大直徑鉆孔樁鋼護(hù)筒施工技術(shù)

1、大直徑鉆孔樁鋼護(hù)筒施工技術(shù) 1 工程概況 銅陵長(zhǎng)江公鐵大橋?yàn)楹细ｈF路跨越長(zhǎng)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(chǔ)采用55根 2.8m大直徑鉆孔灌 注樁，樁底標(biāo)高-102.0m，樁長(zhǎng)101m鉆孔樁鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)采用材 質(zhì)為Q235B外徑3.1m、壁厚22mnH勺鋼板制作，護(hù)筒底標(biāo)高 -28.0m。 2 地質(zhì)條件 4#主塔墩位于長(zhǎng)江南岸岸坡， 鋼護(hù)筒入土范圍內(nèi)勺覆蓋層以 黏性土為主，其下為細(xì)圓礫土層。地質(zhì)情況如表 1 所示： 表1 3 鋼護(hù)筒制造、運(yùn)輸及吊裝 鋼護(hù)筒為螺旋鋼管，單根長(zhǎng)度 40.4m，考慮現(xiàn)場(chǎng)起

2、重設(shè)備起 吊能力和起吊高度勺限制， 鋼護(hù)筒分兩節(jié)制造， 底節(jié)長(zhǎng)度 23.0m， 頂節(jié)長(zhǎng)度17.4m,分別在護(hù)筒頂、底口采用 12mm勺鋼板加強(qiáng)， 加強(qiáng)箍高度為50cm鋼護(hù)筒振沉?xí)r頂標(biāo)高按+12.4m控制。 鋼護(hù)筒采用船舶平放運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。 150t 全回轉(zhuǎn)浮吊起吊到 4# 墩鉆孔平臺(tái)，由設(shè)置在鉆孔平臺(tái)上勺 100t 龍門吊機(jī)完成翻身。 起吊翻身時(shí)龍門吊機(jī)大小鉤協(xié)調(diào)作業(yè)，護(hù)筒懸空翻轉(zhuǎn)90后， 垂直定位。 4 鋼護(hù)筒定位 鋼護(hù)筒采用全站儀坐標(biāo)放樣法確定樁位。 施工過程中的定位 主要依靠導(dǎo)向裝置上下平面的限位使之平面位置、 垂直度保持在 設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi)， 并利用測(cè)量?jī)x器在振沉過程中進(jìn)行全程監(jiān) 控。

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

4、護(hù)筒偏位、垂直度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。 5 鋼護(hù)筒振沉 5-1 振沉設(shè)備 兩臺(tái)APE400B夜壓振動(dòng)打樁錘并聯(lián)作為沉樁設(shè)備振沉鋼護(hù) 筒，激振力可達(dá) 640t 5-2 鋼護(hù)筒振沉 底節(jié)鋼護(hù)筒通過導(dǎo)向限位裝置上的螺旋頂調(diào)整好平面位置 和垂直度后，鎖死螺旋頂，龍門吊機(jī)落鉤，待鋼護(hù)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(dòng)錘。檢查各液壓夾持器夾緊后，吊機(jī)帶勁徐徐落鉤，護(hù)筒在錘 自重壓力作用下下沉穩(wěn)定（壓錘后護(hù)筒下沉約5m，吊機(jī)松鉤， 開啟振動(dòng)錘， 先進(jìn)行點(diǎn)振， 利用限位裝置調(diào)整護(hù)筒偏位和垂直度， 再開錘施振510s，停錘檢查護(hù)筒姿態(tài)。開錘、停錘交替進(jìn)行， 直至底節(jié)鋼護(hù)筒頂面至導(dǎo)向

