钻孔灌注桩钢护筒施工方案

（

沈海复线宁德漳湾镇至连江浦口高速公路

（宁德段）A1合同段

钢护筒施工方案

）

编 制： 复 核：

%

审 批：

中铁航空港集团沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路

A1项目经理部 二零一三年十月

钢护筒施工方案

一、工程概况

本标段王坑特大桥4#墩~70#台桩基础设计有永久性钢护筒，桩长26m～66m不等，桩径以Ф、Ф、Ф、Ф为主。钻孔灌注永久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，壁厚分别为8mm、10mm、12mm，其内径为d+20cm，钢护筒顶标高以现场实际测量为准。

；

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：

王坑桥钢护筒的主要结构参数及工程量表 K11+王坑特大桥桩基统计表（左/右幅）

[ 桩数 桩长 桩基钢护筒长度 （根） 右 左 40 46 50 45 右 ,墩台号 设计桩径 设计桩顶标高 《设计桩底标高 左 左 17 14 右 17 14 8根 8根 8根 8根 8根 左 右 左 {右 2 、 2 2 2 -38 -38 4#墩 5#墩 ） 6#墩 7#墩 \"40 46 < 50 45 . < 8#墩

9#墩 \\2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 > 41 50 50 53 53 60 60 60 62 41 ^ 8 14 12 8 14 12 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ！ 10#墩 41 50 [ 11#墩 2 / 2 12#墩 13#墩 2 \\ 2 14#墩 15#墩 2 ~2 （ — 50 53 \\ 《 2 % 16#墩 17#墩 2 ： 2 18#墩 19#墩 2 . 2 20#墩 21#墩 2 # ￥ [ 53 . 【 、2 2 [ 2 -58 -58 22#墩 60 60 { 60 62 》 23#墩 2 ： 2 24#墩 25#墩 2 ~ ;

2 26#墩 27#墩 2 | 2 28#墩 29#墩 ） 30#墩 31#墩 $ 32#墩 33#墩 》 34#墩 35#墩 … 36#墩 37#墩 | 38#墩 2 2 2 2 2 2 2 2 ` 66 62 61 59 67 61 71 , 20 20 15 18 20 20 15 18 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ） ： 66 ? 62 61 . 59 ， 67 ~ 61 61 \\ { ; 。 （ -59 -61 》 -59 -59 39#墩 2 [2 ) 2 40#墩 41#墩 2 · 42#墩 43#墩

52 》 . 、 < 44#墩 45#墩 — 46#墩 47#墩 … 48#墩 49#墩 : 50#墩 51#墩 , 52#墩 53#墩 ： #墩 55#墩 】 56#墩 57#墩 ? 58#墩 59#墩 … 60#墩 61#墩

57 60 62 60 59 62 60 62 63 · 16 18 16 18 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ] ~ 57 》 ！ ！ 60 62 、 60 ( 59 62 : ) [ 、 ' -61 -61 ` | 60 。 62 63 … — 2 2 2 ~ 62#墩 63#墩 ！ #墩 65#墩 · 66#墩 67#墩 * 68#墩 48 39 36 26 - 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 8根 — 】 》 55 48 ？ 41 38 { 28 （ | 69#墩 2 { 70#台

三、钢护筒结构设计 、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1.5m、1.8m、2.0m和2.2m。

{

采用壁厚8mm、10mm和12mm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、底端和接头处采用同钢护筒厚度相同的钢板进行加强，加强长度为500mm；钢护筒顶部和底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， 、导向架设计与制作

Ⅰ大样（内径）Ⅰ

3.2.1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。

3.2.2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直 入土下沉。 、导向架安装固定

3.3.1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。

3.3.2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。

~

3.3.3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。

I25ⅡⅡ5.50(平台顶)I25I12I25I32I125.50(平台顶)ⅠI12I32ⅠI12φ600mm钢管I12I250.50(导向架底)0.50(导向架底)钢护筒Ⅰ-ⅠⅡ-Ⅱ

!

