潮汐動力作用下深水區(qū)浮吊配合振動錘下放鋼護(hù)筒關(guān)鍵技術(shù)研究

◆楊 帥

潮汐動力作用下深水區(qū)浮吊配合振動錘下放鋼護(hù)筒關(guān)鍵技術(shù)研究

◆楊 帥

潮汐動力作用下，鋼護(hù)筒在江中深水區(qū)下放過程中，護(hù)筒平面位置與垂直度受流體水平作用力影響較大，采用浮吊配合振動錘的方式下放鋼護(hù)筒，同時用GPS、經(jīng)緯儀、導(dǎo)向架相配合對護(hù)筒平面位置與豎直度進(jìn)行控制，施工過程中的監(jiān)測結(jié)果顯示，采用的新型技術(shù)能夠控制潮汐動力作用下江中深水區(qū)鋼護(hù)筒下放過程中的垂直度及護(hù)筒的平面位置。

浮吊；振動錘；GPS；導(dǎo)向架；經(jīng)緯儀

一、工程概況

104國道甌江特大橋主橋為三塔四跨矮塔預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土斜拉橋，主橋全長710米，孔徑布置為140m + 2*225m+ 120m，單墩基礎(chǔ)采用24根Φ2.0m樁基，7、8#墩為嵌巖樁，9#墩為摩擦樁。其中8#主墩位于甌江主航道，江水深，流速快，且主橋處于潮汐地區(qū)，受潮汐影響河床沖刷大，最高潮水位水深21m，最低潮水位水深15m。河床頂層為25m淤泥夾粉細(xì)砂，中間為5m-33m的卵石層，下面為流紋質(zhì)含角礫晶屑溶結(jié)凝灰?guī)r。

二、鋼護(hù)筒設(shè)計、制作、儲存與運(yùn)輸

考慮地質(zhì)、施工和下一道工序施工需要，8#墩鋼護(hù)筒設(shè)計直徑2.3m，長40m，壁厚16mm，在底部加0.5m抱箍?？紤]制作和運(yùn)輸方便，護(hù)筒在陸地分節(jié)段制作。根據(jù)卷板機(jī)規(guī)格，每2m卷制一小節(jié)，每5小節(jié)拼接到一起制作成10m節(jié)段，鋼卷板采用雙面坡口賴性氣體保護(hù)焊焊接。在制作過程中控制護(hù)筒橢圓度小于d/100且不大于30mm，直徑允許偏差為±10mm，筒體端面的傾斜度最大允許偏差為3mm，縱軸線彎曲失高應(yīng)不大于護(hù)筒長的0.1%，且不大于30mm，護(hù)筒接長時的錯邊量因不大于0.2倍鋼板厚度，且不大于4mm。

在鋼護(hù)筒分節(jié)段制作完成后，在護(hù)筒上口和下口用[10槽鋼焊十字撐，防止變形，10m節(jié)段預(yù)制完成后暫時存放在提前澆筑好地坪的場地，護(hù)筒側(cè)面墊有足夠的方木，防止護(hù)筒滾動。護(hù)筒不可堆積存放。待護(hù)筒下放工作準(zhǔn)備就緒后，用汽車吊配合13m平板車將10m節(jié)段鋼護(hù)筒運(yùn)至施工現(xiàn)場，鋼護(hù)筒側(cè)面墊好方木防止護(hù)筒在運(yùn)輸過程中滾動。

三、導(dǎo)向架組成及就位

導(dǎo)向架高度為8m。用I25a工字鋼雙拼，做成井字架形式，上下各一層，豎向用I25a雙拼工字鋼立柱鏈接；在井字架內(nèi)側(cè)分布8根豎向I14工字鋼，上口成15°角向外敞開；由于護(hù)筒外徑為230cm，且底側(cè)抱箍處外徑為2332mm，導(dǎo)向架向上、下口最小凈距設(shè)置為237cm，這樣既有足夠的空間保證導(dǎo)護(hù)筒順暢通過導(dǎo)向架，又限制了護(hù)筒的平面位移，使鋼護(hù)筒精確就位。

