鉆孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工藝[摘要]：鉆孔灌注樁因機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)便、施工方便，成孔質(zhì)量可靠，施工費(fèi)用低等原因，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。鉆孔灌注樁沉渣的清理是控制樁身質(zhì)量的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁施工為正循環(huán)鉆進(jìn)、正或反循環(huán)清孔成孔工藝，而近幾年在浙江一帶出現(xiàn)鉆孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工藝，其清孔效果遠(yuǎn)好于一般清孔工藝。本文就此介紹氣舉反循環(huán)清孔工藝的運(yùn)用，并比較對(duì)工程質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益帶來的影響。

[關(guān)鍵詞]：鉆孔灌注樁氣舉反循環(huán)二次清孔

一、鉆孔灌注樁工藝：

傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁多采用回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁、潛水電鉆成孔灌注樁。成孔前先安裝鋼板護(hù)筒，以作保護(hù)孔口、定位導(dǎo)向、維護(hù)泥漿面、防止塌方用。鉆機(jī)就位后開始鉆孔，鉆孔時(shí)電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)管、導(dǎo)管根部鉆頭旋轉(zhuǎn)，破壞土層結(jié)構(gòu)，形成鉆渣。鉆孔應(yīng)采用泥漿護(hù)壁措施，防止塌孔。現(xiàn)場(chǎng)須設(shè)置泥漿池，泥漿通過泥漿泵吸入導(dǎo)管，從導(dǎo)管底部排出，帶動(dòng)鉆渣向上從樁孔中溢出，再排入沉淀池。

鉆孔施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，立即進(jìn)行第一次清孔。第一次清孔時(shí)，一般采用循環(huán)換漿法，反復(fù)用泥漿循環(huán)清孔，清空過程中必須及時(shí)補(bǔ)充泥漿，并保持漿面穩(wěn)定?？字型令w粒、巖石屑等鉆渣隨漿液溢出孔外，以達(dá)到第一次清理沉渣目的。清渣完成后，安裝鋼筋籠，在澆筑砼前須進(jìn)行第二次清孔。

第一次清孔屬于正循環(huán)清孔方法，本文主要探討第二次清孔工藝。

二、正、反循環(huán)清孔工藝介紹：

1、正循環(huán)清孔工藝

第二次正循環(huán)清孔采用循環(huán)灌漿法，讓鉆頭在原位繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過導(dǎo)管注入清水，控制泥漿密度在10KN/m3以下；對(duì)于孔壁土層性能差、不穩(wěn)定的則注入泥漿（泥漿密度11.5~12.5KN/M3）。注入沖洗液攜帶鉆渣后進(jìn)入鉆桿與孔壁形成的環(huán)閉空間上返，排出樁孔以外，以達(dá)到沉渣清理效果。簡(jiǎn)單的說，正循化清孔的定義就是沉渣從導(dǎo)管外溢出的清渣工藝。

2、反循環(huán)清孔工藝

從前文所述、顧名思義，反循環(huán)清孔的定義就是沉渣從導(dǎo)管內(nèi)排出的清渣工藝。反循環(huán)清孔工藝有多種，一般有泵吸法、空氣吸泥機(jī)法等種。近年來出現(xiàn)的氣舉反循環(huán)法相對(duì)工藝更為簡(jiǎn)單，清孔效果明顯，推廣較快。

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(dòng)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(dòng)，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。

3、氣舉反循環(huán)清孔工藝設(shè)備比較

反循環(huán)工藝較正循環(huán)工藝而言，增加空壓機(jī)一臺(tái)、風(fēng)管一套。該風(fēng)管在二次清孔時(shí)安裝在導(dǎo)管內(nèi)，故導(dǎo)管上部相應(yīng)增加連接閥門，風(fēng)管下部是氣漿混合器。反循環(huán)工藝導(dǎo)致沉渣從導(dǎo)管內(nèi)反出，導(dǎo)管上部增加三通一套，排至接渣籃。

相對(duì)其它反循環(huán)清孔工藝，氣舉反循環(huán)工藝的送風(fēng)管安裝在導(dǎo)管內(nèi)，不像其它反循環(huán)清孔工藝在導(dǎo)管外安裝風(fēng)管，減少拔出風(fēng)管時(shí)與鋼筋籠牽掛的危險(xiǎn)、更保護(hù)泥漿護(hù)壁，且氣漿混合器制作簡(jiǎn)單，操作更為方便，故更適用于小孔徑（直徑500-800）鉆孔灌注樁。

因氣舉反循環(huán)工藝特點(diǎn)，鉆孔灌注樁第一次清孔時(shí)并不適用氣舉反循環(huán)清孔工藝了。否則，須逐節(jié)拔出導(dǎo)管，再安裝風(fēng)管，待第一次清空完成后，再次拔出、拆除導(dǎo)管與風(fēng)管，待鋼筋籠就位后，再二次安裝風(fēng)管進(jìn)行第二次清孔。這樣的后果是增加了作業(yè)時(shí)間，且由于反循環(huán)二次清孔效果較好，這樣做也顯得毫無必要。

三、氣舉反循環(huán)清孔工藝操作要領(lǐng)

1、導(dǎo)管下放深度以出漿管底距沉淤面300～400mm為宜，風(fēng)管下放深度一般以氣漿混合器至泥漿面距離與孔深之比的0.55～0.65來確定。

2、主要參數(shù)：空壓機(jī)的風(fēng)量6～9m3/min，導(dǎo)管出水管直徑＞Φ200mm，送風(fēng)管直徑（水管）Φ25mm，漿氣混合器用Φ25mm水管制作，在1m左右長(zhǎng)度范圍內(nèi)打6排孔、每排4個(gè)Φ8mm孔即可。

3、開始送風(fēng)時(shí)應(yīng)先孔內(nèi)送漿（補(bǔ)漿），停止清孔時(shí)應(yīng)先關(guān)氣后斷漿。清孔過程中，特別要注意補(bǔ)漿量，嚴(yán)防因補(bǔ)漿不足（水頭損失）而造成塌孔。

4、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)孔底沉渣較厚、塊度較大，或沉淀板結(jié)時(shí)，可適當(dāng)加大送風(fēng)量，并搖動(dòng)出水管（導(dǎo)管），以利排渣。

5、隨著鉆渣的排出，孔底沉淤厚度較小，出水管（導(dǎo)管）應(yīng)同步跟進(jìn)，以保持管底口與沉淤面的距離。

6、清孔后，孔內(nèi)泥漿比重應(yīng)小于1.20，粘度18～20s，孔底沉渣厚度≤5cm。

7、反循環(huán)法清孔時(shí)所需風(fēng)壓P的計(jì)算。

P=γs·h0/1000+ΔP

γs——泥漿比重（KN/m3），一般取1.2

h0——混合器沉沒深度（m）

ΔP——供氣管道壓力損失，一般取0.05～0.1MP