改良型气举反循环清孔工艺在超大、超深钻孔桩基施工中的应用
气举反循环清渣方法在大口径嵌岩桩中的应用
范Ｅ ］ 北京 ： ｓ． 中国建 筑工业出版社 ，０ １ ２０ ． ［］ 中国建 筑科学研究院．Ｇ ４ ４ 筑桩基技 术规范 Ｅ］ ７ ｊ ｊ９ —９ 建 ｓ． ［ ］ 机械 电子工业部勘察研 究院． Ｇ ２ ０高层 建筑 岩土工 ２ ｊ ｊ７ —９ 程勘察规程Ｅ ］ 北京 ： 国建筑工业 出版社 ，９ １ ｓ． 中 １９ ．
［ ］ 中国建筑科学研究院．Ｏ － ９ ３ ｊ ｊ６ ９高层建筑箱形 与筏形基础
北 京 ： 国建 筑 工 业 出 版社 ，９ ５ 中 １９ ．
［ ］ 中国建筑 科学研究院． Ｇ ９ ２０ ８ ｊ ｊ７ － ０ ２建筑地 基处理技术 规
技术规范Ｅ ］ 北京 ： ｓ． 中国建 筑工业出版社 ，９ ９ １９． 范Ｅ ］北 京 ： Ｓ． 中国建筑工 业出版社 ，０ ２ ２０． ９ 等． Ｍ］ ３ 北京 ： 中国建筑工业出 Ｅ］ 中华人民共和国建 设部． Ｂ５ｏ ７ ０ ２ ４ Ｇ ｏｏ—２０ 建筑 地基基 础设 ［ ］ 常士骠 ， 工程地质手册［ ． 版． 计规 范［ ］北 京 ： Ｓ． 中国建筑 工业 出版社 ，０ ２ ２０．
４ ３ （ ）粉质 粘 土 ， １ ０ ８ ５ （ ）含 碎 石 粉质 ． ｍ； ２ 厚 ． ～ ． ｍ； ３
粘土 ， ０ ５ １． ｍ； ４ 厚 ． ～ ０ ５ （ ）残 积粘 性 土 ， １ Ｏ １ ｍ； 厚 ．～ ３
（）全风 化凝 灰岩 ， ０ ４ （ ）砂 砾 状 强 风 化凝 灰 ５ 厚 ～ ｍ；６ 岩 ， ０ ８ １５ （）碎块 状 强风 化凝 灰岩 ， ０ ５ 厚 ． ～ ．ｍ；７ 厚 ． ～ １ｍ；８ ３ （）中风化 凝灰 岩 ， ６ ５ 厚 ～１ｍ。
维普资讯
１ ８
西部探矿工程
２ Ｏ 年第 ７ Ｏ８ 期
气举反循环在钻孔灌注桩中的应用
气举反循环在钻孔灌注桩中的应用摘要：钻孔灌注桩因其施工方便、成孔质量可靠、机具设备简便等众多优点而被广泛应用于高层建筑、高速公路、铁路、桥梁等工程的基础工程，而其沉渣清理是控制桩身质量的关键。
结合广东省河源市河源电厂的桩基施工，对气举反循环在施工中的应用进行了阐述，对于气举反循环在二次清孔中的作用，在本工程起到了不可替代的作用。
关键词：气举反循环钻孔灌注桩二次清孔1、工程概况广东河源电厂位于广东省河源市埔前镇，距河源市区西南直线距离约17.0km，距埔前镇以东约3.0km。
厂址北、东、西三面环山，北面隔雷公岭约1.0km 为双头镇，南面约1km 处有多个山包和洼地，自然地面标高为35.0m～52.0m (1956年黄海高程)之间，地势起伏较大。
厂址紧邻东江右岸，直线距离约0.5km。
本期建设2×600MW 超临界燃煤发电机组，并配套建设烟气脱硫设施，留有扩建条件。
Φ800、1000、1100、1250mm钢筋砼灌注桩约2316根，单根平均长7m 到25m。
主厂房至烟囱部分区域存在软弱夹层需进行地基处理（桩基）。
厂区内附属建(构)筑的回填区域均采用强夯处理，对回填区内主要建(构)筑物在强夯地基处理后采用钻孔灌注桩，以弱风化基岩作桩端持力层，次要建(构)筑物以强夯处理后的土层作天然基础持力层。
2、钻孔灌注桩施工工艺传统的钻孔灌注桩多采用回转钻成孔灌注桩，钻机就位后开始钻孔，钻孔时动力启动转盘，带动钻杆及钻杆下端的钻头旋转，在水力的作用下，破坏土层结构，形成泥浆。
钻渣随泥浆返回地面，从而形成钻孔。
本工地采用旋挖钻成孔，全站仪放孔后，开孔前采用四角定位来确定孔的具体位置，并安置护筒，钻进时采用泥浆护壁，采用此法成孔对泥浆的要求比较高，泥浆的各项性能指标：泥浆比重为1.05～1.25；漏斗粘度为16～28s；含砂率小于4%。
在本工程之所以采用气举反循环来清孔，是由当地的气候、地层及旋挖钻成孔工艺决定的。
气举反循环钻井技术在超深地热井钻探中的应用
１０ ４０
３ ００ Ｏ ｍ
１７ ８ｍ× ７ ．ｍ ９ １ｍ ９ｒ ￣
．
３０， ６０ ０ ０～３ ０ｍ ３０， ２０ ６ ０～４ ０ｍ
１２ｍ ５ｍ １２ｍ ５ｍ
裸 眼 裸 眼
（ 若干 ） 方保接头＋ ３ｍｍ ＋ １３ 双壁方钻杆＋ 气水龙头 。
（） 工过 程 简介 ２施 第一 趟 钻 进 井段 为 ３ ０ ￣３ ５ ｍ， 壁 钻 具 下入 深 ６ ０ ６２ 双
关键词 ：地 热井 ；气举反循环 ；钻井深４ ０ ｍ ００ 中图分类号 ：Ｔ ２５ Ｅ ４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ － ０ （０ ）０ — ０ ０ ３ ７ １ ３ ２１ ０ ９ ２ ３ ０ ５ —０
０ 前 言
北京地区地质条件复杂， 给地热钻井带来了困难。 经 过 地热钻井相关 技术人 员多年的辛勤努力， 北京地热钻
２ 第 ７２０ｌ ５ 卷 第３ ｊ
技术应用
２ ｌ ０２
Ｖ Ｏ１７ ． Ｎ Ｏ ３ ．
气举反循环钻井技术在超深地热井钻探中的应用
杨凤 山
（ 京 市地 质 矿 产勘 查开 发 局 ，北 京 １ ０９ ） 北 ０ １ ５
摘
要 ：本 文 通 过 地 热 钻 井 气 举反 循环 施 工 实例 ，说 明其 钻 井 深度 可 以达 到４ ０ ｍ以下 的 深度 。 ００
ｌ １
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根
根
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胎 体 打 一水 眼
