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循環鉆范文第1篇

關鍵詞:反循環 工藝 質量控制

中圖分類號:TU755 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0067-02

1 工程概況

哈大鐵路客運專線是國家“十一五”重點工程項目之一,其中鞍遼特大橋位于鞍山市及遼陽縣境內,中心里程DK299+062.61,起訖里程DK289+459.71～DK308+665.5,橋梁全長19205.79m。按雙線高速地段設計,設計行車速度350km/h,線間距5m,橋上采用型板式無碴軌道。本橋采用圓端形橋墩,一字臺,墩臺基礎采用鉆孔灌注樁。橋梁所處地段為沖洪積平原,地形平坦開闊,局部地段地勢稍高,主要為遼河及支流沖洪積而成,平原區大部為耕地。由上而下地層分別為:雜填土;粉質黏土;粉土;中砂;礫砂;粉質黏土;粗圓礫土;中砂;粉質黏土;中砂。樁底位于圓礫土層內。

2 反循環鉆機工藝及使用方法

2.1 工藝特點

通過泵吸、射流抽吸、充氣送入壓縮空氣,使鉆桿內腔形成負壓或充氣液柱產生壓差,使經過鉆桿與孔壁間的環狀空間流向孔底的泥漿,攜帶鉆頭切削下來的鉆屑,由鉆桿內腔高速返回地面泥漿池。由于泥漿上返速度快,排渣能力強,對孔壁的沖刷作用小,在孔壁上形成的泥皮相對較薄,成孔質量好。主要適用于地下水位較高的軟、硬土層,如淤泥、黏性土、砂土、軟質巖等土層應用。

2.2 操作要點

(1)啟動砂石泵,待反循環正常后,才能開動鉆機慢速回轉下放鉆頭至孔底;開始鉆進時,應先輕壓慢轉;待鉆頭正常工作后,逐漸加大轉速,調整壓力,并使鉆頭吸口不產生堵水。

(2)鉆進時應認真仔細觀察進尺和砂石泵排水出渣的情況;排量減少或出水中含鉆渣量較多時,應控制進尺速度,防止因循環液比重太大而中斷反循環。

(3)鉆進參數應根據地層、樁徑、砂石泵的合理排量和鉆機的經濟鉆速等加以選擇和調整。

(4)在沙礫石、砂卵石、卵礫石地層中鉆進時,為防止鉆渣過多,卵礫石堵塞管路,可采用間斷鉆進、間斷回轉的方法來控制鉆進速度。

(5)加接鉆桿時,應先停止鉆進,將鉆具提離孔底80mm～100mm,維持沖洗液循環1min～2min,以清洗孔底并將管道內的鉆渣排凈,然后停泵加接鉆桿。

(6)鉆桿連接應擰緊上牢,防止螺栓、螺母、工具等掉入孔內。

(7)鉆進時如孔內出現塌孔、涌砂等異常情況,應立即將鉆具提離孔底,控制泵量,保持沖洗液循環,吸除塌落物和涌砂;同時向孔內輸送性能符合要求的泥漿,保持水頭壓力以抵制繼續涌砂和塌孔,恢復鉆進后,泵排量不宜過大以防吸塌孔壁。

(8)合理埋設孔口護筒,護筒上口高出地下水位的高度,應按水頭高度設置要求控制,護筒底口及外側應用粘土夯實,不滲不漏不跨。

(9)鉆進至設計孔深位置停鉆后,將鉆頭提離孔底100mm～150mm,繼續維持泥漿循環,必要時,可低速回轉鉆頭,同時向孔內送入干凈泥漿或清水,如此反循環清孔15min～20min左右,是返出孔內的泥漿含砂量達到規定要求為止。

3 施工工藝流程見圖1

4 鉆孔質量控制

4.1 埋設護筒

鉆孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鉆孔較深時,在地下水位以下的孔壁土再靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流沙現象。鉆孔內若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內靜水壓力,能穩定孔壁、防止塌孔。護筒除起到這個作用外,同時還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和起到鉆頭導向作用。

(1)采用鋼質護筒,對于旋轉鉆護筒直徑比設計樁徑大20cm,對于沖擊鉆護筒直徑比設計樁徑大40cm,長度不小于180cm。

(2)護筒頂高出地下水位:1.5m～2.0m。

(3)護筒頂高出原地面20cm～30cm。

(4)護筒底部與土層相接處用粘土夯實,護筒外面與原土之間也要用粘土填滿夯實,嚴防地表水順該處滲入。

(5)護筒接頭處,要求內部無突出物,能耐拉壓,不漏水。

(6)護筒平面位置偏差不得大于5cm,傾斜度不得大于1%。

4.2 制備泥漿

泥漿在鉆孔中的作用有以下幾點。

(1)在孔內產生較大的靜水壓力,可以防止塌孔。

(2)泥漿向孔外滲漏,在鉆進過程中,由于鉆頭的活動,孔壁表面形成一層膠泥,具有護壁作用,同時將孔內外水流切斷,能穩定孔內水位。

(3)泥漿相對密度大,具有攜帶鉆渣的作用,利于鉆渣的排出。此外,還有冷卻機具和切土作用,降低鉆具磨損和發熱程度。

因此在鉆孔過程中孔內應保持一定稠度的泥漿,一般相對密度以1.1～1.3為宜。

4.3 反循環鉆機成孔

(1)待泥漿循環池及護筒施工完畢后,選擇10kw的反循環鉆機,用8t汽車起重機將其對準樁位就位,然后用水平尺校正機身及鉆桿的水平及垂直度,開動電機,放下鉆頭,用泥漿泵注入泥漿,鉆機將循循鉆進,一節鉆桿鉆入后及時停機,接上第二節。如此反復鉆至設計深度。

