【分　 类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 大直径  冲孔桩  清孔
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正文：
摘要：本文通过大量的实践经验，介绍人了大直径超深冲孔桩一种效果显著的清孔方法。
关键词：　大直径  冲孔桩  清孔
 
前言：清孔的目的是降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力，清孔为灌注水下砼创造良好条件。清孔是冲孔桩中一项重要的工序，它不仅是制约成孔质量的关键，也是提高工效的关键。清孔的快慢对节省工程成本和提高经济效益有重要的意义。

1、冲孔桩的成孔工艺

冲孔桩成孔一般是用卷扬机提升冲锤，通过锤体的冲击力打击地层成孔，并利用泥浆循环系统排渣，从而使孔不断往下冲进，达到设计桩底下卧要求的地层或孔底标高。成孔后利用泥浆护壁，保持孔的稳定。为保证浇注混凝土的质量，必须清除孔内渣土，使孔内泥浆和沉渣满足规定的指标要求。冲孔桩作业除了冲桩机械外，还要配备一个泥浆系统，才能完成成孔工艺；泥浆系统是由泥浆池（可分为沉淀池和循环池）、泥浆泵及泥浆管道组成，泥浆一般是桩机在桩位冲击成孔时加水自行造浆，也可用粘土或膨润土搅拌造浆，视地层情况而定。

2、大直径桩和深孔桩清孔的难点分析

冲孔桩清孔通常是采用正循环置换孔内泥浆而达到清孔目的，但一般泥浆系统中的泥浆泵功率只有22KW，在大直径桩孔或超深桩孔中很难孔底部分的带有钻渣的泥浆推向孔口，排向泥浆池进行沉淀，因此正循环很难在清孔时使孔内泥浆达到标准。第二，大直径深孔桩由于钢筋笼安装时间长（50米长的2.5m桩钢筋笼安装一般要12小时），在钢筋笼下放过程至灌注水下砼剪塞前，长时间静置，泥浆里的钻渣易沉淀，造成孔底沉淀厚度超标。上述两个问题是需要解决的问题。我们知道，沉渣的主要成份是钻碴和细沙，也是影响泥浆指标的主要因素，所以在进行泥浆置换过程中，主要是清除钻渣和细沙，若钻渣和细沙清除干净，泥浆指标也就很容易满足规范要求，浇注混凝土时孔底沉渣也不会超过端承桩规定的要求。

3．大直径超深孔的清孔对策

3．1、 泥浆循环系统
 一般大直径超深孔桩都应用于桥梁设计中，尤以水中桩为甚。水中桩施工要搭施工平台，空间和场地有限，泥浆池的设置不可能有陆地施工的条件。通常是用利用钢护筒作为泥浆池，要充分利用钢护筒的泥浆，就要把钻渣及时清理。
水上桩基施工泥浆循环系统一般利用泥浆储存装置和尚未成孔的钢护筒，泥浆泵用三角架上手拉葫芦悬吊，按需要进行升降。配置泥浆处理机或振动筛，这种装置专门清除钻渣或孔底沉渣。
在泥浆循环管道安装泥浆旋流器，这种具器的作用是把泥浆和细沙分离，使泥浆池的泥浆含沙率降低，从而泥浆比重降低，非常有效。
泥浆是清孔的关键，桩位土质好冲桩机可采用自行造浆，有条件最好用优质粘土造浆，在确实难清孔的不良地质施工可加入优质膨润土及适量化学外加剂（如NaOH氢氧化钠），及时排除废弃泥浆，勤捞钻渣，补充优质泥浆，提高泥浆悬浮携粉能力。

                     图1   泥浆循环系统
 
3．2清孔方法
终孔后清孔是使泥浆指标和沉渣厚度达到规范要求的过程。通常采用正循环换浆排渣和掏渣相结合的方法，这种方法施工成本相对较低，被普遍采用。但这种方法在大直径深孔桩使用很难达到规范要求的清孔标准，主要是细沙难以清除，泥浆含沙率难达到标准。
我们可在泥浆循环系统加多一装置，即在泥浆循环管道装一个旋流器（如下图2所示），泥浆经过这个装置后，细沙和泥浆会分离，细沙排出泥浆管外，好的泥浆进入泥浆池循环。泥浆含沙率降低，泥浆指标容易达到规定标准。
泥浆指标满足要求后，孔底仍有沉渣，如何清除泥？此时启用配置德国产的DE-250泥浆处理机（或自制振动筛）组成泥浆循环系统，泥浆处理机的工作原理是利用涡流装置的分离作用，将比重大的钻渣从泥浆中分离出来，并及时排掉，而分离后的泥浆经循环管道再回流到储浆装置沉淀后，又再次循环到钻机成孔中使用。
 
 
 
    
 
 
 
 
 
 
 

图2 旋流器                     图3  振动筛
 
 

                          图4  振动筛工作示意图
4．二次清孔：   
在清孔完毕至浇注砼前，这个时间段相对较长，容易产生沉淀过厚等现象。此时利用已下放的浇注水下混凝土用的导管,采用内风管吸泥清孔法进行二次清孔，即把孔底的沉淀吹散，使孔内泥浆浓度均匀，孔底不易产生沉淀物。主要设备是一台空压机，一根刚性风管和一条与空压机连接的软风管以及与导管紧密连接的封头。操作要领如下:
   （1）高压风管沉入导管内的入水深度应大于桩孔内水头到出浆口高度的1.5倍，一般不宜小于1.5m，但不必沉至导管底部附近。
(2）开始工作时应先向孔内供水，然后送风清孔。停止清孔时应先关气后断水，以防水头降低造成坍孔。
（3）送风量大小与钻孔深度及导管内径有关，送风量大小要观察孔口泥浆的翻滚程度，风量从小到大增加，风量不宜过大，防止损伤孔壁。
（4）当孔底沉淀较厚且坚实时，可适当加大送风量（送风量大则沉渣上升的速度也大，沉渣易被吸上），并摇动导管，改变导管在孔底的位置。
（5）清孔过程中必须始终保持孔内原有水头。如孔较深，则中途宜停顿片刻，待孔内上部悬浮钻渣均匀沉淀后，再送风清孔一次。当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，先将风管或导管提升一定高度才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。

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