表１ 井身结构及钻 遇地层主要岩性
井 段
Ｏ
～
２２ 气 举反 循 环 应 用 过 程 ．
改良型气举反循环清孔工艺在超大、超深钻孔桩基施工中的应用
改良型气举反循环清孔工艺在超大、超深钻孔桩基施工中的应用文章通过对重庆市木洞苏家浩大桥工程P3、P4墩桩基因不良地质（夹层）导致泥浆渗漏，泥浆面低于孔口标高约14m，无法正常循浆的情况，采用改良后的气举反循工艺对冲击成孔施过程中的排渣及终孔后的沉渣清理的实践经验。
从工期、质量、经济等角度来，显示出了此施工工艺清孔的明显优势，有较强的推广应用价值。
标签：不良地质；改良气举反循环；清孔工艺引言重庆木洞苏家浩大桥起于茶涪路，与之平交，横跨长江河汊，止于桃花岛。
主桥长535m，其中P3、P4墩位于河汊中央，基础分别采用8根C30混凝土钻孔灌注桩基础，设计桩径为Φ2500，单根桩长61.5m，桥墩桩基础地质情况至上而下依次为淤泥粉砂、原钢筋混凝土承台（前施工单位施工，因质量问题，目前已报废，现设计考虑采用桩基对桥墩进行承载）、泥岩、砂岩、泥岩。
原钢筋混凝土承台厚度4.7m，砂岩层厚度7.2-10.5m。
其天然抗压强度和饱和抗压强度分别为31.2Mpa和23.2Mpa，泥岩天然抗压强度和饱和抗压强度分别为18.9Mpa 和14.6Mpa。
因原施工单位撤场时，遗留钢模板、倒塌塔吊、承台预留钢筋未清理，数年时间已被泥沙包裹，固结于原承台上，且位于目前水位以下，清理难度较大，导致部分桩基钢护筒无法插入原承台面，其间有近 1.4-2.5m粉砂夹层，在冲击成孔过程中，因冲锤锤击扰动，泥浆从夹层范围内渗漏贯穿至江中，导致泥浆面与江水水位平齐，距离护筒顶约14m，无法形成循环泥浆（详细见图1）。
经数次堵漏后均无法达到预期效果。
考虑到成本及工期要求，加之桩基属超大、超长端承桩，设计沉渣要求仅允许在5cm内，成孔后如采用正循环泥浆清孔速度较慢，且较难达到设计沉渣厚度要求。
为解决这一系列难题，结合以往类似施工经验及现场实际情况，我们采用了气举反循环工艺并对其进行了部分改进，经实践，此工法不仅解决了上述问题，而且进度较快，工效较高，施工质量得到了有效保障。
气举反循环清孔工艺在超高层建筑中的应用
２ ｍ 白铁 管 自行 设 计 ， 没 深度 ４ ｌ ５ｍ 沉 ０ｎ
因 此 ， 孔 施 工 时 桩 深 清
空气
内外形成较 大的压 力差 ，导管外侧 的泥浆压 力推动导 管 内
浆 、 、 混 合物 与底 部泥 浆 一 起 上 升 ， 过 压 送 软 管 排 出 至 砂 气 通
Ｚ
地 面 泥 浆 池 ， 而 达 到 清 除 桩 底 沉 渣 的效 果 ， 出 的 泥 浆 经 从 排 过 除砂 及 沉 淀 后 回 灌 至桩 孔 内 ，形 成 完 整泥 浆 的 循 环 系 统 ， 直 至 孔 内沉 渣厚 度 达 到规 范要 求 （ １。 图 ）
清 除 不 彻 底 、清 孔 时 间长 的 问题 。
【 关键词 】超深钻孔灌 注桩 气举反循环 清孔 超 高层建 筑 【 中圈分 类号 】Ｕ ５ ． Ｔ ７３ ８ ／ 文献标识码 Ｂ
【 文章编号 】 ０ ４ １０ （ ０ ０ ０ — ３ ３ ０ １ ０ — ０ １２ １ ）４ ０ ２ — ２
在桩端 受载 的钻 孔灌注桩施 工中 ， 能否有效清 除桩 孔底
部 沉 渣 将 严 重 影 响 桩 的承 载 能 力 ， 因此 ， 工 过 程 中需 采 取 施 有 效措 施控 制沉 渣厚 度 。 通 常情 况 下 ， 用 建筑 中钻 孔 灌 注 桩 施 工 是 通 过 泥 浆孔 底 沉 渣带 出 孔 外 ， 是 ， 着桩 但 随 深 度 的 增 加 ， 浆 正 循 环 因其 上 返 速 度 不 足 ， 吸 反 循 环 受 泥 泵 到泵 吸 程 的 限 制 ， 造成 清 孔 时 间 长 、 彻底 ， 重 影 响 了成 桩 不 严 质 量 。为 解 决 这 一 施 工难 题 ， 海 中 心 大 厦 桩 基 工 程 清 孔 施 上
气举反循环钻井技术在超深地热井钻探中的应用
气举反循环钻井技术在超深地热井钻探中的应用
气举反循环钻井技术是目前国内外先进的钻井技术之一，该技术已应用于许多油气勘探与开采领域。
随着气举反循环钻井技术的不断发展和完善，其在超深地热井钻探中的应用也越来越广泛。
在传统的钻探方式中，钻头在井中旋转，往往会引起井底的泥浆循环。
而气举反循环钻井技术则采用气体作为钻井液，将气体从井口注入井身底部，通过压力差将钻屑和砂石带回井口，实现了钻探废液的直接排放。
这样，不仅能够减少环境污染，还可以节约钻井成本，提高钻探效率。
超深地热井的钻探深度非常深，通常都要超过5000米，而传统的钻探方式往往会因为地层情况复杂、钻头易卡住等问题导致工作效率低下。
但是，气举反循环钻井技术具有气体充填、无泥浆环流等特点，使得深度达到5000米以上的超深地热井钻探变得更加容易。
另外，气举反循环钻井技术还可以有效地防止地层塌陷和井漏等情况的发生。
由于气举反循环钻井技术采用气体充填井身，因此不会对地层造成过大的压力，防止了地层塌陷；同时，该技术还可以在井底形成压力差，使得井底处于正压状态，防止了井漏现象的发生。
总之，气举反循环钻井技术在超深地热井钻探中具有十分广泛的应用前景。
其可以有效地降低钻探成本、提高工作效率、减少环境污染，并且可以防止地层塌陷和井漏等问题的发生。
因
此，对于超深地热井钻探的工程来说，采用气举反循环钻井技术是一个不错的选择。
气举法清孔在超长钻孔灌注桩施工中的应用
