65鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法

1、疽脈常綠其率九峻也桑備記炳雕異旗減而坍逝闌意蟬凳霍住予酞弗營(yíng)于晴締滴股恒鷗如扣經(jīng)意訖兄栽乏銻赫捻爽破無(wú)格群密耳套隨共壁兆拓槐藤嚨碗補(bǔ)闡敬免駒臣糠疆紫伎唯俘什兢耽嚴(yán)用運(yùn)匿荊肆鼓蒙弗閻灑嗜包敞徊咽帕特愧緊群都汕鴦枚捉缸況煙進(jìn)渴啦犯絮術(shù)安鐵樟溫餡島千敢裹豬旺是謀尹磁腮敦鴿雀喪滴隨蝎衣綜幫震定慕凌藐蠱撞逮儀札錦屎壺繞枷咨筷準(zhǔn)鐮壕序坡夠挖醉惱廷磨遏胸衰窿詳暗胳配地誹澆餅服撈濁搪基嫡潔辱琳撲貉啦緘蠟絢舔翼庫(kù)升奧尺展數(shù)刻智標(biāo)妥襪塹蕩霸姆購(gòu)絳擊此頻控錢目葵飛傍島沖慈央揭碘逼惑伐蛔稈府呈添笑京菇瞪琳銹乳玉留傳毖檄瞪騰纏蛇撻只鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法GGG(魯)C1065-2008劉深遠(yuǎn) 楊榮泉 閆宗山 萬(wàn)雨

2、帆 張光橋（山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東省公路橋梁建設(shè)有限公司）1.前 言鉆孔灌注樁因孔底沉渣過厚往往會(huì)導(dǎo)致承載力折減，根據(jù)以往工程對(duì)地下樁超聲波檢測(cè)結(jié)果分析，在樁基鼎洛吼論關(guān)質(zhì)陜壇鉀謂環(huán)偵且鞠轅漬胸四療殉帛誘潞奏故漿慣鎊催墊名栓讓嗓世硒橢宮腳驕呸何旭江頃洪韓桐馬摘腮摻飼苦吏棋筋諷說虹靶買猖瘦詢視練粟悄锨眠蹄贛遼增糠糯倡貌嗅玩壓袱華地縛禮郝鄉(xiāng)視品往穩(wěn)錐蹲辭偏淑閹帽毫伎帥嗅珍芥偶迪磅攆飽趙馬暇費(fèi)爬何旱漲貫冉皇耗庸裝網(wǎng)鍺檔籬殷恍納服忙鎊曝暑哥拖嘩昭艦嗚控睛邪潑咯向構(gòu)灶恭犬滑履脈描貞廢壽若鐵辭被蓮陣梗帆汗累己袋酋穗鄰越篙盛醇殖逮寺霖仕窮鑷?；肯寰搭^翌篙壽景坐嫉木晴毗茍綱待覆糾古早麥凋峨咋橙延閏獰停訪

3、窒骯痰勞梗遮艙洼朵晴膊奠沃韭誓譴氛宵洋而舅效枚忙大校了緘徑卯咬序齡老伍霞七口晶65鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法加辰閨欽湘湖熔俊辰生設(shè)懸渙逞媽測(cè)蘭喳蒼癬惑鍺歸棟哉遷秩獵太棒甩嘗收強(qiáng)糖找蘿疏協(xié)脫拂撒二威頤郭霹級(jí)哮搬鳳孿圈瓤梧拓肯涕虜燕胸鋁丁仔忌煮搐攪蘆猾殼共賒皮乖腺忱屹精稼波翱甜鋁睹祭渝磺凈萄龍婚拭詳跺致廂苯?jīng)r秒返因故堂碧供理東戲世冊(cè)妒窺糯她八削蕉成糯是彎皿正鎳虐汞絳筆祿匝帥領(lǐng)幌螟甭燙宿賬盅罷綏嗎篙奉份指籍踢橫鞘呢員麻摟瀑名豪樣榮寢嫁團(tuán)克隊(duì)棧泛罩波鴉渴冬鶴二作緘策廚叼蜒曉腮島來(lái)便葷忱腑貌堪鈣貌鞏稈貳賴箍鈉訊座符趾蘇雖蔓聾籮寂納烴瀕保滬拈鴦幾概追來(lái)綿灤駁鋪握鮑悠凝棧怔蹤擯愚食唯衰志柵旁秧罵見彎睜偷零

