康博　杜坤

概 要：空壓反循環(huán)清孔技術在施工中以清除樁底沉渣為目標，有縮短清孔時間，提高沉渣清理效果，從而縮短樁基施工周期的作用。本文通過G108國道成都市青白江段改擴建工程B段（大件路東繞線）項目的施工實施，重點介紹反循環(huán)清孔施工工藝及控制要點，希望能給同類工程提供借鑒和參考。

關鍵詞：反循環(huán)；清孔；應用

1 概述

G108國道青白江段改擴建工程B段（大件路東繞線）起于青白江大道與川陜復線交叉口（K0+140），止于青南大道（K10+600.355），全長10.455公里，其中樁基施工結(jié)構(gòu)物有達成鐵路立交橋 （K1+060）、福安中橋（K2+040）、毗河大橋（K2+641.5）、福龍中橋（K3+694.5）、西河江大橋（K8+504.5）、先鋒小橋（K9+697.5），合計樁基206根。

橋梁樁基礎均為鉆孔灌注樁，直徑分別為2m、1.8m、1.6m、1.5m、1.25m和1.2m，共206根。樁長在18～41m范圍。設計橋梁為大件運輸使用，成橋后承載力大于千噸。根據(jù)圖紙設計，樁基均為端承樁，沉渣厚度均應控制在50mm以內(nèi)。在樁基施工過程中，無論鉆孔還是下鋼筋籠，無疑會引起樁底沉渣增厚，因此樁底沉渣控制是樁基施工過程控制中的重難點。

2 方案選擇

本工程紅線征地難道度，紅線交地較為緩慢，但最終完成時間節(jié)點不易順延，導致施工過程時間控制要求高，為保證工程質(zhì)量及工程節(jié)點目標，根據(jù)目前施工工期及質(zhì)量技術要求，制定方案如下：

施工區(qū)域樁基需穿過卵石層，成孔后樁底有小粒徑卵石及沉渣，利用空壓反循環(huán)能有效清理底部沉渣，同時縮短了施工時間，因此，最終確定方案為空壓反循環(huán)清孔。

3 施工準備

3.1 技術準備 根據(jù)樁基所在區(qū)域地質(zhì)土層條件，確定施工技術方案及技術交底，對施工流程操作人員進行技術操作培訓，確保施工正常有效進行。

3.2 現(xiàn)場準備 根據(jù)原有施工場內(nèi)規(guī)劃新建一個不小于50方的排渣池，并設置頂寬為1m，底寬為0.5m，深度為0.5m的梯形排渣渠，使排渣流至排渣池。

3.3 機械設備準備 ①25t汽車吊一臺；②排氣量為16m3/min，壓力為0.7Mpa空壓機一臺；③1寸高壓氣管50m（一端帶空壓機連接螺母，一段帶有排氣連接鋼管。）；④內(nèi)徑為100mm，壁厚3.5mm鋼管排渣管（10m長節(jié)4節(jié)、3m長節(jié)1節(jié)、2m長節(jié)兩節(jié)、1m長節(jié)2節(jié)和鋼管連接彎頭一個。）；⑤自制清孔吸渣管道系統(tǒng)（選用和排渣管相同直徑的鋼管5m，在一端有限焊接與排渣管連接的法蘭盤，在另一端底部沿管道中心對稱兩側(cè)割口，開割口為半圓形狀，開割高度不小于4cm；再在距管底以上1m處焊接與空壓管連接的進氣口鋼管，進氣口鋼管與吸渣管夾角為45°，夾角開口向上，在將進氣口與高壓進氣管連接。）（圖1）；⑥排渣管一道（直徑為127mm的夾布鋼絲管7m）。

3.4 人員準備 每個樁基施工點技術員1名，水電工1名，機械安裝工3人，雜工5人，合計10人。

4 空壓反循環(huán)清孔施工方案

4.1 施工工藝 空壓反循環(huán)清孔是利用高壓氣流上襲，抽出樁底沉渣及濃漿，具體施工工藝流程見圖2、圖3。

4.2 測沉渣確定清孔系統(tǒng)吸渣管底部高程 采用底直徑13cm～15cm，高20～22cm，質(zhì)量4kg～6kg的錐形沉渣錘測出孔道深度，根據(jù)實測深度和成孔深度判定孔底沉渣厚度，確定下設吸渣管的底部高程，吸渣管頂部應距離沉渣頂面20-35cm，以30cm為宜。

4.3 安裝清孔管道系統(tǒng) 根據(jù)實測判定吸渣管底部高程、孔深和吸渣管長度，選擇不同長短節(jié)配置排渣管長度，并用吊車下設吸渣管和排渣管。在第一節(jié)吸渣管管頂下設至孔口時，用臨時卡扣將吸渣管固定在孔口，再將排渣管吊至該位置法蘭螺栓對接，法蘭盤之間設置3mm橡膠墊，連接好后撤銷臨時卡扣，管道依次下設，當吸渣管底部達到預設高度且排渣管頂部高出孔口0.1m-5m時，最后連接直角彎頭及排渣夾布鋼絲管。在吸渣管及排渣管下設過程中，應將進氣高壓管固定在管道一側(cè)。