(2)鉆進過程中的注意事項有以下幾點。

①由于整個鉆孔過程是靠泥漿循環而完成的,所以應經常檢查泥漿的稠度,如發現泥漿中雜物太多,必須及時清理排漿溝及泥漿池或更換泥漿。

②鉆機在鉆孔過程中,如發現鉆桿搖晃,可能遇到硬土或巖石等,應立即停機檢查,待查清原因,處理后再鉆,否則將會發生位移、坍孔壁、樁位偏斜,甚至扭斷鉆桿等事故。

(3)鉆孔的施工質量檢查。

鉆孔深度達到設計要求時,對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查,其驗收標準見表1。

5 清孔及吊裝鋼筋骨架

5.1 換漿清孔

清孔的目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿,以保證灌注的鋼筋混凝土質量,確保樁的承載力。

反循環旋轉機可在鉆孔完成后不停鉆、不進尺,繼續循環換漿清渣,直到達到清理泥漿的要求。此法適用于各類土層的摩擦樁。

換漿清孔后的泥漿比重,孔口、孔中部、孔底提出的泥漿的平均值應符合質量標準要求,灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度應不大于設計規定。不得用加深孔深的方法代替清孔。

5.2 鋼筋制作與安裝

鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊,每一截面上接頭數量不超過50%,加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝,符合要求。鋼筋骨架的保護層厚度可用同標號混凝土旋轉墊塊。設置密度按豎向每隔2m設一道,每一道沿圓周布置4個～6個。

鋼筋籠制作完成后,骨架安裝采用汽車吊,為保證骨架不變形,須用兩點吊:第一吊點設在骨架的下部,第二吊點設在骨架長度的中點到三分點之間。起吊時先提第一吊點,使骨架稍稍提起,再與第二吊點同時起吊,待骨架離開地面后,第一吊點停止起吊,繼續提升第二吊點。隨著第二吊點不斷提升,慢慢放松第一吊點,直到骨架同地面垂直,停止起吊。檢查骨架是否順直。骨架入孔時應慢慢下放,嚴禁擺動碰撞孔壁。將骨架臨時支撐于護筒口,再起吊第二節骨架,使上下兩節骨架位于同直線上進行焊接,焊接時應先焊順橋方向的接頭,最后一個接頭焊好后,全部接頭就可以下沉入孔,直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土過程中發生浮籠現象。

鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差為:主筋間距±10mm;箍筋間距±20mm;骨架外徑±10mm;骨架傾斜度±0.5％;骨架保護層厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架頂端高程±20mm;骨架底面高程±50mm。

6 導管的安裝及水下砼的灌注

6.1 導管的安裝

導管采用直徑300mm×3.5mm×3m無縫鋼管,接口嚴密,密封性好。剛性強,不易變形。在使用前首先進行導管水密性檢驗,并檢查密封墊好壞和導管內是否有殘物,使用后將導管清洗干凈,涂油保護螺栓并堆放整齊。

導管采用一臺吊車吊裝.吊裝前應根據孔深算出導管長度,下導管過程中要逐個記錄導管順序及每節長度對準孔位中心吊裝。

6.2 樁基水下砼的灌注

(1)灌注砼前應檢查罐車運輸道路是否暢通,排漿系統是完善,灌注起吊裝置是否滿足使用要求。若為夜間灌注,還應檢查照明系統是否完善。

(2)砼灌筑前,檢查孔底沉渣及泥漿指標,不滿足要求則對孔底進行二次清孔。灌注砼前泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17s～20s,沉渣厚度不大于10cm。

(3)砼的初存量應滿足首批砼入孔后,導管埋入砼的深度不得小于1m并不得大于3m;當樁身較長時,導管埋入砼的深度可適當加大。漏斗底口應設置嚴密可靠的的隔水裝置,該裝置必須有良好的隔水性能并能順利排出。

(4)灌注開始后,應緊湊連續地進行,嚴禁中途停工。在灌注過程中,應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底,使泥漿內含有水泥而變稠凝結,致使測探不準確。灌注過程中,應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況,及時測量孔內混凝土面高度,正確指揮導管的提升和拆除。

導管提升時應保持軸線豎直和位置居中,逐步提升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架,可轉動導管,使其脫開鋼筋骨架后,再移到鉆孔中心。

拆除導管動作要快,時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管節要立即清洗干凈,堆放整齊。

在灌注過程中,當導管內混凝土不滿,含有空氣時,后續混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和導管,以免在導管內形成高壓氣囊,擠出管節間的橡皮墊,而使導管漏水。

當混凝土面升到鋼筋骨架下端時,為防鋼筋骨架被混凝土頂托上升,可采取以下措施:①盡量縮短混凝土總的灌注時間,防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小,建議使用外加劑增大其流動性;②當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時,應使導管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處,并慢慢灌注混凝土,以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力.