導(dǎo)向架在陸地預(yù)制后由9.6m平板車運(yùn)至現(xiàn)場，由SKK-300型浮吊吊起，放置在護(hù)筒的大概位置，再由測量人員用GPS放樣（護(hù)筒設(shè)計中心點(diǎn)），施工人員根據(jù)護(hù)筒設(shè)計中心點(diǎn)到導(dǎo)向架四邊距離對導(dǎo)向架進(jìn)行調(diào)整，使導(dǎo)向架中心與護(hù)筒設(shè)計中心重合，由于浮吊起吊導(dǎo)向架擺動較大，不宜進(jìn)行微調(diào)，在兩中心距離調(diào)至2cm以內(nèi)時改用機(jī)械千斤頂進(jìn)行調(diào)整，使導(dǎo)向架中心與護(hù)筒中心重合，再用GPS對導(dǎo)向架中心進(jìn)行復(fù)測，以確保兩中心誤差在1cm以內(nèi)；對中完成后，對導(dǎo)向架進(jìn)行調(diào)平，使導(dǎo)向架頂面水平，再用GPS復(fù)合導(dǎo)向架中心位置，在確定導(dǎo)向架中心位置準(zhǔn)確無誤后，對導(dǎo)向架進(jìn)行固定，將導(dǎo)向架與平臺進(jìn)行焊接，保證在護(hù)筒擺動和振動錘震動時導(dǎo)向架不發(fā)生位移。

四、30m節(jié)段護(hù)筒打設(shè)

在30節(jié)段護(hù)筒起吊后人工導(dǎo)向，將護(hù)筒放入導(dǎo)向架內(nèi)，浮吊緩慢下鉤，將護(hù)筒底口放到河床頂部，在平臺上垂直架設(shè)兩臺經(jīng)緯儀，觀測鋼護(hù)筒的豎直度，用對講機(jī)指揮浮吊進(jìn)行微調(diào)，在兩個方向豎直度調(diào)整合格后，在導(dǎo)向架頂口四個方向焊四塊三角限位板，將護(hù)筒在四個方向上鎖死，再用經(jīng)緯儀復(fù)測護(hù)筒的豎直度，待調(diào)整的豎直度合格后摘除護(hù)筒頂部鋼絲繩，浮吊大鉤起吊DZJ-300型振動錘，打設(shè)護(hù)筒。在護(hù)筒打設(shè)過程中，時刻用經(jīng)緯儀觀測護(hù)筒豎直度變化，指揮浮吊進(jìn)行微調(diào)，在護(hù)筒頂口距離導(dǎo)向架頂面1-1.5m時關(guān)閉振動錘，用線錘復(fù)測護(hù)筒四周豎直度（線錘半徑為32mm），保證首節(jié)護(hù)筒豎直度在千分之三以內(nèi)，如不滿足要求則要將護(hù)筒拔起，重新調(diào)整，直至豎直度滿足要求。

30m護(hù)筒打設(shè)完成后，浮吊將10m節(jié)段護(hù)筒起吊，與30m護(hù)筒對接，在兩節(jié)護(hù)筒接口對接時注意調(diào)整接口的錯臺和頂節(jié)10m的豎直度。為保證消除錯臺，在護(hù)筒接口處，用三角型鋼板楔子配合大錘進(jìn)行調(diào)整，直到將錯臺調(diào)整到4mm以內(nèi)；在調(diào)整好錯臺后，用經(jīng)緯儀觀測頂節(jié)護(hù)筒豎直度，再用機(jī)械千斤頂調(diào)整頂節(jié)豎直度，直到將錯臺和豎直度都調(diào)到允許誤差范圍。

結(jié)語

護(hù)筒施工在樁基礎(chǔ)特別是深水樁基礎(chǔ)施工中起著至關(guān)重要的作用，護(hù)筒沉設(shè)深度、垂直度、平面位置的施工控制決定了樁基礎(chǔ)鉆孔施工的成敗，護(hù)筒的材料用量對樁基施工成本有著重要的影響。因此，我們要充分重視護(hù)筒施工，在參數(shù)設(shè)計、加工、沉設(shè)各個環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，以期為基礎(chǔ)施工開個好頭。

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011人民交通出版社

[2]《樁基施工手冊》 徐維鈞2007人民交通出版社

[3]《104國道溫州西過境永嘉張堡至甌海桐嶺段改建工程（甌江特大橋）施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察報告》 湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院

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