钻孔灌注桩钢护筒施工方案

（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Ф1。3、Ф1。6、Ф1.8、Ф2.0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+683.18王坑特大桥桩基统计表（左/右幅）

墩台号

桩数设计桩径 设计桩顶标高 设计桩底标桩长 高 1

桩基钢护筒长度 （根) 左 右 左 4＃墩 1。3 1.3 2 5#墩 1。3 1.3 1。7 6＃墩 1.3 1。3 1.7 右 2 1.7 1.7 左 右 左 40 46 右 左 右 3。6 12。5 17 14 8根 8根 8根 8根 —38 —38 —44。-44.3 3 40 3。6 46 12。5 50 45 17 14 -48.3 -48.3 50 ——43。45 43.3 —43。3 7#墩 1.3 2 1.7 1。7 8#墩 1.3 2 1。7 1。7 8 -43.8 45。5 45。5 17。8 —17.8 8根 9＃墩 2 10＃2 墩 11＃2 墩 2 2.9 2。9 -31。8 38.1 —2 1.8 1.8 39.2 34。7 41 8。2 8。2 4根 -39。2 41 41 8.1 8.1 4根 2 1.7 1。7 -48.3 -48。3 50 —47。50 12.6 12。6 4根 12#墩 2 2 2 2 5 —47。-47.5 49。5 49。5 8 8 4根 13#墩 2 14＃2 墩 15#墩 2 2 1.8 1.8 7 -47.7 49。5 49。5 10。5 —48。10.5 4根 2 1.8 1.8 -48。2 2 —2

50 53 50 10。2 53 14 10.2 14 4根 4根 2 1。8 1。8 -51.2

51.2 —16#墩 2 17#墩 2 18#墩 2 19＃2 墩 —50。20#墩 2 21＃2 墩 22＃2 墩 —23#墩 2 24＃2 墩 25＃2 墩 26#墩 2 2 2.2 2。2 -61.3 61.3 3

2 1.8 1。8 -48.7 48.7 2 1。8 1.8 50。5 50.5 11。5 11。5 12 13。7 4根 4根 4根 -48。7 -48.7 50。5 50。5 12 —50。-50。7 52.5 52.5 13.7 7 —51。2 1。8 1。8 2 1.8 1。8 -51。2 2 2 1。9 1.9 6 —52。—52。2 2 2 5 2 2 2 -58 5 —58 53 53 14.6 14。6 4根 -50.6 52。5 52。5 15.5 15.5 4根 54.5 54。5 17。9 17.9 4根 60 60 17.1 17.1 4根 2 2.1 2。1 57.9 -57。9 60 60 19.1 19。1 4根 2 2.2 2。2 -57.8 -57.8 60 —59。2 2。2 2.2 -59。8 8 —62 60 21.2 21.2 4根 62 20。4 20.4 4根 63.5 63.5 16.9 16.9 4根 —61。—61。27#墩 2 28#墩 2 29＃1.8 1。8 2.2 墩 30#墩 1.8 1.8 2。3 2。3 -63。7 -63。7 66 31＃1.8 1。8 2。4 2。4 墩 32＃1.8 1.8 2.4 2。4 -59.6 -59.6 62 墩 33#墩 1.8 1.8 2。4 34#墩 1.8 1。8 3.1 2.4 3.1 -58。6 -58.6 61 —-55.9 55.9 —35#墩 1.8 1.8 2。4 2。4 55.1 36＃1。8 1。8 2。4 2。4 墩 37＃1。8 1.8 2.5 2。5 墩 38＃2 墩 39#墩 2 2 2 2 2 2.8 2.8 -53。7 2 —59 —59 4