為確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上應加灌50cm～100cm,以便灌注接受后漿此段混凝土清除。增加高度,可按孔深、成孔方法確定,一般不宜小于0.5cm,長樁不宜小于1.0cm。

參考文獻

[1] 哈大鐵路客運專線橋梁質量控制手冊[M].2007.

[2] 李世京.鉆孔樁基礎施工技術[M].北京地質出版社,1990.

循環鉆范文第2篇

關鍵詞：氣舉反循環 選用 建議

【分類號】P634.5

氣舉反循環鉆進工藝由于其循環液上返速度高、攜帶巖屑能力強、變換工藝容易的特點，具有鉆進效率高、鉆頭壽命長、成井質量好，在復雜地層中鉆進安全可靠，鉆探成本低、孔內事故少，節省輔助時間、減輕勞動強度，對現有鉆探設備適應性強等優點，已被人們所公認，現已成為我國水井、地熱井、瓦斯排放井、煤層氣井以及大口徑工程樁施工的主要技術方法之一，其應用范圍越來越廣。但在氣舉反循環鉆進工藝實際應用中，常常出現：工藝不適合所鉆地層致使無法正常鉆進、參數選用不合理致使鉆進效率低下、操作不到位導致鉆進過程故障不斷等問題。下面，就氣舉反循環鉆進工作原理、選用原則、參數選擇、設備選型、故障處理等方面進行探討。

1 氣舉反循環鉆進工作原理

氣舉反循環鉆進工作原理是以壓縮空氣通過雙壁氣水龍頭，經雙壁主動鉆桿、雙壁鉆桿的內管和外管之間的環狀間隙，從雙壁鉆桿下部的氣水混合器噴入雙壁鉆桿內管，在雙壁鉆桿內腔形成無數小氣泡，氣泡一面沿內管迅速上升，一面同時膨脹，從而產生氣舉作用。由于壓縮空氣不斷進入雙壁鉆桿內管，并托舉管內的部分液體流出地表，在混合器上部的鉆桿內腔中就形成了低比重的氣、水混合液。這樣，鉆桿內腔的水頭壓會小于鉆孔中的水頭壓，產生水頭壓差。按照聯通器原理，水頭壓差會使鉆孔中的液體向下移動，同時，使鉆桿內腔的液體向上移動，形成液流。當鉆孔底部的液體流速達到一定值時，就能連續不斷地攜帶孔底巖芯或巖屑經鉆頭底部進入鉆桿內腔，形成液、固二相流。液、固二相流在沿鉆桿內腔升上到氣水混合器的位置時，與噴入鉆桿內腔的壓縮空氣混合形成氣、液、固三相流。氣、液、固三相流繼續沿鉆桿內腔向上移動，最終流出地表，排入沉淀池。沉淀后的泥漿又沿鉆孔孔壁重新流回孔中。如此不斷循環，就形成了氣舉反循環的連續鉆進過程，見圖1所示。

2 氣舉反循環鉆進工藝的選用原則

氣舉反循環鉆進工作原理決定著該工藝的使用條件。一是必須要保證鉆具內外有足夠的水頭壓差，且鉆桿內腔的水頭壓必須小于鉆孔內的水頭壓；二是必須要保證整個循環系統的管路通暢和沖洗液的連續流動。二者缺一不可。因此，氣舉反循環鉆進工藝有一定的局限性，必須根據實際情況合理選擇。

2.1 地下水位與孔深要適當

一是所鉆地層不能出現承壓水。因為在承壓水溢出效應下，反循環不易建立而且也沒有意義。二是地下水位在3m以下為宜，但也不宜太深，因為地下水位深時可能是地層漏水嚴重，難以實現連續反循環。如果水位深，而孔淺，則沒有使用價值。這是因為氣舉反循環鉆進在淺孔時為低效區，而孔深30～50m以后才為高效區。因此，只有當地下水位在3m以下，孔深在50m以下才有使用意義。

2.2 不宜在濕脹性硬粘土地層或泥巖地層或卵石地層中使用

由于粘土層巖屑在管內會發生碰撞由小塊變成大塊，大塊與水發生膨脹會堵塞內管；泥巖巖屑會附著在內管內壁上，不斷沉積而堵塞內管。上述兩種地層中的巖屑一旦沉積在內管上，都不能通過氣舉反循環及時排除，從而極易發生糊鉆事故。另外，當遇到較多的超徑卵石時，它們不能從內管通過，如若鉆頭不能將它們破碎，則將聚集在孔底，給繼續鉆進帶來困難。

2.3 應有充足的水源供給

在第四系漏水地層或地下水貧乏的地區施工時，應有充足的水源供給才能保證氣舉反循環正常鉆進。通常要求泥漿池沖洗液必須和孔內水位連通并不斷補給，不能使循環液斷流。必要時，啟用泥漿泵向孔內補給沖洗液。