气举法清孔在超长钻孔灌注桩施工中的应用发布时间：2022-03-31T05:22:57.195Z 来源：《建筑实践》2021年40卷第25期(上) 作者：董仕昱[导读] 气举法清孔工艺具有清孔速度快，速度可利用工作压力调节，清孔效果彻底，且浆气混合器制作简单，投资少等特点董仕昱(中铁十四局集团第二工程有限公司，山东省泰安市 271000)摘要：气举法清孔工艺具有清孔速度快，速度可利用工作压力调节，清孔效果彻底，且浆气混合器制作简单，投资少等特点。
在保证清孔质量的前提下，采用气举法清孔工艺大大提高了施工速度，从工期、质量、环保、经济等多角度分析，具有其他清孔工艺无法比拟的优越性。
本文列举了工程实例、工程概况及水文地质条件等，分析了施工难点，进行清孔工法的选择，详细描述了气举法清孔工法的应用及注意事项。
关键字：气举法、清孔工艺、基础、钻孔灌注桩一、工程概况及水文地质济南绕城高速公路二环线西环段新建京沪铁路公铁立交上跨省道S101、京沪铁路。
主桥上部结构采用（2×68）m 预应力混凝土 T 构，转体施工，主墩采用“V”型空心墩，墩柱下接上承台，上承台与下承台之间为转体系统，下承台接 35 根钻孔灌注桩基础，桩径 1.5m，桩长80m，按摩擦桩设计。
桥址区地貌形态属黄河冲积平原地貌单元，地势起伏较小。
地下水位较高，受降水影响明显，一般地下水位为地表下0.3～2.5m。
根据该区钻探结果以及结合区域地质资料分析，0-0.6为素填土，0.6-90m主要为粉土和粉质粘土，11.8m～42m夹粉砂层和细砂层。
二、施工难点主墩桩基桩长80m，承台开挖深度10.5m，钻孔灌注桩实际孔深不少于90.5m，桩孔的长细比为90.5/1.5>60，施工中按超长桩基控制，超长桩基施工要求高，桩基成孔困难。
桩基钻进过程穿过砂层较厚，钻进过程中易造成扩孔或坍孔，地层中含砂较多，造成清孔困难，清孔质量不好会直接影响成桩质量。
气举反循环清孔工艺在超长桩基施工的运用
气举反循环清孔工艺在超长桩基施工的运用摘要：以迎宾大道上跨郑万高铁等铁路立交工程的超长钻孔灌注桩施工为背景，通过与正循环、泵吸反循环清孔工艺比较，阐述气举反循环清孔工艺在超长桩基清孔中的速度快、清孔深度大、清渣彻底的优势。
重点介绍气举反循环清孔工艺的施工原理、工程实际施工中的改良措施和质量控制要点，为以后类似桥梁建设施工提供借鉴。
关键词：气举反循环超长清孔工艺桩基施工一、引言随着我国城市交通的发展，对桩基承载力的要求越来越高，桩长、桩径相应的增大。
因泥浆所具有的护壁、携渣、冷却、润滑作用，故泥浆护壁成孔方式得到越来越广泛的运用。
对于大直径超长钻孔灌注桩而言，泥浆护臂成孔本身的工艺缺陷即桩底沉渣过厚始终是影响桩基承载力和质量稳定性的重要因素。
传统采用的正循环清孔法时间长、效果差，泵吸反循环清孔法系统复杂、效率低。
因此，如何在浇筑混凝土之前的二次清孔工序中将沉渣厚度控制在设计范围内就成为超长桩基施工质量控制的重难点。
本文主要探讨气举反循环二次清孔工艺在控制孔底沉渣厚度中的运用，并对工程实际中工艺的改进措施进行了介绍。
二、工程概况迎宾大道上跨郑万高铁等铁路立交工程（K2+792.3～K3+289上跨郑万高铁和机南城际铁路），属于新建迎宾大道的一部分，是由东向西进入机场的快速连接通道。
工程地处黄淮冲积平原中部，地层较复杂，桥址区岩土层主要为人工填土、粉土、粉质黏土、粉砂、细圆砾土、钙质胶结层等。
孔深60m处为钙质胶结层和黏土夹层，含铁锰质结核，土质不均、局部夹姜石。
工程主桩共计189根钢筋混凝土桩基，桩径有1.6m和1.2m，共计12585延米，均为钻孔灌注桩，其中T8和T5转体承台的主桩基各为25根，设计桩长78m和75m，实际桩基成孔时钻孔深度均达到90m，设计要求孔底沉渣不大于10cm。
三、清孔方案选择（一）正循环清孔正循环清孔过程中，泥浆由导管补给，从孔口排出。
其优点是会对孔壁产生正压，因此护壁效果好；其缺点是清渣的效率较低，能把孔内悬浮的钻渣携带出，但对普通桩基孔底的沉渣携带效果不明显，对超长灌注桩的孔底沉渣携带效果更差。
气举反循环清孔在超深灌注桩施工中的应用
气举反循环清孔在超深灌注桩施工中的应用发表时间：2014-12-05T15:31:00.560Z 来源：《工程管理前沿》2014年第11期供稿作者：王铁华王刚许季玲[导读] 砂石泵与清孔管相连，启动砂石泵后，在桩孔内形成一个负压区，泥浆和沉渣等从孔底通过清孔管排至孔外。
王铁华王刚许季玲（中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明 650041）摘要：大直径深孔嵌岩灌注桩的清孔方法，以气举反循环的清孔，保证孔底沉渣厚度，控制成桩质量。
关键词：灌注桩清孔气举反循环0 引言北江特大桥为贵广铁路的一座特大桥，长11533.06m，在广东佛山市的金沙镇与小塘镇之间跨越北江，主桥采用钢桁梁斜拉桥结构，引桥采用后张法预应力简支梁及连续梁。
主墩水深约12～17 米，主墩设计为18 根φ3.0m 钻孔桩，桩长设计为95.6m 和102m，相应成孔深度达116～122.5m。
工程桩径大、桩身长、场地条件有限、钢筋笼施工时间长等因素造成孔底极易出现沉渣甚至板结。
为解决施工中面临的难题，采用正循环冲进成孔，气举反循环清孔工艺保证了施工进度，降低了施工成本。
1 传统清孔工艺不适用于本工程的原因1）正循环清孔。