2 2.2 2 2.1 2.2 8 2.1 2.2 8 64 64 20 20 23。1 21.5 20 18。1 4根 4根 4根 4根 4根 -62。4 -62。4 64。5 64.5 23。1 -62。3 -62。3 64。5 64.5 21.5 66 20 —61。-61.1 63。5 63。5 18。1 1 62 16。1 61 19.9 59 24。8 16.1 19.9 24。8 4根 4根 4根 59 -55.1 57.5 57.5 18.1 —64。6 —59 —67 64.6 -61 61.5 63.5 14。4 —58。56.5 61 14。7 61 61 15.1 67 14.7 18。1 4根 14.7 4根 14.4 4根 14。7 15.1 4根 4根 40＃2 墩 41＃2 墩 2 2.3 2.3 2 —53。2 1。7 1.7 -69。3 —71 73.5 16.2 71.8 —55.5 52 49.7 17。8 18 18。4 4根 4根 4根 15 15 4根 16.2 4根 42#墩 1。8 1。8 1.6 1。6 -52。9 -52.9 54.5 54.5 17.8 43#墩 1.8 1.8 1。6 1。6 -52.9 -52.9 54。5 54.5 18 44＃1.8 1。8 1.6 1。6 墩 45＃1。8 1。8 1.9 墩 46＃1.8 1。8 1.8 1。8 -53.7 -53.7 55。5 55。5 19.8 墩 —47#墩 1.8 1.8 1。7 48＃1.8 1。8 1。6 1。6 -55。9 -55.9 57。5 57。5 16.7 墩 —49#墩 1。8 1.8 1。6 1.6 -56.9 56.9 —50#墩 1。8 1.8 1.6 51#墩 1.8 1。8 1.6 52＃1.6 1.6 -58。4 58.4 -60.4 -60。4 62 62 17.5 60 18。3 60 60 16。7 58。5 58。5 16 1.7 55.3 3 —55。57 57 17。6 1.9 52.1 1 55.9 —9 —52。54 54 22。1 ——55。57。5 57.5 18.4 22.1 4根 19。8 4根 17。6 4根 16.7 4根 16 4根 16.7 17.5 18。3 4根 4根 4根 1。8 1.8 1.6 1。6 -58.4 -58。4 60 5

墩 53＃1。8 1.8 1.6 1。6 -56。9 墩 54#墩 1.8 1.8 1.6 1。6 -57.4 4 —55#墩 1。6 1。6 1。5 1。5 60.5 60.5 56#墩 1.6 1.6 1。5 1。5 57＃1。6 1.6 1。8 1。8 墩 58#墩 1。6 1.6 1.8 1.8 60.7 60.7 59#墩 1.6 1。6 1.8 1。8 -58.2 -58。2 60 60＃1.6 1.6 1。8 1。8 -60.2 墩 61#墩 1.6 1.6 1。9 1。9 -61.1 61.1 62＃1。6 1。6 1。8 墩 63#墩 1.6 1。6 1。8 64#墩 1。6 1.6 1。8 1.8 61.7 61.7 1.8 -48。7 —48。50。5 50.5 24。4 6

—56。58。5 58.5 19.1 9 —57。59 —62 —61 —-61.7 63.5 63。5 18。4 61.7 ——62.5 62.5 18。4 60 18.2 62 18.1 18.4 18.2 18.1 4根 4根 4根 18。4 4根 62 15。7 15.7 16。9 4根 4根 59 17.5 17。5 4根 19。1 4根 -61 62.5 62.5 16。9 —60。62 2 —63 63 18 18 4根 —61。1.8 7 ——63。5 63.5 17.7 17.7 24。4 4根 4根 -61.7 63。5 63。5 17.9 17。9 4根 7 65#墩 1.6 1.6 1.8 66＃1。6 1.6 1.8 墩 1.8 7 48 22.7 41 17.9 22。7 17。9 4根 4根 1.8 -52.7 -52。7 54。5 54。5 23。5 —51。-53.2 53.5 55 27.5 27。5 4根 23.5 4根 67#墩 1.6 1.6 1。8 1。8 -46。2 -46.2 48 68＃2 墩 69＃2 墩 —70#台 1。6 1。6 2。4 2.4 23.6 25.6 三、钢护筒结构设计 3。1、钢护筒孔口结构

