双钢护筒在濠江路桥梁桩基施工中的应用

胡鑫，彭伟

（中交城市投资控股有限公司，广东 广州 510623）

双钢护筒在濠江路桥梁桩基施工中的应用

胡鑫，彭伟

（中交城市投资控股有限公司，广东 广州 510623）

珠海横琴桥址软基较厚，淤泥现流塑态，桥梁桩基施工过程中存在缩颈等不良现象。为解决桩基高质量成桩、提高桩基耐久性，以及降低造价三大因素出发，提出采用双钢护筒进行施工。

桩基础；双钢护筒；施工

1 工程概况

濠江路位于珠海市横琴新区横琴岛，为珠海市横琴新区市政基础设施非示范段主、次干路市政道路工程。设中小桥共15座，除1号桥采用3 ×27 m预制小箱桥外，其余均为1×18 m预制空心板桥，大部分桥梁位于道路平交口附近，桥梁宽度30～66 m，梁桩基数量较多，D130 cm桩基466根，D160 cm桩基10根。

该工程项目所在场区在勘探深度范围内揭露的地层自上而下为：人工填筑土，第四系海陆交互相沉积淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土、粗砂及砾砂、粘土，燕山期花岗岩残积砂质黏性土，下伏基岩为燕山期花岗岩风化带。不良地基主要是淤泥及淤泥质黏土层，其中淤泥层厚13.50～33.50 m，平均厚度22.82 m；淤泥质黏土层厚1.80～13.80 m，平均厚度8.42 m。淤泥与淤泥质黏土层描述如下：

（1）淤泥：深灰、灰黑色，呈饱和、流塑状态。含少量有机质，有滑腻感，有泥臭味，局部夹有淤泥质粘土，少量贝壳碎片，以及较多的石英砂粒，平均厚度22.82 m。

（2）淤泥质黏土：深灰、灰黑色，呈饱和、流塑～软塑状态。由黏性土组成，局部含较多贝壳及中粗砂，略具臭味，平均厚度8.42 m。

2 问题的提出

该项目桥位处软基发育，淤泥深度普遍在20～40 m，为确保钻孔桩成孔质量，保证施工工期，桥梁桩基施工时考虑采用钢护筒跟进，一般桩基施工时采用钢护筒穿透淤泥层进入不透水黏土层不小于2 m。由于该项目淤泥深度普通较厚，桩基较多，若全部采用钢护筒跟进施工，且钢护筒作为永久性设施，造成工程造价昂贵，故钢护筒的设置需要结合实际情况而设置，同时需要降低造价。

3 实施方案

结合桥位软基处理及淤泥深度情况，方案如下：

对于15号桥，由于未进行软基处理，考虑全护筒跟进施工，同时结合岛上实际施工经验，20 m及以下的钢护筒可振动拔出，该桥的钢护筒考虑重复利用，多次摊销。对于经过软基处理的桥梁，按不同的淤泥厚度进行区分，6号～14号桥桥位处淤泥厚度小于30 m，重点考虑泥浆护壁的效果；1号～5号桥桥位处淤泥厚度在30 m以上，为保证成桩质量，避免出现塌孔、缩颈的现象，降低施工难度，同时有效控制工期，考虑采用钢护筒穿过淤泥层。

常规的单层护筒，在桩基混凝土凝结后，混凝土与钢护筒之间已产生较强的粘结力，导致钢护筒无法拔出。为降低工程造价，提高钢护筒的利用效率，参考国内类似工程的经验，考虑设置双层钢护筒。具体原理为：先用大钢护筒进行常规性的护壁保水头成孔，成孔结束后，小钢护筒随钢筋笼下放到位后，在小钢护筒内灌注桩基混凝土，灌注的混凝土与大钢护筒隔离，待灌注的混凝土终凝形成一定强度后拔出大钢护筒回收再利用。小钢护筒用料上较薄，只要小护筒能够承受混凝土的侧压力而不破裂，就可以保证成桩质量、回收大护筒。

D130 cm桩基的内侧小钢护筒采用δ3 mm的钢板，内钢护筒直径较桩基直径大5 cm，即直径D135 cm；外侧大钢护筒采用δ12 mm的钢板，外钢护筒直径采用D170 cm。

施工次序为：施工放样—振动下沉外钢护筒—冲孔—终孔—内钢护筒吊放—钢筋笼吊放—灌注混凝土—拔除外钢护筒。其施工工艺，如图1所示。

图1 内外钢护筒吊装及焊接施工工艺图

其中值得注意的是拔除外钢护筒相对比较容易，完成混凝土灌注2 h左右后进行拔除外钢护筒。

3.1 外钢护筒沉管施工

由于外钢护筒长度较长，一次性将外钢护筒沉管至指定长度存在较大困难。因此钻孔桩位放样后，做好十字引桩，采用25 t汽车吊辅助90 kW振动锤先将2节6 m外钢护筒上节打压入土层中，再进行钻机就位冲击成孔，待冲孔深度到达外钢护筒底标高位置后再下沉第三节钢护筒。重复上述两个步骤，直至外钢护筒沉管达到设计长度。

各节钢护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除焊外，还需在接缝处焊接100 mm宽、厚度δ=10 mm的加强钢带，以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个护筒的竖向壁成一直线。