2.4 不宜在嚴重漏失孔段鉆進

在嚴重漏失孔段鉆進時，如果沖洗液補給量小于地層漏失量，在無法實現連續反循環的情況下，極易產生燒鉆事故。

3 參數選擇

氣舉反循環鉆進效率主要取決于壓縮空氣的壓力和風量，以及混合器沉沒在水中的深度。

3.1 混合器沉沒深度

氣水混合器需要有一定的沉沒深度，這樣才能形成較好的氣水混合。如果浸入水下深度過小，空壓機壓力建立不起來，就會導致排水量過小；如果浸入水下深度過大，超過空壓機的最大壓力值，就不能形成氣舉反循環。

3.1.1 混合器沉沒系數

a=（鉆孔水面到混合器的距離÷雙壁鉆具總長）≥0.5

理論上，按雙壁鉆具總長最短長度10m計， 混合器的最小沉沒深度應大于5m。實際上，在啟用氣舉反循環鉆進時，雙壁鉆具總長都在50m以上，因此，混合器的最小沉沒深度應在30m以上，即可建立循環。

3.1.2 混合器最大沉沒深度

混合器沉沒比越大，鉆進效率越高。通常在扣除管路沿程損失的情況下，可按照每0.1MPa壓力氣舉9.8m來計算混合器的下入深度。如果空壓機的最大壓力值是5MPa，那么，混合器的最大沉沒深度應小于490m。由于混合器是安裝在雙壁鉆桿的底部，因此，在空壓機最大壓力值是5MPa的情況下，雙壁鉆桿的最大下深不能大于490m。

3.1.3 雙壁鉆桿下入深度與井深的比例關系

據調研文獻，其推薦的范圍值較大，為1：4～10之間。在實際應用中，因考慮空壓機的經濟功率和實際運行狀況，一般應控制在1：5～8之間。

3.2 空壓機的風量選擇

一般選用4～15m3/min的移動式風冷空壓機，但一切以能正常鉆進、攜帶巖屑為目的。必要時，可使用密度為1.15 g / cm3的低固相泥漿，一是能提高攜帶巖屑能力，二是能起到維護孔壁作用，三是能防止鉆孔孔壁漏失沖洗液。

4 氣舉反循環鉆具的選擇

實現氣舉反循環鉆進技術的核心就是選用一套合理的鉆具。從技術角度出發，一般在Φ500mm以內的鉆孔宜選用雙壁鉆具，超過此孔徑的盡可能選用并列式、懸吊式連接鉆具或大通孔特殊雙壁鉆具。同時，還應注意不論何種鉆具，下配的單壁鉆桿內徑與雙壁鉆桿內徑盡可能一致，以提高排屑能力，保證管內暢通。

當空壓機壓力能滿足需要時，則應多配雙壁鉆桿，最好能做到將雙壁鉆桿下端的混合器放置在鉆頭（或加重鉆）以上為好。這樣不僅可以盡量減少使用單壁鉆桿，而且減少了增加單壁鉆桿起下鉆的次數及其勞動強度，更重要的是能提高鉆頭處的上返速度，從而獲得較高的進尺速度。

5 配套設備的選擇

凡是具有國產轉盤式鉆機或全液壓動力頭車裝式鉆機的均可進行氣舉反循環鉆進。但為了在淺孔時能獲得較高的鉆進效率，應優先選用有加壓裝置的鉆機為好，否則應配備加壓鉆鋌。鉆機的選擇正確與否，不僅影響鉆進效率的高低、質量的好壞、成本的多少，而且也影響到鉆進工作的正常進行。

6 常見問題及故障排除

6.1 在正常使用中最易損壞部件為密封圈，如在使用過程中發現密封圈磨損而內管接頭無磨損，則及時更換密封圈；如內管接頭發生磨損，則必須更換。

6.2 在將內管組件放入外管之前，應先檢查外管母接頭內的臺階是否磨損，如磨損則要補救。然后將內管組件放入外管，上好卡圈即可。保證兩端尺寸，以達到密封效果。

6.3下鉆前應對雙壁鉆桿密封圈仔細進行檢查，清除絲扣污物，內管臟物，并涂絲扣油。另外空氣和排水膠管上、下連接要牢固，取樣裝置固定可靠，以免啟動時沖擊力過大引起事故。

6.4 在下鉆臨近孔底時，應事先開動空壓機，使鉆具旋轉緩慢下放，以免井底沉積物突然堵塞鉆頭使循環液停止。尤其是在正循環變換成氣舉反循環鉆進時，因停鉆后沉淀物多，所以應留適當長度鉆具進行掃孔。

6.5 在鉆進時應根據循環液排渣情況，控制鉆進速度，一般要求低轉速，適當鉆壓。對孔底還要定時停止鉆進，進行沖洗。正常情況下，不鉆進，沖洗液內不應含巖屑，反之，證明地層有坍塌。鉆進第四紀地層或松散性砂巖地層，尤其是流砂地層時，要特別注意，遇到這種情況應及時停風，并采取控制措施，防止塌孔埋鉆。必要時，要及時停止使用氣舉反循環鉆進工藝，而變換成其它合適的鉆進工藝。