2 1。8 1。8 -34。2 36.2 —26 2 1。8 1.8 37.2 2 —36 ——39。39 38 13。2 13.2/15。2 4根 28 9.6 11.6/14。6 8根 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， 3。2、导向架设计与制作

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。

7

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。

3。3、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。

3.4、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3导向架结构示意图 图4—1护筒吊耳设计 图4—2 护筒起

8

吊钢丝绳

图4—3 护筒起吊（一） 图4—4 护筒起吊（二） 3.5、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. 4。1、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。 4.2、钢护筒分节方案（如表2所示） 4。3、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+683。18王坑特大桥钢护筒分节表

墩台号 第三第一第二桩基钢护筒长度 桩数（根） 图5 护筒米字撑布置图

9

节 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 21＃墩 22#墩 23#墩 节 3.6 10 10 10 10 8.2 8。1 10 8 10.5 10。2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 节 0 2.5 7 4 7。8 0 0 2。6 0 0 0 4 1.5 2 3。7 4。6 5。5 7。9 7.1 9。1 左 3.6 12.5 17 14 17。8 8。2 8。1 12。6 8 10.5 10.2 14 11.5 12 13。7 14.6 15。5 17.9 17.1 19。1 10

右 3。6 12.5 17 14 17.8 8.2 8.1 12.6 8 10。5 10。2 14 11.5 12 13.7 14。6 15。5 17。9 17.1 19。1 8根 8根 8根 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 4根 4根 4根

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 39#墩 40＃墩 41#墩 42＃墩 43＃墩 44#墩 45#墩 1。2 3。1 1。5 4.8 2。1 10 10 21.2 20.4 16。9 20 23。1 21.5 20 18.1 16。1 19。9 24。8 18.1 14。7 14.4 14。7 15.1 16.2 15 17。8 18 18.4 22。1 11

21.2 20.4 16。9 20 23。1 21.5 20 18.1 16.1 19。9 24。8 18.1 14。7 14.4 14。7 15.1 16.2 15 17。8 18 18.4 22.1 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 4根 4根 4根 10 10。4 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6。9 10 10 10 10 8.1 6。1 9.9 10 8.1 4。7 4.4 4.7 5。1 6。2 5 7.8 8 8。4 10

46＃墩 47＃墩 48#墩 49#墩 50＃墩 51#墩 52＃墩 53＃墩 54＃墩 55#墩 56#墩 57＃墩 58#墩 59＃墩 60＃墩 61#墩 62#墩 63＃墩 64#墩 65#墩 66#墩 67#墩 4.4 3.5 7.5 2.7 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 9。8 7.6 6。7 6 6.7 7.5 8。3 9.1 7.5 5.7 6。9 8。4 8。4 8．2 8.1 8 7。9 7.7 10 10 10 10 19。8 17。6 16。7 16 16.7 17。5 18.3 19.1 17.5 15。7 16。9 18.4 18.4 18.2 18。1 18 17.9 17。7 24。4 23。5 27.5 22.7 12

19.8 17.6 16.7 16 16。7 17。5 18.3 19.1 17.5 15。7 16.9 18.4 18。4 18。2 18.1 18 17。9 17.7 24。4 23.5 27.5 22。7 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 4根 4根 4根

68＃墩 69#墩 70#台 10 10 9.6 7.9 3.2 0 17。9 13。2 9.6 17。9 13.2/15.2 11.6/14。6 4根 4根 8根 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、

13

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 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 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

14

常遇问产生原因 题 振动锤大小与护筒的形更换合适的振动锤 护筒达状、断面和地层不匹配； 不到设锤垫选择不当,打击能量更换合适的锤垫 计标高损失太大； 或打设遇地下障碍物或护筒侧摩困难 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 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。 修复或更换 防治措施及处理方法 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 查评定的深 应将前层的焊渣完全清除 15

障碍物不深时，可挖除回填后再打 夹 渣 焊渣未完全清除就焊 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 焊枪角度或目标位置不合适 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 稍增大电流,保持焊渣不先行的速度 确保焊接质量 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。

16

将焊线再干燥 5施工期间应有安全员现场负责安全。

17