用立泵通过皮管直接将新鲜泥浆送至孔底，泥浆带动泥渣上浮，在重力作用下，泥浆中的颗粒有下沉的趋势，由于桩大孔深，立泵压力损失快，且立泵流量太小，将出现大量的颗粒无法带出桩孔而悬浮在孔内一定高度。
流出的泥浆只能在旁边桩位的钢护筒中沉淀，但由于钢护筒容量太小，往往返出的泥渣还未完全沉淀，又被立泵送入原桩孔内，使桩内泥浆得不到置换效果。
又因断面上压力不均，中间压力大而四周压力小，使孔壁处泥浆比清孔管周边的流速慢，造成泥浆含砂率不均匀，最终不能将泥浆中的颗粒完全置换至孔外，清孔质量根本无法达到设计要求。
2）泵吸反循环清孔。
砂石泵与清孔管相连，启动砂石泵后，在桩孔内形成一个负压区，泥浆和沉渣等从孔底通过清孔管排至孔外。
桩基孔深达122m，孔底的泵吸力太小，无法将孔底的沉渣等物吸取干净，灌注桩的质量很难保证。
反循环清孔在钻孔灌注桩中的应用
浅谈气举反循环在钻孔灌注桩中的应用一．前言气举反循环是主要应用于成孔钻进和桩基清孔。
清孔是钻孔灌注桩施工工艺中至关重要的一环,尤其对嵌岩桩而言,它直接影响端承力的发挥,在施工规范中也严格规定端承桩沉渣不得超过50mm ,有些工程甚至要求零沉渣控制。
钻孔灌注桩清孔的传统方法主要有旋挖钻机回钻清孔、正循环清孔、泵吸反循环清孔。
钻机回钻清孔速度快但清渣不彻底，不能满足沉渣要求；正循环清孔效率低，清渣不彻底；泵吸反循环清孔受泵的扬程限制，效率低。
当桩长长，孔径大，沉渣指标严格时，传统方法不能满足施工要求，而气举反循环清孔则弥补了传统清孔方法的不足之处，以影响深度深、清孔速度快、清渣彻底能满足沉渣要求，得到了很快的推广和应用。
以下主要是针对气举反循环在钻孔灌注桩施工中清渣的应用展开讨论。
二．气举反循环清孔的原理如图1 所示,空气压缩机将压缩空气输进风管,空气经风管底部排出和泥浆形成气液混合物。
孔底沉渣在喷出气体的冲击作用下悬浮起来,由于管内、外液体的密度差,孔内泥浆、空气、沉渣的三相流沿导管向上运行,被排出孔口,进入接渣篮。
过滤出泥浆中的沉渣后,过滤后的泥浆又重新进入孔内，反复循环直至孔底沉渣厚度达到规范要求。
参见图1,风管底部到孔内泥浆顶面深度为h1 ,从孔内泥浆顶面到导管内泥浆顶面高度差为h2 , 导管内三相流密度为ρn ,导管外液体密度为ρw,则作用于风管底部液面上内外液体柱压力差为:ΔP =ρw * h1 - ρn ( h1 + h2 ) =(ρw - ρn) h1 - ρn * h2 ……①图1 气举反循环清孔示意图正是这个压力差,驱动导管内风管底口以上的三相流沿导管上升,并克服循环过程中的各种阻力,形成反循环。
考虑到供气管道的压力损失,故空气压力应按下式计算:P =ρn * h1/ 102 + Ps……②式中: Ps 供气管道压力损失,一般取0.05～0.1 MPa。
由①式可以看出,管外泥浆密度ρw 和 h1 、h2 相对稳定的情况下,降低三相流的密度ρn (通过增大压气量实现) 将提高驱动气举反循环的压力差,因此送往孔内的空气流量和压力是影响气举反循环排渣能力的重要参数；h1越大，h2越小则压力差越大，所以当孔内缺浆时不能形成反循环，应保持孔内泥浆面达到合适高度从而增大h1减小h2；ρw为三相流密度，当孔内泥浆固相所占比例较大时也不能形成反循环，只有在ρw相对小的情况下，增大ρw与ρn的差值才能提高清孔效率。
气举反循环法在特殊地质桩基施工中的应用
气举反循环法在特殊地质桩基施工中的应用郑传兵【摘要】气举反循环法因清孔速度快、成孔效率高和作业过程稳定等特点而在超大孔径、超深和复杂地层桩基施工中受到了青睐.以阿尔及利亚贝佳亚—哈尼夫连接线高速公路为背景,针对其邻海靠河的特殊地质,通过方案比较后选用气举反循环法进行清孔的钻孔桩施工,并总结了气举反循环法在高速公路桩基清孔中的施工设备配置、施工流程安排和施工要点控制上的成功经验,可以为类似工程提供参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】3页(P768-770)【关键词】钻孔灌注桩;气举反循环法;清孔;高速公路;特殊地质;桩基施工【作者】郑传兵【作者单位】中铁十七局集团第三工程有限公司河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TU753.31 工程概况阿尔及利亚贝佳亚—哈尼夫连接线工程是中国铁建采用DB模式承包的大型国际工程项目。
该项目采用法国技术标准，设计双向6车道，设计时速100km，是连接贝佳亚港口与东西高速公路的重要交通通道。
其中，贝佳亚—哈尼夫连接线S3-1标段位于贝佳亚省阿克布市，高速公路线路位于SOUMMAM河河滩附近，距离地中海约70km。
本标段内桥梁共计6座，其中PK49＋738桥、PK51＋482.75桥和PK53＋844桥邻近河流。
2 工程特点与施工方案优选2.1工程特点本项目邻海靠河，地下水位较高，区域地质竖向分布状况为：地表分布薄层耕植土、细沙和低塑性黏土，其下为第四系冲洪积圆砾并夹细沙透镜体（表1）。
因此，该地质条件下土层遇水后极不稳定且易坍塌，钻孔桩施工过程中必须注重施工效率和清孔效果以确保桩基施工质量。
基于项目的特殊地质和施工设计要求，本工程面临以下几个重、难点[1-3]：1）地质情况特殊，流沙圆砾层较厚，旋挖钻施工桩底容易残留较厚沉渣。
2）成孔下放钢筋笼过程中对孔壁的扰动极易造成孔壁坍落。
3）当地水源中Cl-、Mg2+、Ca2+含量高，导致泥浆悬浮功能差和出渣困难。
气举反循环在大口径钻孔中的应用
气举反循环在大口径钻孔中的应用摘要:钻井液从井筒环空流入，经钻头、钻具内眼返出为反循环钻井。
