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1、正、反循环清孔工艺介绍：一、正循环清孔工艺第二次正循环清孔采用循环灌浆法,让钻头在原位继续转动,通过导管注 入清 水，限制泥浆密度在10KN/m3以下；对于孔壁土层性能差、不稳定的那么注入泥浆 泥浆密度11.5-12.5KN/M3注入冲洗液携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环闭空间上 返, 排出桩孔以外，以到达沉渣清理效果.简单的说，正循化清孔的定义就是 沉渣从导 管外溢出的清渣工艺.二、反循环清孔工艺从前文所述、顾名思义,反循环清孔的定义就是沉渣从导管内排出的清渣 工 艺.反循环清孔工艺有多种,一般有泵吸法、空气吸泥机法等种.近年来出 现的气举 反循环法相对工艺更为简单,清孔效果明显,推广较快.
2、气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气,通过安装在导管内的风管送至 桩 孔内,高压气与泥浆混合,在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物 , 浆气混 合物因其比重小而上升,在导管内混合器底端形成负压,下面的泥浆在 负压的作用 下上升,并在气压动量的联合作用下,不断补浆,上升至混合器的 泥浆与气体形成 气浆混合物后继续上升,从而形成流动,由于导管的内断面积 大大小于导管外壁与 桩壁间的环状断面积,便形成了流速、流量极大的反循 环,携带沉渣从导管内反出, 排出导管以外.三、气举反循环清孔工艺设备比较反循环工艺较正循环工艺而言,增加空压机一台、风管一套.该风管在二 次清 孔时安装在导管内,故导管上部相
3、应增加连接阀门,风管下部是气浆混合 器.反循 环工艺导致沉渣从导管内反出,导管上部增加三通一套,排至接渣 篮.相对其它反循环清孔工艺,气举反循环工艺的送风管安装在导管内,不像 其它反 循环清孔工艺在导管外安装风管,减少拔出风管时与钢筋笼牵挂的危 险、更保护泥浆 护壁,且气浆混合器制作简单,操作更为方便,故更适用于小 孔径直径 500-800钻 孔灌注桩.因气举反循环工艺特点 ,钻孔灌注桩第一次清孔时并不适用气举反循环清 孔工 艺了.否那么,须逐节拔出导管,再安装风管,待第一次清空完成后,再次拔出、 撤除导 管与风管,待钢筋笼就位后,再二次安装风管进行第二次清孔.这样的 后果是增加了作 业时间,
4、且由于反循环二次清孔效果较好,这样做也显得毫无 必要.四、气举反循环清孔工艺操作要领1、导管下放深度以出浆管底距沉淤面 300400mm 为宜,风管下放深度一 般以 气浆混合器至泥浆面距离与孔深之比的0.550.65 来确定.2、主要参数：空压机的风量69m3/min,导管出水管直径200mm,送风管直径水管 25mm,浆气混合器用 25mm水管制作，在1m左右长度范围内打6排孑L、每排4个 8mm孔即可.3、开始送风时应先孔内送浆补浆,停止清孔时应先关气后断浆.清孔 过程中, 特别要注意补浆量,严防因补浆缺乏水头损失而造成塌孔.4、送风量应从小到大,风压应稍大于孔底水头压力,当孔底沉渣较厚、
5、块 度较大, 或沉淀板结时,可适当加大送风量,并摇动出水管导管,以利排 渣.5、随着钻渣的排出,孔底沉淤厚度较小,出水管导管应同步跟进,以 保持管 底口与沉淤面的距离.6、清孔后,xx泥浆比重应小于120,粘度1820s,孔底沉渣厚度w 5cm7、反循环法清孔时所需风压P的计算.P= PT空一一泥浆比重(KN/m3), 一般取1.2h0混合器漂浮xx (m)/P 一一供气管道压力损失,一般取0.05 0.1MPa五、气举反循环清孔速度气举反循环与正循环在沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异.气举反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔,可以获 得比 正循环高出数倍的上返速度.根据钻探水
6、力学原理,冲洗液在钻孔内的上返速度是钻渣颗粒群悬浮速度的1.31.4 倍，即 Va=(1.51.6) Vso反循环清孔至钻渣在导管内运动，使形态各异的钻渣群在有限的空间 作悬浮运动，上升速度较快.由于返浆速度较大，以内径200mm的导管为 例,粒径约 100-150mm的石块也能清运出来.这一优点和泵吸反循环清孔工艺 相类似，但是泵吸 法循环系统复杂，砂石泵故障多是主要缺点；这一优点是空气吸泥机法所不能比较的，一般通过空气吸泥机法清孔，由于空气混合室构造、送风 管距孔底距离较近等原因，只能清出约50mm粒径的石子.而正循环清孔，冲洗液携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环形空间上返， 由于冲 洗液上
7、返断面面积大，上返速度较慢，因此可能局部比重较大渣层颗粒会回落，须反复 循环清孔,耽误时间.如某高层建筑桩基施工验证了上述观点.该工程设计为直径 1000钻孔灌注 桩,持力层为基岩,桩基入岩深度 1300,设计选 3 根桩试桩,做破坏试验.当 时对第一 根桩、第二根桩有意作了比照试验.第一根桩二次清孔时不安装风 管,清孔 2小时 后,再安装风管,20分钟内，又清理出石渣26kg;第二根桩二 次清孔时，安装风管清 孔,30 分钟内清理完成,比照效果明显.六、气举反循环清孔质量通过上述试验已说明,气举反循环清孔由于返浆速度快,清渣效果较好, 沉渣层 较薄,而沉渣层厚度大小与单桩承载力上下密切相关.
8、从另一角度,在桩基持力层为基岩的前提下,正循环为了有效的排渣,选 用的泥 浆冲洗液密度较高、浓度较大,势必造成孔内压力大,对孔壁四周 作用力也大,孔 壁四周泥皮较厚,降低了孔四周摩阻力,也降低了单桩承载 力.七、经济效果分析外表上看,气举反循环工艺增加了设备,增加了工程本钱,其实不然,下 面从几个 方面分析经济效果.1、沉渣厚度减小,提升单桩承载力,优化桩径,降低工程造价.单桩承载力的大小,取决于桩周土的摩阻力与桩底端承力,气举反循环清 孔过程 中形成的泥皮较薄从而使摩阻力增大,桩底沉渣去除较为彻底,无软弱 层从而提升桩 的端承力,按试桩结果设计时,势必降低桩基工程本钱.2、清渣速度快,缩短工期,降低施工本钱.钻孔灌注桩桩基采用气举反循环法清孔施工时,每根桩清孔约减少2 个小 时时间,提升了劳动生产率,加快设备周转周期,直接降低了工程施工本钱.3、清渣速度快,泥浆排放量减少,减少环境污染,降低施工清运处理成O根据预算定额,废浆排运费约占工程本钱 8%-10%每根桩减少 2 小时排放 时间, 且气举反循环法清孔渣别离容易,以笔者施工的30 米深钻孔灌注桩为 例,泥浆排放本钱相比以前下降约 5%.八、弊端1、补浆不及时可能会造成 xx 坍塌.2、达不到要求的气压时,洗孔无效果.3、地下水位过高,可能产生气压反弹,严重影响混凝土浇灌4、施工场地现场文明施工会不理想,无法保持干净.