、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

图4吊点位置示意图 两端吊耳 顶部吊环 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） 、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。

;

！

四、钢护筒的施工

钢护筒作业选择有经验的专业施工队伍。单节钢护筒最大长度取10m。 、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。 、钢护筒分节方案（如表2所示）

{

、首节钢护筒沉放 4.3.1首节护筒沉入

4.3.1.1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 K11+王坑特大桥钢护筒分节表

\" 第三节 第一节 第二桩基钢护筒长度 节 桩数（根） 墩台号

4#墩 5#墩 6#墩 7#墩 8#墩 : 9#墩 10#墩 11#墩 12#墩 13#墩 14#墩 15#墩 16#墩 % 17#墩 18#墩 19#墩 20#墩

! ） 、左 > 右 ； 17 14 8 , 8根 8根 8根 & 10 10 10 10 % 10 0 7 4 0 0 —17 14 8 、 8根 8根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ？ 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ~ 8 10 10 10 10 % 10 0 0 0 4 2 / 14 12 14 12 10 21#墩 22#墩 23#墩 24#墩 ] 25#墩 26#墩 27#墩 28#墩 29#墩 30#墩 31#墩 32#墩 。 33#墩 34#墩 35#墩 36#墩 37#墩 38#墩 ^ 10 10 10 10 10 10 ; 10 10 10 |$ ; 4根 4根 | 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 ， 20 ） 20 ( 20 》 . 10 10 10 10 10 10 10 | 10 10 10 10 10 # 20 } 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 10 10 10

39#墩 40#墩 < 41#墩 42#墩 43#墩 44#墩 45#墩 46#墩 47#墩 48#墩 》 49#墩 50#墩 51#墩 52#墩 53#墩 #墩 55#墩 56#墩 - > 10 10 10 10 - 10 5 8 % . 15 18 。 15 18 ^ 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 < 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 》 4根 4根 4根 … 10 10 10 10 10 10 10 （ 10 10 6 } 16 … 16 \" 10 10 10 10 10 10

57#墩 58#墩 59#墩 60#墩 61#墩 62#墩 63#墩 #墩 65#墩 66#墩 67#墩 68#墩 69#墩 70#台 ~ 10 ` 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 8．2 ' 、 18 18 : 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 4根 8根 8 10 10 10 10 0

4.3.1.2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。

4.3.1.3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原地面。 4.3.2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。 4.3.3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。 4.3.4、第二节钢护筒沉放

1吊装第二节钢护筒，焊接第二节护筒。

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。

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。

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。 4.3.5、钢护筒施工质量控制

1钢护筒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。

2先将第一节钢护筒放到平台上，并确认好缆绳的起吊方式。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。

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地面并入土。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。

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

项次 1 2 3

4.3.6、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

常遇问产生原因 题 护筒达振动锤大小与护筒的形更换合适的振动锤 不到设状、断面和地层不匹配； 计标高锤垫选择不当，打击能量更换合适的锤垫 或打设损失太大；

检查项目 中心位置(mm) 钢护筒倾斜度 钢护筒底高程(m) 规定值或允许偏差 50 1% 不高于设计标高 检查方法和频率 用全站仪检查 检查记录 查记录 防治措施及处理方法 困难 遇地下障碍物或护筒侧摩阻力很大或土的密度很高清除障碍物；更换合适的振动锤 或桩距过小； 起吊时破损 修复或更换 护筒破打设时遇地下障碍物使护原则上更换，但如在打设结束时护筒破损 筒破损 顶端破遇地下障碍物过打 损 打设过钢护筒架立不正 及时调正 补强 损度低，综合判断后确定是否更换。 程偏心导向架与钢护筒接触不良 使两者接触面平整 或垂直度偏移遇横向障碍物 过大 承载力实际的底端持力层比原勘继续施打，打进桩端持力层 不够 夹 渣 焊条运行速度太慢 焊缝间隔狭窄 焊接速度太快或太慢 未 焊 焊接电流低 透 焊角度或目标位置不合适 确保焊接质量 稍增大电流，保持焊渣不先行的速度 查评定的深 焊渣未完全清除就焊 应将前层的焊渣完全清除 障碍物不深时，可挖除回填后再打

焊渣未完全清除就焊 夹 渣 焊条运行速度太慢 接头处混入水分、杂物 应将前层的焊渣完全清除 稍增大电流，保持焊渣不先行的速度 焊接前清扫坡口，将水分、泥土、油脂、垃圾、铁锈等彻底除掉 热影响区硬化脆化，或焊焊接前进行预热，平时好好保管，用时裂 纹 线吸湿 焊条、焊丝受潮状态下干燥后使用 使用 4.3.7、安全注意事项

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。 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。

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。

4应加强机械设备安全保障措施，并做好人员及机械的避风措施；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。

5施工期间应有安全员现场负责安全。

将焊线再干燥