气举反循环二清说明

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气举反循环第二次清孔说明
钻孔施工至设计标高时,立即进行第一次清孔。第一次清孔时,一般采用循环换浆法,反复
用泥浆循环清孔,清空过程中必须及时补充泥浆,并保持浆面稳定。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,安装钢筋笼,在浇筑砼前
进行第二次清孔。第二次清孔可采用气举反循环法。

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,因
为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。

气举反循环清孔工艺设备比较
气举反循环工艺,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。

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300~400mm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0.55~0.65来确定。以本工程90m孔深为例,风管下放深度应
为50m~60m。

2、主要参数:空压机的风量6~9m3/min,导管出水管直径>Φ200mm,送风管直径(水
管)Φ25mm,浆气混合器用Φ25mm水管制作,在1m左右长度范围内打6排孔、每排4
个Φ8mm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,严防因补浆不足(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、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,孔内泥浆比重应小于1.20,粘度18~20s,孔底沉渣厚度≤5cm。
7、反循环法清孔时所需风压P的计算。
P=γs·h0/1000+ΔP
γs——泥浆比重(KN/m3),一般取1.2
h0——混合器沉没深度(m)
ΔP——供气管道压力损失,一般取0.05~0.1MPa

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1.2-1.3倍,即
Va=(1.2-1.3)Vs。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。
施工可参考如下图示方式进行。
三通,可用导
管焊接而成

导管
排沉渣管,从导

管内反出的沉渣
从此管内排出

风管,可采用胶
管,与空压机连接

黑铁管,可
与三通焊死

黑铁管与风管连接,
可采用法兰连接,
或者采用卡箍卡死
孔内泥浆液面:

1、要保证空压机的压力超
过泥浆液面与气浆混合器
之间的水头差,否则气体
无法打出。
2、当泥浆液面下降时,要
注意补浆,以防塌孔,并
保持对导管内的压力。

气浆混合器,可采用黑铁管,
长约1m-2m,打若干孔洞,使
气体与泥浆不断混合,形成一
种密度小于泥浆的浆气混合
物,并不断上升

导管外壁与桩壁间的环状断面的泥浆比重
大于导管内的泥浆比重,形成负压,使下
面的泥浆在负压的作用下不断上升;同时,
由于导管外壁与桩壁间的环状断面积远远
大于导管内断面积,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。

风管
注意:为了保证导管畅通及气举反循环的顺利进行,导管与风管应逐渐放入孔底,不能一次
性直接放到孔底。
气举反循环考察现场照片:
三通
风管,与空
压机连接

排沉渣管

该工程中,排沉渣管与ZX-250
泥浆净化装置连接,我们不需要
进行净化处理,沉渣排出即可。
空压机,12m3
空压机,12m3