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旋流分离技术在交通工程中应用 　　摘要：随着社会发展的逐步加快，各种工程建设也在不断发展之中，随着人们能用土地面积的逐步减少，各种天然地质条件对建筑施工造成重大的影响，不但影响着施工的质量和周期，更影响了环境保护的过程。旋流分离技术可用于含砂地层桩基施工的清孔作业，能明显提高清孔速度及清孔质量旋流滤砂器辅助清孔作业，效果显著。 　　关键词：旋流分离;切向旋转;离心场 密度差;清孔 　　1.旋流分离技术是根据离心沉降技术和高密度分差的原理设计而成的一种先进的设备，使水流在一定的压力下从滤砂器进口以切向进入旋流滤砂器，在其运行过程中，由高速旋转所产生的离心场对周围的杀谁和密度不大的固体进行分析、清污和加固的过程。通过离心场密度大的固体颗粒被离心力甩向四周由于设备下部为锥体结构，使得固体颗粒在旋转的过程中其半径随着旋转不断的缩小，最后沉积到设备地步的排污口，而密度低的液体逐步上升，有排水口排出。该设备可有效的去除沙砾、垢、泥、石灰质等微小固体物，从水系统中分离出来并排除掉。在施工的过程中，现场施工主要是通过自制的滤沙器来对砂子进行细化和挑选的过程，在某大桥部分含砂地层桩基作业中，试用旋流滤砂器辅助清孔作业，迅速并且大大的降低了桩孔内泥浆的含砂率，保证了泥浆质量、清孔质量，并为水下混凝土的顺利灌注创造了良好条件，效果显著。 　　2.工程概况 某大桥墩地处河漫滩，设计桩长分别为 23m、25m、23m、23m，承台尺寸 5.4m×10.2m，相邻墩台中心距 32.6m，每个墩位各有 8 根桩，设计桩径均为1.0m。要求灌前孔内泥浆比重 1.03～1.1，含砂率不大于 2，黏度 16～22s。桩长范围内的地质包含粉质黏土、强、弱风化泥质粉砂岩及弱风化砾岩。其中强、弱风化泥质粉砂岩累计层厚均超过 14m，岩石承载力 300～500Kpa。 现场施工时处于大干期间，工期紧迫，因此每个墩位布置 2 台 CZ-6 手动冲击钻机钻机同时作业，墩台间隔设 12m×4m×2m 的沉淀池及泥浆池各一个，3PNL 泥浆泵配合正循环清孔。由于 2 台钻机同时作业，即使有沉淀池过滤，泥浆池内仍产生大量泥砂及细微钻渣，造成池内泥浆含砂率过大 ，循环???孔时带有相当数量砂粒、钻渣的泥浆进入空内，给桩基清孔作业带来极大难度，清孔时间长、效率低、质量难以保证。在此情况下，为降低入孔泥浆含砂率，在保证工程质量的前提下加快工程进度，依据旋流分离原理，试验性采用旋流滤砂器配合正循环进行二次清孔作业。 　　3.旋流滤砂器配合正循环清孔工艺 　　现场施工清孔部分工艺： 注浆冲击、正循环排渣 N 钻孔深度等合格 Y 正循环换浆清孔 N 满足一清指标 Y 下放钢筋笼、导管 Y 旋流配合正循环清孔 清孔合格 灌混凝土。 　　 3.1 注浆冲击，正循环排渣 直径 1.2m，高度 1.5m，壁厚 10mm 钢护筒下放就位经检查合格后，钻机就位冲孔，泥浆泵接出的橡胶管管口配重后放入孔内，冲孔时管口距离钻机冲程以外；冲孔间歇时钻头提出孔外，配重的泥浆管放至距孔底 0.3m～0.5m 处清孔。 　　3.2 钻孔深度等合格 桩孔孔深、孔径、垂直度经检查如合格，开始进行第一次清孔；如其中一项不合格，重新进行冲孔或提钻扫孔。 　　3.3 正循环换浆清孔 是通过将钻头提出到空外面，配合水泥浆管下沉到空底0.3m～0.5m 处，开启泥浆泵，泥浆从泥浆池经过泥浆管被泵入孔底，将孔底沉渣冲起悬浮在孔内泥浆中，注入的泥浆反压力促使孔内含有大量沉渣的泥浆自下向上运动直至排出孔外，经过沉淀池过滤，流入泥浆池，完成一个循环。在施工的过程中由于清理完之后孔内水晶泥浆的比重大，稠度小等特点是的壁内出现不稳定状况和不利于稳定性能，因此在施工完之后要对壁内采取清洗过程。一清泥浆指标比重不大于 1.2，砂率不大于 2.5比较容易达到。 　　3.4 满足一清指标 第一次清孔泥浆指标经检查合格后，迅速下放、焊接钢筋笼，下入导管；如泥浆指标不合格，需继续清孔。 　　 3.5 下放钢筋笼、导管 吊车下放钢筋笼入孔内，并迅速下入长 施 泥 沉度配好的Φ28cm 导管并将位置调至孔中 工 浆 淀 池 池央，现场控制导管距离孔底 0.35～0.5m。 便 道。 　　3.6 旋流配合正循环清孔 泥浆泵在清孔时平面现场布置：在清孔过程中要将旋流滤砂器防止在泥浆泵和桩孔之间，当流浆槽接入时，要使得入江口和滤沙器的侧面接口能够良好的连接，使得导管和清孔孔位出江口。旋流滤砂器配配合正循环清孔平面布置图线方向进入滤砂器，在其内高速旋转，产生离心场，由于砂、浆液密度差异及离心力的作用，密度大的砂粒被离心力甩向四周由于设备下部为锥体结构，固体颗粒的切向转动速度随锥体半径的不断缩小而越来越快；最后沉积到设备底部出渣口排出，而密度