目錄TOC\o"1-2"\h\z\u 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、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(diǎn)，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。孔底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(jìn)行兩次清孔作業(yè)：第一次清孔是在樁孔施工達(dá)到設(shè)計深度以后，利用原成孔機(jī)具進(jìn)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(dá)到要求為標(biāo)準(zhǔn)；第二次清孔是在澆灌樁身混凝土之前，利用灌漿導(dǎo)管進(jìn)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(dá)到設(shè)計要求為標(biāo)準(zhǔn)。在以正循環(huán)工藝施工沖（鉆）孔灌注樁時，第二次清孔（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(dāng)然也有改用泵吸反循環(huán)進(jìn)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(jī)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(diǎn)2.1此工法清孔能力強(qiáng)、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(jī)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(jī)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(fù)壓，下面的泥漿在負(fù)壓的作用下上升，并在氣壓動量的聯(lián)合作用下，不斷補(bǔ)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?yàn)閷?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：5、工藝流程及操作要點(diǎn)5.1氣舉反循環(huán)清孔工藝流程下入灌漿導(dǎo)管下入灌漿導(dǎo)管連接導(dǎo)管帽下入混合器和風(fēng)管連接地表風(fēng)管連接排渣管啟動空壓機(jī)，打開送氣開關(guān)孔內(nèi)形成氣舉反循環(huán)孔口泥漿補(bǔ)給清除渣石調(diào)整、檢測泥漿性能關(guān)閉空壓機(jī)，測量沉渣厚度是否滿足設(shè)計要求提出風(fēng)管和混合器并卸除異徑三通接頭，連接灌漿漏斗灌注樁身混凝土否是圖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(diǎn)5.2.1樁孔達(dá)到設(shè)計深度后，利用成孔機(jī)具、泥漿泵進(jìn)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；5.2.2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)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)；5.2.3將排渣管一端與導(dǎo)管帽連接，另一端固定在沉淀池邊；5.2.4清理孔口泥漿循環(huán)系統(tǒng)，使泥漿池與孔口倒流補(bǔ)給通暢，泥漿循環(huán)系統(tǒng)長度應(yīng)大于10m；5.2.5將灌漿導(dǎo)管提離孔底1m，在檢查空壓機(jī)、儲氣罐和風(fēng)管系統(tǒng)安全可靠后，啟動空壓機(jī)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；5.2.6在操作過程中要通過調(diào)節(jié)空壓機(jī)風(fēng)量，達(dá)到調(diào)節(jié)排漿量的目的；5.2.7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；5.2.8在確認(rèn)孔口排出的泥漿性能指標(biāo)滿足要求后，關(guān)閉空壓機(jī)，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(zhǔn)備灌注水下混凝土。如沉渣厚度達(dá)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(jī)具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇6.1機(jī)具設(shè)備氣舉反循環(huán)清孔工藝的機(jī)具，除施工樁孔的鉆機(jī)、泥漿泵和灌漿導(dǎo)管等機(jī)具外，還應(yīng)配備如下機(jī)具：（1）VF-6/7型空壓機(jī)，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(jī)儲氣罐和孔口鍍鋅鐵管之間采用DN25橡膠高壓軟管連接，其長度宜＜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?；旌掀鞑捎肈N20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30~40mm。6.2清孔工藝參數(shù)的選擇6.2.1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(bǔ)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(yàn)，施工時采用0.6倍的孔深。6.2.2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(jī)的配備應(yīng)根據(jù)清孔時的風(fēng)壓和風(fēng)量來選擇。空壓機(jī)的壓力（p）可按公式（1）計算：p=+（1）式中r為泥漿密度（g/cm3）,一般取1.15~1.18；H為混合器的安放深度（m），一般取孔深的0.6倍；為送風(fēng)管風(fēng)壓損失，一般取0.05~0.1MPa。6.2.3空壓機(jī)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：（2）式中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取2~2.4；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1.5~2.0。7、質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)清孔完成后，孔底沉渣應(yīng)嚴(yán)格控制在30cm以內(nèi)，泥漿指標(biāo)合格（泥漿相對密度：1.03~1.10；粘度：17~20s；含砂率：＜2%），并應(yīng)立即進(jìn)行檢查驗(yàn)收。檢查驗(yàn)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7.2.1導(dǎo)管下放深度以沉渣面控制，距沉渣面30cm~40cm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(jìn)，以保證最大程度的清除沉渣；7.2.2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；7.2.3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(jī)停氣后再斷漿，以防水頭短時間內(nèi)損失過大而造成塌孔；7.2.4清孔過程中，要注意補(bǔ)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(bǔ)給量不足，泥漿面下降，造成孔口坍塌；7.2.5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(dāng)孔底沉渣太厚、沉淀板結(jié)或塊度較大時，可適當(dāng)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(jī)械是汽車吊，因此要注意起重安全，嚴(yán)格執(zhí)行起重操作規(guī)程，不能因?yàn)槠鹬攸c(diǎn)重量不大而掉以輕心；8.2用電安全。嚴(yán)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(yán)格接地、接零和漏電保護(hù)器，場地電纜應(yīng)架空，嚴(yán)禁拖地和埋壓土中；8.3施工現(xiàn)場警示標(biāo)志要醒目，泥漿池圍蔽要牢固。9、環(huán)保措施9.1施工機(jī)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(jī)械進(jìn)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(jìn)、氣舉反循環(huán)清孔工藝僅增加了一個空壓機(jī)設(shè)備，其他均為輔助機(jī)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，提高了施工效率