泥漿或水從鑽桿進入，從井口流出。為正迴圈。

泥漿或水從鑽桿吸出，從井口流入。為反迴圈。

正反迴圈是隻鑽井液（泥漿或水）的迴圈方式說的

1、裝置的主要技術引數及效能

反迴圈鑽機衝擊頻率40次/min,主副捲揚提升能力為30kN,電動機功率45kW,不含反迴圈6BS泵。衝擊鑽頭重量4t,鑽頭為整體鑄造,耐衝擊、衝擊量大、鑽進效率高,適應於反迴圈衝擊直徑為800～1500mm樁。CJF—20型衝擊反迴圈鑽機。主副捲揚機提升能力50kN,最大鑽機直徑為2.0m鑽孔深度為80m,捲揚衝程1.5～3.0m,衝擊頻率46次/min,主要機功率75kW,反迴圈泵組為3PNL和6BS泵可配液壓步履縱橫移位,其鑽頭除衝擊尖頭為耐磨材料外,其餘為50mm以上鋼板焊制而成,也可配備多種規格鑽頭,此係列衝擊反迴圈鑽機,適用於卵礫石、膠結卵礫石和嵌巖等複雜的基礎工程施工,廣泛應用於橋樑鑽孔灌注樁,地下連續牆基礎工程。

2、施工工藝

衝擊反迴圈破碎入巖工藝的破碎機理是利用衝擊鑽頭對岩石進行較高頻率的衝擊,使岩石產生破碎,然後利用反迴圈排渣方式及時將破碎岩屑第一時間排出孔外。衝擊鑽頭由兩根鋼繩平衡連線,無論起、下鑽都非常方便,大大縮短了輔助時間。

因此,衝擊反迴圈鑽頭是衝擊鑽進的主要工具,其結構的合理與否直接影響到鑽進效率和質量。在衝擊鑽進過程中,關鍵是衝擊和吸渣量是否匹配,也是確保孔壁穩定正常鑽進最基本最重要條件。在鑽進過程中吸渣工作應根據鑽進地層和情況而定,不應過量汲渣以免造成孔壁失穩坍孔。發生埋鑽事故。另外,在衝擊過程中,必須經常檢查鋼絲繩的磨損情況以及轉向裝置的靈活性和連線的牢固性,以防磨斷或因轉向不靈而扭斷鋼絲繩,發生掉鑽事故。

根據地質情況,鑽頭出量研磨材料提鑽時要應經常檢查,一般地層每小班至少提鑽一次檢查,複雜地層提鑽頭次數要增加,往往鑽頭底量和外出量在砂卵石和基岩中磨損嚴重,所以應及時進行修補,這樣就增加了修補鑽頭的鋪助時間,降低了純鑽進衝擊時間,又減少了修補鑽頭的輔助時間,再則在提升鑽頭時,要小心謹慎,尤其是在快到護筒底部將鑽頭慢慢提起,防止碰撞孔口護筒以免造成護筒底部坍孔或護筒錯位或變形事故。

3、衝擊反迴圈鑽機與迴轉鑽機在施工過程中的優缺點

根據已施工的工程,不同的地層、不同的區域但鑽進口徑相同來對比,發現衝擊反迴圈與迴轉正迴圈各有各的優點,一般在粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂層施工時,透過小班報鑽孔記錄報表,取各程平均資料分析,迴轉鑽機要比衝擊反迴圈鑽機施工快1.2倍,且因衝擊反迴圈鑽機自重大搬遷困難、時間長等因素,在土層中施工不如迴轉正迴圈鑽機快,但在卵礫石層、基岩施工中,衝擊反迴圈鑽進明顯比迴轉鑽機要快3倍,一般5cm以下礫石要快2倍以上,5～10cm礫石要快3倍以上,而且衝擊反迴圈鑽進5級以下的岩石,鑽進速度比迴轉鑽進要快5～6倍,從上述情況分析來看,衝擊反迴圈在施工複雜地層即卵石層,嵌巖鑽孔樁成孔速度上優點明顯,尤其在一些丘陵山區地帶較為適用,優越性更加顯著。如:福建福寧高速霞浦段就是一個典型的例子,整個樁成孔時間比迴轉鑽機快3倍以上。

對樁孔成型方面,衝擊反迴圈施工孔徑一般在粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂層施工時為防止坍孔,仍然採用正迴圈衝擊鑽進,但易縮徑,但樁的垂直度比較好。在卵、礫石層施工中都採用衝擊反迴圈鑽進,由於衝擊力較大,容易坍孔,充盈係數偏大,根據我公司已施工的幾個工程資料表明,在迴轉鑽機進段的平均充盈係數為1.15;而衝擊反迴圈鑽進段的充盈係數則為1.25,在土層中的充盈係數衝擊和迴轉基本接近在1.1。

在成本消耗方面:在粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂層施工,衝擊反迴圈的成本消耗要比迴轉鑽機消耗大,主要衝擊鑽機動力功率大、耗電量高。再則鋼絲繩消耗大,因衝擊耗繩、自身重量大,搬遷運輸成本大等,但在卵、礫石層、漂石、塊石、基岩施工中,衝擊鑽進效率高,而回轉鑽機研磨材料消耗大,鑽進速度慢,成孔週期

長,成本比衝擊鑽進大5倍以上,如遇大漂石、大塊石、硬度較高的花崗岩迴轉鑽機是無法鑽進,只用衝擊反迴圈鑽機來完成。

在環境影響方面,衝擊反迴圈鑽進振動對周圍環境影響比回回轉鑽進要大,特別是衝擊下部堅硬基礎巖面時,衝擊振動對周圍產生聲音較大,影響人們休息。

4、體會

總之,在施工基礎時,裝置的選型非常重要,對不同的地層採用不同的施工工藝方法,從我們多年來的施工經驗和裝置使用情況來看,在粘土、亞粘土、淤泥質土層、粉砂層施工,採用迴轉鑽進,其成本低,成孔質量好,樁機自重輕,搬遷方便等優點較為適應;而在卵礫石、漂石、塊石、基岩等複雜地層及舊基處理方面施工,使用衝擊反迴圈鑽進較為適應,因可加快施工週期,提高鑽進效益,確保工程質量。因此我們在施工鑽孔樁時,要根據現場條件、工期要求、地制質情況及成本分析等,用科學的方法來選擇裝置和工藝手段,用最佳的施工工藝,在保證質量、工期、安全的情況下產出最佳的效益。