3.2 内钢护筒沉管施工

内钢护筒在桩基终孔一次清孔完成后采用25 t汽车吊下放。在内钢护筒近上端300 mm的位置均匀切割3个50 mm的吊装圆孔作为吊点。

最底节内钢护筒底端缠绕双层200 mm宽麻绳作为端头封堵，麻绳缠绕紧密、无松动。

两节内钢护筒连接焊口满焊，并在接缝处焊接100 mm宽、厚度δ=5 mm的加强钢带。另由于内钢护筒厚度较薄，焊接质量不易保证，因此在内钢护筒钢带外侧对称焊接4根30 cm的16钢筋作为绑条，以增强两根内钢护筒之间的连接。内钢护筒下放完成后进行钢筋笼下放施工。

4 实施要点

（1）钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还需在接缝处焊加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求，振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动。

（2）外钢护筒顶面应高出地面30～50 cm，可以起到以下几点作用：a.方便测量护筒标高；b.保护孔口，以及防止地面石块掉入孔内；c.保持泥浆水位（压力），防止坍孔；d.桩顶标高控制依据之一；e.防止钻孔过程中的沉渣回流；f.便于内钢护筒沉管时与外钢护筒进行固定。

（3）在外钢护筒沉管过程中，振动锤必须平稳、牢固地焊在钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，保证钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

（4）在起重指挥人员的指挥下，完成钢护筒的挂钩作业后，起重指挥应组织司机进行起重机的检查、注油、空转和必要时的试吊。在确定吊装作业区内没有其它人员停留后，指挥人员正确运用手势指挥，组织起重机司机吊升钢护筒，到达一定高度时竖直。当钢护筒完全竖直后，立即校正就位并下放桩基桩位上。

（5）内钢护筒厚度3 mm，外钢护筒厚度12 mm。内钢护筒一次摊销计算，外钢护筒按重复利用，多次摊销计量，方式由甲方及监理现场具体确定摊销次数。因此外钢护筒在焊接、切割和拔出的过程中加强保护，以便增加周转次数，减少施工成本。

（6）外钢护筒要求至少混凝土达到初凝强度后拔除。

5 提高桩基成桩质量

经过检测中心对冲击钻孔钢护筒灌注桩进行静载试验和动测检验，桩静载试验结果表明，单桩承载能力均满足施工图纸设计要求，动测检验结果合格率达到100%，有效地解决了地下因存在海水系，而对成桩质量产生的影响，从而为后续近海区施工灌注桩提供有效的参考，缩短工期，取得良好的社会经济效益，具有推广应用价值。

6 提高桩基耐久性

该项工程处于潮汐作用明显的特殊海洋环境，为保证结构质量，提高结构耐久性，采用钢护筒作为附加耐久性防腐措施，减少氯盐环境对混凝土结构的影响，并考虑潮汐的局部冲刷作用。桩基施工中将钢护筒与桩、承台钢筋连接，此时钢护筒与桩、承台等组成腐蚀电池的阴阳两极，可对桩和承台内的钢筋起到阴极保护作用。

Q235钢板在海洋环境中，在水位变动区及水下区的年单面腐蚀速率为0.12～0.20 mm/a，3 mm厚内钢护筒可保护灌注桩20 a左右。同时注意钢护筒应打设至淤泥层底部以下至黏土层。即内钢护筒保护桩基20 a，是对桩基耐久性年限的一个增加。

7 采用双钢护筒实施的成本分析

根据该项目的实际情况，钢护筒长度均在30 m以上。如按常规做法，采用单层钢护筒进行跟进，钢护筒直径较灌注桩直径大20 cm，根据护筒侧压力及打设需要，D130 cm灌注桩钢护筒直径D150 cm，需采用δ12 mm的钢板。由于混凝土与钢护筒之间已产生较强的粘结力，大于20 m的护筒，从横琴岛上的工程项目具体经验看，估计没有一条钢护筒可以回收利用。这么下来整个濠江路桥梁桩基钢护筒理论用量将达到6 000 t。采用双钢护筒进行桩基施工跟进方式，外钢护筒基本可以在整个项目上循环使用，多次摊销，结合实际情况，每座桥1条外钢护筒可满足循环利用的要求，内钢护筒则参与提高桩基耐久性的一个措施，这么下来整个濠江路桥梁桩基钢护筒理论用量仅达到1 650 t。

采用双钢护筒方案无疑大大节省了钢用量，虽然插拔护筒存在一定的机械台班费用等，但造价显然可以大大地节省。

8 结 语

在近海地区的桥梁桩基施工中，如存在较厚流塑状态淤泥层时，采用双钢护筒进行桩基施工跟进，无疑具备提高桩基成桩质量，能起到加快施工进度，内钢护筒保留在桩基中提高了桩基耐久性；由于解决了护筒的循环利用问题，无疑降低了造价。

重庆主城又一条隧道年内通车 照母山几分钟到新牌坊

郁郁葱葱的照母山，东西纵横，让附近片区的居民喜忧参半。喜的是它自然苍翠，忧的是它造成出行不便。照母山腹地正在修建的隧道与星光大道及北延线连通后，将让照母山片区和新牌坊片区几分钟之内就能够“亲密接触”。

2016年3 月开工的重庆照母山隧道段主体工程目前大部分已经完成，今年10月将全部完工，有望年内实现通车。

照母山隧道为双向6车道，是城市主干道，也是距离主城核心区最近的新建城市隧道。照母山隧道左线长685 m，右线长673 m，隧道净高5 m，为分离式双洞单向3车道隧道，贯通后，住在照母山以北片区的市民到财富中心、新牌坊可以不用经过人和立交、大竹林，穿过隧道就能到达，路上所花的时间将由原来的半个小时左右缩短为5 min以内。一条隧道将照母山附近片区的宁静与繁华瞬间切换。

U445

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1009-7716（2017）03-0174-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.047

2016-12-31

胡鑫（1982-），男，湖南衡阳人，工程师，从事工程管理工作。