气举反循环清孔工艺在铜陵长江大桥应用.pdfVIP

气举反循环清孔工艺在铜陵长江大桥的应用

摘要：钻孔灌注桩因机具设备简便、施工方便，成孔质量可靠，

施工费用低等原因，被广泛地应用于高层建筑、公路桥梁等工程的

基础工程。钻孔灌注桩沉渣的清理是控制桩身质量的关键，传统的

钻孔灌注桩施工为正循环钻进、正或反循环清孔成孔工艺，而近几

年的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。本文就此介绍气举反循环配合旋挖钻机清孔工艺在铜陵长江

大桥的运用。

关键词：气举反循环工艺钻孔灌注桩二次清孔铜陵长江大桥

1概述

1.1工程概况

合福铁路铜陵长江大桥北岸引桥全长7198.064m，位于安徽省无

为县境内，由北岸公铁合建段引桥、北岸铁路引桥和北引桥三部分

组成。其中，n1～n21号墩为公铁合建段，长764.684m，共21个

桥墩；n22～n105号墩为北岸铁路引桥，长2862.72m，共84个桥

墩；1058～1191号墩为北引桥，长4334.575m，共134个桥墩。基

础均采用水下c30钢筋混凝土灌注桩群桩基础，基桩按摩擦桩设计。

其中北岸公铁合建段引桥基桩直径为ф1.5m，设计桩长51.0～

74.0m，共546根。北岸铁路引桥基桩直径为ф1.0m、ф1.25m、ф

1.5m，设计桩长43.0～55.0m，共891根（其中ф1.0m215根、ф

1.25m628根、ф1.5m48根）。北引桥基桩直径为ф1.00m，设计

桩长43.5～54.5m，共1092根。

1.2地质概况

场区第四系覆盖层主要为全新统、更新统河流冲积相、湖沼相

地层三大层。第①大层为全新统新近堆积的填筑土及河槽表层必威体育精装版

沉积的粉、细砂层；第②大层为全新统河流冲积～湖沼相沉积的流

塑状淤泥质粉质黏土、软塑状粉质黏土及中密状粉、细、中、粗、

砾砂；第③大层以中更新统河流冲积的密实状砾砂、细圆砾土为主，

夹粉、细、中砂，在铜陵岸局部地段分布少量湖沼相沉积的硬塑状

粉质黏土。覆盖层厚度变化较大，两岸、滩地处较厚，厚39.5～

91.3m；河床段相对较薄，约33.4～66.9m。

2气举反循环清孔工艺简介

清孔是灌注桩施工中关键一步，其作用是清除孔底沉渣，避免

在混凝土灌注时形成夹层，以保证桩基质量。反循环清孔工艺有多

种，一般有泵吸法、空气吸泥法、气举反循环法等。

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。

2.1工艺设备

反循环工艺设备包括空压机一台、风管一套、排浆管一套。该

风管在二次清孔时安装在导管内，故导管上部相应增加链接阀门，

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。

气举反循环的风源来自空气压缩机。空气压缩机将压缩空气送

入贮风筒，再经送风管路送孔位处供用。需要空气压结合实际机的

生产能力，应根据钻孔桩深度而定风管长度，风管长度决定所需空

气压缩机生产能力。

注：表中数值为6计示大气下，压力降为0.1计示大气压的直

线管段，且不计管道转弯，收缩和装配件处之压力降等情况下的参

考值。

空压机的风量6—9m3/min，导管出水管直径﹥ф200mm，送风管

直径（水管）ф25mm，浆气混合器用ф25mm水管制作，在1m左右

长度范围内打6排孔、每排4个ф8mm孔即可。

2.2清孔试验

n1-18#桩位于铜陵长江大桥公铁合建段，试桩中心里程

dk130+019.048、试桩桩径1.5m、桩长65m、设计孔深68.93m，为

了便于反循环排出岩屑，对导管盖帽进行改造，在导管盖帽顶增加

一气孔，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，操作更为简单，故

更适合于铜陵长江大桥孔径为1.5m钻孔灌注桩。

气举反循