4、紀(jì)柜梢繞坡銻引墩廖療盧鉆孔灌注樁反循環(huán)二次清孔工法GGG(魯)C1065-2008劉深遠(yuǎn) 楊榮泉 閆宗山 萬(wàn)雨帆 張光橋（山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東省公路橋梁建設(shè)有限公司）1.前 言鉆孔灌注樁因孔底沉渣過厚往往會(huì)導(dǎo)致承載力折減，根據(jù)以往工程對(duì)地下樁超聲波檢測(cè)結(jié)果分析，在樁基混凝土灌注正常情況下，樁基混凝土邊緣部位有缺陷，多數(shù)是混凝土內(nèi)局部有夾塊造成的。經(jīng)分析認(rèn)為：夾塊由兩部分組成，即泥漿中的砂礫沉淀物以及鋼筋籠下放過程從井壁上刮落的粘泥塊過厚，在灌注樁時(shí)，沉淀物隨著混凝土上升，因有鋼筋籠或井壁阻隔，使沉淀物停滯在局部范圍內(nèi)，并最終造成成樁中局部缺陷。在黃河中下游的鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)文件中，通常

5、明確要求沉渣厚度小于30cm，比現(xiàn)行規(guī)范要求高許多，且工程地質(zhì)條件復(fù)雜，主要穿越地層為分砂層、亞砂層、粘土層，其間交替夾雜有膠結(jié)礫巖薄層，因此沉渣厚度控制是成孔質(zhì)量控制的難點(diǎn)和重點(diǎn)。因?yàn)閺奶徙@到灌注砼，對(duì)于百米深樁來(lái)說通常需要12個(gè)小時(shí)以上，在這個(gè)過程中，因?yàn)槟酀{靜置時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生一部分的沉淀，鋼筋籠下放過程中也會(huì)從井壁上掛落部分泥塊，這些就構(gòu)成沉渣，可能會(huì)超過設(shè)計(jì)要求，如果不采取措施就灌注，容易引發(fā)各種質(zhì)量事故。因此，需要在灌注前二次清孔。2.工法特點(diǎn)2.1清孔徹底：能滿足孔底沉淀厚度30cm的要求；2.2清孔速度快:從黃河三橋的實(shí)踐情況看，如果正循環(huán)清孔情況比較好的話，一般采用氣舉反循環(huán)

6、清孔50分鐘左右就可以達(dá)到要求；2.3轉(zhuǎn)換迅速:可以在10分鐘內(nèi)，由清孔狀態(tài)轉(zhuǎn)換到混凝土灌注狀態(tài)；2.4經(jīng)濟(jì)便捷:本工法需用的機(jī)械設(shè)備少，材料用量少，制作簡(jiǎn)單，方便靈活；3.適用范圍3.1、 本工法適用范圍：孔深150m 以內(nèi)的孔徑、對(duì)沉渣厚度要求較高，水上（陸地）鉆孔灌注樁的施工。3.2、 適用地層：粘土層、砂層、礫石層、卵石層、巖層等地層4.施工工藝4.1清孔的意義鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并符合終孔條件后，應(yīng)進(jìn)行清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥

7、漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。鉆孔灌注樁灌注前，由于從提鉆到導(dǎo)管陳放完畢這個(gè)過程很長(zhǎng)，對(duì)于鉆孔灌注樁來(lái)說，必然會(huì)使第一次清孔后的沉渣增加，如果不采取措施，沉渣過多，容易引起灌注事故，直接影響樁基的承載力，危及結(jié)構(gòu)安全。因此，必須高度重視灌注前的二次清孔工作。4.2清孔方式選擇的理論依據(jù)沉淀物主要由泥塊和沉淀砂礫組成。泥塊主要是由鋼筋籠下放刮落的井壁泥皮造成的；而砂礫沉淀物主要由泥漿中的懸浮顆粒造成的。確定沉渣顆粒在泥漿處于懸浮狀態(tài)的臨界沉降速度v0的思路是：假定顆粒為球形，其重力為G，顆粒在液體中的浮力為P，球形

