反循環(huán)鉆孔灌注樁成孔工藝

反循環(huán)鉆孔灌注樁成孔工藝1反循環(huán)鉆孔灌注樁1.1概述反循環(huán)鉆孔灌注樁是采用反循環(huán)沖洗液護(hù)壁的鉆孔灌注樁，目前廣泛用于大口徑鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。反循環(huán)介質(zhì)是空氣、清水、泥漿，與正循環(huán)鉆進(jìn)法比較，其特點(diǎn)是：1、攜帶巖渣的沖洗液沿鉆桿中心孔向上返出，由于鉆桿過(guò)水面積小，使較小的流量獲得較大的上返流速（可達(dá)2～4m/s），從而能有效地排除大粒徑巖渣，減少巖屑滯留孔底時(shí)的重復(fù)破碎，提高排渣效率和鉆進(jìn)效率。對(duì)大直徑（>2000mm）鉆孔，反循環(huán)較正循環(huán)具有更明顯的優(yōu)越性。2、在一般較穩(wěn)定地層鉆孔可使用清水為介質(zhì)，但孔內(nèi)水位宜高于孔外水位2m以上。利用孔內(nèi)水柱壓力保持孔壁穩(wěn)定，此時(shí)孔壁不易形成泥皮。若地層不穩(wěn)定，要保證鉆孔壁無(wú)泥皮，須在鉆孔前將護(hù)筒送到巖面或護(hù)筒跟進(jìn)鉆孔到巖面，用清水反循環(huán)鉆進(jìn)。在不穩(wěn)定地層鉆孔，通常用泥漿護(hù)壁。但與正循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)選用的泥漿比較，其密度小、黏度小、向孔壁地層滲透也小，故孔壁泥皮易于清除，有利于提高鉆孔的質(zhì)量。1.2反循環(huán)鉆孔原理形成反循環(huán)的基本方式有三種，即泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)和射流反循環(huán)。下面將介紹這三種反循環(huán)鉆孔的原理和特點(diǎn)。三種反循環(huán)鉆進(jìn)效率曲線圖如圖1-1，圖中顯示隨著孔深增加，泵吸反循環(huán)、噴射反循環(huán)鉆進(jìn)效率降低，而氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)效率提高。氣舉反循環(huán)對(duì)孔深有一定要求，一般只能用于大于8m的孔深。圖1-11.2.1泵吸反循環(huán)設(shè)備1、工作原理與離心泵作用原理相同，砂石泵工作時(shí)以吸入方式形成負(fù)壓，由于不斷平衡鉆桿外的壓力差，而產(chǎn)生液流，當(dāng)流速達(dá)到額定值時(shí)，孔低巖渣隨液流到達(dá)地面。吸出的液體經(jīng)凈化后還可以循環(huán)使用。它的通路為：開(kāi)啟鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)3，循環(huán)液及巖渣在砂石泵5的泵吸作用下，進(jìn)入鉆頭1底部的吸渣口，然后沿鉆桿2上升，通過(guò)水龍頭4的出水管進(jìn)入砂石泵5的泵腔，從泵出水口排入泥漿池6，施工工藝見(jiàn)圖1-2。圖1-22、泵吸反循環(huán)裝置的啟動(dòng)砂石泵必須通過(guò)輔助系統(tǒng)才能啟動(dòng)，啟動(dòng)方式有兩種：一種是沖水法，即用一臺(tái)泵量較大的泥漿從砂石泵出水管一側(cè)向整個(gè)循環(huán)裝置充水，當(dāng)確認(rèn)已充滿(mǎn)水，泥漿泵出口真空壓力將達(dá)到0.2MPa以下時(shí)，開(kāi)啟砂石泵，打開(kāi)砂石泵出水閥，關(guān)閉送水閥，砂石泵即可工作;另一種是利用真空泵將循環(huán)裝置中空氣吸出后啟動(dòng)砂石泵。較完善的啟動(dòng)裝置是再設(shè)置一個(gè)真空罐，在砂石泵啟動(dòng)后，運(yùn)轉(zhuǎn)真空泵，當(dāng)真空罐負(fù)壓達(dá)到額定數(shù)值后才停止真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)，這種裝置的目的是當(dāng)砂石泵運(yùn)轉(zhuǎn)通路中有漏氣時(shí)，在真空罐作用下可以繼續(xù)排渣，不致停泵。