钻孔灌注桩钢护筒施工方案

引桥钻孔灌注桩钢护筒施工方案

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中铁十二局集团有限公司

XXXXXXXXXXXX联岛大桥工程项目部

2012年4月1日

引桥钻孔灌注桩钢护筒施工方案

一、工程概况

山东省XXXXXXXXXXXX联岛大桥工程引桥6#-8#墩和16#-25#墩桩基直径Φ2.5m，桩长19.5m～50.6m不等，共计26根。钻孔灌注桩钢护筒不参与结构受力，其高出承台底以上部分进行切割回收利用。钢护筒材质为Q235，其内径为2.7m，壁厚10mm，钢护筒顶标高为+5.6m。

二、钢护筒结构参数及工程量

钢护筒的主要结构参数及工程量如下表：

表1 钢护筒的主要结构参数及工程量表

以上钢护筒长度仅按照卵石层厚度为5m 确定，实际长度需要根据卵石层清理后的海床标高确定

三、钢护筒结构设计 1、钢护筒孔口结构

根据桥位处的水文条件、钢护筒下放过程中的受力情况，以及满足钢护筒顶口振打和底口入土的要求，对钢护筒结构的进行了设计，最终确定钢护筒直径2.7m ，采用壁厚10mm 的Q235钢板卷制。为避免钢护筒在下沉过程中发生变形，分别对钢护筒的顶口和底口进行加强。护铜顶端采用同钢护筒厚度相同的钢板进行加强，加强长度为500mm ；钢护筒顶部加强钢板与钢护筒采用跳焊连接，每条焊缝长150mm ，净间距150mm ，如图1所示。钢护筒底部设置3道500mm 的加强抱箍和9根（间距1m ）纵向加劲槽钢［8。底口抱箍和纵向加劲肋安装位置结构图如图1所示,成型效果如图2所示。

纵向加劲肋

加强抱

图1 钢护筒顶口加强示意图

Ⅰ

Ⅰ

（内径）

钢护筒立剖面图

Ⅰ--Ⅰ

δ=10mm

大样

δ=10mm

δ=10mm

贴角焊

贴角焊

大样

2、导向架设计与制作

2.1为保证钢护筒的准确定位及竖直度，采用定位导向架定位，定位导向架采用钢桁结构，长6m。导向架结构形式见图3所示。

2.2导向架主要作用：保证钢护筒在自重作用下及在连续施振时能够垂直入土下沉。

3、导向架安装固定

3.1导向架采用吊车吊装移位，并固定在已完成的钻孔平台的钢护筒设计顶口位置。

3.2导向架的下端悬臂段采用“井”字形型钢固定在平台周边的钢管桩的上下平联上，或将导向架与井字架焊成整体然后固定在钢护筒周围的钢管桩上。

3.3导向装置内设置有供钢护筒定位、纠偏、调整的液压千斤顶和锁定装置。利用撬棍等对钢护筒进行微调定位、施沉过程中纠偏，利用木楔和I32a 工字钢等对调整后钢护筒进行锁定。

（3）吊耳设置 工程施工前护筒由吊车采用两点起吊，经运输车平移至桩架前，竖起来后由履带吊的起重机单点起吊，两

点起吊的吊点位置和单点起吊的吊点如图4所示。吊耳采用厚度为25mm 的Q235钢板，底板尺寸为竖向20cm ×环向15cm ，耳板尺寸为径向20cm ，环向10cm （耳宽），孔径为5cm 。

图4-1护筒吊耳设计 图4-2

护筒起吊钢丝绳

图4-3 护筒起吊（一）图4-4 护筒起吊（二）（4）内支撑设置

为防止护筒起吊、运输过程中变形，钢护筒内部设置Φ32钢筋米字撑（如图5所示）。在运输过程中只允许堆放两层，并做好护筒之间的隔垫保护，避免挤压变形。护筒吊装前要及时检查支撑是否存在松动脱焊现象，如发现则及时测量护筒的椭圆度，并调整后补焊。

三、钢护筒的施工

根据钢护筒的主要结构参数及工程量表可以看出，单节钢护筒最大长度为15m。

1、施工工艺流程

单根钢护筒沉放工艺流程如下：导向架安装定位→首节护筒入导向架→测量校核→首节护筒振动下沉→测量校核→第二节接长、焊缝检验→第二次振动下沉→移走导向架→继续振动下沉到位→防护措施。

