气举反循环清孔.doc

气举反循环清孔一。前言气举反循环就是我国20世纪90年代引进推广得新技术,主要应用于成孔钻进与桩基清孔。清孔就是钻孔灌注桩施工工艺中至关重要得一环,尤其对嵌岩桩而言,它直接影响端承力得发挥,在施工规范中也严格规定端承桩沉渣不得超过50ｍm，有些工程甚至要求零沉渣控制。钻孔灌注桩清孔得传统方法主要有旋挖钻机回钻清孔、正循环清孔、泵吸反循环清孔。钻机回钻清孔速度快但清渣不彻底,不能满足沉渣要求；正循环清孔效率低，清渣不彻底；泵吸反循环清孔受泵得扬程限制，效率低。当桩长长，孔径大,沉渣指标严格时，传统方法不能满足施工要求,而气举反循环清孔则弥补了传统清孔方法得不足之处，以影响深度深、清孔速度快、清渣彻底能满足沉渣要求,得到了很快得推广与应用。本文主要针对气举反循环在钻孔灌注桩施工中清渣得应用展开讨论.二。气举反循环清孔得原理如图1所示，空气压缩机将压缩空气输进风管,空气经风管底部排出与泥浆形成气液混合物。孔底沉渣在喷出气体得冲击作用下悬浮起来,由于管内、外液体得密度差,孔内泥浆、空气、沉渣得三相流沿导管向上运行,被排出孔口，进入接渣篮.过滤出泥浆中得沉渣后，过滤后得泥浆又重新进入孔内，反复循环直至孔底沉渣厚度达到规范要求。图1气举反循环清孔示意图参见图1，风管底部到孔内泥浆顶面深度为ｈ1,从孔内泥浆顶面到导管内泥浆顶面高度差为h2,导管内三相流密度为ρn,导管外液体密度为ρw,则作用于风管底部液面上内外液体柱压力差为:ΔP=ρｗ＊h1－ρn(h1＋h2）=(ρw－ρn)ｈ1－ρn＊h2……①正就是这个压力差,驱动导管内风管底口以上得三相流沿导管上升，并克服循环过程中得各种阻力，形成反循环。考虑到供气管道得压力损失，故空气压力应按下式计算:P=ρn＊h1／1０2+Ps……②式中：Ps供气管道压力损失，一般取0、０5~０、１MＰa.由①式可以瞧出，管外泥浆密度ρw与h1、h2相对稳定得情况下,降低三相流得密度ρn（通过增大压气量实现）将提高驱动气举反循环得压力差，因此送往孔内得空气流量与压力就是影响气举反循环排渣能力得重要参数;h1越大，h2越小则压力差越大,所以当孔内缺浆时不能形成反循环，应保持孔内泥浆面达到合适高度从而增大h１减小ｈ2；ρw为三相流密度，当孔内泥浆固相所占比例较大时也不能形成反循环，只有在ρw相对小得情况下，增大ρw与ρｎ得差值才能提高清孔效率.由②式可以瞧出，空压机得选择应有Ｐ确定，主要受ｈ１与ρn控制。当孔较深,泥浆比重较大时所需得压力较大。因此要根据工程得实际桩长计算P确定空压机型号;尽最大得可能减小Ps，应经常检查风管就是否漏气，接头处就是否严密使压力损失减到最小。三.气举反循环施工工艺2、1施工设备表１气举反循环清孔主要设备ﻩ设备名称型号备注吊车QY16型以具体桩长桩径确定水泵3PNＬ泥浆泵配有适量得泥浆管空压机8m3空压机最大压力为0、８MＰ灌注导管2５0mm钢制导管双密封圈、丝扣连接方式风管２5mm塑料风压管长度根据孔深确定接渣篮自制周边用钢筋加固,四周用4mm筛网扎紧２、2施工工艺清孔前准备工作：测量并记录孔深，与终孔深度相对比,计算沉渣厚度；检查导管、塑料风压管、空压机组、水泵等各种设备就是否完好.工艺流程：钢筋笼下放完毕后，下入灌注导管至孔底10ｍｍ处。将风管从灌注导管内下放至导管底口200mｍ处。并将风压管得另一端从中引出与空压机组连接。将接渣篮放在出渣口下，并保证孔内泥浆高度，以防塌孔。开动空压机清孔，风量、风压由小到大，正常风图2气举反循环清孔工艺流程图量为8ｍ3/h，风压为0、4-0、7MPa。测量孔内沉渣厚度与泥浆比重,确认达到质量标准后,先关空压机,卸下导管帽,拔出风压管,进行正常灌注。说明:1、气举反循环主要适用于二次清孔。2、风管一般采用水管,在底部１ｍ做成浆气混合器.在1ｍ范围内打6排孔、每排4个Φ８ｍm孔