永久性钢护筒沉放施工方案

漳州沿海大通道（滨海一级疏港公路）漳浦段施工组织设计（方案）报审表承包单位：葛洲坝集团第五工程有限公司合同段：LJ-2漳州沿海大通道（滨海一级疏港公路）漳浦段佛昙湾特大桥工程永久性钢护筒专项施工方案编制：审核：批准：葛洲坝集团第五工程有限公司漳州沿海大通道漳浦段佛昙湾旧镇湾特大桥工程项目部二〇一五年五月十一日目录漳州沿海大通道佛昙湾特大桥全长，全线桥梁桩基础均为钻孔灌注桩基础。

佛昙湾特大桥全桥共有桩基386根，其中φ桩24根；φ桩162根；φ桩200根。

其中0-10#墩桩基、63#、69#、75#台桩基为陆地桩不需要设置永久性钢护筒，其它桩基均为水中墩，需要设置永久性钢护筒，共计302根。

根据设计公事通知单LJ-2、7（001）要求，永久性钢护筒长度6-15m不等。

1、地层岩性桥位区位于冲海积平原地貌区，总体地形平坦，地表岩性以砂土为主。

表层多为细砂、淤泥质粘土，中层为粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化玄武岩，下层多为强风化玄武岩及中等风化玄武岩。

2、水文地质情况地下水可分为松散层孔隙潜水及基岩裂隙水，孔隙潜水主要存在于中砂层中，与地表水连通性较好，其顶板标高至、总厚度至，该层地下水赋水性较好，通过地表水入渗，侧向迳流方式进行补给与排泄，水位除受季节影响外，同时受潮汐影响明显。

基岩裂隙水赋存与玄武岩、泥岩中。

桥位区基岩中裂隙多为风化裂隙，多呈闭合状，裂隙间的连通性较差，基岩赋水性及迳流条件差，对本工程影响不大。

二、施工任务划分及施工进度计划1.本桥桩基在漳州沿海大通道佛昙湾特大桥项目部的统一领导下，下设桩基一队、桩基二队和桩基三队。

其中11#-60#墩桩基钢护筒由综合一队负责，61#-74#墩桩基钢护筒由桩基二队负责。

2.本桥桩基永久性钢护筒计划开工日期：2015年5月13日计划完工日期：2016年6月30日1、设备及人员参与本特大桥钢护筒施工的施工人员、机械均已到场。

其机具设备及劳动力分布情况见下表：2、施工及生活用电施工用电由附近1台315KVA 、1台500KVA、2台630KVA、1台1000KVA 变压器架设电线至施工现场，同时预备2台200KW柴油发电机以保证施工及生活用电。

四、施工方案（一）施工部署1. 内业技术准备在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，学习桩基施工专项施工技术，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对参加钢护筒沉放的管理人员、技术人员和工人进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育，对于主要工种，如起重、组装工、焊工等进行特殊培训和考试，实行持证上岗制度。

2. 外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术、施工环境等数据收集。

场地建设、材料申购、设备进场、人员安排等。

①钢护筒加工所有钢护筒在专用场地制作。

②钢护筒运输钢护筒加工完毕后，采用大型平板车将钢护筒运输到位。

由于护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现失圆，在钢护筒的上、下口及中间位置焊接十字（或米字）支撑，防止钢护筒变形。

③钢护筒沉入施工区潮汐现象显着，潮差大、潮流强，如何确保钢护筒的沉放精度（包括平面位置及垂直度），是钢护筒沉放的重点和难点。

钢护筒利用履带吊配合DZ150振动锤振动下沉。

先根据平台的型式、导向架的高度、河床标高和起重设备的技术参数计算，确定首节钢护筒长度，首节长度必须确保第一次下沉后有足够的嵌固深度，同时方便护筒对接。

在导向架上对接成型，整体吊装进入导向架内，上好锁口拉杆，护筒缓慢下滑。

针对现场特点，为保证钢护筒沉放的质量及施工过程中的安全，本工程的钢护筒采用移动式坐地式导向架，分两节或一节沉放、上下节钢护筒对接时严格要求轴线在一条直线上。

按水上接高的施工顺序进行沉放。

3. 技术要求①筒的堆放与运输应满足不变形、不损坏得要求。

②护筒的节段焊接应符合规定要求。

③护筒的沉放过程及沉放后的各种技术数据不得大于设计及规范的允许偏差。

⑤在护筒上口外侧对称加焊起吊环。

（二）施工方法及施工工艺1. 施工程序场地准备→技术准备→材料准备→机具设备准备→人员准备→技术培训→首件工程→确定沉放参数→正式沉放护筒插打顺序：先上游后下游，先两侧后中间。

2. 流程导向架安装定位→首节护筒入导向架→测量校核→首节振动下沉→测量校核→第二节接长、焊缝检验→第二次振动下沉→移走上导向架→继续振动下沉到位→防护方案。

3. 护筒装运（1）钢护筒的装运a、根据钢护筒沉放时的施工顺序和吊装的可能性，按顺序分层装车，减少二次倒运；b、装运钢护筒应采用多支垫堆放，垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面宜在同一平面上；c、钢护筒堆放形式应使运输车在堆放、运输和起吊进保持平稳；d、运输钢护筒宜采用平板加长运输车运输，运输车必须具备足够的长度。

