大直徑鉆孔樁鋼護筒施工技術

1、大直徑鉆孔樁鋼護筒施工技術 1 工程概況 銅陵長江公鐵大橋為合福鐵路跨越長江的重要通道， 跨江橋 為公鐵合建斜拉橋，主橋橋跨布置：90m+240m+630m+240m+90m 其中，4#墩為南岸主塔墩，基礎采用55根 2.8m大直徑鉆孔灌 注樁，樁底標高-102.0m，樁長101m鉆孔樁鋼護筒設計采用材 質為Q235B外徑3.1m、壁厚22mnH勺鋼板制作，護筒底標高 -28.0m。 2 地質條件 4#主塔墩位于長江南岸岸坡， 鋼護筒入土范圍內勺覆蓋層以 黏性土為主，其下為細圓礫土層。地質情況如表 1 所示： 表1 3 鋼護筒制造、運輸及吊裝 鋼護筒為螺旋鋼管，單根長度 40.4m，考慮現場起

2、重設備起 吊能力和起吊高度勺限制， 鋼護筒分兩節(jié)制造， 底節(jié)長度 23.0m， 頂節(jié)長度17.4m,分別在護筒頂、底口采用 12mm勺鋼板加強， 加強箍高度為50cm鋼護筒振沉時頂標高按+12.4m控制。 鋼護筒采用船舶平放運至現場。 150t 全回轉浮吊起吊到 4# 墩鉆孔平臺，由設置在鉆孔平臺上勺 100t 龍門吊機完成翻身。 起吊翻身時龍門吊機大小鉤協(xié)調作業(yè)，護筒懸空翻轉90后， 垂直定位。 4 鋼護筒定位 鋼護筒采用全站儀坐標放樣法確定樁位。 施工過程中的定位 主要依靠導向裝置上下平面的限位使之平面位置、 垂直度保持在 設計允許偏差范圍內， 并利用測量儀器在振沉過程中進行全程監(jiān) 控。

3、4-1 導向架定位 為確保鋼護筒的沉放精度， 在鉆孔平臺上設置導向裝置， 導 向裝置由導向框和其上的導向架組成， 采用型鋼焊接成整體， 安 裝固定在鉆孔平臺上， 導向框和導向架間通過螺栓連接。 限位裝 置采用可調距螺旋頂， 分別設置在導向框和導向架頂面上， 上下 層導向高差5.0m,確保鋼護筒入土垂直。利用導向裝置定位鋼 護筒時， 先在鉆孔平臺上進行導向裝置的粗定位， 通過在導向架 頂面放樣控制點， 協(xié)調上下層螺旋頂精確定位鋼護筒并調整垂直 度。 4-2 測量監(jiān)控 在護筒振沉過程中由兩臺全站儀前方交匯對護筒 2 個方向 垂直度進行監(jiān)控， 測量監(jiān)控人員隨時與現場技術員保持聯(lián)系， 引 導操作人員對

4、護筒偏位、垂直度進行動態(tài)調整。 5 鋼護筒振沉 5-1 振沉設備 兩臺APE400B夜壓振動打樁錘并聯(lián)作為沉樁設備振沉鋼護 筒，激振力可達 640t 5-2 鋼護筒振沉 底節(jié)鋼護筒通過導向限位裝置上的螺旋頂調整好平面位置 和垂直度后，鎖死螺旋頂，龍門吊機落鉤，待鋼護筒自重克服土 層摩阻力不再下沉后（一般在自重作用下下沉約2m，安放振 動錘。檢查各液壓夾持器夾緊后，吊機帶勁徐徐落鉤，護筒在錘 自重壓力作用下下沉穩(wěn)定（壓錘后護筒下沉約5m，吊機松鉤， 開啟振動錘， 先進行點振， 利用限位裝置調整護筒偏位和垂直度， 再開錘施振510s，停錘檢查護筒姿態(tài)。開錘、停錘交替進行， 直至底節(jié)鋼護筒頂面至導向