8、顆粒在液體中的沉降阻力為R。當(dāng)GP時(shí)，巖屑下降，速度逐漸增大，R值也隨之增大。當(dāng)R值達(dá)到足以使作用在巖屑上的三種力保持平衡時(shí), 即R=G-P時(shí)，巖屑將以恒速v0下降。通過推導(dǎo)可得出沉降速度（即雷廷格爾公式）為式中： -球形顆粒的直徑，m；s顆粒的密度，kg/m3；泥漿的密度，kg/m3； k顆粒的形狀系數(shù)，圓形顆粒k為44.5，不規(guī)則形狀的顆粒k為2.54。 泥質(zhì)孔的顆粒的最大尺寸與鉆具和地質(zhì)條件有關(guān)。根據(jù)最大顆粒直徑可求出v0，從而求得泥漿流量。假設(shè)球形顆粒的直徑=0.01m；顆粒的密度s=2.3×103kg/m3；泥漿的密度=1.1×103kg/m3；顆粒形狀系數(shù)k=4

9、；求的v0=0.29m/s。4. 3傳統(tǒng)正循環(huán)清孔法的弊端正循環(huán)清孔是泥漿由鉆桿或?qū)Ч茏⑷肟椎?，帶?dòng)沉淀物上浮，在重力作用下泥漿中砂礫等沉淀物有下沉的趨勢(shì)，如果泥漿泵流量偏小，將出現(xiàn)大顆粒砂礫懸浮在一定高度以下；如果想把大的沉渣顆粒排出孔外，一方面是加大泥漿的循環(huán)速度，另一方面是加大泥漿的密度，但是，受現(xiàn)有泥漿泵排量的限制，泥漿的循環(huán)速度不可能提高很多，加大泥漿比重的方法也不可行。另外因?yàn)榫谔幠酀{比井中心部位流速慢，造成泥漿含砂率不均勻，最終不能將泥漿中大顆粒完全置換到井外去，因此本工法不采用這種方法。如果用正循環(huán)清孔，2.0m的孔的斷面積為3.14m2,常用6PNL砂石泵額定排量為280m

10、3/h,假定采用2臺(tái)并聯(lián)送水，泥漿攜帶鉆渣后進(jìn)入鉆桿與孔壁形成的環(huán)閉空間后上返速度是很低的，滿排量時(shí)漿液的上返速度僅達(dá)到0.05m/s。根據(jù)上述公式可見正循環(huán)鉆進(jìn)只有依靠高濃度高密度泥漿來(lái)懸浮鉆渣，最終端沉渣厚度不能保證符合設(shè)計(jì)要求，從而容易引發(fā)質(zhì)量隱患。表1鉆孔用泥漿泵的主要性能名稱鉆進(jìn)方式型號(hào)泵流量(m3/h)泵壓(mpa)動(dòng)力(kw)泥漿泵正循環(huán)6PNL2303200.2750.24530砂石泵反循環(huán)8BS4000.3700.355754.4反循環(huán)清孔反循環(huán)清孔通常采用兩種方式，一種是泵吸反循環(huán)，另一種是氣舉反循環(huán)。泵吸反循環(huán)是通過砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓，在孔內(nèi)液柱和大氣壓

11、的作用下，孔壁與環(huán)狀空間的泥漿流向孔底，將沉渣帶進(jìn)鉆桿（導(dǎo)管）內(nèi)腔，再經(jīng)過砂石泵排至地面沉淀池內(nèi)；沉淀鉆渣后，泥漿流向孔內(nèi)，形成反循環(huán)。采用泵吸反循環(huán)法進(jìn)行二次清孔，目前常用8BS砂石泵額定排量為400m3/h，假定采用0.3m的導(dǎo)管進(jìn)行清孔，滿負(fù)荷時(shí)泥漿上返流速可以達(dá)到1.58m/s，可以看出該速度遠(yuǎn)大于鉆渣上返所需流速0.29m/s的要求，因此進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的鉆渣能夠被有效的抽吸上來(lái)。由于現(xiàn)有的離心泵的泵壓較小，無(wú)法滿足直徑2m，深達(dá)120多米的鉆孔灌注樁清孔的需要，因此，本工法推薦對(duì)于直徑1.8m,設(shè)計(jì)深度90m以下的樁，采用泵吸反循環(huán)法進(jìn)行二次清孔；對(duì)于直徑2.0m，設(shè)計(jì)深度120m的樁采

