邻近地下结构物长大钢护筒精确埋设施工工艺

邻近地下结构物长大钢护筒精确埋设施工工艺

梁桥袁鹏

（中铁四局集团第二工程有限公司，江苏，苏州，215100）

【摘要】在浙江一带地下上部土层多为淤泥质分沙土、分沙土，为了确保桩基施工时对桩身的保护多采用≥10m的护筒经行埋设。而长护筒埋设过程中经常会遇到护筒附近有地下结构物或管线等情况。在保证对地下结构物或管线不产生不利影响的情况下，又要保证护筒埋设的质量。从杭州目前已开通的几条城市快速路的桥梁工程桩基施工的过程来看，并没有较好的办法。在本工程中，在主墩正下方地下暗渠无法废除的情况下，从护筒埋设方法的改进着手，以求避免对地下暗渠结构产生不利影响。

【关键词】长钢护筒；改进；施工方案；施工工艺

1．概述

杭州市秋石快速路为杭州市“三纵五横”快速路网系统中重要的一纵；三期工程三标段全长2265.624m；主要工程内容为路线范围内主线高架桥梁、地面道路及排水工程。根据设计及实际调查情况，本工程在秋涛路中央绿化带中存在雨水混凝土方渠(2800×2300mm)，对中间墩柱的布置影响较大。暗渠距离拟施工SZ02～SZ36#墩桩基距离较近，仅有0.3m～0.5m间距，并且位于拟施工的承台范围内，覆土2.3～2.8m之间，承台高2.5m，埋置深度1.0m左右，暗渠伸入承台0.8m，与承台位置冲突。雨水暗渠段桩基施工，设计采用2.2cm厚钢护筒跟进至暗渠底≥5d以上（不拔除）。护筒直径1.6m,长度＞11m，顶端高出地面0.3m。钻孔桩承台与暗渠位置关系如图1所示：

图1钻孔桩承台与暗渠关系

2．护筒埋设方法的确定

规范要求桩位偏差≤50mm，护筒倾斜度要求≤1%。按照传统方法埋护筒，由于护筒长达11米，高度大，不宜垂直下沉，切入土层后摩擦力过大。埋设完成后经复测后发现偏差达到150～250mm，护筒倾斜度＞1%，不符合规范要求。

管段内雨水暗渠为砖混结构（据调查为此暗渠为1991年修建，至今22年），护筒埋设偏差较大时，很容易对暗渠产生扰动，造成破坏。而此暗渠为杭州市主干道上唯一的排水渠道，如被破坏将造成非常严重的后果。

在考虑现场及工期要求的情况下对比了传统埋设、对接埋设、搓管机埋设等方法后最终决定采用护筒跟进埋设的方法。

3．施工方案

护筒埋设时先对直径为1.7米，长4.5米大护筒经行传统方法埋设，然后在护筒内部加入泥浆比重为1.3~1.4的泥浆后进行钻进，钻进至10~11米时停止钻进，用吊车将直径为1.6米，长11米小护筒经行埋设（如图2所示）。在小护筒埋设好后，再用吊车将大护筒拔出，然后再将周围土夯实微调护筒。该方案，可实施行强，能有效减小小护筒于土层的摩擦力，埋设周期大大缩短，护筒定位准确。

图2钢护筒准备安装

4．施工工艺

1、大护筒埋设准备工作

施工过程中注意对暗渠的保护：

①桩基施工前，详细摸排暗渠具体位置，挖除管顶上方现有土层，然后埋置钢护筒（即采用钢护筒跟进工艺）。上层土方采用挖机配合人工进行施工，管顶上部1m范围内严禁采用挖机开挖，必须采用人工挖除，并予以标注。

②在施工前及时通知暗渠产权单位，在其落实专人进行现场指导下方可进行施工。在施工过程中，落实专人指挥、专人监控，以确保管线的运营安全。

③提前调至比重为1.3~1.4的泥浆，存放在泥浆池或泥浆箱内，以备大护筒埋设后的钻进过程中使用。

2、进行大护筒埋设

先用旋挖钻挖设直径为1.8m，深1.5米的土坑，然后吊车将大护筒吊装就位。通过旋挖钻自身大臂及钻杆对大护筒进行垂直静压，期间不停的通过护桩对大护筒进行桩位控制。

3、大护筒埋设后的定位

当大护筒埋设完成后，立即对大护筒周围缝隙进行分层回填粘土并进行夯实，防止大护筒偏位及钻进过程中的下沉。夯填时要防止护筒倾斜。

4、钻进过程中泥浆调配

在大护筒埋设完成后的钻进过程中，用泥浆泵讲提前准备好的比重为1.3~1.4的泥浆抽进钢护筒内，钻进期间不断量测泥浆比重。控制泥浆比重以防塌孔对暗渠产生不利影响。

5、进行小护筒埋设

待钻进至10~11m时，钻机停钻，用吊车将长护筒吊装至大护筒内部，通过旋挖钻自身大臂及钻杆对大护筒进行垂直静压，期间不停的通过护桩对大护筒进行桩位控制。

6、大护筒拔出后小护筒固定

当小护筒埋设完成后，用吊车将大护筒拔出后。立即对小护筒周围缝隙进行分层回填粘土并进行夯实，防止小护筒偏位及钻进过程中的下沉。夯填时要防止护筒倾斜。

7、大型机械配合过程的防护

施工前确定场地大小和所选用机械，施工期间防护员到位，“一机一人”专人防护，若有异常按照应急预案采取应急措施，确保不发生安全事故。

5．结论

城区公路桥梁建设过程中总会面临着这样或那样的底下结构物，在桩基靠近结构物且无法变更设计的情况下。为保证不对地下结构物产生不利影响显得尤为重要。从本工程的效果来看，护筒跟进埋设方法在桩基临近地下结构物时可大大的避免对地下结构物产生不利影响，且又能保证桩身质量及工期要求。可为今后的城市桥梁的设计和施工积累宝贵的经验。

参考文献：

[1]城市桥梁设计规范.CJJ11-2011[S].中国建筑工业出版社,中华人民共和国交通部,2011.

[2]公路桥涵设计通用规范.JTGD60-2004[S].人民交通出版社,中华人民共和国交通部,2004.

[3]公路桥涵施工技术规范.JTG/TF50-2011[S].人民交通出版社,中华人民共和国交通部,2011.

[4]公路桥涵地基与基础设计规范.JTGD63-2007[S].人民交通出版社,中华人民共和国交通部,2007.

[5]范立础.桥梁工程[M].人民交通出版社,范立础,1987.

[6]金宝桢.结构力学[M].人民教育出版社,金宝桢,1979.

[7]闫光杰.结构设计原理[M].清华大学出版社,闫光杰,2010.