胡鑫，彭偉

（中交城市投資控股有限公司，廣東 廣州 510623）

雙鋼護(hù)筒在濠江路橋梁樁基施工中的應(yīng)用

胡鑫，彭偉

（中交城市投資控股有限公司，廣東 廣州 510623）

珠海橫琴橋址軟基較厚，淤泥現(xiàn)流塑態(tài)，橋梁樁基施工過程中存在縮頸等不良現(xiàn)象。為解決樁基高質(zhì)量成樁、提高樁基耐久性，以及降低造價(jià)三大因素出發(fā)，提出采用雙鋼護(hù)筒進(jìn)行施工。

樁基礎(chǔ)；雙鋼護(hù)筒；施工

1 工程概況

濠江路位于珠海市橫琴新區(qū)橫琴島，為珠海市橫琴新區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施非示范段主、次干路市政道路工程。設(shè)中小橋共15座，除1號橋采用3 ×27 m預(yù)制小箱橋外，其余均為1×18 m預(yù)制空心板橋，大部分橋梁位于道路平交口附近，橋梁寬度30～66 m，梁樁基數(shù)量較多，D130 cm樁基466根，D160 cm樁基10根。

該工程項(xiàng)目所在場區(qū)在勘探深度范圍內(nèi)揭露的地層自上而下為：人工填筑土，第四系海陸交互相沉積淤泥、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粗砂及礫砂、粘土，燕山期花崗巖殘積砂質(zhì)黏性土，下伏基巖為燕山期花崗巖風(fēng)化帶。不良地基主要是淤泥及淤泥質(zhì)黏土層，其中淤泥層厚13.50～33.50 m，平均厚度22.82 m；淤泥質(zhì)黏土層厚1.80～13.80 m，平均厚度8.42 m。淤泥與淤泥質(zhì)黏土層描述如下：

（1）淤泥：深灰、灰黑色，呈飽和、流塑狀態(tài)。含少量有機(jī)質(zhì)，有滑膩感，有泥臭味，局部夾有淤泥質(zhì)粘土，少量貝殼碎片，以及較多的石英砂粒，平均厚度22.82 m。

（2）淤泥質(zhì)黏土：深灰、灰黑色，呈飽和、流塑～軟塑狀態(tài)。由黏性土組成，局部含較多貝殼及中粗砂，略具臭味，平均厚度8.42 m。

2 問題的提出

該項(xiàng)目橋位處軟基發(fā)育，淤泥深度普遍在20～40 m，為確保鉆孔樁成孔質(zhì)量，保證施工工期，橋梁樁基施工時(shí)考慮采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)，一般樁基施工時(shí)采用鋼護(hù)筒穿透淤泥層進(jìn)入不透水黏土層不小于2 m。由于該項(xiàng)目淤泥深度普通較厚，樁基較多，若全部采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)施工，且鋼護(hù)筒作為永久性設(shè)施，造成工程造價(jià)昂貴，故鋼護(hù)筒的設(shè)置需要結(jié)合實(shí)際情況而設(shè)置，同時(shí)需要降低造價(jià)。

3 實(shí)施方案

結(jié)合橋位軟基處理及淤泥深度情況，方案如下：

對于15號橋，由于未進(jìn)行軟基處理，考慮全護(hù)筒跟進(jìn)施工，同時(shí)結(jié)合島上實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，20 m及以下的鋼護(hù)筒可振動拔出，該橋的鋼護(hù)筒考慮重復(fù)利用，多次攤銷。對于經(jīng)過軟基處理的橋梁，按不同的淤泥厚度進(jìn)行區(qū)分，6號～14號橋橋位處淤泥厚度小于30 m，重點(diǎn)考慮泥漿護(hù)壁的效果；1號～5號橋橋位處淤泥厚度在30 m以上，為保證成樁質(zhì)量，避免出現(xiàn)塌孔、縮頸的現(xiàn)象，降低施工難度，同時(shí)有效控制工期，考慮采用鋼護(hù)筒穿過淤泥層。