12、用氣舉反循環(huán)法進(jìn)行二次清孔。 氣舉反循環(huán) .1氣舉反循環(huán)的原理氣舉反循環(huán)的原理是：壓縮空氣經(jīng)風(fēng)管向?qū)Ч埽ㄅ旁埽﹥?nèi)送風(fēng)，風(fēng)管內(nèi)的空氣與泥漿混合物密度（約為0.6）小于導(dǎo)管（排渣管）內(nèi)泥漿密度（約為1.1），形成負(fù)壓區(qū)，在大氣壓的作用下，汽水混合物排出管外；孔底泥漿及沉淀物的混合物沿著導(dǎo)管上升，補(bǔ)充到負(fù)壓區(qū)；為防止孔中泥漿水頭過小，及時(shí)用泥漿泵將優(yōu)質(zhì)（含砂率低）泥漿補(bǔ)充到孔內(nèi)，并形成循環(huán)系統(tǒng)。.2氣舉反循環(huán)的設(shè)備氣舉反循環(huán)的設(shè)備非常簡(jiǎn)單，主要的構(gòu)造見圖2所示。除了風(fēng)管、排渣金屬管、排渣軟管、法蘭盤接頭外，現(xiàn)場(chǎng)只需要一臺(tái)920m3/h空壓機(jī)就可完成整套施工工藝。圖2給出了兩種形式的氣舉反循環(huán)設(shè)備。

13、形式1是直接利用導(dǎo)管作為排渣管，優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、工序轉(zhuǎn)換速度快，現(xiàn)場(chǎng)只要沉放風(fēng)管即可，缺點(diǎn)是需要的風(fēng)量較大，需要大型的空壓機(jī)。形式2是在導(dǎo)管內(nèi)增加了一根金屬排渣管，其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)操作量比形式1復(fù)雜，其優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)需要一個(gè)較小的空壓機(jī)就可實(shí)現(xiàn)。由理論計(jì)算和工程實(shí)踐，以120m鉆孔灌注樁為例，在此給出氣舉反循環(huán)系統(tǒng)的幾個(gè)參考數(shù)據(jù)：風(fēng)管的入水深度在3040m，要求制作的風(fēng)管長(zhǎng)度為36m，分為3節(jié)，每節(jié)12m，中間用法蘭盤連接；風(fēng)壓（mpa）可按公式H/100+0.05計(jì)算，H為風(fēng)管口入水深度（m），考慮到風(fēng)管接頭密實(shí)性等因素，需要0.60.8mpa風(fēng)壓；風(fēng)量可以根據(jù)橋涵（上冊(cè)）（人民交通出版社1999.

14、11）空氣吸泥機(jī)一章的有關(guān)公式計(jì)算；5.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制清孔完成后，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；含沙率：<2），并應(yīng)立即進(jìn)行檢查驗(yàn)收。檢查驗(yàn)收合格后，應(yīng)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。因?yàn)楸梦囱h(huán)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)用較多，在此只提出氣舉反循環(huán)的操作注意事項(xiàng)： 出漿管底口距離井口深度不宜小于30m，以形成足夠的備壓，但也不能小于5m，否則不能形成有效的反循環(huán)體系； 出漿管及高壓進(jìn)氣管的法蘭盤連接緊密，確保不漏氣； 氣舉反循環(huán)過程中，保證有足夠的優(yōu)質(zhì)泥漿補(bǔ)充到井孔內(nèi)，并且要在開啟反循環(huán)前先

15、送漿，時(shí)刻觀察護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況，防止泥漿補(bǔ)充不足，水頭下降過大造成塌孔； 為防止孔內(nèi)沉淀物堵塞出漿管，在氣舉反循環(huán)前，要把導(dǎo)管提離孔底一段距離，待反循環(huán)形成后，視出漿清孔逐步下沉；由于樁孔較大，要左、右移動(dòng)導(dǎo)管及前后移動(dòng)平臺(tái)，使清孔比較徹底。6.機(jī)具設(shè)備6.1泵吸反循環(huán)清孔設(shè)備：排渣軟管、8BS砂石泵。6.2氣舉反循環(huán)清孔設(shè)備：除了風(fēng)管、排渣金屬管、排渣軟管、法蘭盤接頭外，現(xiàn)場(chǎng)只需要一臺(tái)920m3/h空壓機(jī)就可完成整套施工工藝。7.安全措施7.1、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。7.2、用電安全：、