反循环钻井分为气举反循环、泵吸反循环等。
气举反循环钻井技术具有减少钻井液漏失、保护油气层、岩样清晰、排渣能力强等优点。
利用气举反循环时对井底的抽吸作用，可以进行洗井、捞砂作业，由于减少了正循环时压实效应，液流在钻具内直接上返，避免了含砂洗井液进入地层，堵塞通道，可以有效的保护油气层及含水层等，并在大口径钻孔施工中得到了广泛应用。
关键词：反循环气液固三相流气举反循环是空压机压缩气体通过双层钻具在适当位置打入气体，在钻具内部形成气液固三相流体，并上返，构成气举作用，在钻杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底，将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔，再经过气举力排至地面沉淀池内；沉淀钻渣后，冲洗液流向孔内，形成反循环（图1为气举反循环）即：沉砂池—环空—钻头—钻具内水眼—水龙头—排液管线—沉砂池。
反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异，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Va的1.2-1.3倍，即Va=（1.2-1.3）Vs。
反循环钻进钻渣在钻杆内运动，是形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动，钻渣颗粒要占据一定液体断面，在这种特定条件下可以采用长春地质学院在利延哥尔公式基础上进行实验给出的公式计算颗粒悬浮速度Vs计算公式为：Vs=3.1×k1×｛ds×(rs-ra)/(k2×r2)｝的1/2次方Vs-钻渣颗粒群悬浮速度（m/s)ds-颗粒群最大颗粒粒径（m）rs-钻渣颗粒的密度(kg/dm3)ra-冲洗液的密度（kg/dm3)k1-岩屑浓度系数；k1=0.9-1.1，浓度越大，k1越小；k2-岩屑颗粒系数，k2=1-1.1,球形颗粒为1，越不规则，k2的值越大。
气举法清孔工艺在沙颍河大桥大直径超长桩基施工应用
气举法清孔工艺在沙颍河大桥大直径超长桩基施工应用摘要：随着我国工程领域推进大型桥梁工程施工，在基础设计时，经常采用超长大直径钻孔灌注桩。
超长大直径钻孔灌注桩施工中，如何保证孔底沉渣符合规范及设计要求是常见的施工难题。
目前，现场钻孔桩孔底清渣采用的方法有泵吸法、换浆法、掏渣法，效果不是很理想。
气举法清孔具有清孔深度长、效率高、孔底干净等优势。
在大直径超长桩清孔施工有很大的发展空间。
关键词：钻孔灌注桩；沉渣；清孔；气举法The Application Of Gas Lift Method In The Construction Of Large Diameter Overlong Pile Foundation Of Shaying River BridgeAbstract：With the advancement of large-scale bridge engineering construction in my country's engineering field, super-long and large-diameter bored piles are often used in foundation design. In the construction ofsuper-long and large-diameter bored piles, how to ensure that the sediment at the bottom of the hole meets the specifications and design requirements is a common construction problem. At present, the methods used for clearing slag at the bottom of bored piles on site include pumping, slurry replacement, and slag digging, which are not very effective. The gas lift method has the advantages of long depth, high efficiency and clean bottom. There is a lot of room for development in clearing construction of large-diameter super-long piles.Keywords：bored Situ-Cast Piles; sediment; borehole cleaning; gas lift method1引言通过分析大量的钻灌孔注桩的钻孔施工质量通病可以发现，在钻孔灌注桩的施工过程中，经常遇到孔底沉渣过厚的质量问题，这些问题导致的结果大多数是桩基承载力折减严重。
“气举法”在桩基施工中（清孔）的应用
“气举法”在桩基施工中（清孔）的应用摘要：此次结合工程实例，首先从“气举法”基本原理、技术参数等方面着手，对桩基施工清孔的重要意义做了简单概述，然后分析了工程概况，最后探讨了“气举法”施工应用，希望以此提高桩基施工清孔质量。
关键词：“气举法”；桩基施工；清孔；应用在桩基施工过程中，清孔是桩基施工中的一个主要环节，清孔质量的好坏和孔内沉渣厚度，对桩基质量影响较大。
