全护筒旋挖灌注桩施工技术的应用

全护筒旋挖灌注桩施工技术的应用

毕宇

中铁七局集团 西安铁路工程有限公司 陕西省西安市 710000

摘 要：在项目施工中由于地质条件的复杂性，旋挖灌注桩施工技术会受到地质条件的制约无法进行，全护筒的使用能加强旋挖灌注桩施工技术对多种地质条件的适应性。本文对全护筒旋挖灌注桩施工技术情况和常见问题进行分析，为其在施工中的应用提供参考。

关键词：全护筒；旋挖灌注桩；施工技术

旋挖灌注桩所使用的旋挖钻机具有较大的装机功率、轴向压力等，是应用范围较广的钻机之一，搭配全护筒工艺能够增加旋挖钻机的机动灵活、施工效率、效能环保等优势，更适用于不同地质条件的项目施工，在部分特殊的地质条件和部位中，能够达到其他钻机无法达到的施工效果。

1 工艺原理

全护筒旋挖灌注桩施工技术的工艺原理在于未超过地下水位的位置开1-1.5m的孔位，通过吊车装载的液压振动锤将全长护筒埋置于孔位内，并以水平尺确保护筒保持垂直的稳定性，埋置时需要一次性埋置于护筒的标高位置，标高的设定标准要根据实际项目设置。埋置完成后将钢筋笼放入护筒内，进行混凝土浇筑操作。待浇筑完成后，由于护筒起拔后混凝土浇筑会产生下降，导致混凝土浇筑无法达到设计标高，需要再次使用液压振动锤将护筒抬起2m进行混凝土浇筑的二次补浇，补浇的实际高度需要经由现场技术人员根据实际情况和技术经验进行调整，补浇后经液压振动锤将护筒起拔完成施工。

2 全护筒制作准备

全护筒的制作标准通常采用厚度为12.7mm以及外径40吋的钢管作为临时钢护筒的制作材料，考虑到在施工中便于运输的需求性，钢管的长度以12m为宜，在施工现场针对施工需求对全护筒进行加工制作。包括针对施工项目的内桩长度、护筒与到达桩的对接深度等。对接口部分的焊接可以采用焊缝饱满的坡口焊接法，并确保钢管同心的绝对垂直度。为确保护筒的刚度需求，还可在接口处使用长宽40cm和20cm的钢板4快达到加固、增加刚度的作用。由于护筒需要经受液压振动锤的作用力，要避免护筒在经受作用力后的变形，以及在埋置、浇筑、起拔的作用力下的变形，可以在护筒的边口处进行包边处理。

3 施工工序

测量定位。测量定位关系到桩位的准确性和稳定性，关系到整体工程的质量和工作效率，需要对桩位进行准确测量定位，测量后放线定位，插钎作为桩位标识。

（2）吊车就位。钻机对于桩位的提前开孔能够确保桩位的绝对垂直度，在开口后和埋置护筒前，同样为了确保护筒埋置的准确定和垂直度，要在桩位外的垂直处，设定控制点位2处，以便操作过程中的校准。吊车在装载液压振动锤和护筒时需要保持平稳的悬垂状态，通过2处控制点位的校准测量，将护筒的圆心、垂直度与桩位一致后埋置于内。

（3）埋置护筒。吊机经过校准后就位于适当位置，需要先将液压振动锤启动至低频挡位，埋置护筒时随着埋置深度和地质作用力的增加，根据实际情况将频率逐渐增加。并在埋置过程中，保持水平尺对护筒垂直度的测量，也要保持控制定位的测量校准，避免护筒与桩位的差异产生。当护筒埋置完成后，对护筒的埋置情况进行质量验收，确保护筒的埋置符合施工需求。

（4）钻孔。当护筒准确埋置后，即可采用旋挖钻机进行钻孔，钻孔操作时要保持匀速转动的钻杆，避免转速不稳定导致取土斗土体经受挤压而产生的破坏，匀速转动能确保土体进入斗体，还需要注入适量的清水使护筒内外的压力处于平衡，有利取土的顺利进行。对于不同的土质条件可以采用不同的操作方式，如对泥层可以通过短螺旋进行取土，对砂卵石层可以通过筒钻进行取土，并在取土的时候要确保护筒内部的土质中无虚浮或松散的砂石等。对于钻出的多余的泥土要及时清理，确保施工区域的环境秩序。