6.6 鉆進中突然不返水，或時大時小以及間斷返水；或者出現風壓降低，排漿管只冒氣不出水。原因有幾方面：

①鉆頭喉管被不規則形狀礫石堵塞，這種現象礫石與卵石層最易發生，鉆進時應加以注意。

②在粘土地層或泥巖地層，常會因鉆頭結構或者地層自身因素等原因出現鉆頭泥包，使機械鉆速降低。一種現象是局部泥包，另一種是徹底泥包，均無進尺，都應及時變換鉆進工藝。

③沉沒比不夠或混合器以上鉆桿嚴重磨損以及密封圈失落造成。這時，可采用測量內管水位方法判別，如果內管與鉆孔間水位連通則說明混合器以上有問題，往管內漏氣。反之，則是鉆頭堵塞。處理堵塞，可將鉆具提離孔底上下活動并回轉，結合空壓機瞬時關開強舉，還可用泥漿泵正循環方法來沖，這樣，一般可以解堵。若處理均無效時，應及時提鉆檢查。

6.7 孔內泥漿冒泡，嚴重時循環水停止，沖洗液倒流。發生原因可能是接頭絲扣端面密封不嚴，應盡快檢查修復，以免氣流刺壞鉆桿或孔壁。

6.8 在加單根或提鉆時應先停止鉆進，待循環液中巖屑排凈后再停空壓機。這樣，可以防止巖屑堵塞鉆具。尤其是雙壁鉆具環腔被堵塞時，只能提鉆處理。

6.9 雙壁鉆具因機臺搬遷或長時間不用時，必須將內管環空間沖洗干凈，接頭絲扣涂上油，帶好保護帽，保證再用時氣路暢通，絲扣完好。

7 結語

氣舉反循環鉆進工藝雖然具有適應性強、鉆進效率高、鉆探成本低、孔內事故少、在復雜地層中鉆進安全可靠等優點，但存在一定的局限性，不宜在第四系粘土層、松散性砂巖地層、流砂地層和泥巖地層中使用；另外，該工藝對孔內水位和沖洗液供給量還有著比較苛刻的要求。因此，必須根據地層情況和現場情況合理選用。

在實施前，應合理選用鉆具、空壓機、鉆機等設備；在實施中，還應嚴格執行操作規程，合理選用風量、風壓、混合器沉沒深度、鉆速等參數，及時發現和處理各類異常現象，避免發生事故。必要時，要及時變換鉆進工藝。

參考文獻：

（1）許劉萬等. 多工藝空氣鉆進技術及其新進展[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2009，36（10）：8-14.

（2）王玉國等. 氣舉反循環鉆進工藝在3512 m深的京熱164號井中的應用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2009，36（2）：9-11.

（3）李鋒. 空氣反循環連續取樣鉆探技術在新疆烏什磷釩礦區的應用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2013，40（5）：23-25.

（4）許劉萬等.我國水井鉆探裝備的發展及應用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2012，39（4）：1-7.

循環鉆范文第3篇

關鍵詞：氣舉反循環 鉆孔灌注樁 二次清孔

1、工程概況

廣東河源電廠位于廣東省河源市埔前鎮，距河源市區西南直線距離約17.0km，距埔前鎮以東約3.0km。廠址北、東、西三面環山，北面隔雷公嶺約1.0km 為雙頭鎮，南面約1km 處有多個山包和洼地，自然地面標高為35.0m～52.0m (1956年黃海高程)之間，地勢起伏較大。廠址緊鄰東江右岸，直線距離約0.5km。本期建設2×600MW 超臨界燃煤發電機組，并配套建設煙氣脫硫設施，留有擴建條件。Φ800、1000、1100、1250mm鋼筋砼灌注樁約2316根，單根平均長7m到25m。主廠房至煙囪部分區域存在軟弱夾層需進行地基處理（樁基）。廠區內附屬建(構)筑的回填區域均采用強夯處理，對回填區內主要建(構)筑物在強夯地基處理后采用鉆孔灌注樁，以弱風化基巖作樁端持力層，次要建(構)筑物以強夯處理后的土層作天然基礎持力層。

2、鉆孔灌注樁施工工藝

傳統的鉆孔灌注樁多采用回轉鉆成孔灌注樁，鉆機就位后開始鉆孔，鉆孔時動力啟動轉盤，帶動鉆桿及鉆桿下端的鉆頭旋轉，在水力的作用下，破壞土層結構，形成泥漿。鉆渣隨泥漿返回地面， 從而形成鉆孔。本工地采用旋挖鉆成孔，全站儀放孔后，開孔前采用四角定位來確定孔的具置，并安置護筒，鉆進時采用泥漿護壁，采用此法成孔對泥漿的要求比較高，泥漿的各項性能指標：泥漿比重為1.05～1.25；漏斗粘度為16～28s；含砂率小于4%。

在本工程之所以采用氣舉反循環來清孔，是由當地的氣候、地層及旋挖鉆成孔工藝決定的。廣東省降雨量豐富，成孔后不能及時灌注，導致沉渣過厚，為了不影響工期進度，采用此法既可以有效清孔，又不影響鉆機的鉆進。而整個河源工地，地層上覆第四系坡洪積粉質黏土、黏土，下伏弱風化礫巖、泥質粉砂巖，若采用傳統的正循環來清孔，泥漿比重過大，沉渣清理不干凈，勢必降低單樁承載力，而采用的鉆進工藝不能實現泥漿的循環，為此采用此法，既能夠將沉渣控制好，又能夠保證樁身質量。