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

6、保護(hù)焊焊絲材質(zhì)： JQ-YJ501 -1、1.2mm 焊接設(shè)備：FR-500AN C02氣體保護(hù)焊電 焊機(jī)。電弧焊采用 502 焊條，焊機(jī)為 BX1-500 焊機(jī)。 6 出現(xiàn)問題及解決方案 (1) 鋼護(hù)筒的分節(jié)制造應(yīng)為整根護(hù)筒卷制成型后從分節(jié)處 切斷，但加工廠在切斷后處理對(duì)接坡口時(shí)破壞了原始切口， 且未 對(duì)所有護(hù)筒進(jìn)行試拼，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)按加工廠所做對(duì)接標(biāo)記接高時(shí)， 頂、底節(jié)護(hù)筒間存在折角，且有大多數(shù)護(hù)筒接口處嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)。針 對(duì)上述問題， 現(xiàn)場(chǎng)通過調(diào)整頂節(jié)護(hù)筒垂直度滿足要求， 并協(xié)調(diào)底 節(jié)護(hù)筒，使頂、底節(jié)間不致存在較大折角后，重新修整對(duì)接處切 口，調(diào)整錯(cuò)臺(tái)，再固定焊接。 (2) 從鋼護(hù)筒施工情況得知，

7、在護(hù)筒下沉至底標(biāo)高-16.0m -18.0m 時(shí)，護(hù)筒極易發(fā)生偏位和傾斜，該位置正好處于底節(jié)護(hù) 筒振沉完畢的標(biāo)高， 因護(hù)筒對(duì)接施焊時(shí)間較長(zhǎng)， 護(hù)筒周圍土質(zhì)受 劇烈擾動(dòng)后又重新固結(jié)， 土中應(yīng)力發(fā)生變化， 加之護(hù)筒對(duì)接存在 折角，因此在頂節(jié)護(hù)筒對(duì)接完成后再次開錘施振容易導(dǎo)致護(hù)筒姿 態(tài)的變化。故要注意施振方式，施振、停錘交替進(jìn)行，并根據(jù)測(cè) 量數(shù)據(jù)調(diào)整四周限位。 (3) 螺旋頂頂桿前端與護(hù)筒接觸面為一直徑10c m圓盤，由 于導(dǎo)向裝置的定位精度及螺旋頂限位裝置的加工精度影響， 護(hù)筒 壁只能與圓盤一側(cè)接觸。 在鋼護(hù)筒振沉過程中， 會(huì)帶動(dòng)螺旋頂轉(zhuǎn) 動(dòng)，產(chǎn)生的扭矩使鎖死裝置失效， 定位精度無法保證。 后經(jīng)討

8、論， 在護(hù)筒初始吊裝、對(duì)位階段用螺旋頂調(diào)整其姿態(tài)，滿足要求后， 在限位裝置旁焊接雙肢 20 號(hào)槽鋼代替螺旋頂頂緊護(hù)筒進(jìn)行限 位，將螺旋頂旋松不接觸護(hù)筒，經(jīng)優(yōu)化后，解決了由于螺旋頂自 身弊病形成的對(duì)護(hù)筒無法有效限位的問題。 （ 4）前 30 根鋼護(hù)筒制作時(shí)，底節(jié)護(hù)筒頂口、頂節(jié)護(hù)筒底口 均開30坡口，鈍邊為24mm但工廠制作時(shí)，未保留鈍邊，坡 口處形成刀刃狀，在頂節(jié)護(hù)筒對(duì)位時(shí)刃邊容易卷邊、打滑，對(duì)接 困難。后對(duì)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(hù)筒對(duì)接更加快捷，且減 少了焊接工作量，可節(jié)約時(shí)間約 2 小時(shí)。 7 結(jié)語 大直徑鉆孔樁鋼護(hù)筒是鉆孔灌注樁施工的前提和保證， 鋼護(hù) 筒的施工質(zhì)量直接影響著鉆孔施工的安全、 質(zhì)量和工期。 隨著大 跨度橋梁施工技術(shù)的發(fā)展， 大孔徑樁基礎(chǔ)已廣泛的應(yīng)用于橋梁施 工中，結(jié)合銅陵長(zhǎng)江公鐵大橋鉆孔樁鋼護(hù)筒的施工， 筆者認(rèn)為以 下幾點(diǎn)值得注意： （1）嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的加工精度，特別是對(duì)接位置的吻合 程度，護(hù)筒的對(duì)接線形是鉆孔施工順利進(jìn)行的保證。 （2）底節(jié)護(hù)筒沉入的平面位置和垂直度偏差決定了整根護(hù) 筒的施工質(zhì)量， 必須嚴(yán)格控制護(hù)筒自重入土?xí)r的姿態(tài)， 不滿足控 制標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)立即拔出重新調(diào)整。 （