兩種方法相比，后者效果好，耗能低，能保證砂石泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。國(guó)外也有采用噴射泵與砂石泵混合作用進(jìn)行排渣的。3、泵流量的計(jì)算砂石泵為保證孔底巖渣及時(shí)排出，應(yīng)使鉆桿內(nèi)的循環(huán)液上返速度大于巖渣的沉降速度，鉆桿內(nèi)循環(huán)液上返速度以2.0～0m/s為宜；最低不小于1.5m/s；巖渣下沉速度，一般在0.5～1.2m/s。砂石泵排量按式1-1計(jì)算：Q=3600FvK（1-1）式中：Q——砂石泵排量（m/h3）;F——鉆桿的凈截面積(m2)V——循環(huán)液上返速度（m/s），按上述值選擇；K——砂石泵余量系數(shù)，取1.2～1.8。K值與砂石泵、水龍頭距孔液面的高度、循環(huán)系統(tǒng)的密封程度、孔深等因素有關(guān)。循環(huán)液密度小、砂石泵、水龍頭距孔口液面近，循環(huán)系統(tǒng)密封好，孔淺時(shí)，可取小值，反之取大值。國(guó)產(chǎn)6〞、8〞砂石泵額定流量≥180m3/h，基本上能滿(mǎn)足直徑2m以?xún)?nèi)、孔深60m以?xún)?nèi)的樁破巖排渣量要求。采取得當(dāng)?shù)拿芊獯胧?，鉆孔深度可打達(dá)90m。日本研制的S480型可變速泵，有3個(gè)轉(zhuǎn)速，孔淺時(shí)用低速，隨著樁孔的加深而增加轉(zhuǎn)速，鉆孔深度可達(dá)100m。4、使用注意事項(xiàng)（1）砂石泵、鉆機(jī)水龍頭應(yīng)盡量接近孔口液面。（2）排渣系統(tǒng)的密封性要完好。（3）循環(huán)液的密度不能過(guò)大。（4）孔內(nèi)補(bǔ)漿要及時(shí)，以防孔內(nèi)液面下降過(guò)快，造成塌孔。（5）砂石泵葉片磨損過(guò)大時(shí)應(yīng)及時(shí)更換、維修。（6）停泵之前，應(yīng)先提鉆桿，以防巖渣阻塞鉆桿。1.2.2噴射反循環(huán)設(shè)備1、工作原理在鉆機(jī)水龍頭出水口處設(shè)置一個(gè)噴射器，由高壓泵產(chǎn)生高壓，水流通過(guò)噴射器，當(dāng)噴嘴沖向承噴器時(shí)，產(chǎn)生負(fù)壓，利用這個(gè)壓差，將鉆桿內(nèi)喜歡液吸出，施工工藝見(jiàn)圖1-3。圖1-32、噴射反循環(huán)裝置噴射反循環(huán)這種由高壓離心泵、高壓供水管、噴射器以及水龍頭、鉆桿、鉆頭吸渣口等組成，主要裝置為噴射器，見(jiàn)圖1-4。噴射器上與水龍頭、下與排渣管通過(guò)法蘭連接，在其四周布設(shè)4～6個(gè)噴嘴。承噴器是管形結(jié)構(gòu)，尺寸與鉆桿內(nèi)徑一致。圖1-43、引流量引流量需大于上返巖渣所需排量，同泵吸反循環(huán)排量計(jì)算相仿。目前國(guó)產(chǎn)有6PS射流泵，引流量在120～200m3/h，一般滿(mǎn)足孔徑1.5～2m、孔深60～90m的樁成孔的排量要求。4、使用注意事項(xiàng)參照泵吸反循環(huán)1.2.3氣舉反循環(huán)設(shè)備1、工作原理通過(guò)管路，將空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣送至鉆桿下部，從混合器排出，排出的氣體與循環(huán)液混合形成含大量氣泡的氣水混合液，混合液密度下降，使鉆桿內(nèi)外循環(huán)液形成壓差，促使鉆桿內(nèi)混合液上升，當(dāng)循環(huán)液上升速度達(dá)到一定流速時(shí)，將巖渣從孔底攜帶通過(guò)鉆桿排出，施工工藝見(jiàn)圖1-5。