常規(guī)的單層護(hù)筒，在樁基混凝土凝結(jié)后，混凝土與鋼護(hù)筒之間已產(chǎn)生較強(qiáng)的粘結(jié)力，導(dǎo)致鋼護(hù)筒無法拔出。為降低工程造價(jià)，提高鋼護(hù)筒的利用效率，參考國內(nèi)類似工程的經(jīng)驗(yàn)，考慮設(shè)置雙層鋼護(hù)筒。具體原理為：先用大鋼護(hù)筒進(jìn)行常規(guī)性的護(hù)壁保水頭成孔，成孔結(jié)束后，小鋼護(hù)筒隨鋼筋籠下放到位后，在小鋼護(hù)筒內(nèi)灌注樁基混凝土，灌注的混凝土與大鋼護(hù)筒隔離，待灌注的混凝土終凝形成一定強(qiáng)度后拔出大鋼護(hù)筒回收再利用。小鋼護(hù)筒用料上較薄，只要小護(hù)筒能夠承受混凝土的側(cè)壓力而不破裂，就可以保證成樁質(zhì)量、回收大護(hù)筒。

D130 cm樁基的內(nèi)側(cè)小鋼護(hù)筒采用δ3 mm的鋼板，內(nèi)鋼護(hù)筒直徑較樁基直徑大5 cm，即直徑D135 cm；外側(cè)大鋼護(hù)筒采用δ12 mm的鋼板，外鋼護(hù)筒直徑采用D170 cm。

施工次序?yàn)椋菏┕し艠印駝酉鲁镣怃撟o(hù)筒—沖孔—終孔—內(nèi)鋼護(hù)筒吊放—鋼筋籠吊放—灌注混凝土—拔除外鋼護(hù)筒。其施工工藝，如圖1所示。

圖1 內(nèi)外鋼護(hù)筒吊裝及焊接施工工藝圖

其中值得注意的是拔除外鋼護(hù)筒相對比較容易，完成混凝土灌注2 h左右后進(jìn)行拔除外鋼護(hù)筒。

3.1 外鋼護(hù)筒沉管施工

由于外鋼護(hù)筒長度較長，一次性將外鋼護(hù)筒沉管至指定長度存在較大困難。因此鉆孔樁位放樣后，做好十字引樁，采用25 t汽車吊輔助90 kW振動錘先將2節(jié)6 m外鋼護(hù)筒上節(jié)打壓入土層中，再進(jìn)行鉆機(jī)就位沖擊成孔，待沖孔深度到達(dá)外鋼護(hù)筒底標(biāo)高位置后再下沉第三節(jié)鋼護(hù)筒。重復(fù)上述兩個(gè)步驟，直至外鋼護(hù)筒沉管達(dá)到設(shè)計(jì)長度。

各節(jié)鋼護(hù)筒的連接焊縫全部采用雙面開坡口進(jìn)行滿焊，兩節(jié)護(hù)筒的接縫除焊外，還需在接縫處焊接100 mm寬、厚度δ=10 mm的加強(qiáng)鋼帶，以保證其尺寸準(zhǔn)確，使護(hù)筒體順直度達(dá)到要求，整個(gè)護(hù)筒的豎向壁成一直線。

3.2 內(nèi)鋼護(hù)筒沉管施工

內(nèi)鋼護(hù)筒在樁基終孔一次清孔完成后采用25 t汽車吊下放。在內(nèi)鋼護(hù)筒近上端300 mm的位置均勻切割3個(gè)50 mm的吊裝圓孔作為吊點(diǎn)。

最底節(jié)內(nèi)鋼護(hù)筒底端纏繞雙層200 mm寬麻繩作為端頭封堵，麻繩纏繞緊密、無松動。

兩節(jié)內(nèi)鋼護(hù)筒連接焊口滿焊，并在接縫處焊接100 mm寬、厚度δ=5 mm的加強(qiáng)鋼帶。另由于內(nèi)鋼護(hù)筒厚度較薄，焊接質(zhì)量不易保證，因此在內(nèi)鋼護(hù)筒鋼帶外側(cè)對稱焊接4根30 cm的16鋼筋作為綁條，以增強(qiáng)兩根內(nèi)鋼護(hù)筒之間的連接。內(nèi)鋼護(hù)筒下放完成后進(jìn)行鋼筋籠下放施工。

