一、工程概况
南京长江第二大桥桥位处的长江被八卦洲分为南、北两汊,北汊地形总体上倾向于长江,地面高程 2.59~7.29m,桥位处水面宽 955m,河床地形微向南倾,平均坡度<1°,深泓靠近南侧,最大水深13.15m。
北汊大桥全长为2172m,桥面宽32m,中央分隔带为15m,主桥为90 3*165+90m五跨变截面 P.C连续箱梁,主墩基础采用18根φ2.5m的钻孔灌注桩。
二、水文、地质概况
水文:该河段位于下游感潮区,以雨洪径流为主,同时受潮汐影响,每年5~10月为汛期,洪峰出现在 6~8月。一般冲刷4.36m,主墩局部冲刷13.70m,最大冲刷深度18.06m.
工程地质:覆盖层为冲积层,主要为粉细砂、淤泥质亚粘土和亚粘土,岩层为沉积岩,主要为泥岩、粉砂钙质岩及砂岩,岩层中有少量裂隙水存在。桥位不良地质为软土和可液化砂土,桩进入覆盖层深度约33m,进入全风化岩深度为35m,嵌入微风化层9.65m。
三、钻机与泥浆
由于覆盖层较厚,嵌岩较深,经比较分析,选用了KP3500型全液压转盘式钻机。
此钻机性能优良,在钻孔施工中较好地完成了施工任务。
泥浆在钻孔中起着悬浮和携带钻渣、清洗孔底、维持孔内外压力平衡、增加孔壁稳定性、防止塌孔、润滑和冷却钻头等作用。由于覆盖层以易塌孔的粉细砂为主,因此泥浆质量要求较高。
泥浆用水、粘土、膨润土和碳酸钠按 1000:200:50:3.75(kg)配制,泥浆的循环充分利用了相邻的三个护筒,用φ30联通管串联起来,使泥浆循环路线增长,容纳泥浆量增大,也使钢护筒形成整体,增强抗潮涌能力,同时每台钻机配一个大沉渣筒,便于及时清渣,以保证泥浆质量及正常施工。
四、钻孔与冲孔
钻孔时应避免两部钻机在相邻孔位同时操作,每部钻机完成钻孔后要隔一个孔就位。
由于正循环对泥浆护壁较为有利,因而覆盖层采用正循环,用梳齿钻头,保持孔底承压不超过5t,低压慢速钻进;当进入强风化层后换用滚齿钻头,采用气举反循环,钻压可加至20~30t功压钻进。由于长江水位变化较大,因而在钻进过程中要经常检查水头高度,随江水位调整。覆盖层进尺约10m/d,风化岩进尺约s5m/d,微风化岩层进尺约2m/d,一般成孔用10~15do。
在钢筋笼和导管吊装完毕后进行冲孔,其目的是将孔底沉渣冲起,使沉淀厚度满足《施工规范》要求。但《施工规范》中规定的冲孔泥浆比重小于1.05t/m3(接近于长江天然水的比重),这样势必造成泥浆稠度降低,排渣能力下降,沉渣速度加快,冲孔时间延长。由于稠度降低,其护壁作用也随之降低,塌孔的机会增大。故冲孔的泥浆比重应视具体情况而定,如覆盖层为粘土质地层,可将泥浆的比重定得较低(如 1.05左右),如覆盖层为砂质地层,且施工水位较高,砂层液化限较高,这时冲孔泥浆不宜过稀,比重可在 1.15~1.25之间,稠度也相应增大,有利于浮起沉渣,增强泥浆护壁的作用,减少塌孔的危险。但泥浆的比重越大,则对水下混凝土灌注愈不利,二者是一个辩证的关系,要视具体情况而定。