圖1-52、氣舉反循環(huán)裝置氣舉反循環(huán)裝置由空氣壓縮機(jī)、供風(fēng)管、供風(fēng)鉆桿、水龍頭、氣水混合器、鉆頭上的吸渣口等組成。（1）空氣壓縮機(jī)：應(yīng)根據(jù)孔深、孔徑、風(fēng)管、鉆桿內(nèi)徑、鉆進(jìn)速度、泥漿密度等因素來(lái)選定。一般選用6～23m3/min排氣量，0.7～1.2MPa風(fēng)壓的空氣機(jī)。（2）水龍頭：是進(jìn)風(fēng)管和排渣管的混合體，鉆進(jìn)中還擔(dān)負(fù)著起吊鉆具的作用。（3）氣水混合器：一般置于鉆桿的下部，在深孔時(shí)需要設(shè)置多個(gè)混合器?；旌掀魃闲栝_(kāi)設(shè)若干直徑φ3～5mm的小孔，小孔的總面積為供風(fēng)管面積的1.5～3倍。（4）供風(fēng)鉆桿：有鉆桿附設(shè)氣管、雙壁鉆桿、三壁鉆桿等形成。3、主要參數(shù)（1）沉沒(méi)比混合器必須埋入孔內(nèi)水位以下足夠深度時(shí)，才能正常工作，混合器埋入深度與混合器到水龍頭排渣口距離之比為沉沒(méi)比，其計(jì)算公式如下：a=H/（H+h）（1-2）式中：a——沉沒(méi)比；H——混合器埋入孔內(nèi)液面以下深度(m);h——孔內(nèi)液面至水龍頭出口高度(m)。通常情況下，沉沉沒(méi)比要大大于0.5，氣舉反反循環(huán)才能能工作，低低于0.4就不不能工作，所所以這種方方式在孔內(nèi)內(nèi)水位深度度小于8mm的情況下下不適用。為為此，可采采用一些輔輔助方法，如如采取提高高護(hù)筒的高高度、正循循環(huán)輔以噴噴射、泵吸吸反循環(huán)等等措施加以以解決。（2）空壓機(jī)風(fēng)壓空壓機(jī)風(fēng)壓按下下式計(jì)算：：P=H·γγ/1000+△P（1-3）式中：P——?dú)鈿馀e反循環(huán)環(huán)啟動(dòng)所需需風(fēng)壓（MPa）;HH——混合器埋埋入水中的的深度（m）;rr——循環(huán)液的的密度，一一般在1～1.255kg/mm3；△P——管路摩擦損失，與與孔深、循循環(huán)液密度度，管壁的的粗糙程度度有關(guān)，可可取0.02～0.055MPa。(3)循環(huán)液流流量要求循環(huán)液流量需滿(mǎn)滿(mǎn)足兩個(gè)要要求：一是是由鉆進(jìn)速速度控制，即即破碎的巖巖渣能及時(shí)時(shí)排出；二二是循環(huán)液液在鉆桿內(nèi)內(nèi)有足夠的的上升速度度，以便將將巖渣帶出出。方法一：按鉆進(jìn)進(jìn)速度計(jì)算算循環(huán)液流流量Q，按下式式計(jì)算：Q=60SSv0/a（1-4）式中：S——鉆鉆進(jìn)面積在在水平面上上的投影值值（m3）;vv0——鉆進(jìn)速度度（m/miin）;aa——泥漿額定定體積的攜攜渣率，取取a=4%～6%,最大值為10%。方法二：按循環(huán)環(huán)液在鉆桿桿內(nèi)所需上上升速度計(jì)計(jì)算流量Q，按下式式計(jì)算：Q=60Fv（m3/mmin）（1-5）式中：F——鉆鉆桿的凈面面積（m2）;vv——循環(huán)液的的上升速度度，一般取取2～4m/s，最低取取1.5mm/s。以上上兩計(jì)算式式中，可取取大值者為為所需循環(huán)環(huán)液流量。由由于破巖進(jìn)進(jìn)尺慢，一一般情況下下用第二個(gè)個(gè)計(jì)算公式式計(jì)算數(shù)值值較大。（4）壓縮空氣消耗耗量壓縮空氣消耗量量按下式計(jì)計(jì)算：QC=C1C2rhhQ/{CClg[（rH+110）/10）]}（1-6）式中：QC———所需壓縮縮空氣量（m3/miin）;CC1——溫度校正正系數(shù)，見(jiàn)見(jiàn)表1-1；CC2——?dú)鈮盒Ｕ禂?shù)，見(jiàn)見(jiàn)表1-2；r——循環(huán)液相相對(duì)密度，出出渣液密度度與水密度度之比；h——孔口液面面至排渣口口的高度；；Q——循環(huán)液流流量（m3/miin）;C———系數(shù)，見(jiàn)見(jiàn)表1-3；H——混合器在在孔口液面面下深度（m）。