例析气举反循环钻进技术的应用

第２０卷３期　２００８年３月　中国煤炭地质　ＣＯＡＬＧＥＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ　Ｖｏ１．２Ｏ　Ｎｏ．３　ＭａＬ　２ｏ０８　文章编号：１６７４—１８０３（２００８）０３—００６９—０３　

气举反循环技术在水井修复中的应用　

杜鸿志．王永全　

（中国煤炭地质总局水文地质局水文二队河北邢台０５４０６６）　

摘要：气举反循环钻进技术是水文井钻进施工、水井修复以及大直径井施工中的一种有效手段，通过对故障水井的　探查，查明了故障水井产生垮塌、掉块、涌砂淤塞的部位与特征，针对性地制定了修井方案。修井效果与常规的正循环　

钻进技术透扫＋捞砂管捞砂方法相比．效率与质量都有较大的提高。　关键词：故障水井修井；气举反循环钻进术；效率与质量；宁河北水源井　中图分类号：Ｐ６４１．７４：Ｐ６３４．５　文献标识码：Ａ　

气举反循环钻进技术，在水文井钻进施工中　得到了广泛的应用，仅本队在数十个水井、地热井等　项目中应用该技术，钻探进尺超过１０　０００ｍ，最大钻　

深２　９２０ｍ，取得了很好的成井效果和经济效益。目前　该技术已在水井修复以及大直径井的施工中得到了　推广应用，本队成功地将该技术应用到天津某水源　地９眼水井的修井中，效果很好。　在水井的钻进施工中就发现，奥陶系灰岩层段　

的岩溶、裂隙非常发育，钻进中经常出现掉块现象，　个别水井还出现垮塌情况。水井的取水层段裸眼未　

下井管，在大流量、大降深、长时间的井群联合抽水　试验影响下，裸眼井段发生垮塌、掉块．岩溶裂隙中　

的充填物也淤塞在井内。导致部分出水层段被堵塞，　出水段长度变短，水量减小。　

１修复水井概况　２气举反循环钻进技术在修井中的应用　

天津市宁河北水源地的１５眼水井于２００３年１　月１７日完井，随后进行了大流量、大降深、长时间的　

井群联合抽水试验，抽水试验延续９０ｄ。抽水过程　中，发现其中的１１眼水井出现了水量减小的情况，　

抽水结束后，采用井下电视扫描仪对１５眼水井进行　

了检查．检查发现其中的１１眼故障井取水层段深度　变浅，初步分析是由于垮塌、掉块、涌砂淤塞等情况　所致。　１．１水井结构　

气举反循环在钻孔灌注桩二次清孔中的应用　

朱晓建　

（浙江省地质矿产工程公司，浙江杭州３１００００）　

摘要：钻孔灌注桩沉渣的清理是控制桩身质量的关键，　

钻孔灌注桩气举反循环清孔工艺，其清孔效果远好于一般清孔　工艺。本文介绍气举反循环清孔工艺的运用，并比较对工质量　

和经济效益带来的影响。　

关键词：钻孔灌注桩　气举反循环　二次清孔　

一、前言　

一般钻孔灌注桩多采用回旋钻机成孔。钻机就位后开始　钻孑Ｌ，钻孔时电机带动钻杆、钻杆根部钻头旋转，破坏土层结　

构，形成钻渣。钻孔应采用泥浆护壁措施，防止塌孔。泥浆通过　

泥浆泵被吸入钻杆．从钻杆底部排出，带动钻渣向上从桩孔中　溢出．再排入沉淀池。沉渣厚度的控制是钻孔灌注桩成孔质量　

的重要指标之一，其质量将直接影响灌注桩的承载力，尤其对　

以桩端阻力为主的端承桩影响更甚。　钻孔灌注桩需要两次清孑Ｌ，钻孔施工至设计标高时，即进　

行第一次清孔。第一次清孔时，一般采用循环换浆法，让钻头　

在原位继续转动，反复用泥浆循环清孔。孔中土颗粒、岩石屑　

等钻渣随浆液溢出孔外，以达到第一次清理沉渣目的。清渣完　成后，提钻并下放钢筋笼，在浇筑砼前再进行最重要的第二次　

清孔。　第一次清孔属于正循环清孔方法，本文主要探讨第二次　

清孔工艺——气举反循环清孔工艺，以及其在华成大厦桩基　工程中的应用，此工艺取得了成功经验。对提高钻孑Ｌ灌注桩工　

程质量有着重要意义。　二、正、反循环清孔工艺介绍　

１．正循环清孔工艺　

第二次正循环清孔采用循环换浆法，通过导管注人泥浆，　并加入清水．使沉渣排出桩孔外，以达到沉渣清理和调节泥浆　

比重的效果。　２．反循环清孔工艺　

反循环清孔的定义就是将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　

多种。本文主要介绍气举反循环法，此法相对而言更为简单，　清孔效果明显，推广较快。　

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　

第３２卷第４期　Ｖ０１－３２　Ｎｏ．４　建筑施Ｔ　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　Ｃ０ＮＳＴＲＵＣＴ１０Ｎ　

