一、工程概況
南京長江第二大橋橋位處的長江被八卦洲分為南、北兩汊,北汊地形總體上傾向于長江,地面高程 2.59~7.29m,橋位處水面寬 955m,河床地形微向南傾,平均坡度<1°,深泓靠近南側(cè),最大水深13.15m。
北汊大橋全長為2172m,橋面寬32m,中央分隔帶為15m,主橋為90 3*165+90m五跨變截面 P.C連續(xù)箱梁,主墩基礎(chǔ)采用18根φ2.5m的鉆孔灌注樁。
二、水文、地質(zhì)概況
水文:該河段位于下游感潮區(qū),以雨洪徑流為主,同時受潮汐影響,每年5~10月為汛期,洪峰出現(xiàn)在 6~8月。一般沖刷4.36m,主墩局部沖刷13.70m,最大沖刷深度18.06m.
工程地質(zhì):覆蓋層為沖積層,主要為粉細砂、淤泥質(zhì)亞粘土和亞粘土,巖層為沉積巖,主要為泥巖、粉砂鈣質(zhì)巖及砂巖,巖層中有少量裂隙水存在。橋位不良地質(zhì)為軟土和可液化砂土,樁進入覆蓋層深度約33m,進入全風(fēng)化巖深度為35m,嵌入微風(fēng)化層9.65m。
三、鉆機與泥漿
由于覆蓋層較厚,嵌巖較深,經(jīng)比較分析,選用了KP3500型全液壓轉(zhuǎn)盤式鉆機。
此鉆機性能優(yōu)良,在鉆孔施工中較好地完成了施工任務(wù)。
泥漿在鉆孔中起著懸浮和攜帶鉆渣、清洗孔底、維持孔內(nèi)外壓力平衡、增加孔壁穩(wěn)定性、防止塌孔、潤滑和冷卻鉆頭等作用。由于覆蓋層以易塌孔的粉細砂為主,因此泥漿質(zhì)量要求較高。
泥漿用水、粘土、膨潤土和碳酸鈉按 1000:200:50:3.75(kg)配制,泥漿的循環(huán)充分利用了相鄰的三個護筒,用φ30聯(lián)通管串聯(lián)起來,使泥漿循環(huán)路線增長,容納泥漿量增大,也使鋼護筒形成整體,增強抗潮涌能力,同時每臺鉆機配一個大沉渣筒,便于及時清渣,以保證泥漿質(zhì)量及正常施工。
四、鉆孔與沖孔
鉆孔時應(yīng)避免兩部鉆機在相鄰孔位同時操作,每部鉆機完成鉆孔后要隔一個孔就位。
由于正循環(huán)對泥漿護壁較為有利,因而覆蓋層采用正循環(huán),用梳齒鉆頭,保持孔底承壓不超過5t,低壓慢速鉆進;當(dāng)進入強風(fēng)化層后換用滾齒鉆頭,采用氣舉反循環(huán),鉆壓可加至20~30t功壓鉆進。由于長江水位變化較大,因而在鉆進過程中要經(jīng)常檢查水頭高度,隨江水位調(diào)整。覆蓋層進尺約10m/d,風(fēng)化巖進尺約s5m/d,微風(fēng)化巖層進尺約2m/d,一般成孔用10~15do。
在鋼筋籠和導(dǎo)管吊裝完畢后進行沖孔,其目的是將孔底沉渣沖起,使沉淀厚度滿足《施工規(guī)范》要求。但《施工規(guī)范》中規(guī)定的沖孔泥漿比重小于1.05t/m3(接近于長江天然水的比重),這樣勢必造成泥漿稠度降低,排渣能力下降,沉渣速度加快,沖孔時間延長。由于稠度降低,其護壁作用也隨之降低,塌孔的機會增大。故沖孔的泥漿比重應(yīng)視具體情況而定,如覆蓋層為粘土質(zhì)地層,可將泥漿的比重定得較低(如 1.05左右),如覆蓋層為砂質(zhì)地層,且施工水位較高,砂層液化限較高,這時沖孔泥漿不宜過稀,比重可在 1.15~1.25之間,稠度也相應(yīng)增大,有利于浮起沉渣,增強泥漿護壁的作用,減少塌孔的危險。但泥漿的比重越大,則對水下混凝土灌注愈不利,二者是一個辯證的關(guān)系,要視具體情況而定。