沖鉆孔灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工法

1、目錄 1、前言2 2、特點(diǎn)3. 3、適用圍3 4、工藝原理3 5、工藝流程及操作要點(diǎn)5 5.1 氣舉反循環(huán)清孔工藝流程5 5.2 氣舉反循環(huán)清孔工藝操作要點(diǎn)6 6、機(jī)具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇7 機(jī)具設(shè)備7 清孔工藝參數(shù)的選擇7 7、質(zhì)量控制8 工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)8 質(zhì)量保證措施8 8、安全措施9 9、環(huán)保措施9 10、效益分析9 11、工程實(shí)例錯(cuò).誤.!.未定義書簽。 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。 市惠大高速公路第六合同段樁基施工錯(cuò)誤!未定義書簽。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

2、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，效果也很好。但

3、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、特點(diǎn) 此

4、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； 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。 3、適用圍 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)管的風(fēng)管送至樁孔， 高壓氣與泥漿混合，在導(dǎo)管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

5、氣漿混合物后繼續(xù)上升，從而形成流動(dòng)，因?yàn)閷?dǎo)管的斷面積大大小于導(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)管反出，排出導(dǎo)管以外。如圖1所 U謝 氣舉反循環(huán)清孔示意圖 接空壓機(jī) 導(dǎo)管帽 5.1氣舉反循環(huán)清孔工藝流程 5、工藝流程及操作要點(diǎn) 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) 樁孔達(dá)到設(shè)計(jì)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； 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，在下入風(fēng)管時(shí)要注意防止風(fēng)管脫落掉入導(dǎo)管； 將排渣管

6、一端與導(dǎo)管帽連接，另一端固定在沉淀池邊； 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； 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)管產(chǎn)生氣液混合液。攜帶沉渣的泥漿從導(dǎo)管腔快速上返，經(jīng)排渣管排入沉淀池中； 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； 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； 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)

7、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6、機(jī)具設(shè)備與工藝參數(shù)的選擇 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)管采用DN20鍍鋅管， 長(zhǎng)度視氣液混合器沉沒(méi)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。 （3）氣液混合器，使壓縮空氣與導(dǎo)管泥漿混合，產(chǎn)生氣液混合液?；旌掀鞑捎?DN20鍍鋅管，長(zhǎng)1.2m,

8、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(kāi)孔，孔徑10mm,孔距3040mm。 清孔工藝參數(shù)的選擇 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)管無(wú)法形成穩(wěn)定液流，則氣舉反循環(huán)失??；如果太深，排漿量過(guò)大，泥漿補(bǔ)給跟不上，致使樁孔泥漿面迅速下降，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。 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: 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p=風(fēng)+

9、P 1000 (D 取孔深的0.6倍；P為送風(fēng)管風(fēng)壓損失，一般取0.050.1MPa。 空壓機(jī)風(fēng)量（Q）是根據(jù)導(dǎo)管混合漿液上返速度及導(dǎo)管徑來(lái)計(jì)算的，可按公 式（2）計(jì)算： Q門（2） 式中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取22.4;d為導(dǎo)管徑（m）;v為導(dǎo)管混合漿液上返速度（m/s）,一般取1.52.0。 7、質(zhì)量控制 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， 泥漿指標(biāo)合格 （泥漿相對(duì)密度：1.03-1.10;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。 質(zhì)量保證措施 導(dǎo)管下放深度以沉渣面控制，距

10、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； 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，可以上下小圍波動(dòng)； 開(kāi)始送風(fēng)時(shí)先向孔送漿，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)間損失過(guò)大而造成塌孔； 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; 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 起重安全。本工法用到的主要的施工機(jī)械是汽車吊，

11、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； 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； 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 施工機(jī)械注意保養(yǎng)，維修時(shí)防止油料灑落污染河水； 廢棄碎，清洗罐車、導(dǎo)管的廢水集中處理； 經(jīng)常對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)，盡量減少噪音污染； 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。 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(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)以上的清孔時(shí) 問(wèn)，提高了施工效率，