浅述超长桩基气举法二次清孔施工工艺.docxVIP

浅述超长桩基气举法二次清孔施工工艺张士全，朱玉娈(1.安徽建工集团海外工程分公司，安徽230031;2.安徽水利开发股份有限公司，安徽合肥蚌埠233010)摘要:近年来，超长、大直径桩基在高层建筑、大型桥梁工程中的应用日渐增多，如何保证桩基质量，并在较短时间内完成桩基的二次清孔，采用气举法工艺是目前较为先进、最为理想的施工方法，只要作业过程中运用气举装置，掌握好气压控制，即能达到理想的工效。关键词:气举;气举装置;气压控制近年来，超长、大直径桩基在高层建筑、大型桥梁工程中的应用日渐增多。但是常用的清孔排渣方法应用于此类桩基工程，总是难以收到理想的效果。现场常常在采取了提高泥浆质量或增加设备投入诸措施后，二次清孔还时有反复;二次清孔时间总是比较漫长，桩基坍孔、缩孔等质量风险随时倍增;高浓度泥浆又增大了桩身夹渣或断桩的质量隐患。因此，如何缩短清孔时间，提高二次清孔的工效，一直是困扰该类桩基应用的一项技术难题。援孟某公路桥项目日前也遭遇了类似难题，其主桥主墩分别采用有效桩长为94m、91m的群桩基础，砂层及粉质粘土的地层中，如何快速、保质、有效地完成桩基施工，也是摆在现场的一项技术课题。施工技术组积极结合引桥桩基施工经验，综合考虑沉渣速率、二次清孔时效、泥浆比重等因素，对主桥主墩超长桩基清孔措施提出了气举法二次清孔的设想，经试验总结，并结合项目实际，现场精心设计、多次调整，改制出了气举法二次清孔的专用装备—气举帽系列装置，应用于现场，取得了显著的效果，并得到了监理方、设代及孟方的一致好评。采用气举法二次清孔工艺，是目前较为先进、比较理想的超长、大直径桩基二次清孔施工方法，具有推广应用价值。1气举法清孔的基本原理二次清孔时，通过导管内预设的输气管道向管内注入高压气体，在一定深度处使之与管内泥浆充分混合，浆气混合液密度降低，小比重混合液上浮而使其下部产生负压，持续性的供气使这种压差持续保持，从而使管内下部及底部液柱不断向上流动;导管截面较之管外壁与桩孔间总截面小的多，在气压联动作用下，导管底部的孔内浆液持续快速地向导管内流动，继而在导管内形成了流速较快、流量较大的反循环，流体的携裹作用将孔底比重较大的钻渣快速携带排出，达到清孔的目的。同时，为保持孔内液面高度，作业时需持续向孔内注入清孔所需适当重度的泥浆，达到浆液置换的目的。见图1。图1气举法清孔基本原理图收稿日期:*2014-10-27张士全，朱玉娈:浅述超长桩基气举法二次清孔施工工艺2014年第6期—21—22.1气举装置设计气举帽2.2气举风管(1)风管材质宜采用镀锌钢管，其管径不宜超(1)气举帽作为气举法二次清孔的重要装置，过导管管径的20%。可根据工程现场实际加工改制而成。包含如下几个部分:①导管接口部;②弯管;③风管接口部;④起吊点。(2)风管标准节长度宜同导管标准节长度，节段之间采用螺丝扣联接(为防止管段间漏气，可在丝口部增设O型橡胶密封圈)，在每根镀锌管两端距端部10cm～15cm处，分别焊接一个螺帽作为加强联接孔，靠丝口端相对位置焊一稍大螺帽作为吊孔，见图4。图5为气举风管实物图。(2)气举帽接口部应与工程现场导管规格相匹配或由现场导管改制而成，其材质应采用导管接头铸(CB/T5676—1985ZG200—400)。钢件(3)(3)风管的加强联接点及起吊点宜可靠焊接，气举帽上的弯管应与现场泥浆制备系统的管径相匹配，弯管的管径宜在导管管径的30%50%，其长度以50cm为宜。～尤其起吊点应能承受通长风管的重量。(4)为增强气浆混合效果，宜在风管端部设置(4)一个气浆混合器，即在第一节风管端部1m范围内增开4排～5排、每排8个～10个Φ10mm的气孔。气举帽的起吊点在焊接加工时应做到牢固可靠，必要时进行磁力探伤，其应能承受通长导管加风管的重量。本法使用的为标准300型导管接头，配Φ125mm弯管，风管采用Φ50mm镀锌管。如图2。图3为气举帽实物图。图4气举风管示意图图5气举风管实物图图2气举帽装置示意图3气举工艺的操作要点3.1气举前的准备工作(1)第一次清孔已经完成，钢筋笼安装完成，现场初步具备二次清孔的条件。(2)用测绳法测量孔深，同时测量孔底部泥浆比重。(3)进行导管的安装，导管安装的实际长度宜不低于测得的计算孔深。(4)导管安装完成后再次测量孔深，计算沉渣厚度及沉渣速率。(5)根据沉渣厚度计算导管管口处于沉渣面的相对位置，以利于掌握及控制导管在二次清孔时第一次上提或下放的幅度。图3气举帽实物图—22—华东公路2014年第6期(6)根据沉渣厚度及其速率，初判风管宜下沉的深度，然后进行风管的安装。根据经验值，风管下探深度一般为孔深的0.3倍～0.4倍。管，管口端部距沉渣面的距离宜控制在沉渣面以上30cm～50cm。(3)应先行补浆再开通气流控制开关。向导管(7)完成风