5、架頂面約 1.5m 時，停錘松開夾持器。 在施振過程中吊機不帶勁作業(yè) （因振動錘的激振力遠遠大于龍門 吊機的起重能力）。 在底節(jié)護筒頂端焊接定位擋塊，起吊頂節(jié)鋼護筒對位接高， 調整護筒垂直度和接頭錯臺， 與底節(jié)護筒焊接成整體， 焊縫檢驗 合格后繼續(xù)振沉， 直至護筒頂面至導向架頂面約 1.0m 時，停錘。 拆除上層導向架，在下層導向框的約束下，振沉到位。 控制標準：鋼護筒垂直度小于 1/200 ，平面偏差小于 50mm。 5-3 鋼護筒對接 鋼護筒對接采用焊接連接，焊接方式以CO2氣體保護焊為 主。但由于C02氣體保護焊受環(huán)境影響大，在雨天和大風天氣下， 只能采用電弧焊，焊接時間較長。C02氣體

6、保護焊焊絲材質： JQ-YJ501 -1、1.2mm 焊接設備：FR-500AN C02氣體保護焊電 焊機。電弧焊采用 502 焊條，焊機為 BX1-500 焊機。 6 出現問題及解決方案 (1) 鋼護筒的分節(jié)制造應為整根護筒卷制成型后從分節(jié)處 切斷，但加工廠在切斷后處理對接坡口時破壞了原始切口， 且未 對所有護筒進行試拼，導致現場按加工廠所做對接標記接高時， 頂、底節(jié)護筒間存在折角，且有大多數護筒接口處嚴重錯臺。針 對上述問題， 現場通過調整頂節(jié)護筒垂直度滿足要求， 并協(xié)調底 節(jié)護筒，使頂、底節(jié)間不致存在較大折角后，重新修整對接處切 口，調整錯臺，再固定焊接。 (2) 從鋼護筒施工情況得知，

7、在護筒下沉至底標高-16.0m -18.0m 時，護筒極易發(fā)生偏位和傾斜，該位置正好處于底節(jié)護 筒振沉完畢的標高， 因護筒對接施焊時間較長， 護筒周圍土質受 劇烈擾動后又重新固結， 土中應力發(fā)生變化， 加之護筒對接存在 折角，因此在頂節(jié)護筒對接完成后再次開錘施振容易導致護筒姿 態(tài)的變化。故要注意施振方式，施振、停錘交替進行，并根據測 量數據調整四周限位。 (3) 螺旋頂頂桿前端與護筒接觸面為一直徑10c m圓盤，由 于導向裝置的定位精度及螺旋頂限位裝置的加工精度影響， 護筒 壁只能與圓盤一側接觸。 在鋼護筒振沉過程中， 會帶動螺旋頂轉 動，產生的扭矩使鎖死裝置失效， 定位精度無法保證。 后經討

8、論， 在護筒初始吊裝、對位階段用螺旋頂調整其姿態(tài)，滿足要求后， 在限位裝置旁焊接雙肢 20 號槽鋼代替螺旋頂頂緊護筒進行限 位，將螺旋頂旋松不接觸護筒，經優(yōu)化后，解決了由于螺旋頂自 身弊病形成的對護筒無法有效限位的問題。 （ 4）前 30 根鋼護筒制作時，底節(jié)護筒頂口、頂節(jié)護筒底口 均開30坡口，鈍邊為24mm但工廠制作時，未保留鈍邊，坡 口處形成刀刃狀，在頂節(jié)護筒對位時刃邊容易卷邊、打滑，對接 困難。后對加工制作提出新的要求，在底節(jié)頂口不開坡口，頂節(jié) 底口開45坡口，鈍邊為4mm優(yōu)化后護筒對接更加快捷，且減 少了焊接工作量，可節(jié)約時間約 2 小時。 7 結語 大直徑鉆孔樁鋼護筒是鉆孔灌注樁施工的前提和保證， 鋼護 筒的施工質量直接影響著鉆孔施工的安全、 質量和工期。 隨著大 跨度橋梁施工技術的發(fā)展， 大孔徑樁基礎已廣泛的應用于橋梁施 工中，結合銅陵長江公鐵大橋鉆孔樁鋼護筒的施工， 筆者認為以 下幾點值得注意： （1）嚴格控制鋼護筒的加工精度，特別是對接位置的吻合 程度，護筒的對接線形是鉆孔施工順利進行的保證。 （2）底節(jié)護筒沉入的平面位置和垂直度偏差決定了整根護 筒的施工質量， 必須嚴格控制護筒自重入土時的姿態(tài)， 不滿足控 制標準要求時應立即拔出重新調整。 （