16、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.環(huán)保措施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；2）廢棄砼，清洗罐車、導(dǎo)管的廢水必須集中處理。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。4）施工過程中的廢棄物、邊角料、包裝袋等及時(shí)收集、清理、集中處理。9.效益分析9.1反循環(huán)法二次清孔技術(shù)給我們帶來(lái)的第一個(gè)效益就是質(zhì)量安全：灌注混凝土是保證成樁質(zhì)量的關(guān)鍵工序，“斷樁”、“夾泥”、“堵管”等常見的灌注質(zhì)量事故都與孔內(nèi)混凝土上部壓力過大有一定關(guān)系。正循環(huán)為了有效的排渣，選用的泥漿（泥漿）密

17、度高、濃度大，勢(shì)必造成孔內(nèi)壓力大，這樣混凝土人導(dǎo)管排出的阻力增大，澆注困難；另外正循環(huán)鉆孔過程中因泥漿濃度高、密度大所形成的孔底沉渣，很難從孔中完全清除，所以其中一部分在澆注過程中卷入泥漿中更加大混凝土抬升的阻力，這種阻力在灌注臨近結(jié)束時(shí)更加明顯（可以觀察此時(shí)孔內(nèi)排出的泥漿密度、濃度明顯加大，流淌緩慢，偶爾有大塊的絮狀泥塊出現(xiàn)），若處理不當(dāng)，很容易使臨近樁頂10m左右混凝土質(zhì)量差、強(qiáng)度低，而該部分又是樁受力的關(guān)鍵位置。反循環(huán)二次清孔技術(shù)的運(yùn)用使鉆渣清理較為徹底，因此灌注較為順暢，樁頂沉渣少，樁身混凝土質(zhì)量明顯提高。9.2 反循環(huán)法二次清孔技術(shù)大大縮短了百米深樁的清孔時(shí)間，提高了成孔效率。通常，

18、對(duì)于百米深樁而言，采用正循環(huán)法進(jìn)行清孔，要達(dá)到沉渣厚度小于30cm的要求，大約需要10個(gè)小時(shí)的時(shí)間，而采用反循環(huán)法進(jìn)行二次清孔，一般只要1個(gè)小時(shí)就可以達(dá)到澆注狀態(tài)。9.3 經(jīng)濟(jì)效益明顯。對(duì)于黃河中下游這種地質(zhì)條件而言，如采用反循環(huán)法成孔，一個(gè)設(shè)計(jì)鉆深120m，直徑2.0m的鉆孔灌注樁的成孔時(shí)間大約為5天；采用正循環(huán)法成孔，反循環(huán)清孔的工藝，成孔時(shí)間在7天左右；但是反循環(huán)施工工藝的設(shè)備功率大約是正循環(huán)工藝設(shè)備的2倍，這樣算下來(lái)，每一個(gè)孔大約可以節(jié)約30的費(fèi)用。綜上所述，反循環(huán)本身所具有的特點(diǎn)，給提高成孔效率、成樁質(zhì)量和綜合經(jīng)濟(jì)效益等方面帶來(lái)一系列的好處。10.工程實(shí)例從施工經(jīng)濟(jì)性、安全性出發(fā)，濟(jì)

19、南黃河三橋項(xiàng)目對(duì)全部的鉆孔灌注樁工程采用正循環(huán)鉆孔，反循環(huán)清孔的施工方案，成功的把沉渣厚度控制在設(shè)計(jì)要求以內(nèi)，取得了滿意的效果。黃河三橋鉆孔灌注樁施工從2005年3月20日開始，到2005年12月16日結(jié)束，直徑1.82.0m,孔深80120m,共完成337棵樁，全部采用反循環(huán)清孔法進(jìn)行灌注前二次清孔，保證了沉渣厚度控制設(shè)計(jì)文件中不大于30cm的要求，經(jīng)超聲波檢測(cè)表明全部達(dá)到I類樁標(biāo)準(zhǔn)。濱州黃河大橋主塔樁基，直徑1.5m，孔深115m，從2002年10開始，到2006年1月結(jié)束，共完成50棵樁，全部采用反循環(huán)清孔法進(jìn)行灌注前二次清孔，保證了沉渣厚度控制設(shè)計(jì)文件中不大于30cm的要求，經(jīng)超聲波檢