3、反循環清孔工藝

反循環清孔簡單說來就是沉渣從導管內隨泥漿排出的清渣工藝。常用的反循環有泵吸法、氣舉法等。在本工地使用的是氣舉反循環，清孔效果明顯，大大縮短了清孔與灌注之間的時間，有效提高了工作效率，確保了樁身質量。

氣舉反循環清孔是利用空壓機的壓縮空氣，通過安裝在導管內的風管送至樁孔內，高壓氣與泥漿混合，在導管內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，在導管內混合器底端形成負壓，下面的泥漿在負壓的作用下上升，并在氣壓動能的聯合作用下，不斷補漿，上升至混合器的泥漿與氣體形成氣漿混合物后繼續上升，從而形成流動，因為導管的內斷面積大大小于導管外壁與樁壁間的環狀斷面積，便形成了流速、流量極大的反循環，攜帶沉渣從導管內反出，排到地面以上。

4、氣舉反循環操作要領

4.1、導管下放深度以導管底距沉淤面300～400mm為宜，風管下放深度一般以氣漿混合器至泥漿面距離與孔深之比的0.55～0.65來確定。

4.2、各項設備的主要參數：空壓機的風量：6～9m3/min，導管直徑≥Φ200mm，送風管直徑Φ25mm。在本工地中采用的空壓機是9m3/min，導管直徑采用兩種不同的直徑，800mm、1000mm的樁徑采用的是Φ200mm的導管，而對于1100mm、1250mm的樁徑采用的是Φ250mm的導管，送風管直徑Φ25mm，雖然800mm、1000mm導管直徑是Φ200mm，但經過成樁后的樁基檢測，其效果也非常理想。

4.3、開始送風時，應先往孔中送漿（一般情況下漿液保持在護筒底以上為宜），停止清孔時應先關氣后斷漿。清孔過程中，要特別注意補漿量，嚴防因補漿量的不足而造成塌孔。

4.4、送風量應從小到大，風壓應稍大于孔底水頭壓力。

4.5、隨著鉆渣的排出，孔底沉淤厚度減小，導管也應同步跟進，以保持管底口同淤泥面的距離。

4.6、清孔后，孔內泥漿比重保持在1.05～1.08，粘度18～20s，孔底沉渣厚度≤5mm。

5、特殊情況下的清孔

由于廣東省河源市處于北回歸線以北，全市屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和而雨量充足。在此種條件下施工，對于灌注樁來說，顯然是不利的，下面介紹一種特殊情況下的清孔方法，即正、反循環結合清孔法。

正、反循環結合清孔。適用于沉渣有數米厚，而鉆機又沒有辦法移回孔位來二次清孔，在此種情況下，先采用正循環，使底部泥漿循環起來，而后采用氣舉反循環，這樣能夠達到較理想的清渣目的。此種方法雖然耗時、耗力，但對于河源電廠工地來說，成孔后，由于氣候原因不能灌注，使用此法來清孔，既能保證質量，又不耽誤鉆機的鉆進，可謂是一舉兩得。

6、氣舉反循環清孔優點

6.1、清孔速度快，縮短工期，能有效節約成本。氣舉反循環清孔是由泥漿攜帶鉆渣后迅速進入過水斷面較小的導管，可以獲得比正循環高出數倍的上返速度。由于返漿速度較快，粒徑較大的粗顆粒也能清運出來。而正循環清孔，泥漿攜帶鉆渣后進入鉆桿與孔壁形成的環形空間上返，由于泥漿上返斷面面積大，上返速度較慢，因此可能部分比重較大的顆粒會回落，須反復循環清孔，耽擱時間。在選用基巖作持力層時，由于對沉渣厚度要求較高，這種情況顯得尤為明顯。

6.2、清孔質量有保證，沉渣厚度小，能提高樁基承載力。氣舉反循環清孔由于返漿速度快，清渣效果較好，沉渣較少，而沉渣厚度大小與單樁承載力高低密切相關。在河源電廠的工地中，通過樁基檢測，單樁承載力最高極限荷載達到12500KN以上，完全達到實際的承載力要求。

6.3、清孔速度快，能有效減少泥漿排放量，減少環境污染，降低施工清運處理成本。

循環鉆范文第4篇

關鍵詞：市政橋梁樁基；反循環鉆成孔技術；應用

中圖分類號：U448文獻標識碼： A

一、反循環鉆成孔技術

所謂反循環，是指鉆機工作時，旋轉盤帶動鉆桿端部的鉆頭切削破碎孔內巖土，沖洗液從鉆桿與孔壁間的環狀間隙中流入孔底，冷卻鉆頭并攜帶被切削下來的巖土鉆渣，由鉆桿內腔返回地面，與此同時，沖洗液又返回孔內形成循環。由于鉆桿內腔較井孔直徑小得多，所以，鉆桿內泥水上升速度較正循環快得多。既是清水，也可將鉆渣帶至鉆桿頂端，流向泥漿沉淀池，泥漿凈化后再循環使用。反循環鉆成孔技術特點如下：

（一）鉆進速度與成樁效率高

隨著鉆孔直徑以及土層顆粒的增大而增大，一般來說對于地層和技術要求相同的情況，反循環施工速度為正循環的2倍左右。

反循環鉆進過程就是清孔過程，不但節省了時間同時又可靠地保證孔底沉渣符合要求。機械鉆進速度的提高和清孔時間的縮短促進施工效率的提高、成樁周期縮短，有效地提高了勞動生產率。

