、管與混合器的暢 通情況，通過導(dǎo)管帽將氣液混合器下入導(dǎo)管內(nèi)，在下入風(fēng)管時要注意防止風(fēng)管脫落掉 入導(dǎo)管內(nèi)；將排渣管一端與導(dǎo)管帽連接，另一端固定在沉淀池邊； 清理孔口泥漿循環(huán)系統(tǒng)，使泥漿池與孔口倒流補給通暢，泥漿循環(huán)系統(tǒng)長度 應(yīng)大于 10m；525將灌漿導(dǎo)管提離孔底1m,在檢查空壓機、儲氣罐和風(fēng)管系統(tǒng)安全可靠后， 啟動空壓機送風(fēng)。 壓縮空氣通過風(fēng)管被送至氣液混合器中， 在導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生氣液混合液 攜帶沉渣的泥漿從導(dǎo)管內(nèi)腔快速上返，經(jīng)排渣管排入沉淀池中；在操作過程中要通過調(diào)節(jié)空壓機風(fēng)量，達到調(diào)節(jié)排漿量的目的；在清孔過程中，應(yīng)經(jīng)常調(diào)整導(dǎo)管底端與孔底距離，同時不停地移動導(dǎo)管的位 置，使孔底沉渣沖排干凈；在確認

7、孔口排出的泥漿性能指標滿足要求后，關(guān)閉空壓機，測量孔底沉渣的 厚度。沉渣厚度合格后即卸除氣舉反循環(huán)清孔器具，并連接灌漿漏斗，準備灌注水下 混凝土。如沉渣厚度達不到設(shè)計要求， 則繼續(xù)清孔， 直至沉渣厚度滿足設(shè)計要求為止6、機具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇6.1機具設(shè)備氣舉反循環(huán)清孔工藝的機具，除施工樁孔的鉆機、泥漿泵和灌漿導(dǎo)管等機具外， 還應(yīng)配備如下機具：（1）VF-6/7型空壓機，最大排氣量 6m3/min，額定排氣壓力0.8MPa（2） 送風(fēng)管，送風(fēng)管根據(jù)需要，不同位置采用不同材質(zhì)，導(dǎo)管內(nèi)采用 DN20鍍鋅 管，長度視氣液混合器沉沒深度而定；空壓機儲氣罐和孔口鍍鋅鐵管之間采用DN25 橡膠高壓軟管連

8、接，其長度宜v 80m,以減少風(fēng)壓損失。（3）氣液混合器，使壓縮空氣與導(dǎo)管內(nèi)泥漿混合，產(chǎn)生氣液混合液?；旌掀鞑捎?DN20鍍鋅管，長1.2m,上端用螺紋與風(fēng)管連接，下端孔口封死，管周呈梅花形均勻 開孔，孔徑10mm,孔距3040mm。6.2清孔工藝參數(shù)的選擇混合器的安放深度是影響氣舉反循環(huán)清孔效率的關(guān)鍵參數(shù)，如果安放深度太淺，導(dǎo)管內(nèi)無法形成穩(wěn)定液流，則氣舉反循環(huán)失??；如果太深，排漿量過大，泥漿補 給跟不上，致使樁孔內(nèi)泥漿面迅速下降，影響孔壁穩(wěn)定，容易造成塌孔。根據(jù)工程經(jīng) 驗，施工時采用0.6倍的孔深。清孔的風(fēng)壓和風(fēng)量也是氣舉反循環(huán)清孔工藝的二個主要技術(shù)參數(shù)，空壓機的 配備應(yīng)根據(jù)清孔時的風(fēng)壓和風(fēng)

9、量來選擇。空壓機的壓力（ p）可按公式（1）計算:(1)rHP= 1000 +式中r為泥漿密度（g/cm3），一般取1.151.18 H為混合器的安放深度（m）, 般取孔深的 0.6倍； P 為送風(fēng)管風(fēng)壓損失，一般取 0.050.1MPa。623空壓機風(fēng)量（Q）是根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)混合漿液上返速度及導(dǎo)管內(nèi)徑來計算的，可按公式（ 2）計算：Q d 2v2)式中 為經(jīng)驗系數(shù)，般取22.4; d為導(dǎo)管內(nèi)徑（m）; v為導(dǎo)管內(nèi)混合漿液上返速度（m/s），一般取 1.52.0。7、質(zhì)量控制7.1 工程質(zhì)量標準清孔完成后，孔底沉渣應(yīng)嚴格控制在30cm以內(nèi)，泥漿指標合格（泥漿相對密度：1.031.10;粘度：172

10、0s；含砂率：V 2%）,并應(yīng)立即進行檢查驗收。檢查驗收合格 后，立即灌注水下混凝土，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。7.2質(zhì)量保證措施導(dǎo)管下放深度以沉渣面控制，距沉渣面 30cm40cm為宜。隨著泥渣的排出， 孔底沉渣厚度減小，導(dǎo)管應(yīng)同步跟進，以保證最大程度的清除沉渣;風(fēng)管的管路必須密封良好、不漏氣、漏水，風(fēng)管的插入深度按0.6倍的孔深控制，可以上下小范圍波動;開始送風(fēng)時先向孔內(nèi)送漿，停止清孔時應(yīng)先關(guān)空壓機停氣后再斷漿，以防水 頭短時間內(nèi)損失過大而造成塌孔;清孔過程中，要注意補充泥漿，有條件時可以挖大泥漿池，備用一定數(shù)量的 泥漿，以防泥漿補給量不足，泥漿面下降，造成孔口坍塌;

11、送風(fēng)量應(yīng)從小到大，風(fēng)壓應(yīng)稍大于孔底水頭壓力，當孔底沉渣太厚、沉淀板 結(jié)或塊度較大時，可適當加大送風(fēng)量，并搖動導(dǎo)管，以利排渣。8、安全措施8.1 起重安全。本工法用到的主要的施工機械是汽車吊， 因此要注意起重安全， 嚴 格執(zhí)行起重操作規(guī)程，不能因為起重點重量不大而掉以輕心；8.2用電安全。嚴格用電管理， 施工現(xiàn)場的一切電源電路的安裝和拆除， 必須由持 證電工操作，電器必須嚴格接地、接零和漏電保護器，場地電纜應(yīng)架空，嚴禁拖地和 埋壓土中；8.3施工現(xiàn)場警示標志要醒目，泥漿池圍蔽要牢固。9、環(huán)保措施9.1施工機械注意保養(yǎng)，維修時防止油料灑落污染河水；9.2廢棄砼，清洗罐車、導(dǎo)管的廢水集中處理；9.3經(jīng)常對施工機械進行保養(yǎng)，盡量減少噪音污染；9.4 施工過程中的廢棄物、邊角料等及時收集、清理、集中處理。10、效益分析與正循環(huán)施工工藝相比，正循環(huán)鉆進、氣舉反循環(huán)清孔工藝僅增加了一個空壓機 設(shè)備，其他均為輔助機具，設(shè)備成本增加十分有限，但卻能夠有效縮短清孔時間、減 少沉渣厚度。經(jīng)過測算，采用氣舉反循環(huán)清孔，每根樁能減少3 個小時以上的清孔時間，提高了