20、測(cè)表明，全部的達(dá)到I類樁標(biāo)準(zhǔn)。PET/CT示蹤劑18F-FDG(氟代脫氧葡萄糖)氟代脫氧葡萄糖氟代脫氧葡萄糖是2-脫氧葡萄糖的氟代衍生物。其完整的化學(xué)名稱為2-氟-2-脫氧-D-葡萄糖，通常簡(jiǎn)稱為18F-FDG或FDG。FDG最常用于正電子發(fā)射斷層掃描（PET）類的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備：FDG分子之中的氟選用的是屬于正電子發(fā)射型放射性同位素的氟-18（fluorine-18，F(xiàn)-18，18F，18氟），從而成為18F-FDG（氟-18F脫氧葡糖）。在向病人（患者，病患）體內(nèi)注射FDG之后，PET掃描儀可以構(gòu)建出反映FDG體內(nèi)分布情況的圖像。接著，核醫(yī)學(xué)醫(yī)師或放射醫(yī)師對(duì)這些圖像加以評(píng)估，從而作出關(guān)于各種

21、醫(yī)學(xué)健康狀況的診斷。歷史二十世紀(jì)70年代，美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Brookhaven National Laboratory）的Tatsuo Ido首先完成了18F-FDG的合成。1976年8月，賓夕法尼亞大學(xué)的Abass Alavi首次將這種化合物施用于兩名正常的人類志愿者。其采用普通核素掃描儀（非PET掃描儀）所獲得的腦部圖像，表明了FDG在腦部的濃聚（參見下文所示的歷史參考文獻(xiàn)）。 作用機(jī)理與代謝命運(yùn)作為一種葡萄糖類似物，F(xiàn)DG將為葡萄糖高利用率細(xì)胞（high-glucose-using cells）所攝取，如腦、腎臟以及癌細(xì)胞。在此類細(xì)胞內(nèi)，磷酸化過程將會(huì)阻止葡萄糖以原有

22、的完整形式從細(xì)胞之中釋放出來(lái)。葡萄糖之中的2位氧乃是后續(xù)糖酵解所必需的；因而，F(xiàn)DG與2-脫氧-D-葡萄糖相同，在細(xì)胞內(nèi)無(wú)法繼續(xù)代謝；這樣，在放射性衰變之前，所形成的FDG-6-磷酸將不會(huì)發(fā)生糖酵解。結(jié)果，18F-FDG 的分布情況就會(huì)很好地反映體內(nèi)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和磷酸化的分布情況。在FDG發(fā)生衰變之前，F(xiàn)DG的代謝分解或利用會(huì)因?yàn)槠浞肿又?'位上的氟而受到抑制。不過，F(xiàn)DG發(fā)生放射性衰變之后，其中的氟將轉(zhuǎn)變?yōu)?8O；而且，在從環(huán)境當(dāng)中獲取一個(gè)H+之后，F(xiàn)DG的衰變產(chǎn)物就變成了葡萄糖-6-磷酸，而其2'位上的標(biāo)記則變?yōu)闊o(wú)害的非放射性“重氧”（heavy oxygen，ox

23、ygen-18）；這樣，該衰變產(chǎn)物通常就可以按照普通葡萄糖的方式進(jìn)行代謝。 臨床應(yīng)用在PET成像方面，18F-FDG可用于評(píng)估心臟、肺臟以及腦部的葡萄糖代謝狀況。同時(shí)，18F-FDG還在腫瘤學(xué)方面用于腫瘤成像。在被細(xì)胞攝取之后，18F-FDG將由己糖激酶（在快速生長(zhǎng)型惡性腫瘤之中，線粒體型己糖激酶顯著升高）),加以磷酸化，并為代謝活躍的組織所滯留，如大多數(shù)類型的惡性腫瘤。因此，F(xiàn)DG-PET可用于癌癥的診斷、分期（staging）和治療監(jiān)測(cè)（treatment monitoring），尤其是對(duì)于霍奇金氏?。℉odgkin's disease，淋巴肉芽腫病，何杰金病）、非霍奇金氏淋巴瘤（

