橋梁樁基雙護(hù)筒施工工藝應(yīng)用

袁慶波

（新余市公路橋梁工程局，江西新余336600）

0 引言

橋梁樁基工程作為主體橋梁最基礎(chǔ)的工程項(xiàng)目，其穩(wěn)定性關(guān)系到項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。所以，在橋梁樁基項(xiàng)目施工時(shí)需要重點(diǎn)對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行控制，保證技術(shù)效果能夠切實(shí)發(fā)揮出來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，雙護(hù)筒施工技術(shù)作為橋梁樁基工程常用的技術(shù)方法，能夠滿足樁基工程項(xiàng)目的建設(shè)效果，因此對(duì)該技術(shù)的操作過(guò)程進(jìn)行分析，探尋出更為科學(xué)有效的技術(shù)方案，對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的建設(shè)效果有重要幫助。

1 工程概況

某工程項(xiàng)目的所在區(qū)域內(nèi)勘探之后發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)條件復(fù)雜性高，分布著淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粗砂等土質(zhì)，所以現(xiàn)場(chǎng)施工有著一定的復(fù)雜性，需要結(jié)合實(shí)際情況，采取必要的處理措施，才能滿足施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 施工難點(diǎn)

該項(xiàng)目橋所處地帶軟基發(fā)育較為明顯，淤泥深度達(dá)到20～40m，為了全面地提升鉆孔成孔的質(zhì)量水平，確保項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)，橋梁樁基施工時(shí)進(jìn)行鋼護(hù)筒的跟隨施工，通常樁基施工階段應(yīng)用鋼護(hù)筒穿越淤泥層結(jié)構(gòu)透水黏土層的深度在2m 以內(nèi)。因?yàn)樵擁?xiàng)目所處地帶的淤泥土的深度較大，樁基數(shù)量也比較多，如果在現(xiàn)場(chǎng)全部應(yīng)用鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工，鋼護(hù)筒是永久防護(hù)措施，項(xiàng)目成本較高，且無(wú)法重復(fù)利用，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，所以要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況設(shè)置鋼護(hù)筒，有效地減少項(xiàng)目造價(jià)，促進(jìn)項(xiàng)目綜合效益的提升[1]。

3 實(shí)施方案

在橋梁項(xiàng)目工程施工階段中，采取常規(guī)的單層護(hù)筒方式難以滿足實(shí)際需求，這主要是樁基混凝土在凝固以后，護(hù)筒與混凝土之間就會(huì)產(chǎn)生一定的黏結(jié)性，護(hù)筒不能及時(shí)地拔出，給項(xiàng)目開(kāi)展造成了很大的影響。考慮到這個(gè)問(wèn)題，本項(xiàng)目在開(kāi)展階段中，參考以往工程實(shí)踐，并結(jié)合國(guó)外施工經(jīng)驗(yàn)，決定采取雙層鋼護(hù)筒方式進(jìn)行施工。對(duì)于雙層鋼護(hù)筒而言，在應(yīng)用時(shí)先選擇大鋼護(hù)筒進(jìn)行常規(guī)的施工處理，對(duì)水頭成孔進(jìn)行保護(hù)，并且在成孔工序完成后，再把小鋼護(hù)筒放到指定位置，且在小鋼護(hù)筒區(qū)域灌注混凝土，需要注意的是在該環(huán)節(jié)，要做好大鋼護(hù)筒與小鋼護(hù)筒的間隔，并且在混凝土灌注完成后將大鋼護(hù)筒提起進(jìn)行二次利用。

考慮到該橋所在的地帶處于軟土基地的情況，分析淤泥深度尺寸，具體采取如下的處理方案：在15 號(hào)橋上，因?yàn)闆](méi)有實(shí)施軟基的處理工作，進(jìn)行全護(hù)筒的跟進(jìn)施工，考慮到島上的施工經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)于20m 及以下的鋼護(hù)筒采用振動(dòng)拔出的操作方式，鋼護(hù)筒可以反復(fù)使用，提高鋼護(hù)筒的利用率，降低項(xiàng)目成本。對(duì)軟基處理結(jié)束的橋梁工程，不同淤泥深度尺寸會(huì)有明顯的差異，6～14 號(hào)橋的淤泥深度在30m 以內(nèi)，需要采取泥漿護(hù)壁的方式處理；1～5 號(hào)橋的位置上淤泥深度超過(guò)30m，為了有效地提升成樁的質(zhì)量水平，防止發(fā)生塌孔、縮頸等問(wèn)題，減少項(xiàng)目施工難度，并且保證工期合理，最終使用鋼護(hù)筒穿越淤泥層的施工方式（見(jiàn)圖1）。