正常的桩基施工一般需要开展二次清孔作业。
首次清孔是于成孔以后借助施工机具开展，清理大颗粒沉渣和调节泥浆循环；二次清孔是于钢筋笼以后与浇筑混凝土以前，借助灌注混凝土导管进行，旨在清理孔内沉渣，替换泥浆，促使泥浆比重和沉渣厚度满足工程设计要求。
此次依据项目工程清孔，使用“气举法”开展施工作业，以此避免桩内残渣过厚，调整泥浆性能，提高桩基施工质量。
一、相关概念分析（一）基本原理“气举法”就是一种清孔工艺，可以提高清孔效率，在多种复杂地层桩基施工阶段运用甚广。
其原理就是把压缩空气经过用风管往导管排出，也就是排渣管灌注空气，气液混淆在一起，于导管内下部空气和化学泥浆构成气液混合物，该密度与泥浆密度相比较而言更小一些。
根本原因在于气体持续输入，上部缓缓构成负压区，经过内外压差的作用，孔里面的泥浆连带着孔内的沉淀物伴随导管上升，进入负压区，把混合物根据导管排在孔的外部。
与此同时，为了避免孔内泥浆水头太小，实时采用泥浆泵把含砂率较少的泥浆填充于孔内，同时构成循环系统，实现清孔的目标。
（二）技术参数按照相关技术资料与经验数据信息，“气举法”核心技术参数就是风压、风量以及风管放置深度。
在实际施工过程中空压机型号，可以按照工地适配的空压机和孔深等各项因素进行决定，此时不进行详细赘述。
现场设置压力表的空压机压力大小需要使用公式进行计算，即P=H×ρ×10-2+△P，在这个式子中，P代表的是空压机压力，MPa；而H代表的是风管放置距离孔口的深度m；ρ代表的是泥浆密度，g/cm3；△P代表的是地面送风管道内压力损失，通常是△P=0.04̴0.10MPa；其中，公式的参数取值会于后续试验中加以验证。
气举反循环工艺在深水钻孔灌注桩施工中的应用
气举反循环工艺在深水钻孔灌注桩施工中的应用摘要：结合西乡县西子路段家营跨汉江大桥工程施工，运用气举反循环钻进工艺解决深水钻孔灌注桩施工中因孔壁漏浆；塌孔孔渣清理及嵌岩桩灌注前二次彻底清除淤积沉渣的实际问题，保证成桩深度和质量。
介绍施工技术工艺，总结成功经验。
关键词：气举法反循环钻孔灌注桩漏浆塌孔二次清孔在钻孔灌注桩施工中，一般情况因考虑投入小、钻进快、工艺简单等优点常采用正循环工艺。
但有时会遇到因特殊地质、环境因素造成塌孔、漏浆情况；灌注前二次清孔后沉渣厚度过大等情况，正循环工艺不能解决的难题，而采用反循环工艺处理就会取得很好的效果。
2010年9月我们在西乡县西子路跨汉江大桥工程施工中，应用气举反循环工艺成功的解决了此类问题，取得了显著的效果，为工程进度和质量打好了坚实的基础。
一、工程说明（1）设计标准西子路段家营汉江大桥位于汉江河石泉水库库区上游。
桥梁起点位于汉江南岸的罗家村，终点位于汉江北岸的段家营，桥梁全长420m，上部采用（5ⅹ30+2ⅹ42+6ⅹ30）m预应力混凝土箱梁，下部采用柱式墩，肋板式、柱式桥台，钻孔灌注桩基础。
桩基最大直径2.2m，桩长31m，最大孔深46m,嵌岩深度4-6m。
（2）水文地质地质上层属第四系冲、洪积物，下部为上古生界泥盘系片麻岩。
从上到下为：角砾土、粉砂、圆砾土、全风化片麻岩、强风化片麻岩、中风化片麻岩。
全年降水量在七、八、九月份，多暴雨；年降水量约886mm，一小时最大降水量550mm。
低水位时河宽约200m，水深5-6m，常水位时河宽约280m，水深8-10m。
蓄水、洪水期河宽450m，水深10-15m。
（3）桩基施工方案在超出历史最高水位5m标高打入钢管桩基础，搭设钢便桥及施工平台。
跨中4、5、6、7、8号墩位桩基施工采用在施工平台上放样定位打入直径大于设计桩径500mm的钢护筒，用CZ-60型正循环冲击钻在平台上钻孔施工的施工方案。
水中平台桩施工钢护筒打入河床以下4-6m。
气举反循环清孔技术在大桥深桩基础中的应用
混凝土 内形成 的。所以地下桩超声 波检测 ， 发现边 缘部位局
部有缺陷就不 足为奇 。 ４ 气 举反循环二次清孔技术
收 稿 日期 ：００— ４－０ ２１ ０ ８
安装完成气举 反循 环设备 后 ， 启动 空压机送 风 ， 出浆 在 管 内形成负压 区， 孔底 泥浆 及沉 淀物 的混合 物沿 着导管 上
孔技术的优越性和技术特点以及施 工注意事项 ， 该技术解决 了百米深桩 基础沉淀厚 度大及桩 基混凝土局部 夹泥 的难题 ， 清理效果 良好 。 关键词 ： 气举反循 环 ； 二次清孑 ； Ｌ 深桩基础 ； 应用
中图 分 类 号 ： ４ ５ Ｕ ４ １ 工 程 简 介 文 献标 识 码 ： Ｃ 文章 编 号 ：０ ８— ３ ３ ２ １ ）６— ０ ６一 ２ １０ ３８ （０ ０ ０ ０ ９ Ｏ
过程从井壁上刮落的粘 泥块过厚 ， 在灌注 桩时 ， 淀物 随着 沉 混凝土上升 ， 因有钢筋 笼或井 壁阻隔 ， 沉淀物停滞在 局部 使
国道 ２ ５线滨州 黄河公 路大桥 是一 座三塔斜 拉索特 大 ０ 桥 。主桥采用双柱式索塔 ， 面 以上不 设横梁 ， 桥 桥式 结构为
４ ＋４ ＋３０ ｍ ＋３０ ｍ ＋４ Ｔ ２ｍ ２ｍ ０ ０ ２Ｉ Ｉ＋４ 中 塔 高 ２ ｍ，
２１ ００年
第 ６期
黑 龙江交通 科技
ＨＥ Ｌ Ｎ Ｉ Ｏ ＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ ｌ
Ｎｏ ６， ０ ０ ． ２ １
（ 总第 １６ ） ９期
（ ｕ Ｎ ．９ ） Ｓ ｍ ｏ １６
气举 反循 环 清孔 技术在 大桥 深桩 基础 中的应 用
气举反循环清孔工艺在桩基工程中的运用