4.4 清孔 將清孔進氣高壓管道連接到空壓機出氣口，開啟空壓機，空壓機氣壓達到額定氣壓時，開啟輸氣閥門，使高壓氣流進入吸渣管內(nèi)，高壓氣流強勢上襲，樁底產(chǎn)生負壓，使樁底沉渣順著排渣管和高壓氣流排出孔外。

清孔開始5-10min后，每5min測一次孔內(nèi)孔泥漿密度、黏度及含沙量率，清孔直至孔內(nèi)泥漿密度在1.03～1.1、黏度控制在17～20s、含沙率在≤2%方可停止清孔。

4.5 拆除清孔管道系統(tǒng) 拆除清孔管道系統(tǒng)采取至上而下，先安后拆的原則逐一拆除，并將其清洗堆放至指定堆放點，以便下次再利用。拆除完畢后方可進行下一道樁基施工工序。

5 空壓反循環(huán)清孔控制要點

5.1 空壓機選擇 空壓機選擇需根據(jù)樁基清孔深度選定滿足清孔要求規(guī)格型號，主要根據(jù)機械的額定排氣量，排氣壓力參數(shù)而定。一般清孔深度>50m的樁基選用空壓機排氣量不小于20m3/min，排氣壓力0.8Mpa～0.9Mpa；清孔深度≤50m且大于25m的樁基選用空壓機排氣量不小于15m3/min，排氣壓力為0.7Mpa～0.8Mpa；清孔深度≤25m的樁基選用空壓機排氣量不小于10m3/min，排氣壓力為0.6Mpa～0.7Mpa。

5.2 吸渣口高程控制 吸渣口距離沉渣頂面高度不宜大于35cm且不宜小于25cm。吸渣口距離沉渣頂面高度過高，上吸泥漿沉渣含量小，清孔所需時間長；吸渣口距離沉渣頂面距離過小，氣壓反循環(huán)帶出泥漿含渣量大，容易堵管，高壓氣流上襲，容易出現(xiàn)安全事故。

5.3 補漿控制 清孔過程中，應不斷補充與外排量等量泥漿，保證孔內(nèi)泥漿位置穩(wěn)定，防止因補充泥漿不足，孔內(nèi)漿液位置下降，孔壁產(chǎn)生負壓，降低護壁效果產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象。

6 常見問題及防治措施

6.1 死角留渣 清孔后樁底四周任然有少量沉渣，主要原因為清孔吸渣口位置固定，局部沉渣得到有效清理，但局部死角處沉渣沉淀密實，不能全部吸出。

防止措施：清孔開始后，每個5分鐘調(diào)換吸渣口位置，確保有效吸渣。

6.2 清孔后孔內(nèi)泥漿不達標 清孔過程中需不斷向孔內(nèi)補充泥漿，但補充泥漿為不滿足要求的泥漿，致使清孔過程中實測深度滿足要求但孔內(nèi)泥漿仍不能滿足要求，且與清孔排水泥漿各項含量一致無法進行下一道工序施工。

防止措施：補充漿液前檢查補充漿液是否滿足要求。

7 施工效果

空壓反循環(huán)清孔技術在本工程上跨北環(huán)達成立交橋K0+556.5—K1+854.5區(qū)段內(nèi)的27-2#、27-1#、27-3#樁基進行試驗，該區(qū)段內(nèi)設計為端承樁，樁底沉渣不的<5cm。經(jīng)試驗驗證，用空壓反循環(huán)清孔技術的樁基沉渣得到有效控制，樁基全部一次性驗收合格，同時清孔用時均在30min-50min范圍內(nèi)，有效縮短清孔時間，縮短了單根樁施工時間，提高了樁基施工效率，為緊迫的樁基施工工期提供了質(zhì)量保證措施，由此取得了良好的經(jīng)濟效益。因此，該技術正在項目區(qū)段內(nèi)所屬上跨北環(huán)立交橋、毗河大橋、西江河大橋、福安中橋、福龍中橋、先鋒小橋的樁基施工過程中使用。

8 結(jié)論及意見

空壓反循環(huán)清孔技術在施工過程中屬于施工工序新發(fā)明，各項機械設備選擇，人員操作需要嚴格按照技術人員編制的施工措施、技術交底執(zhí)行，才能取得施工成效。

作者簡介：

康博，男，漢族，生于1976年10月，四川蒼溪人，現(xiàn)任水電五局路橋分局工程部主任，工程師職稱，本科學歷，從事工程技術管理工作；杜坤，男，漢族，生于1990年2月，四川南充人，現(xiàn)任職中電建路橋集團青白江項目部總承包部工程部技術主辦科員，助理工程師職稱，本科學歷，從事公路工程領域工作。