在施工中還需要特別注意，拔出鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)該做好控制工作，保持緩慢操作的要求，在灌注2h 左右的混凝土之后，需要及時(shí)拔出鋼護(hù)筒，這樣才能保證不會(huì)發(fā)生損壞的問(wèn)題。

3.1 外鋼護(hù)筒沉管施工

因?yàn)橥怃撟o(hù)筒的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，一次性把外鋼護(hù)筒沉管到規(guī)定深度是非常困難的。所以需要在鉆孔樁位放樣操作之后，做出十字樁，應(yīng)用25t 汽車(chē)吊輔助90kW振動(dòng)錘把2 節(jié)長(zhǎng)度為60m 的外鋼護(hù)筒上節(jié)打入到土層結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后安裝鉆機(jī)并且沖擊成孔作業(yè)，在外鋼護(hù)筒標(biāo)高位置符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，下沉第三節(jié)鋼護(hù)筒。反復(fù)進(jìn)行上述的操作步驟，在外鋼護(hù)筒達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后才能停止施工。各個(gè)鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)的焊縫連接十分重要，采取雙面開(kāi)口滿焊的方式進(jìn)行，兩節(jié)護(hù)筒接縫除了焊接之外，還需要在焊縫的位置上焊接寬100mm、厚度為10mm 的加強(qiáng)鋼帶，確保結(jié)構(gòu)尺寸達(dá)到精度的要求，護(hù)筒結(jié)構(gòu)的順直度符合標(biāo)準(zhǔn)，護(hù)筒的豎向壁形成了直線型，完全符合工程標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

3.2 內(nèi)鋼護(hù)筒沉管施工

內(nèi)鋼護(hù)筒的樁基終孔需要在一次清孔工作完成之后，應(yīng)用25t 汽車(chē)吊下放到規(guī)定位置上。在護(hù)筒上部的300mm 的部位均勻地切割出3 個(gè)直徑50mm 的吊裝圓孔，進(jìn)行吊裝作業(yè)。在最低的位置上，鋼護(hù)筒底部纏繞雙層200mm 寬度的麻繩進(jìn)行端頭的封閉處理，需要保證纏繞達(dá)到緊密、松動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。兩節(jié)內(nèi)鋼護(hù)筒焊接工作結(jié)束之后，使用厚度相同的鋼板進(jìn)行切割孔的封閉處理，確保連接的位置進(jìn)行滿焊，并且在焊縫的表面覆蓋一層厚度為5mm、寬度為100mm 的加強(qiáng)鋼帶。因?yàn)閮?nèi)鋼護(hù)筒的厚度比較小，焊接質(zhì)量難以有效保證，所以在焊接時(shí)應(yīng)該在外側(cè)焊接4 根30cm 的16 鋼筋的棒條，保證兩節(jié)鋼護(hù)筒的連接性能滿足要求。在內(nèi)鋼護(hù)筒下放結(jié)束后，再進(jìn)行鋼筋籠的下放作業(yè)[3]。

4 實(shí)施要點(diǎn)

在橋梁樁基雙護(hù)筒施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要按照工藝需求對(duì)工程技術(shù)的實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行控制，并且針對(duì)護(hù)筒的埋設(shè)方式、深度等參數(shù)進(jìn)行控制，如此才能滿足橋梁樁基工程項(xiàng)目的建設(shè)需求。

鋼護(hù)筒是重要的工程結(jié)構(gòu)部分，所以施工尺寸精度需要嚴(yán)格控制，護(hù)筒上下階段的連接縫需要嚴(yán)格焊接作業(yè)，并且在焊縫的位置上設(shè)置加強(qiáng)鋼帶以提高連接的性能，護(hù)筒水平接縫會(huì)形成平面與護(hù)筒豎向垂直，保證護(hù)筒連接垂直度滿足要求，振動(dòng)錘與護(hù)筒頂面達(dá)到焊接牢固性、穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。