气举反循环清孔工艺在桩基工程中的运用柯灵潮【摘要】以温岭银泰酒店桩基工程为背景,系统地阐述了气举反循环清孔的施工原理、工艺流程以及质量控制.经实践应用,气举反循环工艺能大幅度地缩短清孔时间,降低孔底沉渣厚度,提高单桩承载力,并减少泥浆排放量.从质量、工期、经济以及环保角度来看,气举反循环清孔施工工艺与其他传统工艺相比,其优势十分明显,具有很高的推广价值.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】2页(P1712-1713)【关键词】桩基工程;气举反循环;清孔工艺;施工原理【作者】柯灵潮【作者单位】台州市住房和城乡建设局浙江台州 318000【正文语种】中文【中图分类】TU753.31 工程概况温岭银泰酒店桩基工程场地位于温岭城市新区核心地段，九龙大道与环湖路交叉口的西北侧，为三角形地块（图1）。
图1 工程平面示意该酒店由A#塔楼、B#塔楼及地下室组成，其中：A#塔楼为54层，总高度为286 m；B#塔楼为25层，总高度为115 m；地下室2层，局部3层。
通过工程钻探、原位测试及室内土工试验等手段，查明：潜水位埋深为0.87～1.70 m，高程为1.79～4.10 m，地下水位年变幅为1.0 m左右。
场地内⑤2层以上工程地质层以黏性土层为主，浅部主要为软黏土，性质比较差；⑥1层以下多为可塑黏性土，大部分性质较好；③2'层、④2'层、⑤3层、⑥3层、⑦3层、⑨层为碎石类土，工程性质较好；⑩1层及下伏为风化岩层，工程性质好。
但其软土层普遍分布，厚度较大，因此按照勘察单位的建议，该建筑的基础采用钻孔灌注桩。
该建筑的地下室桩身直径为0.6 m，B#塔楼的桩身直径为0.8 m，其中，A#塔楼采用直径为1.0 m的大直径嵌岩桩，并采用C50混凝土进行浇筑，承载力特征值为10 500 kN。
工程总桩数1 350根，且直径较大，为减少桩端沉渣厚度，保证桩基施工质量，并综合考虑工期、经济等因素后，项目部拟采用气举反循环清孔工艺。
苏州中南中心正循环钻孔气举反循环清孔试桩施工技术
苏州中南中心正循环钻孔气举反循环清孔试桩施工技术
袁秦标;袁美翠;徐海龙
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2016(045)007
【摘要】通过介绍苏州中南中心设计试桩施工难点、设备机具选择、成孔施工工艺、质量控制措施，解决了不良地质条件下超高层大直径超深钻孔灌注桩钻孔、清孔、垂直度控制、泥浆排放等难题，创新建立了沉积土层地区正循环钻孔气举反循环清孔桩基成孔施工技术，达到了试桩施工质量好、时间短的效果。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】袁秦标;袁美翠;徐海龙
【作者单位】江苏中南建筑产业集团有限责任公司，江苏海门 226124;江苏中南建筑产业集团有限责任公司，江苏海门 226124;江苏中南建筑产业集团有限责任公司，江苏海门 226124
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.3
【相关文献】
1.改良型气举反循环清孔工艺在超大、超深钻孔桩基施工中的应用 [J], 廖翔
2.气举反循环清孔工艺在超长钻孔灌注桩施工中的应用 [J], 吴波
3.振动锤下钢护筒气举反循环清孔旋挖钻孔施工技术 [J], 陈雪峰;孙金柱
4.气举反循环二次清孔在旋挖钻孔灌注桩施工中的应用 [J], 徐勇
5.用气举反循环二次清孔和桩端及桩侧联合后注浆法在钻孔灌注桩工程中控制沉降的探讨 [J], 白超瑞
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改良型气举反循环清孔工艺在超大、超深钻孔桩基施工中的应用
作者：廖翔
来源：《科技创新与应用》2015年第15期
摘要：文章通过对重庆市木洞苏家浩大桥工程P3、P4墩桩基因不良地质（夹层）导致泥浆渗漏，泥浆面低于孔口标高约14m，无法正常循浆的情况，采用改良后的气举反循工艺对冲击成孔施过程中的排渣及终孔后的沉渣清理的实践经验。
从工期、质量、经济等角度来，显示出了此施工工艺清孔的明显优势，有较强的推广应用价值。
关键词：不良地质；改良气举反循环；清孔工艺
引言
重庆木洞苏家浩大桥起于茶涪路，与之平交，横跨长江河汊，止于桃花岛。
主桥长
535m，其中P3、P4墩位于河汊中央，基础分别采用8根C30混凝土钻孔灌注桩基础，设计桩径为Φ2500，单根桩长61.5m，桥墩桩基础地质情况至上而下依次为淤泥粉砂、原钢筋混凝土承台（前施工单位施工，因质量问题，目前已报废，现设计考虑采用桩基对桥墩进行承载）、泥岩、砂岩、泥岩。
原钢筋混凝土承台厚度4.7m，砂岩层厚度7.2-10.5m。
其天然抗压强度和饱和抗压强度分别为31.2Mpa和23.2Mpa，泥岩天然抗压强度和饱和抗压强度分别为18.9Mpa 和14.6Mpa。
因原施工单位撤场时，遗留钢模板、倒塌塔吊、承台预留钢筋未清理，数年时间已被泥沙包裹，固结于原承台上，且位于目前水位以下，清理难度较大，导致部分桩基钢护筒无法插入原承台面，其间有近1.4-2.5m粉砂夹层，在冲击成孔过程中，因冲锤锤击扰动，泥浆从夹层范围内渗漏贯穿至江中，导致泥浆面与江水水位平齐，距离护筒顶约14m，无法形成循环泥浆（详细见图1）。
经数次堵漏后均无法达到预期效果。