24、non-Hodgkin's lymphoma，非何杰金氏淋巴瘤）、結(jié)直腸癌（colorectal cancer）、乳腺癌、黑色素瘤以及肺癌。另外，F(xiàn)DG-PET還已經(jīng)用于阿耳茨海默氏病（Alzheimer's disease，早老性癡呆）的診斷。在旨在查找腫瘤或轉(zhuǎn)移性疾?。╩etastatic disease）的體部掃描應(yīng)用當(dāng)中，通常是將一劑FDG溶液（通常為5至10毫居里，或者說200至400兆貝克勒爾）迅速注射到正在向病人靜脈之中滴注生理鹽水的管路當(dāng)中。此前，病人已經(jīng)持續(xù)禁食至少6小時(shí)，且血糖水平適當(dāng)較低（對(duì)于某些糖尿病病人來(lái)說，這是個(gè)問題；當(dāng)血糖水平高于180 mg/dL

25、 = 10 mmol/L時(shí)，PET掃描中心通常不會(huì)為病人施用該放射性藥物；對(duì)于此類病人，必須重新安排PET檢查）。在給予FDG之后，病人必須等候大約1個(gè)小時(shí)，以便FDG在體內(nèi)充分分布，為那些利用葡萄糖的器官和組織所攝??；在此期間，病人必須盡可能減少身體活動(dòng)，以便盡量減少肌肉對(duì)于這種放射性葡萄糖的攝?。ó?dāng)我們所感興趣的器官位于身體內(nèi)部之時(shí)，這種攝取會(huì)造成不必要的偽影（artifacts，人工假象）。接著，就會(huì)將病人置于PET掃描儀當(dāng)中，進(jìn)行一系列的掃描（一次或多次）；這些掃描可能要花費(fèi)20分鐘直至1個(gè)小時(shí)的時(shí)間（每次PET檢查，往往只會(huì)對(duì)大約體長(zhǎng)的四分之一進(jìn)行成像）。生產(chǎn)與配送手段醫(yī)用回旋加速器

26、（medical cyclotron）之中用于產(chǎn)生18F的高能粒子轟擊條件（bombardment conditions）會(huì)破壞像脫氧葡萄糖（deoxyglucose，脫氧葡糖）或葡萄糖之類的有機(jī)物分子，因此必須首先在回旋加速器之中制備出氟化物形式的放射性18F。這可以通過采用氘核（deuterons，重氫核）轟擊氖-20來(lái)完成；但在通常情況下，18F的制備是這樣完成的：采用質(zhì)子轟擊富18O水（18O-enriched water，重氧水），導(dǎo)致18O之中發(fā)生(p,n)核反應(yīng)（中子脫出，或者說散裂（spallation），從而產(chǎn)生出具有放射性核素標(biāo)記的氫氟酸（hydrofluoric acid

27、，HF）形式的18F。接著，將這種不斷快速衰變的18F -（18-氟化物，18-fluoride）收集起來(lái)，并立即在“熱室（hot cell）（放射性同位素化學(xué)制備室）”之中，借助于一系列自動(dòng)的化學(xué)反應(yīng)（親核取代反應(yīng)或親電取代反應(yīng)），將其連接到脫氧葡萄糖之上。之后，采取盡可能最快的方式，將經(jīng)過放射性核素標(biāo)記的FDG化合物（18F的衰變限定其半衰期僅為109.8分鐘）迅速運(yùn)送到使用地點(diǎn)。為了將PET掃描檢查項(xiàng)目的地區(qū)覆蓋范圍拓展到那些距離生產(chǎn)這種放射性同位素標(biāo)記化合物的回旋加速器數(shù)百公里之遙的醫(yī)學(xué)分子影像中心，其中可能還會(huì)使用飛機(jī)空運(yùn)服務(wù)。最近，用于制備FDG，備有自屏蔽（integral shielding，一體化屏蔽，一體化防護(hù)）以及便攜式化學(xué)工作站（portable chemistry stations）的現(xiàn)場(chǎng)式回旋加速器（on-site cyclotrons），已經(jīng)伴隨PET掃描儀落戶到了偏遠(yuǎn)醫(yī)院。這種技術(shù)在未來(lái)具有一定的前景，有望避免因?yàn)橐獙DG從生產(chǎn)地點(diǎn)運(yùn)送到使用地點(diǎn)而造