（二）孔壁穩定、成孔質量好

反循環鉆孔樁孔壁的穩定，主要是利用靜水壓力來平衡地層壓力維持孔壁的穩定。根據土力學計算以及大量實踐證明，只要保持孔壁任何深度處壓力不小于0.2Mpa，即使是在粘聚力較差的流沙層，使用經過處理的泥漿（沖洗液）也可以保持鉆孔不坍塌、不縮頸、不擴頸；反循環鉆孔根據澆注混凝土記錄時澆注深度與混凝土用量關系，很容易反算孔徑。計算結果表明由于孔壁穩定，從上到下孔壁的直徑都是在有效控制范圍之內。這樣就可以有效的防止縮頸、擴頸不良現象出現并避免混凝土的浪費。

（三）混凝土澆注質量得到有效保證

反循環成孔由于泥漿（沖洗液）密度、濃度、粘度都較低，形成泥皮較薄和鉆渣清理較為徹底，因此灌注較為順暢，樁頂泥漿少，樁身混凝土質量明顯提高。

（四）提高單樁承載力，降低工程造價

單樁承載力的大小，取決于樁周土的摩阻力與樁底端承力，反循環鉆孔過程中形成的泥皮較薄從而使摩阻力增大，樁底沉渣清除較為徹底，無軟弱層從而提高端承力。根據對比試驗，一般反循環比正循環提高承載力10%-20%，因此單位承載力造價必然降低。

二、市政橋梁樁基施工中反循環鉆成孔技術應用

（一）工程概況

某城市跨線立交橋工程，橋梁全長782.4m，共計26跨，橋梁下部結構有240根Ф1.2m的鉆孔灌注樁，采用反循環鉆機成孔。本工程沿線均為城市繁華地帶，與多條道路交叉，地下管線復雜，地面車輛、行人擁擠，具有施工干擾大，施工場地狹窄，噪音及環保控制要求高的特點；而且本工程的工程數量大，工期僅360天，工期非常緊張。橋梁地質軟弱、復雜，地下水埋藏淺，鉆孔樁基礎共穿過11個地質層，基巖變化大，樁基施工難度大，其中樁基有382根樁持力層位于卵石層，設計采用后壓漿進行樁底加固處理，因此樁基施工順利與否成為控制工期的關鍵因素。

（二）施工技術

1、施工前準備

進行場地踏勘，對既有架空電線、地下電纜、給排水管道等設施，如果妨礙施工或對安全操作有影響，采取清除、改移、保護等措施妥善處理。收集工程地質資料，施工圖審核意見、施工組織設計或方案，編制工藝施工組織設計和施工工藝設計，通過施工工藝設計確定施工參數。

場地平整以便鉆機安裝和移位，對不利于施工機械運行的松散場地，應采取硬化、加固等措施。場地要采取有效的排水措施。

本工程施工場地為旱地，平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實。鉆機底座不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷。

用全站儀等準確放樣各樁位中心，用十字樁固定位置，用水準儀測量地面高程，確定鉆孔深度；測好的樁位必須復測，并嚴格控制測量誤差。

2、護筒制作及埋設

護筒采用6mm厚鋼板制作，要求平面圓順，縱向平直，直徑比樁徑大40cm，為有利于拆模，護筒制成兩個半圓，用螺栓連接。為加強鋼度防止變位，在護筒上下端和中部外側各焊一道加勁筋。在護筒頂部開設20×20的溢漿口。

護筒采用鋼護筒，護筒節間焊接要嚴密，謹防漏水。埋設護筒時采用重壓輔以筒內除土法，并檢查埋設是否偏位。護筒頂端高出地面30cm以上,埋設深度為2米。

護筒坑直徑比護筒大80cm，深度比護筒底端埋置深度大50cm。護筒底部和周圍用粘土換填并夯填密實。以防成孔時護筒下部塌孔。

護筒頂標高高出地下水2.0m以上。護筒埋好后，再次檢查護筒埋設平面位置及垂直度。護筒中心應與樁中心線重合，平面允許誤差要求在50mm內，豎直傾斜不大于1%。

相臨樁間距不足4倍樁徑時要跳樁施工或間隔36小時后方可施工。

3、成孔

準備工作完成后，履帶式反循環鉆機自行就位，鉆機將鉆頭中心線對準樁孔中心，誤差控制在2cm以內。啟動泥漿泵、鉆機開始鉆進，鉆進方式以正循環鉆進為主，以反循環鉆進為輔，一般情況下，先用正循環方式鉆進，以加強泥漿護壁的效果，確保成孔質量及施工安全，終孔后改用反循環方式進行清孔，以加快清孔速度，減少沉碴厚度；在部分地質條件較好的樁位采用反循環方式成孔，可提高鉆進速度。在粘土層內可適當加快鉆進速度，到砂層后考慮泥漿不易粘在孔壁上，則要放慢鉆進速度。鉆至土夾卵碎石，旋轉鉆機進尺不明顯，可改換備用的沖擊鉆。鉆孔過程中，對成孔的孔位、孔深、孔形、孔徑、傾斜度及泥漿的各項指標進行檢查，及時調整。孔內應保持泥漿稠度適當、水位穩定，及時加水加粘土，以維持孔內水頭差，以防坍孔。并對鉆碴作取樣分析，核對設計地質資料，根據地層變化情況，采用相應的鉆進方式、泥漿稠度。

