淺談濾沙器在鉆孔灌注樁中的應用

1、淺談濾沙器在鉆孔灌注樁中的應用賈耀東中交一公局第五工程有限公司摘要：隨著計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，工程市場競爭愈趨激烈究其實質(zhì)是工程質(zhì)量的競爭。因此，在降低成本同時保證和提高工程質(zhì)量是施工企業(yè)永恒的主題，也是企業(yè)的生命線。就橋梁工程而言。其樁基礎質(zhì)量要求越來越高,如何提高鉆孔灌注樁基的質(zhì)量，其中改進樁基清孔技術(shù)是關(guān)鍵。清孔效果理想是保證樁基質(zhì)量的前提。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁清孔濾沙器1 引言清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響鉆孔灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔的方法一般采用換漿法，是利用泥漿在流動時所具有動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、沙粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)

2、力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終再用濾沙器將樁孔內(nèi)的細小的沉渣清除干凈,這就是濾沙器的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔灌注樁施工中的清孔作用,我們可以看出濾沙器的清渣是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆孔灌注樁成孔至設計孔底標高,應充分利用濾沙器進行第一次清孔,測得孔底沉渣厚度小于50,即抓緊吊放鋼筋籠沉放混凝土導管。2 濾沙器結(jié)構(gòu)及清沙原理簡介濾沙器是一種利用離心沉降原理將非均相混合物物中具有不同密度的相分離開來的機械設備。濾沙器的基本構(gòu)造為一個分離腔、一個入口和兩個出口,分離腔為柱錐形。入口采用切向入口,出口為軸向出口,分布在濾沙器的兩端,靠近進漿端的為溢流口,遠離進

3、漿口的為底流口(排渣口)。底流口還有一小球閥專門控制排渣的速度及流量.排渣的速度及流量太大的話泥漿的利用不充分, 排渣的速度及流量太小的話起不到除渣的效果。泥漿通過泥漿泵從切向入口注入濾沙器,并在濾沙器腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生幾千倍于重力場的離心力場, 在離心力、向心力、浮力和流體曳力的共同作用下，密度大的固相被甩向四周并順著壁面向下運動,作為底流由底流口排出,密度小的被帶到中間并向上運動,最后作為溢流口由溢流口流出,這樣反復持續(xù)用濾沙器就達到了清孔目的。3 內(nèi)部泥漿流態(tài)及二次除沙能力通過率沙原理可知,泥漿在濾沙器分離腔內(nèi)做螺旋運動。在自身結(jié)構(gòu)的影響下,其向下運動的過程中逐漸改變運動方向,最終形成圍

4、繞中心線向上旋升的內(nèi)旋流體,從溢出口排出。因此,在濾沙器錐形腔內(nèi)存在兩股反向螺旋流,一股是靠近旋流器壁向下旋流的外旋流,另一股是位于錐體中心向上旋流的內(nèi)旋流,這兩股旋流流向相反,使其交界處產(chǎn)生了循環(huán)流,循環(huán)流把其外側(cè)(靠近錐體內(nèi)壁)附近的泥漿流卷進來,在其內(nèi)側(cè)以上蓋流的形式把它們推入內(nèi)旋流,卷入內(nèi)旋流的泥漿一部分隨著內(nèi)旋流體排出溢出口,另一部分以下蓋流的形式通過循環(huán)流進入外旋流。實際上,循環(huán)流在外旋流和內(nèi)旋流之間起著中介交流場的作用,在這種交互過程中,內(nèi)旋流在旋升中不斷地把更細小的沙粒拋向外層的下蓋漿流中,繼續(xù)完成濾沙功能,直到進入出漿口排出。因此,內(nèi)旋流起到二次濾沙作用。4 濾沙器工作中遇到

5、的問題及處理4.1堵塞通常情況下，泥漿中含有的固相雜質(zhì)具有一定的粘附能力，這可能是鉆屑等雜質(zhì)的本性所決定的，也有可能是由泥漿中的粘土成分以及添加劑所引起，這種粘附特性給濾沙器的工作帶來了極大的不確定性。（1）具有粘附能力的鉆屑可以粘附在底流口附近腔體內(nèi)壁上，從而減小下底流口的過流斷面，最終可能會導致底流口的堵塞。（2）固相雜質(zhì)的相互粘結(jié)以及部分泥漿液強絮凝特性，都可能引起雜質(zhì)體積過度膨脹，以致接近或者大于底流斷面尺寸，堵塞底流口。4.2處理方法（1）優(yōu)化濾沙器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，增強濾沙器中內(nèi)旋流的濾沙能力。（2）隨時控制底流口處的小球閥，讓小球閥狀態(tài)處于半開閉狀態(tài)，這樣整個腔體內(nèi)保持一定的壓強促使渣

6、石以噴射的方式?jīng)_出底流口。5 濾沙器的特點1.結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、使用安全可靠、幾乎不需維護, 工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點。2.與轉(zhuǎn)盤、緩沖箱等除砂設備相比，具有體積小、處理能力大，節(jié)省現(xiàn)場空間等優(yōu)點。 3.可在不間斷換漿過程中清除鉆孔中的沉渣和砂粒。 4.避免了其他除砂方式存在水質(zhì)二次污染的現(xiàn)象，除砂效率高。5.耗能低、環(huán)水保,起到了節(jié)能減排的效果。6 結(jié)束語樁基是整個橋梁的命脈所在，是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鉆孔灌注樁的施工工藝復雜，干擾因素多，因此清孔這一環(huán)節(jié)更不能忽視,再者從工期、質(zhì)量、環(huán)保、經(jīng)濟等多角度分析，濾沙器在鉆孔灌注樁清孔施工應運值得推廣，其在樁基持力層為基巖鉆孔灌注樁施工中的優(yōu)越性更是其他工藝無法比擬的。參考文獻【1】 刑軍.幾種氣液旋流分離器的現(xiàn)場分析【J】.地質(zhì)與勘探,2006.(10)【2】 交通部第一