系數(shù)C1表1-1氣溫（℃）C1氣溫（℃）C1氣溫（℃）C1-151.1251.038250.966-101.098101.02300.948-51.078151.0350.93801.058200.983400.92系數(shù)C2表1-2海拔高度（m))030060090010001500C22.01.961.620.890.880.82系數(shù)C表1-3沉沒(méi)比H/h++H0.750.70.650.60.550.50.450.4C1313.913.613.112.411.510.68.4不同型號(hào)鉆桿所所需空氣壓壓縮機(jī)參見(jiàn)見(jiàn)表1-44所需空氣壓縮機(jī)機(jī)參照表表1-4鉆桿內(nèi)徑（mmm）100150180250300420所需空氣壓縮機(jī)機(jī)供應(yīng)能力力（m3//min）691220232×204、注意事項(xiàng)（1）鉆機(jī)應(yīng)盡量接接近孔口液液面，在鉆鉆孔深度較較淺、不能能滿(mǎn)足氣舉舉反循環(huán)工工作條件時(shí)時(shí)，應(yīng)采取取正循環(huán)、提高護(hù)筒筒高度、泵吸或噴噴射反循環(huán)環(huán)等輔助工工藝。（2）鉆桿、水龍頭頭密封良好好以防漏氣氣；（3）孔內(nèi)漏漿時(shí)，應(yīng)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿漿以防坍孔孔。（4）停氣時(shí)，應(yīng)先提提鉆以防巖巖塊阻塞鉆鉆桿。（5）當(dāng)啟動(dòng)空壓機(jī)機(jī)排渣不暢暢時(shí)，可采采用停風(fēng)再再供的方法法，使管內(nèi)內(nèi)堵塞物迅迅速排出。1.3反循環(huán)環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)鉆頭反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)鉆頭和鉆鉆進(jìn)速度與與轉(zhuǎn)速參考考表見(jiàn)表11-5。鉆鉆頭可分為為翼狀鉆頭和和牙輪滾刀鉆鉆頭兩大類(lèi)類(lèi)。前者用用于松散砂砂土層、黏黏土層、砂砂礫層、軟軟基層和風(fēng)風(fēng)化基巖；；后者則適適用于稍軟軟至中硬巖巖層、包括括卵礫石層、中中硬基巖。翼翼狀鉆頭安安裝刮削刀刀以擠壓力力和切削刀刀破壞巖層層鉆進(jìn)，在在硬巖中鉆鉆進(jìn)時(shí)刀具具易磨損、效效率低；牙牙輪滾刀鉆鉆頭是滾動(dòng)動(dòng)刀具以擠擠壓、沖擊擊、剪切力力破碎巖層。反循環(huán)鉆機(jī)的常常用鉆頭表表表1-5鉆頭形式適用范圍特點(diǎn)多瓣式鉆頭（蒜頭式鉆頭）一般土質(zhì)（黏土土、粉土、砂砂和砂礫層）；；粒徑比鉆鉆桿小100mm左右右的卵石層層效率高；使用較較多；在N值超過(guò)40以上的硬硬土層中鉆鉆挖時(shí)，鉆鉆頭刃口會(huì)會(huì)打滑，無(wú)無(wú)法鉆挖三翼式鉆頭N值小于50的一一般土質(zhì)(黏土、粉粉土、砂和和砂礫層)鉆頭為帶有平齒齒狀硬質(zhì)合合金的三葉葉片四翼式鉆頭硬土層，特別是是堅(jiān)硬的砂砂礫層（無(wú)無(wú)側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度小于于10000KPa的硬土）鉆頭的刃尖鉆挖挖部分為階階梯式圓筒筒形，鉆挖挖時(shí)先鉆一一個(gè)小圓孔孔，然后成成階梯形擴(kuò)擴(kuò)大抓斗式鉆頭用于粒徑大于1150mmm的砂石層圓錐形鉆頭無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度度為10000～30000KPa的軟巖（頁(yè)頁(yè)巖、泥巖巖、砂巖）鉆挖時(shí)需加壓力力50～200KKN，需要用容許荷載載為400KKN的旋轉(zhuǎn)連連接器和扭扭矩為30～80KNN·m的旋轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)。