故障預防與處理：

（1）鉆孔偏斜：安裝鉆機時保證鉆桿、鉆頭及護筒三者均在同一豎直線上，并經常進行檢查校正。鉆桿、接頭及時調整，防止彎曲。

在出現鉆孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜處反復掃孔，使鉆孔垂直。傾斜嚴重時回填粘土到偏斜處，待沉積密實后再鉆。

（2）糊鉆：在軟塑狀土層中旋轉鉆進時，因進尺快、鉆碴大，出漿口堵塞后易造成糊鉆（吸鉆）。一般采取控制進尺速度，選用刮板齒小，出漿口大的鉆頭，以防糊鉆。如糊鉆嚴重，將鉆頭提出孔口，清除鉆頭殘碴。

（3）縮孔、擴孔：施工鉆進過程中經常檢查孔徑，如發生縮孔現象，采用上下反復掃孔的方法，并及時補焊鉆頭，防止因鉆頭磨耗使鉆孔孔徑小于設計樁徑。如發生擴孔現象，施工時采取加大泥漿比重、控制進尺速度的方法，減少擴孔現象。

4、清孔

（1）清孔要求。清孔過程中應觀測孔底沉渣厚度和沖洗液含渣量，當沖洗液含渣量小于4％，孔底沉渣厚度符合設計要求時即可停止清孔，并應保持孔內水頭高度，防止發生坍孔事故；

（2）第一次沉渣處理。在終孔時停止鉆具回轉，將鉆頭提離孔底500～800mm，維持沖洗液的循環，并向孔中注入含砂量小于4％的新泥漿或清水，令鉆頭在原地空轉lOmin左右，直至達到清孔要求為止；

（3）第二次沉渣處理。在灌注混凝土之前進行第二次沉渣處理，通常采用普通導管的空氣升液排渣法或空吸泵的反循環方式；

（4）空氣升液排渣方式是將頭部帶有lm多長管子的氣管插入到導管之內，管子的底部插入水下至少1Om，氣管導致管底部的最小距離為2m左右。壓縮空氣從氣管底部噴出，如使導管底部在樁孔底部不停地移動，就能全部排除沉渣。在急驟地抽出孔內的水時，為不降低孔內水位，必須不斷地向孔內補充清水；

（5）對深度不足l0m的樁孔，須用空氣泵清渣。

參考文獻

循環鉆范文第5篇

【關鍵詞】水域；深、大直徑鉆孔樁；樁頭清理；反循環

1. 概述

近年來，隨著國家經濟建設規模的快速擴大，道路車輛的通行數量與載重量也相應大大增加，對交通運輸條件也相應地提出了更高的要求、路橋的行車寬度與荷載能力呈現大幅攀升的趨勢。當道路需跨江、河、湖泊時，橋梁下部的深、大直徑鉆孔灌注樁基礎得到了廣泛的應用。水域深、大直徑鉆孔灌注樁的樁頭清理，常規方法有兩種：一是樁孔水下砼灌注結束后在水下砼初凝前，立即用高壓污水泵將護筒內上部的泥渣混合物吸出，然后利用人工、并輔之以空壓機將樁頂大顆粒鉆渣及劣質砼以小型吊機吊運出護筒外棄；二是在承臺圍堰及水封工作完成之后，將護筒切除，然后利用空壓機鑿除樁頂劣質砼，再用抓斗將其清除。第一種方法，由于小吊機的工作安全性能不十分理想，會給護筒內作業工人帶來安全隱患，且工作效率低下；第二種，因為樁頂劣質砼的鑿除耗用時間較長，會使圍堰的安全性能受到影響、且費用也比較高。為此，我們在紹興曹娥江大閘閘前大橋施工水域鉆孔灌注樁時，利用泵吸反循環工藝較好地解決了以上兩個方面的問題。

2. 施工實例

浙江省紹興曹娥江大閘閘前大橋，大橋全長2118m，橋寬45m，三個水中主墩下部基礎均為52根1.5m×（78-79.5）m的鉆孔灌注樁。鋼護筒頂距樁頂12.5m，如圖1。該項鉆孔樁工程，因樁身穿透地層中有近六十米的砂、礫石層，每次樁孔灌注結束后，鋼護筒內的鉆渣數量較多，為確保樁頂部位砼的質量符合要求，樁頂劣質砼數量也相對較多，此時若利用常規方法對樁頭進行清理，既不經濟，也不利于承臺施工時鋼圍堰的安全。

2.4抽吸。

先把導管底口提離至距實際灌注砼的樁頂2米，往護筒內添加清水，使護筒內泥渣稀釋，泥渣稀釋后，再開始抽吸，并把導管逐步下放至距實際樁頂0.5米左右抽吸，隨時觀察抽出砼的數量，適時用測繩測量砼面距設計樁頂距離，終止抽吸時砼面距設計樁頂標高應以高出20～30cm為宜，整個工作僅需四十分鐘左右。