（5）终孔测量。钻孔按照施工要求完成后，对钻孔深度的测量要先采用双开门桶型钻头对钻孔内进行清理，清理干净后测量孔深和孔底的沉渣。

（6）下钢筋笼。完成清孔洞和测量后，通过吊车将钢筋笼置入。

（7）下导管。置入钢筋笼后，再通过吊车将适用于浇筑需求的导管置入钢筋笼内。

（8）混凝土浇筑。将根据施工要求配置完成的混凝土通过泵车浇筑入护筒内，浇筑位置达到设计标高后停止浇筑，拔出导管。

（9）护筒起拔。护筒在起拔过程中，根据施工的实际需求进行混凝土浇筑的二次补浇，避免混凝土浇筑的沉降，使混凝土浇筑达不到需求标高。

4 关键点控制及常见问题的处理

4.1 桩位控制

桩位控制是保证全护筒旋挖灌注桩施工技术质量的关键点，控制方法可以分为两种：

桩位坐标点控制：先由施工人员对桩位进行准确测量，并对测量点位放线，最后将钢钎插入点位作为标记。

护筒控制：护筒埋置的操作较多，可能导致的偏差也较多。为确保护筒的埋置质量，需要先对护筒的的垂直度以及护筒外径与控制点位的距离情况进行测量，如此时出现偏差可以通过振动锤将护筒调整至准确位置再进行埋置。

4.2 垂直度控制

护筒的长度设计需要根据实际的项目施工需求进行设计，如护筒的长度过长，那对于垂直度的控制难度将更高，且在护筒的制作过程中，就需要确保护筒的绝对垂直，在埋置时才能对护筒的垂直度进行控制，控制方法可以分为两种：

（１）在桩位垂直点位的延长位置上设置2个控制点位，测量好护筒外壁到控制点位的距离，在埋置护筒时实时监测距离的保持情况，如有偏差及时进行调整。

（２）水平尺或地质罗盘对于护筒垂直度的测量也具有一定的良好作用，可以在埋置过程中定时、定次的进行测量，如埋置长度在15m以内时可以在每5m时测量一次，15m以后每10m测量一次等。

4.3 护筒埋置中的常见问题

由于全护筒旋挖灌注桩施工技术的优越性，常在地质条件复杂的施工环境中进行，尤其是珊瑚礁、卵砾石等土层，由于土层的稳定性差，在护筒的埋置中无法确保埋置标准和质量等，针对这些常见问题可以通过不同的措施进行处理：

（1）当地质土层质地过硬，护筒在埋置过程中无法一次性完成，而护筒露置于地面的高度小于4.5m时，旋挖钻机仍能够正常进行挖孔操作，挖孔后再对护筒进行二次埋置操作，直到护筒埋置于施工要求标高处。

（2）当地质土层质地过硬，护筒在埋置过程中无法一次性完成，而护筒露置于地面的高度大于4.5m时，旋挖钻机无法开展挖孔工作。可以先根据护筒的埋置深度制作短护筒，再将短护筒埋置桩位内进行挖孔工作，挖孔完成后可使用螺旋钻将短护筒下部的土层钻松，将短护筒起拔出后再埋置施工需求的护筒，埋置标高处后再进行挖孔操作。

（3）当地质土层质地过硬，护筒在埋置过程中无法一次性完成，护筒露置于地面的高度大于4.5m时，而底部土层也无法钻至松动，就只能使护筒埋置于无法埋置处为止。

4.4 护筒起拔困难的问题

如果在施工过程中护筒的埋置位置较深，不仅埋置时会遇到问题，在埋置后的起拔过程中也会遇到无法起拔等问题，处理措施可分为 两点：

（1）挖孔操作在项目需求深度还余2-3m处，通过吊车对振动锤的操作，对护筒进行幅度小于1m的上下松动，可根据松动效果进行3-4次，通过松动后能够降低护筒的起拔作用力，便于顺利起拔。

（2）通常在混凝土浇筑后0.5-1h左右将护筒起拔，起拔时吊车的起拔力需要保持平稳匀速，振动锤、吊具、索具等起拔设备需要确保质量和承受力能够符合护筒的起拔需求，避免由于操作水平问题或设备问题导致的护筒起拔困难。

5 结束语

全护筒旋挖灌注桩施工技术在施工中具有较为重要的地位，尤其是在部分特殊的地质条件和环境条件下，具有必不可少的技术优势。本文对全护筒旋挖灌注桩施工技术情况和常见问题进行分析，为其在施工中的应用提供参考。

参考文献：

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