切削刃有有齒輪型、圓圓盤(pán)型、扭式滾動(dòng)動(dòng)切刀型等滾輪式鉆頭（牙輪式鉆頭）特別硬的黏土和和砂礫層及無(wú)無(wú)側(cè)限抗壓壓強(qiáng)度大于于20000KPa的硬巖土土層和巖層層混合存在在的地層并用式鉆頭砂礫和卵石層此鉆頭是在滾輪輪式鉆頭上上安裝耙形形刀刃，無(wú)無(wú)需煩瑣地地更換鉆頭頭，進(jìn)行一一般的鉆挖挖作業(yè)鉆頭頭呈筒形、底底唇面齒刃刃呈鋸齒狀狀形成擴(kuò)底底樁，以提提高樁端阻力筒式撈石鉆頭專(zhuān)用與一般土層層擴(kuò)孔鉆頭專(zhuān)用于砂礫層反循環(huán)鉆進(jìn)速度度與轉(zhuǎn)速的的參考值表1-6土質(zhì)鉆進(jìn)速度（miin/m）鉆頭轉(zhuǎn)速（r//min）土質(zhì)鉆進(jìn)速度（miin/m）鉆頭轉(zhuǎn)速（r//min）黏土3～59～12中砂5～84～6粉土4～59～12礫砂6～103～5細(xì)砂4～76～81、翼形鉆頭反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用翼狀鉆鉆頭，其結(jié)結(jié)構(gòu)形式和和碎巖原理理均與正循循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用翼狀狀鉆頭相似似，按翼板板數(shù)量也有有兩翼、三三翼、四翼翼之分，但但他們的排排列方式和和排屑能力力不同。反反循環(huán)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)其巖屑沿沿鉆桿內(nèi)孔孔上升，能能攜帶大粒粒徑巖屑；；而正循環(huán)環(huán)回轉(zhuǎn)，巖巖屑沿外環(huán)環(huán)狀空間上上升，流速速低，只能能排出小粒粒徑巖屑、巖巖粉。因此此，反循環(huán)環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用翼狀鉆鉆頭在結(jié)構(gòu)構(gòu)上也有明明顯的特點(diǎn)點(diǎn)。1）錐形三翼鉆頭三個(gè)翼板底邊呈呈錐形，翼翼板上沿一一定角度布布置切削齒齒板（即刀刀體），不不同翼板上上齒板交錯(cuò)錯(cuò)排列，齒齒板上鑲焊焊硬質(zhì)合金金刀片，為為直接切削削碎巖刀具具。齒板可可以焊接在在翼板上，也也可以用螺螺栓固定在在翼板上，如如下圖所示示：圖1-6中心管下部帶超超前錐形雙雙翼小鉆頭頭，雙翼板板上開(kāi)有較較大的吸渣渣口。這種種鉆頭，超超前鉆出的的小孔既減減小了主翼翼片切削的的破碎阻力力，又為孔孔底聚渣創(chuàng)創(chuàng)造了有利條件。主主翼片切削下來(lái)來(lái)的巖屑也也易沿傾斜斜的孔底下下落到中心心孔，并將將反循環(huán)液液流帶進(jìn)吸吸渣口。這種鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，聚聚渣作用好好，適用于于砂層、土土層、砂土土和含少量量礫石的砂砂礫層，是是大口徑工工程鉆孔施施工中使用用最廣泛的的一種鉆頭頭。國(guó)內(nèi)有有許多施工工單位自己己設(shè)計(jì)加工工鉆頭，其其結(jié)構(gòu)大致致相同，僅僅結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)上有區(qū)別別。為增加加鉆頭剛度度，常在翼翼板之間加加焊幅板或或拉筋。下下表列出了了這種鉆頭頭的基本尺尺寸和齒數(shù)數(shù)，供參考考。