潜水钻机在特大桥钻孔桩工程中的应用

潜水钻机在特大桥钻孔桩工程中的应用大型桥梁钻孔桩具有桩径大、桩体长、施工难度大等特点，对钻孔机要求成孔质量高、速度快、扩孔率小，操纵简便。目前多采纳转盘钻机、潜水钻机、冲击钻机、旋挖钻机施工。现将以KQ2500A 型潜水钻机在济南黄河大桥、温州匝江二桥钻孔桩施工中的应用情况简介如下。 1、济南黄河大桥钻孔桩 1．1 工程概况 济南黄河大桥桥宽 35.5m，设计时速 120km/h，主桥长875m，主跨 210m。桩基采纳直径 2m 的钻孔灌注桩，每刚构墩布置 13 根，桩长 93.5m，钻孔深度 102.5m，计 52 根；每连续墩布置8 根，桩长 81m，钻孔深度 88m，计 32 根。主桥墩处主要地质为亚砂土、粉砂、粘土、亚粘土夹含量不等的姜石或卵石，局部有微风化砂岩。 1．2 机具选择 针对本工程中孔的深度大（当时国内施工中未见报道），地层中含有大量砾石、卵石、姜石等特点，在比较了几种形式的钻机之后，决定充分利用潜水钻机排渣粒径大（最大粒径石块8cm）、排量大、扬程高、能及时将切削掉的钻渣排出孔外，避开孔底钻渣的重复破裂等优点，选用 KQ2500A 型潜水钻机。 1．3 施工要点 由于主桥桩基孔径大、桩体长，对钻孔垂直度要求较严，钻进时必须保持减压钻进，使钻具部分重量的 50％。70％作为钻压作用于孔底，其余部分由主钩悬吊，使钻具在悬挂状态下进尺，以保证成孔的垂直度。在钻孔的上部土层中有厚约 9m 的粉砂层，极易发生塌孔现象，下部土层主要为粘土。因此施工中留意在砂层钻进时泥浆比重稍大以保护孔壁，而在粘土层钻进时则适当降低泥浆比重，以进步钻进效率。泥浆指标为：钻进时密度 1.8～1.2/cm3 之间，粘度 17～22s；清孔时控制泥浆密度为 1.08～1.1g／cm，粘度17～20s，含砂率＜1％。由于该潜水钻机采纳潜水砂泵直接从孔底吸渣后由钻杆排出钻渣，对清孔后沉渣厚度、泥浆指标均有保证。 1．4 钻头型式 工程施工中旋转钻机一般采纳旋转钻头，旋转钻头一般分为刮刀钻头和滚刀钻头。刮刀钻头广泛适用于各种软弱地层，而滚刀钻头对岩层的钻进能力更强。本工程中虽有微风化砂岩和角砾层（含粘土）和坚硬粘土层，硬度较大，但这些地层所占比例较小，故采纳刮刀钻头。钻机施工初期，为克服硬层钻进困难采纳了门路式四翼刮刀钻头（见图 1），施工时发现钻头轻易糊钻，影响钻进速度。后改为三翼刮刀钻头（图 2），在加长切削刀爪长度以及对钻头进行局部改进后大大改善了钻进效果，基本上无糊钻现象产生。在坚...