4 實(shí)施要點(diǎn)

（1）鋼護(hù)筒的加工尺寸必須嚴(yán)格控制，護(hù)筒上下節(jié)的連接縫除焊接外，還需在接縫處焊加強(qiáng)鋼帶，護(hù)筒水平接縫所成平面與護(hù)筒豎向垂直，使整個(gè)鋼護(hù)筒的垂直度符合要求，振動錘與護(hù)筒頂面焊接牢固，無松動。

（2）外鋼護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面30～50 cm，可以起到以下幾點(diǎn)作用：a.方便測量護(hù)筒標(biāo)高；b.保護(hù)孔口，以及防止地面石塊掉入孔內(nèi)；c.保持泥漿水位（壓力），防止坍孔；d.樁頂標(biāo)高控制依據(jù)之一；e.防止鉆孔過程中的沉渣回流；f.便于內(nèi)鋼護(hù)筒沉管時(shí)與外鋼護(hù)筒進(jìn)行固定。

（3）在外鋼護(hù)筒沉管過程中，振動錘必須平穩(wěn)、牢固地焊在鋼護(hù)筒頂部，并在護(hù)筒頂面的平面位置一定要居中，盡可能避免因偏心造成護(hù)筒產(chǎn)生偏斜。同時(shí)采用水平尺嚴(yán)格控制好各節(jié)護(hù)筒連接的垂直度，不得超過施工規(guī)范要求的1/200，保證鋼護(hù)筒垂直入土。若一旦發(fā)現(xiàn)有偏斜的趨勢，馬上進(jìn)行糾正，將可能發(fā)生偏斜的不利因素消除在萌芽狀態(tài)中。

（4）在起重指揮人員的指揮下，完成鋼護(hù)筒的掛鉤作業(yè)后，起重指揮應(yīng)組織司機(jī)進(jìn)行起重機(jī)的檢查、注油、空轉(zhuǎn)和必要時(shí)的試吊。在確定吊裝作業(yè)區(qū)內(nèi)沒有其它人員停留后，指揮人員正確運(yùn)用手勢指揮，組織起重機(jī)司機(jī)吊升鋼護(hù)筒，到達(dá)一定高度時(shí)豎直。當(dāng)鋼護(hù)筒完全豎直后，立即校正就位并下放樁基樁位上。

（5）內(nèi)鋼護(hù)筒厚度3 mm，外鋼護(hù)筒厚度12 mm。內(nèi)鋼護(hù)筒一次攤銷計(jì)算，外鋼護(hù)筒按重復(fù)利用，多次攤銷計(jì)量，方式由甲方及監(jiān)理現(xiàn)場具體確定攤銷次數(shù)。因此外鋼護(hù)筒在焊接、切割和拔出的過程中加強(qiáng)保護(hù)，以便增加周轉(zhuǎn)次數(shù)，減少施工成本。

（6）外鋼護(hù)筒要求至少混凝土達(dá)到初凝強(qiáng)度后拔除。

5 提高樁基成樁質(zhì)量

經(jīng)過檢測中心對沖擊鉆孔鋼護(hù)筒灌注樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)和動測檢驗(yàn)，樁靜載試驗(yàn)結(jié)果表明，單樁承載能力均滿足施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，動測檢驗(yàn)結(jié)果合格率達(dá)到100%，有效地解決了地下因存在海水系，而對成樁質(zhì)量產(chǎn)生的影響，從而為后續(xù)近海區(qū)施工灌注樁提供有效的參考，縮短工期，取得良好的社會經(jīng)濟(jì)效益，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

6 提高樁基耐久性

該項(xiàng)工程處于潮汐作用明顯的特殊海洋環(huán)境，為保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高結(jié)構(gòu)耐久性，采用鋼護(hù)筒作為附加耐久性防腐措施，減少氯鹽環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)的影響，并考慮潮汐的局部沖刷作用。樁基施工中將鋼護(hù)筒與樁、承臺鋼筋連接，此時(shí)鋼護(hù)筒與樁、承臺等組成腐蝕電池的陰陽兩極，可對樁和承臺內(nèi)的鋼筋起到陰極保護(hù)作用。