錐形三翼鉆頭規(guī)規(guī)格表1-7鉆頭直徑D（mm）鉆頭高度H（mm）齒數(shù)（個(gè)）鉆頭直徑D（mm）鉆頭高度H（mm）齒數(shù)（個(gè)）6108506180018202176210008200018702490011001022001930271000160011240019903010161600112500202032120016501426002050331270165015280021503614001700163000219039150017301732002280421600176018還有一種可調(diào)式式三翼鉆頭頭，如下圖圖所示。在在三個(gè)主翼翼板上各裝裝置一個(gè)活活動(dòng)的副翼翼板。工作作時(shí)，可根根據(jù)需要，沿沿主翼板滑滑動(dòng)槽作徑徑向滑移，以以調(diào)節(jié)鉆頭頭直徑。這這種鉆頭在在施工多種種孔徑鉆孔孔樁的工程程時(shí)，可以以減少鉆頭頭數(shù)量，降降低鉆頭成成本。圖1-7可調(diào)式三翼鉆頭頭的規(guī)格如如下表?？烧{(diào)式三翼鉆頭頭規(guī)格表表1-8鉆頭最大直徑DD1（mm）鉆頭最小直徑DD2（mm）鉆頭高度H（mmm）齒數(shù)（個(gè)）130010001650171500120017302020001500187027260020002060363000260021904232002800228045國(guó)內(nèi)一些施工工工地常在一一般的錐形形三翼鉆頭頭上加焊一一圈鋼板環(huán)環(huán)帶，即為為單環(huán)式錐錐形三翼鉆鉆頭，圓環(huán)環(huán)的下端面面及其外側(cè)側(cè)還可嵌焊焊若干組硬硬合金切削削刀具。圓圓環(huán)的作用用有：連接接各翼板，增增加鉆頭的的整體性和和剛度；導(dǎo)導(dǎo)向作用，提提高鉆頭工工作穩(wěn)定性性；修圓鉆鉆孔。單圖1-82）錐形四翼鉆頭采用四個(gè)翼片，除除增加鉆頭頭工作穩(wěn)定定性和剛度度外，也增增加其鉆頭頭耐磨性能能?？捎糜谟阢@進(jìn)N=50以上的較較硬的土層層、帶礫石石的砂土層層。有的回回轉(zhuǎn)鉆頭，在在鉆頭上面面還裝置了了配重塊，既既加大鉆頭頭壓力，又又提高了鉆鉆頭工作穩(wěn)穩(wěn)定性和鉆鉆孔的垂直直精度，見(jiàn)見(jiàn)圖3-9。錐圖3-9還有另外一種錐錐形四翼鉆鉆頭，如下下圖。鉆頭頭帶超前小小鉆頭、支支承圈和導(dǎo)導(dǎo)正圈。這這種鉆頭切切削刀刃一一螺栓固定定在鉆頭翼翼板上，便便于更換。除除中心吸渣渣管外，一一邊開(kāi)一側(cè)側(cè)吸渣支管管，以直接接抽吸鉆頭頭外圓周附附近的巖屑屑。但實(shí)踐踐證明鉆進(jìn)進(jìn)黏土層時(shí)時(shí)，由于有有側(cè)吸渣支支管，中心心吸渣管的的流量和抽抽吸能力大大大減弱，可可能出現(xiàn)鉆鉆頭泥包現(xiàn)現(xiàn)象。圖1-103）筒式內(nèi)螺旋耙齒齒鉆頭筒式內(nèi)螺旋耙齒齒鉆頭如下下圖所示，以以中心排渣渣關(guān)為軸心心，管外焊焊接一個(gè)由由鋼板卷制制的鉆頭筒筒，底部加加焊底盤(pán)，底底盤(pán)下面沿沿直徑方向向鑲焊兩排排（垂直相相交）直立立耙齒。耙耙齒呈矩形形截面，上上大下小成成錐齒。底底盤(pán)上在耙耙齒回轉(zhuǎn)前前方開(kāi)兩個(gè)個(gè)矩形的進(jìn)進(jìn)渣口。中中心管下端端不穿過(guò)底底板，與底底板保持150～200mmm的距離離。在鉆頭頭筒內(nèi)，在在筒壁與中中心管之間間焊接一定定高度的螺螺旋葉片。圖1-11這種鉆頭適用于于砂礫層和和卵礫層。鉆鉆進(jìn)時(shí)，耙耙齒疏松砂砂礫石，并并在反循環(huán)環(huán)沖洗液抽抽吸作用下下，砂礫石石由底板上上的吸渣口口進(jìn)入鉆頭頭筒內(nèi)。其其中，能被被反循環(huán)液液流抽吸攜攜帶的中小小顆粒的砂砂礫隨液流流進(jìn)入中心心吸渣管；；而大粒徑徑的卵礫石石，液流無(wú)無(wú)力攜帶，則則在其后進(jìn)進(jìn)入筒內(nèi)的的砂礫推動(dòng)動(dòng)下，沿筒筒壁螺旋帶帶緩慢上移移。為防止止螺旋帶上上的礫石下下滾，在螺螺旋面上可可加焊“棘齒”。