潜水钻机在特大桥钻孔桩工程中的应用 内容摘要:介绍了 KG500A 型潜水钻机在济南黄河大桥、温州瓯江二桥两个特大桥工程施工的应用情况,介绍了钻、抓结合处理卵砾石等复杂地层的方法,并结合工程施工实践对钻机提出了改进方案。 关键词:潜水钻孔机 钻孔桩施工 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,操作简便。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。因此施工中注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,以提高钻进效率。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,...