Q235鋼板在海洋環(huán)境中，在水位變動區(qū)及水下區(qū)的年單面腐蝕速率為0.12～0.20 mm/a，3 mm厚內(nèi)鋼護(hù)筒可保護(hù)灌注樁20 a左右。同時(shí)注意鋼護(hù)筒應(yīng)打設(shè)至淤泥層底部以下至黏土層。即內(nèi)鋼護(hù)筒保護(hù)樁基20 a，是對樁基耐久性年限的一個(gè)增加。

7 采用雙鋼護(hù)筒實(shí)施的成本分析

根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際情況，鋼護(hù)筒長度均在30 m以上。如按常規(guī)做法，采用單層鋼護(hù)筒進(jìn)行跟進(jìn)，鋼護(hù)筒直徑較灌注樁直徑大20 cm，根據(jù)護(hù)筒側(cè)壓力及打設(shè)需要，D130 cm灌注樁鋼護(hù)筒直徑D150 cm，需采用δ12 mm的鋼板。由于混凝土與鋼護(hù)筒之間已產(chǎn)生較強(qiáng)的粘結(jié)力，大于20 m的護(hù)筒，從橫琴島上的工程項(xiàng)目具體經(jīng)驗(yàn)看，估計(jì)沒有一條鋼護(hù)筒可以回收利用。這么下來整個(gè)濠江路橋梁樁基鋼護(hù)筒理論用量將達(dá)到6 000 t。采用雙鋼護(hù)筒進(jìn)行樁基施工跟進(jìn)方式，外鋼護(hù)筒基本可以在整個(gè)項(xiàng)目上循環(huán)使用，多次攤銷，結(jié)合實(shí)際情況，每座橋1條外鋼護(hù)筒可滿足循環(huán)利用的要求，內(nèi)鋼護(hù)筒則參與提高樁基耐久性的一個(gè)措施，這么下來整個(gè)濠江路橋梁樁基鋼護(hù)筒理論用量僅達(dá)到1 650 t。

采用雙鋼護(hù)筒方案無疑大大節(jié)省了鋼用量，雖然插拔護(hù)筒存在一定的機(jī)械臺班費(fèi)用等，但造價(jià)顯然可以大大地節(jié)省。

8 結(jié) 語

在近海地區(qū)的橋梁樁基施工中，如存在較厚流塑狀態(tài)淤泥層時(shí)，采用雙鋼護(hù)筒進(jìn)行樁基施工跟進(jìn)，無疑具備提高樁基成樁質(zhì)量，能起到加快施工進(jìn)度，內(nèi)鋼護(hù)筒保留在樁基中提高了樁基耐久性；由于解決了護(hù)筒的循環(huán)利用問題，無疑降低了造價(jià)。

重慶主城又一條隧道年內(nèi)通車 照母山幾分鐘到新牌坊

郁郁蔥蔥的照母山，東西縱橫，讓附近片區(qū)的居民喜憂參半。喜的是它自然蒼翠，憂的是它造成出行不便。照母山腹地正在修建的隧道與星光大道及北延線連通后，將讓照母山片區(qū)和新牌坊片區(qū)幾分鐘之內(nèi)就能夠“親密接觸”。

2016年3 月開工的重慶照母山隧道段主體工程目前大部分已經(jīng)完成，今年10月將全部完工，有望年內(nèi)實(shí)現(xiàn)通車。

照母山隧道為雙向6車道，是城市主干道，也是距離主城核心區(qū)最近的新建城市隧道。照母山隧道左線長685 m，右線長673 m，隧道凈高5 m，為分離式雙洞單向3車道隧道，貫通后，住在照母山以北片區(qū)的市民到財(cái)富中心、新牌坊可以不用經(jīng)過人和立交、大竹林，穿過隧道就能到達(dá)，路上所花的時(shí)間將由原來的半個(gè)小時(shí)左右縮短為5 min以內(nèi)。一條隧道將照母山附近片區(qū)的寧靜與繁華瞬間切換。

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，湖南衡陽人，工程師，從事工程管理工作。