以這種種鉆頭鉆進(jìn)進(jìn)砂礫層，能能充分利用用砂礫松散散的地層特特性和反循循環(huán)液流的的排渣能力力。1.4施工工工藝1.1施工流流程反循環(huán)鉆孔灌注注樁施工流流程圖如下下圖所示：：設(shè)置護(hù)筒設(shè)置護(hù)筒拔出導(dǎo)管和護(hù)筒水下混凝土澆筑安裝反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔第一次清孔拆除鉆具鉆孔檢測(cè)插入導(dǎo)管將鋼筋籠放入孔中第二次清孔圖1-12反循循環(huán)鉆孔灌灌注樁施工工程序1.2施工特點(diǎn)點(diǎn)1、護(hù)筒埋設(shè)反循環(huán)施工法是是在靜水壓壓力下進(jìn)行行鉆孔，所所以護(hù)筒的的埋設(shè)是反反循環(huán)施工工作業(yè)中的的關(guān)鍵工序序。護(hù)筒的直徑一般般比樁徑打打15cm以上，護(hù)護(hù)筒端部應(yīng)應(yīng)打入在黏黏土層或粉粉土層中，一一般不應(yīng)打打入填土層層或砂礫層層中，以保保證護(hù)筒不不漏水。如如必須將護(hù)護(hù)筒端部打打入填土層層或砂礫層層中，應(yīng)在在護(hù)筒外側(cè)側(cè)回填黏土土，分層夯夯實(shí)，以防防漏水。在極不穩(wěn)定地層層，如在流流沙層鉆進(jìn)進(jìn)時(shí)，護(hù)筒筒須跟進(jìn)到到巖面或預(yù)預(yù)先將護(hù)筒筒沉到巖面面。2、無(wú)護(hù)筒施工要使反循環(huán)施工工法在無(wú)護(hù)護(hù)筒情況下下不坍孔，必必須具備以以下5個(gè)條件。1）確?？妆诘娜稳魏尾糠值牡撵o水壓力力在0.022MPa以上，孔孔內(nèi)的水位位要高出自自然水位22m以上，如如下圖：圖1-132)泥漿造壁。在鉆鉆挖中孔內(nèi)內(nèi)泥漿在循循環(huán)的同時(shí)時(shí)，對(duì)孔壁壁形成一層層泥漿膜。泥泥漿的作用用如下：將將鉆孔內(nèi)不不同土層中中的空隙填填密實(shí)，使使孔內(nèi)漏水水減少到最最低限度；；保持孔內(nèi)內(nèi)有一定水水壓以穩(wěn)定定孔壁；延延緩砂粒等等懸浮狀土土顆粒的沉沉降，易于于處理沉渣渣。3）保持一定的泥泥漿相對(duì)密密度。在黏黏土和粉土土層中鉆挖挖時(shí)泥漿相相對(duì)密度可可取1.02～1.04；在砂和和砂礫等容容易坍孔的的土層中挖挖掘時(shí)，必必須使泥漿漿相對(duì)密度度保持在1.05～1.08。當(dāng)泥漿相對(duì)密度度超過(guò)1.08時(shí)，則鉆鉆挖困難，效效率降低，易易使泥漿泵泵產(chǎn)生堵塞塞或使混凝凝土的置換換產(chǎn)生困難難，此時(shí)要要用水適當(dāng)當(dāng)稀釋?zhuān)砸哉{(diào)整泥漿漿密度。在不含黏土或粉粉土的純砂砂層中鉆挖挖時(shí)，還須須在儲(chǔ)水槽槽和儲(chǔ)水池池中加入黏黏土，并攪攪拌成適當(dāng)當(dāng)密度的泥泥漿。造漿漿黏土應(yīng)符符合下列技技術(shù)要求：：膠體率不不低于95%；含砂率率不大于4%；造漿率率不低于0.0006～0.0008m3//kg。成孔時(shí)，由于地地下水稀釋釋等使泥漿漿密度減小小，可添加加膨潤(rùn)土等等來(lái)增大密密度。膨潤(rùn)潤(rùn)土溶液的的濃度與相相對(duì)密度的的關(guān)系見(jiàn)下下表：膨潤(rùn)土溶液的濃濃度與相對(duì)對(duì)密度的關(guān)關(guān)系表表1-9濃度（%）67891011121314相對(duì)密度1.0351.0401.0451.0501.0551.0601.0651.0701.075注：膨潤(rùn)土相對(duì)對(duì)密度按2.3計(jì)。4）鉆挖時(shí)保持孔孔內(nèi)的泥漿漿流速比較較緩慢。5）保持適當(dāng)?shù)你@鉆挖速度。