沖(鉆)孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工法精編版.doc

1、目錄1、前言22、特點(diǎn)23、適用范圍34、工藝原理35、工藝流程及操作要點(diǎn)45.1 氣舉反循環(huán)清孔工藝流程45.2 氣舉反循環(huán)清孔工藝操作要點(diǎn)56、機(jī)具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇56.1 機(jī)具設(shè)備56.2 清孔工藝參數(shù)的選擇67、質(zhì)量控制67.1 工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)67.2 質(zhì)量保證措施78、安全措施79、環(huán)保措施710、效益分析811、工程實(shí)例錯(cuò)誤！未定義書簽。11.1 深圳市東部過(guò)境高速公路第五合同段樁基施工錯(cuò)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(cuò)誤！未定義書簽。1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

2、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?？椎壮猎穸鹊目刂剖菦_（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(jì)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(jì)要求為標(biāo)準(zhǔn)。在以正循環(huán)工藝施工沖（鉆）孔灌注樁時(shí)，第二次清孔（以下簡(jiǎn)稱二次清孔）一般均利用導(dǎo)管正循環(huán)工藝，

3、效果也很好。但是在施工較大樁徑或超長(zhǎng)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(dòng)安裝不便，故障率也相對(duì)較高，若連接部件密封性能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就可能影響反循環(huán)清孔的效果和時(shí)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(wèn)題，本工法采用氣舉反循環(huán)清孔工藝，既簡(jiǎn)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(gè)工程中推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。2、

4、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(zhǎng)樁和施工以卵礫石層為持力層的條件下優(yōu)勢(shì)明顯；2.2 此工法需要的機(jī)械設(shè)備少，制作簡(jiǎn)單，操作方便，能夠有效提高工作效率。23、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(zhǎng)樁的條件下和施工以卵礫石層為持力層的條件下優(yōu)勢(shì)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(guò)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

5、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。如圖 1 所示：35、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(dòng)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(cè)泥漿性能關(guān)閉空壓機(jī)，測(cè)量沉渣厚度否是否滿足設(shè)計(jì)要求是提出風(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圖 2氣舉反循環(huán)清孔工藝流程45.2 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(jì)深度后，

6、 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(guò)導(dǎo)管帽將氣液混合器下入導(dǎo)管內(nèi)，在下入風(fēng)管時(shí)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(zhǎng)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(chǔ)氣罐和風(fēng)管系統(tǒng)安全可靠后，啟動(dòng)空壓機(jī)送風(fēng)。壓縮空氣通過(guò)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

7、速上返，經(jīng)排渣管排入沉淀池中；5.2.6 在操作過(guò)程中要通過(guò)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(guò)程中， 應(yīng)經(jīng)常調(diào)整導(dǎo)管底端與孔底距離，同時(shí)不停地移動(dòng)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(cè)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(jì)要求， 則繼續(xù)清孔， 直至沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)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)

8、，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(zhǎng)度視氣液混合器沉沒深度而定；空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐和孔口鍍鋅鐵管之間采用DN25橡膠高壓軟管連接，其長(zhǎng)度宜80m，以減少風(fēng)壓損失。5（ 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。混合器采用DN20 鍍鋅管，長(zhǎng) 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(wú)法形成穩(wěn)定液流，則氣

9、舉反循環(huán)失敗；如果太深，排漿量過(guò)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(shí)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(gè)主要技術(shù)參數(shù)，空壓機(jī)的配備應(yīng)根據(jù)清孔時(shí)的風(fēng)壓和風(fēng)量來(lái)選擇?？諌簷C(jī)的壓力（p）可按公式（ 1）計(jì)算：p=rHP（ 1）+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），一般取孔深的 0.6 倍； P 為送風(fēng)管風(fēng)壓損失，一般取 0.050.1MPa。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(lái)計(jì)算的，可按公式（ 2）

10、計(jì)算：Qd2 v（2）式中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取 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(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(duì)密度：1.031.10；粘度： 1720s；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(guò)厚而影響樁的承載力。67.2 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 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(jìn)，以保證最大程度的清除沉渣；7.2.2 風(fēng)

11、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(dòng)；7.2.3 開始送風(fēng)時(shí)先向孔內(nèi)送漿， 停止清孔時(shí)應(yīng)先關(guān)空壓機(jī)停氣后再斷漿， 以防水頭短時(shí)間內(nèi)損失過(guò)大而造成塌孔；7.2.4 清孔過(guò)程中， 要注意補(bǔ)充泥漿， 有條件時(shí)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(shí)，可適當(dāng)加大送風(fēng)量，并搖動(dòng)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)

12、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(chǎng)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(chǎng)地電纜應(yīng)架空，嚴(yán)禁拖地和埋壓土中；8.3 施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(duì)施工機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)，盡量減少噪音污染；9.4 施工過(guò)程中的廢棄物、邊角料等及時(shí)收集、清理、集中處理。710、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(gè)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(shí)間、減少沉渣厚度。經(jīng)過(guò)測(cè)算，采用氣舉反循環(huán)清孔，每根樁能減少3 個(gè)小時(shí)