2、钢护筒分节方案（如表2所示）

3、首节钢护筒沉放

3.1首节护筒沉入

3.1.1吊装：用50吨履带吊吊起第一节钢护筒，垂直立放在定位架内并临时固定。

表2 钢护筒分节长度表

3.1.2夹管：撤下大钩改挂DZ135振锤，使其下端的液压夹持器夹紧护筒顶端，同时挂上辅助钢丝绳。

3.1.3对位：将夹紧的钢护筒吊起，移动大钩使钢护筒下端对准己固定好导向架孔口，在沉桩前先用自重下沉，移动夹桩器的位置，使钢护筒顶面在同一水平面上，然后徐徐下放钢护筒至海床面。

3.2首节护筒孔底坐标及竖直度控制

施工中护筒的精度主要取决于护筒着床时的精度，所以对护筒插打着床时的定位至关重要，测量人员必须进行认真、细致的观测调整。

第一节护筒的竖直度及底口坐标采用管内浮球检测法进行控制。具体方法为：

第一步，下护筒前，在护筒底口上方2m 左右的管壁对称焊四个φ12mm 细钢筋圈。

第二步，下护筒时，用两条尼龙绳交叉穿系在钢筋上，形成十字形状。

第三步，在十字绳交叉位置系一条尼龙西线，长度低于护筒内水位，并保证浮

球正好在水面以下10～100cm左右

，以能看见浮球，但不浮出水面为宜。

当钢护筒着床时，护筒内的水基本处于静止状态，可以通过浮球的位置来判断钢护筒底口位置是否偏离设计位置。

3.3首节护筒固定

当护筒着床并定位后，应立即在钢护筒上焊接倒挂牛腿，测量校核，利用木楔锁定钢护筒，使首节钢护筒固定在导向架上。

4、第二节钢护筒沉放

4.1吊装第二节钢护筒，焊接第二节护筒。

4.2在相互垂直的两个方向设监测点，指挥吊车操作，使钢护筒自然垂直对准桩位，启动振锤；同时，吊车大钩稍放松，并控制大钩下降速度以便护筒在保持垂直的状态下沉入土中。两个观测点连续观测钢护筒的垂直度，发现有倾斜倾向立即调整大钩位置进行纠正。

4.3履带吊配合振动锤进行钢护筒沉放。振拔锤对钢护筒振入时，先采用自重下沉，在确保钢护筒的位置准确，桩身有足够的稳定性后，再采用振动下沉。

4.4在振动过程中，振动锤、夹桩器等必须连接可靠，其中心与护筒中心、钻孔桩中心应尽量保持在一条直线上。偏差控制在5cm以内。

4.5护筒着床后，需对护筒进行认真精密测量，根据测量结果进行细致调整，测量时可在平台上同时设点，以便于测量交汇，插打过程中通过测量来控制护筒的位置和标高。

4.6因考虑潮位影响及通视程度等因素，护筒定位现场完成计算，计算数据应相互校核，以保证计算的正确性。

5、钢护筒施工质量控制

5.1.1钢护筒的沉放时机宜选择在平潮时进行；起吊前应确认导向架是否安放到位，氧割、电焊机等是否能正常使用。

5.1.2在平潮的一个小时前先将第一节钢护筒放到平台上，并确认好缆绳的起吊方式。等到平潮时将钢护筒竖起转换成垂直吊。履带吊将护筒从侧面吊入导向架，根据测量员的指导进行垂直度的调整。

5.1.3平面位置和垂直度调整到设计值之后，履带吊慢慢放下钢护筒，使钢护筒沿导向架下沉至海底并入土。待钢护筒自重下沉稳定后，起吊振动锤至钢护筒顶口并调整振动锤的位置，使其重心在钢护筒的中心位置。

5.1.4钻孔桩钢护筒施工质量应符合表3的要求。

表3护筒质量控制检查项目

6、钢护筒打设过程常见问题及防治、处理方法

表4 常遇问题及防治、处理方法

7、安全注意事项

7.1起吊前应对起吊的机具，设备认真检查，以保证其性能满足施工要求。

7.2履带吊移动时，应收杆并处于低位；起吊时或移动履带吊时，操作人员与信号员应互相配合，鸣哨、手势要正确。

7.3起吊前应检查护筒吊耳是否开裂；锤击时，人员应远离桩锤以免出现意外伤人。

7.4水上作业人员应配带好安全帽及做好防滑措施；汛期和台风时，应加强机械设备安全保障措施，并做好人员及船只的避风措施；施工应选在风力小于4级时进行，风力大于6级或雷雨天气不得施工。

7.5施工期间应有安全员现场负责安全；水上作业人员必须穿救生衣。

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