鉆挖速度同樁徑徑、鉆深、土土質(zhì)、鉆頭頭的種類(lèi)與與鉆速以及及泵的揚(yáng)水水能力有關(guān)關(guān)。在砂層層中鉆挖需需考慮泥膜膜形成所需需的時(shí)間；；在黏性土土中鉆挖則則需考慮泥泥漿泵的能能力并要防防止泥漿濃濃度的增加加。鉆挖速速度與鉆頭頭轉(zhuǎn)速的關(guān)關(guān)系參見(jiàn)下下表：反循環(huán)法鉆挖速速度與鉆頭頭轉(zhuǎn)速的關(guān)關(guān)系表表1-100土質(zhì)鉆挖速度（min/m）鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）土質(zhì)鉆挖速度（min/m）鉆頭轉(zhuǎn)速（r/min）黏土3～59～12中砂5～84～6粉土4～59～12礫砂6～103～5細(xì)砂4～76～83、施工注意事項(xiàng)1）規(guī)劃布置施工工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)應(yīng)首先考慮慮沖洗液循循環(huán)、排水水、清渣系系統(tǒng)的安設(shè)設(shè)，以保證證反循環(huán)作作業(yè)時(shí)，沖沖洗液循環(huán)環(huán)暢通、污污水排放徹徹底、鉆渣渣清除順利利。①循環(huán)池的容積應(yīng)應(yīng)不小于樁樁孔實(shí)際體體積的1.2倍，以便便沖洗液正正常循環(huán)。②沉淀池的容積一一般為6～20m3，樁徑小小于φ800mmm時(shí)，選用6m3；樁徑小小于φ15000mm時(shí)，選用12m3；樁徑大大于φ1500時(shí)，選用20m33。③現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)專(zhuān)設(shè)儲(chǔ)漿漿池，其容容積不小于于樁孔實(shí)際際體積的1.2倍，以免免灌注混凝凝土?xí)r沖洗洗液外溢。④循環(huán)槽（或回灌灌管路）的的斷面積應(yīng)應(yīng)是砂石泵泵出水管斷斷面積的3～4倍。若用用回灌泵回回灌，其泵泵的排量應(yīng)應(yīng)大于砂石石泵的排量量。2）沖洗液凈化①清水鉆進(jìn)時(shí)，鉆鉆渣在沉淀淀池內(nèi)通過(guò)過(guò)重力沉淀淀予以清除除。沉淀池池應(yīng)交替使使用，并及及時(shí)清除沉沉渣。②泥漿鉆進(jìn)時(shí)，宜宜使用多級(jí)級(jí)振動(dòng)篩和和旋流除砂砂器或其它它除渣裝置置進(jìn)行機(jī)械械除砂清渣渣。振動(dòng)篩篩主要清除除粒徑較大大的鉆渣，篩篩板（網(wǎng)）規(guī)規(guī)格可根據(jù)據(jù)鉆渣粒徑徑的大小分分級(jí)確定。旋旋流除砂器器的有效容容積，要適適應(yīng)砂石泵泵的排量，除除砂器數(shù)量量可根據(jù)清清渣要求確確定。③應(yīng)及時(shí)清除循環(huán)環(huán)池沉渣。3）鉆頭吸水?dāng)嗝鎽?yīng)應(yīng)開(kāi)敞、規(guī)規(guī)整。減少少流阻，以以防磚塊、礫礫石等堆擠擠堵塞；鉆鉆頭體吸口口端距鉆頭頭底端不宜宜大于2550mm；；鉆頭體吸吸水口直徑徑宜略小于于鉆桿內(nèi)徑徑。在填土層和卵礫礫層中鉆挖挖時(shí)，碎磚磚、填石或或卵礫石的的尺寸不得得大于鉆桿桿內(nèi)徑的4/5，否則易易堵塞鉆頭頭水口或管管路，影響響正常循環(huán)環(huán)。4）泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)進(jìn)操作要點(diǎn)點(diǎn)①啟動(dòng)砂石泵，待待反循環(huán)正正常后，才才能開(kāi)動(dòng)鉆鉆機(jī)慢速回回轉(zhuǎn)下放鉆鉆頭至孔底底。開(kāi)始鉆鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)應(yīng)先輕壓慢慢轉(zhuǎn)，待鉆鉆頭正常工工作