气举反循环清孔工艺在超高层　

建筑中的应用　

Ａｉｒ．．．Ｌｉｆｔ　ａｎｄ　Ａｎｔｉ—－－Ｃｙｃｌｉｃａｌ　Ｂｏｒｅｈｏｌｅ　Ｃｌｅａｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

Ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　Ｓｕｐｅｒ　Ｔａｌｌ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　

口　肖胜杰　

（上海市基础工程有限公司２００００２）　

【摘要】在上海地区软土地质条件下，高层、超高层民用建筑基础多采用钻孔灌注桩基础。随着桩深的不断增加，桩底沉　渣清除难度越来越大，严重影响桩基的承载能力。上海中心项目８６ｍ深钻孔灌注桩施工通过采用气举反循环工艺，解决了沉渣　清除不彻底、清孔时间长的问题。　【关键词】超深钻孔灌注桩　气举反循环　清孔　超高层建筑　【中圈分类号】ＴＵ７５３．８　／文献标识码　Ｂ　【文章编号】１００４—１００１（２０１０）０４—０３２３—０２　

在桩端受载的钻孔灌注桩施工中，能否有效清除桩孔底　

部沉渣将严重影响桩的承载能力，因此，施工过程中需采取　

有效措施控制沉渣厚度。　

通常情况下，民用建筑中钻孔灌注桩施工是通过泥浆正　

循环或泵吸反循环清孔将孔底沉渣带出孔外，但是，随着桩　

深度的增加，泥浆正循环因其上返速度不足，泵吸反循环受　

到泵吸程的限制，造成清孔时间长、不彻底，严重影响了成桩　

质量。为解决这一施工难题，上海中心大厦桩基工程清孔施　

工时采用了气举反循环工艺，本文结合工程实例介绍气举反　

循环清孔的方法和应用。　

１　气举反循环清孔原理　

气举反循环又称压气反循环，是通过空气压缩机在特定　

深度处向导管内注入压缩空气，与沉渣和泥浆混合后在导管　

内形成“视比重”比泥浆还要轻的浆、砂、气混合物，导致导管　

内外形成较大的压力差，导管外侧的泥浆压力推动导管内　

浆、砂、气混合物与底部泥浆一起上升，通过压送软管排出至　

地面泥浆池，从而达到清除桩底沉渣的效果，排出的泥浆经　

过除砂及沉淀后回灌至桩孔内，形成完整泥浆的循环系统，　

气举反循环在钻孔灌注桩中的应用

摘要：钻孔灌注桩因其施工方便、成孔质量可靠、机具设备简便等众多优点而被广泛应用于高层建筑、高速公路、铁路、桥梁等工程的基础工程，而其沉渣清理是控制桩身质量的关键。结合广东省河源市河源电厂的桩基施工，对气举反循环在施工中的应用进行了阐述，对于气举反循环在二次清孔中的作用，在本工程起到了不可替代的作用。

关键词：气举反循环 钻孔灌注桩 二次清孔

1、工程概况

广东河源电厂位于广东省河源市埔前镇，距河源市区西南直线距离约17.0km，距埔前镇以东约3.0km。厂址北、东、西三面环山，北面隔雷公岭约1.0km 为双头镇，南面约1km 处有多个山包和洼地，自然地面标高为35.0m～52.0m (1956年黄海高程)之间，地势起伏较大。厂址紧邻东江右岸，直线距离约0.5km。本期建设2×600mw 超临界燃煤发电机组，并配套建设烟气脱硫设施，留有扩建条件。φ800、1000、1100、1250mm钢筋砼灌注桩约2316根，单根平均长7m到25m。主厂房至烟囱部分区域存在软弱夹层需进行地基处理（桩基）。厂区内附属建(构)筑的回填区域均采用强夯处理，对回填区内主要建(构)筑物在强夯地基处理后采用钻孔灌注桩，以弱风化基岩作桩端持力层，次要建(构)筑物以强夯处理后的土层作天然基础持力层。

2、钻孔灌注桩施工工艺

传统的钻孔灌注桩多采用回转钻成孔灌注桩，钻机就位后开始钻孔，钻孔时动力启动转盘，带动钻杆及钻杆下端的钻头旋转，在水力的作用下，破坏土层结构，形成泥浆。钻渣随泥浆返回地面，

从而形成钻孔。本工地采用旋挖钻成孔，全站仪放孔后，开孔前采用四角定位来确定孔的具体位置，并安置护筒，钻进时采用泥浆护壁，采用此法成孔对泥浆的要求比较高，泥浆的各项性能指标：泥浆比重为1.05～1.25；漏斗粘度为16～28s；含砂率小于4%。