外鋼護(hù)筒需要高出地面約30～50cm 的長(zhǎng)度，這樣可以達(dá)到如下的要求：其一，護(hù)筒標(biāo)高測(cè)量更加準(zhǔn)確；其二，保護(hù)孔口，避免地表石塊進(jìn)入到孔內(nèi)；其三，確保泥漿水位符合要求，不會(huì)出現(xiàn)塌孔的問(wèn)題；其四，樁頂標(biāo)高測(cè)量的重要參考面；其五，避免出現(xiàn)泥渣回流的問(wèn)題；其六，內(nèi)鋼護(hù)筒的沉管環(huán)節(jié)，要保證外鋼護(hù)筒達(dá)到穩(wěn)定連接的效果。

外鋼護(hù)筒沉管環(huán)節(jié)，振動(dòng)錘應(yīng)該穩(wěn)定、牢固地和鋼護(hù)筒頂部進(jìn)行連接，同時(shí)還要確保護(hù)筒的頂部平面達(dá)到居中的狀態(tài)，防止因?yàn)槠亩鴮?dǎo)致傾斜的問(wèn)題。應(yīng)用水平尺做好各個(gè)護(hù)筒連接垂直度檢測(cè)控制，不能超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的1/200，確保護(hù)筒入土達(dá)到垂直度標(biāo)準(zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)有傾斜的問(wèn)題，應(yīng)立即采取措施糾正，消除不利因素。

起重指揮人員現(xiàn)場(chǎng)指揮，鋼護(hù)筒起鉤之后，立即讓司機(jī)開(kāi)始起重機(jī)的各項(xiàng)檢查，運(yùn)動(dòng)各個(gè)部件，使性能滿足要求。在吊裝工作范圍內(nèi)，沒(méi)有任何其他人員在現(xiàn)場(chǎng)之后，指揮人員讓司機(jī)開(kāi)始操控設(shè)備，進(jìn)行鋼護(hù)筒的起吊作業(yè)，在達(dá)到一定高度后豎直作業(yè)。鋼護(hù)筒達(dá)到完全豎直的標(biāo)準(zhǔn)之后，立即校正且進(jìn)行樁基位的控制[4]。

內(nèi)鋼護(hù)筒厚度3mm，外鋼護(hù)筒厚度12mm。內(nèi)護(hù)筒一次使用完畢，外護(hù)筒可以根據(jù)需要進(jìn)行反復(fù)利用，利用率效果需要由監(jiān)理工程師確定是否可以達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。因此，鋼護(hù)筒焊接、切割、拔出的環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格的防護(hù)管理，增加周轉(zhuǎn)的次數(shù)，可以降低項(xiàng)目施工成本，實(shí)現(xiàn)總體效益的提升。外鋼護(hù)筒在混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到初凝狀態(tài)之后才能進(jìn)行拔除處理。

5 施工效果

5.1 提高樁基成樁質(zhì)量

工程檢測(cè)人員及時(shí)進(jìn)行樁基礎(chǔ)的質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于鋼護(hù)筒灌注樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)與動(dòng)載試驗(yàn)分析。靜載試驗(yàn)分析之后，完全達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，試驗(yàn)合格率達(dá)到100%，可以解決地下因?yàn)楹Ｋa(chǎn)生的損壞問(wèn)題，保證樁體結(jié)構(gòu)的完整性與安全性，也能夠?yàn)榻窈笤诤^(qū)附近的灌注樁施工提供良好基礎(chǔ)，可以推廣到同類(lèi)項(xiàng)目中應(yīng)用[5]。

5.2 提高樁基耐久性

由于該工程項(xiàng)目施工區(qū)域位于山區(qū)，地質(zhì)環(huán)境相對(duì)惡劣。為了保證橋梁樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，減少周?chē)蛩亟o混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。在具體項(xiàng)目開(kāi)展時(shí)，首先把鋼護(hù)筒和承臺(tái)鋼筋進(jìn)行有效連接。在連接完畢后對(duì)其進(jìn)行焊接加固，加固完畢后選擇防銹噴劑進(jìn)行涂刷，使其能夠形成一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)層，減少外界腐蝕給鋼筋系統(tǒng)造成的腐蝕。

6 結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基施工中，特別是近海地帶的施工，有比較多的淤泥存在，通過(guò)雙鋼護(hù)筒的樁基施工跟進(jìn)，可以全面提升樁基的質(zhì)量水平，促進(jìn)施工速度的提升，內(nèi)鋼護(hù)筒保留在內(nèi)部，可以全面提升樁基礎(chǔ)的耐久性，而外鋼護(hù)筒可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，成本相對(duì)較低，實(shí)現(xiàn)綜合效益的全面提升，也為類(lèi)似工程的施工提供經(jīng)驗(yàn)。