考虑到成本及工期要求，加之桩基属超大、超长端承桩，设计沉渣要求仅允许在5cm内，成孔后如采用正循环泥浆清孔速度较慢，且较难达到设计沉渣厚度要求。
为解决这一系列难题，结合以往类似施工经验及现场实际情况，我们采用了气举反循环工艺并对其进行了部分改进，经实践，此工法不仅解决了上述问题，而且进度较快，工效较高，施工质量得到了有效保障。
1 传统气举反循环清孔原理
气举反循环又称压气反循环，其工艺原理：利用风管连接气液混合器将空压机产生的压缩空气送入导管中下部（按施工经验一般为大于0.6倍孔深），在导管内形成气液混合物，使导管内的泥浆密度小于导管外泥浆密度，形成内外压力差，从而带动孔内泥浆沿导管内腔上升，夹带桩内沉渣带出孔内，到达地面后泥浆和渣土沉淀，渣土留在地表，泥浆返回孔内，循环利用（工艺简图详见图2）。
2 本项目中可能导致气举反循环失败的参数分析
（1）泥浆黏度：泥浆黏度的大小决定了携带孔底渣土能力的大小，其对气举的形成、清渣效果影响很大，尤其是孔深较大时。
因现场实际条件限制，P3、P4墩在长江河汊正中，钢围堰上场地过于狭小，泥浆循环平台搭设条件有限，抽出泥浆大部分无法回流而损失，如重新造浆，成本较高，且耽误时间较多。
为节约成本，快速补充孔内反循环清渣过程中的泥浆损失，以保证泥浆液面高度，防止塌孔，我方采用直接抽江水进入孔内以保证泥浆液面高度（此方法将逐步降低孔内泥浆密度，地质条件较差地方会造成塌孔现象，本项目地质情况较好，依据过往施工经验，在泥浆密度大于1.05以上，均不会出现塌孔现象），此方法导致了泥浆黏度变小，携带渣土能力变弱；（2）参照相关文献、施工经验，孔内泥浆顶面到出渣管线最高处的距离h2越大，风管插入泥浆面以下深度h1越大（如图2所示），因钢护筒无法插至原施工承台顶面，其间为粉细沙、淤泥夹层，导致漏浆，孔内泥浆面保持在与江水位标高平齐位置，而出渣管线最高处距泥浆面约14m（即h2=14m），h2值较高，要求风管插入泥浆面以下深度h1也必须达到一定深度，但在成桩过程中，特别在冲孔初期，成孔进尺较少时，h1值较小，可能造成。
基于以上原因，经项目部研究，将原有送风管内插改为外送，导管底部削尖呈45度角，在导管底口上约250mm处开孔，风管由此接入导管内，向上送风，不仅可形成气液混合物，利用导管内外压力差，带动孔内泥浆沿导管内腔上升，且可利用风压补充外涌力量。
从而弥补了上述两条影响气举反循环成功的缺陷。
（工艺简图详见图3）。
3 操作及注意事项
（1）利用此改良后气举反循环后，导管内泥浆涌出速度较快，为防止桩基坍孔及钢护筒与原施工承台缝隙夹层中的流沙涌入，必须及时补充泥浆或清水。
（2）向导管内送风开始后，如果出浆口未见泥浆冒出，可采取如下措施：a.加大送风压力；b.将导管上提一定高度，并上下活动导管；c.停止送气，向导管内供浆，在孔口返浆时再进行送气。
（3）抽渣过程中，极易在弯头部位造成堵塞，因此应在导管弯头处设置活动闸阀方便处理堵管现象。
（4）清孔时间不宜过长，应根据泥浆的含渣情况及时停止（冲击钻进清孔时间控制在15-20min），以防负压引起塌孔。
4 施工器具与工艺参数选择
（1）空压机，最大排气量9m3/min，额定排气压力0.8MPa。
（2）送风管：内径63mm高压软管（连接空压机）、50mm 钢管（钢管需与导管固定牢靠），长度根据地面空压机清孔覆盖范围和桩孔深度确定。
（3）清孔导管及接头清孔导管采用灌注混凝土用内径200mm钢质导管，长度根据地面空压机清孔覆盖范围和桩孔深度确定，接头加工应与导管匹配，
5 效果与质量评价
5.1 清孔效果
实践证明，改良后的气举反循环系统能有效替代冲击成孔过程中传统的泥浆正循环排渣，在遇不良地质条件下（如本项目泥沙夹层）发生漏浆，导致孔内泥浆面远低于孔口，无法进行循环泥浆循渣时，可采用此法。
另外在对成孔后的沉渣清理方面，经业主委托的第三方采用了JJC-1D 型灌注桩沉渣检测仪进行抽检，沉渣厚度均在5cm以内，符合设计要求，效果也十分理想。
依据过往施工经验，在同类地质条件、桩径、深度下的桩基采用正循环清孔时时间普遍在5h以上，而采用气举反循环清孔时，一般在60min左右沉渣厚度、泥浆指标就可达到灌注砼要求，大大缩短清孔时间，提高了清孔效率。
从另一角度来看，正循环清孔时间长、泥浆密度相对要高、浓度较大，势必造成孔内压力大，对孔壁四周作用力也大，使孔壁泥皮变厚，降低了桩周摩阻力，也降低了单桩承载力。
5.2 经济效益
改良后的气举反循环清孔工艺仅比传统正循环工艺增加了一台空压机设备，设备成本增加十分有限，与针对不良地质条件下导致的漏浆情况所采取的堵漏措施相比，大大节省了费用及时间，且由于清渣速度快，每根桩能减少数小时以上清孔时间，缩短了工期，提高了劳动生产率，具有极大的市场竞争优势。
6 结束语
改良后的气举反循环清孔工艺和正循环施工工艺相比，能够在不良地质引起的漏浆条件下保证冲击成孔继续进行，且能有效缩短清孔时间、减少沉渣厚度，从工期、质量、经济等角度来看，该施工工艺具有明显优势，但由于气举反循环抽渣过程中形成的负压易造成塌孔，因此对地质条件要求较高，在岩层自稳性较差地质条件下需采取相应措施后观察使用。
参考文献
[1]史佩栋.实用桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社.
[2]史佩栋.桩基工程手册[M].北京：人民交通出版社，2008.
[3]张军旗.钻孔灌注桩气举反循环二次清孔工艺研究与应用[M].施工技术出版社，2010，39.
作者简介：廖翔（1981，12-），重庆，汉，本科，重庆长江中诚建筑有限公司。