“世界首个内河4米超大直径桩基施工完成，打通了一个工程堵点。”指着远处主塔墩桩基施工现场，中交二航局巢马城际铁路2标项目部常务副总工朱斌典激动地说。
中交二航局承建的巢马城际铁路2标马鞍山公铁两用长江大桥，是目前世界上最大跨度的三塔两主跨斜拉桥。南主塔位于长江干堤江侧，总高达306米，相当于100层楼的高度，36根4米的超大直径钻孔桩嵌入岩层，支撑着这个“超级巨人”，同时形成了目前世界上内河桩径最大的群桩基础。“桩长68至80米不等，穿越40米以上的强透水粉砂层后，到达强度110兆帕的弱风化凝灰角砾岩持力层。钻孔时既要‘庇护’柔弱的粉砂层，避免缩孔、塌孔，又要‘啃碎’钢铁般的岩石，还要和长江洪水赛跑，我们只有3个半月的时间！”朱斌典介绍说。
“回转钻机可以，但磨岩工效低，洪水期来临之前无法完成施工。旋挖钻机这个‘啃岩’好手可以一试，但让它一次性啃动4米直径桩基的高强度岩石也有很大难度，能否多次分级？积小胜为大胜！”技术服务团队负责人李育才首先提出想法，分级成孔工艺的可行性也被团队一致认可。同时，为了防止粉砂向孔内渗透和流动，产生“流沙”、塌孔现象，出于保护孔壁考虑，他们认为粉砂层也应分级。经过细致地计算，粉砂层分2级、硬岩层分5级扩孔，就是每级“钻”出一个同心“圆环体”来，最终形成4米直径，深度60至80米的桩孔。
“钻进效率很低，而且清孔时间很长，达到了24小时！”朱斌典很不甘心。经过现场研究发现，是粉砂层在“捣鬼”。为防止粉砂层钻孔时塌孔，一开始他们将泥浆粘度控制在50秒左右，就是用50秒左右的时间把定量的泥浆从专用测量漏斗中流出，这样虽然保证了钻孔安全，但泥浆粘度过大，导致大量粉细砂“溶于”泥浆，始终处于悬浮状态，不仅无法沉淀，还容易“糊钻”，影响钻进效率，也给清孔施工带来很大负担。
何不“双管齐下”？在研讨会上，李育才提出了新的方法：一是逐步降低泥浆的粘度，泥浆粘度由50秒分级调整至35秒，加速泥浆中粉细砂的沉淀；二是粉砂层一级孔由直径2.8米增加至直径3.5米，仅留0.5米作二级扩孔，减少了后续多级扩孔施工泥浆的粉细砂增量。新方法消除了“糊钻”“钻杆卡顿”现象，实施后，钻孔效率有较大提升，钻进施工每天能增2到3米，而且清孔时间减少为12小时。
然而，朱斌典又犯起了嘀咕。“今天直径3.5米扩孔级进尺才1米啊！”原来，岩样经试验室检测显示，抗压强度为64到110兆帕，几乎都比地勘报告强度高，部分岩层强度甚至达到地勘报告数据近3倍。“是不是再增加扩孔分级，效率会更高一些？”朱斌典向技术服务团队咨询。根据实际的岩石强度分析，团队建议再增加直径1.5米和直径3.2米一大一小2级，由5级增加为7级。效果显著，单桩成孔时间由12至14天缩短至8至10天，成孔效率明显提高。
然而好景不长，钻孔倾斜度的报警声再一次扰乱了团队的心。“朱总，钻孔的倾斜度报警了！”技术员向朱斌典反馈说。实际上，钻孔直径大，岩层分布不均，强度不同，扩孔时钻头“欺软怕硬”，导致钻孔“不同心”，产生了倾斜。李育才便提出要设计一个组合钻头，下部筒体起到定位套筒的作用，上部筒体实现对更大一级直径的扩孔钻进，如此一来，倾斜度指标再也没有出现过报警。这个组合钻头，后来还有了一个特别的名字——“子母钻”。
