呼市金山电厂桩基工程钻孔施工

近年来，随着国家重点工程对桩孔质量、成孔速度及施工环保等要求的不断提高，一些中小型旋挖钻机已悄然兴起，越来越受到施工者的关注。旋挖钻机成桩亦称回转斗成桩、取土成桩，英文名称“Earth Drill”，在覆盖层施工具有成孔质量好、速度快，无噪音、无污染或小污染等优势，对于干硬性粘土，可不用静态泥浆稳定液护壁，一般覆盖层，采用泥浆护壁。由于中国地域广阔，地质条件较为复杂，旋挖钻机施工中成孔工艺的制定要有针对性，以防止发生埋钻、坍塌等施工事故，避免造成损失。本文结合呼和浩特市金山开发区金山电厂烟囱桩基工程成孔的施工案例，就旋挖钻机成孔过程中如何避免坍塌、埋钻等事故谈谈施工经验，以供广大施工者参考借鉴。
一、工程概况
金山电厂位于呼市金山开发区，总桩量2180根，桩型灌注桩，桩径φ800毫米，桩深36米。沼泽地区，2米左右为少量建筑垃圾回填层，2～5米为粘土层，5～13米为亚粘土层，13～15米为沙层，15～29米为亚粘土层，29～34米为沙层，34～36米为粘土层 。
二、成孔工艺
采用旋挖钻机取土成孔，成桩工艺：定桩位　→　埋护筒　→　注泥浆　→　钻进取土　→　一次清孔　→　放钢筋笼　→　插入导管　→　二次清孔　→　砼灌注　→　拔出护筒。施工中的难题：钻孔作业至5～13米为亚粘土层时，桩孔缩径现象严重及成桩过程中孔的坍塌，湖北某基础公司钻进10根桩，竟有6根坍塌，损失巨大。经研究发现除操作手在控制钻进尺度及回转斗提升速度等方面显得经验不足外，的影响在于静态泥浆的配比、钻具的结构及护筒的埋护不合理，易造成护壁泥皮过薄、钻具下方负压过高及孔口渗透，从而引起坍塌事故。
三、静态泥浆的配比
旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作用是护壁，可在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透。针对金山电厂的地质情况，加强泥浆技术，重新调整泥浆配比，控制泥浆比重，提高泥粉质量，增加粘性及润滑感，适当添加处理剂，增强絮凝能力，确保护壁泥皮的厚度及强度。泥浆的配比成份具体如下：
静态泥浆主要材料配比表

材料名称 成分 配比 主要使用上手
水 H2O 100﹪ 静态泥浆的主体
膨润土 以蒙特土为主的粘土矿物 ６～８﹪ 静态泥浆的主要材料，便于形成泥皮，增强润滑感
纯碱 Na2CO3 5﹪ 处理剂，提高泥粉质量，增加相对密度
C.M.C 羟甲基纤维素钠盐 0.3﹪ 处理剂，提高泥粉质量，增加粘性，增加泥皮强度
渗水防止剂 纸浆、棉子、锯屑 适量 防止渗水

初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软，正式钻进前，再倒入2～3袋膨润土，启动钻机的高速甩土功能，进行充分搅拌，提高膨润土的含量，增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度，防止钻进过程孔口渗漏坍塌。在成孔过程中，确保泥浆高于地下水位2m，以有利于孔壁的稳定。