采用多垫堆放，垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面宜在同一平面上。

如运输道路路况较差，应采取加固措施，防止发生钢护筒倾倒、滚动。

e、对运输车进行严格检查、采取必要的加固措施；（2）钢护筒起吊及堆放a、钢护筒应堆存在专用的台座上，台座基础必须有足够的安全稳定性，并有良好的排水设施。

b、钢护筒应按不同的规格分别堆放。

堆存形式和层高应安全可靠，避免产生轴向变形和局部压曲变形。

c、钢护筒在起吊、运输和堆存过中，应避免由于碰撞、磨擦等原因造成管端变形。

d、吊运时应使各吊点同时受力，徐徐起落，减少冲击。

4. 安装导向架（1）导向架设计与制作a、为保证钢护筒的准确定位及竖直度，在导向架顶及施工平台底各设置一层定位导向架定位，定位导向架采用钢桁结构，分为上下两层，上层导向架长，由焊接在钻孔平台上的钢框架组成，下层导向架长。

b、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垂直入土下沉。

（2）导向架安装固定a、导向架采用履带吊吊装移位，并锚固在已完成钻孔平台的预留钢护筒顶口位置，导向构架与下部桁架通过螺栓相连，以确保导向装置的稳定，同时也便于倒桩时拆卸。

采用这种方式施工时导向较固定，施工方便，调整容易，操作安全，使用的机具设备少，比较经济。

b、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四周的4根钢管桩上。

c、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。

对钢护筒进行微调定位、施沉过程中纠偏、调整的锁定装置。

图表4导向架细部结构图5. 首节钢护筒沉放a、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；b、夹管：撤下大钩改挂DZ150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。

c、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，钢护筒徐徐下放钢护筒至河床面。

d、在护筒未接够长度之前，不宜将护筒插入河床，以免因河床冲刷不平造成定位困难。

待护筒接长到位后，有意让护筒底口向上游偏移2～5 cm，以抵消水流冲击护筒的偏移。

f、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。

第一节护筒的竖直度及底口坐标采用管内浮球检测法进行控制。

图表5 浮球法测钢护筒底面位置及垂直度具体方法为：第一步，下护筒前，在护筒底口上方2m左右的管壁对称焊四个φ12mm的螺帽或细钢筋圈。

第二步，下护筒时，用两条尼龙绳交叉穿系在螺帽上，形成十字形状。

第三步，在十字绳交叉位置系一条尼龙细线，长度低于护筒内水位，并保证浮球正好在水面以下10～100cm左右（以能看见浮球，但不浮出水面为宜）。

当钢护筒着床时，护筒内的水基本处于静止状态，可以通过浮球的位置来判断钢护筒底口位置是否偏离设计位置。

g、首节护筒固定当护筒着床并定位后，或未着床但顶端已经快进入导向架时，应及时在钢护筒上焊接倒挂牛腿，测量校核，利用导向架千斤顶导向锁定装置调整钢护筒垂直度，使首节钢护筒固定在导向架上。

6. 第二节钢护筒沉放a、吊装第二节钢护筒，焊接第二节护筒，并对焊缝进行涂装防腐涂料处理。

b、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，（此时，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通知指挥调整大钩位置进行纠正。

c、履带吊配合DZ150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。

d、振动沉管。

在振动过程中，振动沉桩机、夹桩器、桩帽必须连接可靠，其中心与护筒中心、钻孔桩中心应尽量保持在一条直线上。

偏差控制在5cm以内。

e、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。

f、钢护筒插打时应设置三台仪器，两台用于交会，另一台用于复测。

因考虑潮位影响及通视程度等因素，护筒定位现场完成计算，计算数据应相互校核，以保证计算的正确性。

g、若钢护筒下沉困难，施工中将采取以震动下沉为主，辅以钻孔跟进下沉，使钢护筒下沉到设计标高后，即行焊接护筒牛腿，使钻孔平台梁临时支撑在护筒牛腿上。

h、钢护筒下沉过程中用线垂检查其竖直度，保证自身稳定性后再用振动下沉。

i、因钢护筒不考虑承受荷载，主桥桩基础钢护筒插打停锤标准以达到设计图中钢护筒底标高为准。

图表6 钢护筒施工过程示意图片7. 吊耳设置工程施工前护筒由吊车采用两点起吊，平移至桩架前，竖起来后然后由履带吊的起重机单点起吊，单点吊的吊点和两点的吊点位置（如图）图表8 护筒吊耳设计 图表9护筒起吊钢丝绳 图表10 护筒起吊（一） 图表11 护筒起吊（二）图表12 护筒吊耳考虑到边角料的节约使用，吊耳采用厚度为20mm 的Q345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 。

（三）钢护筒锤击沉桩常遇问题及防治、处理方法图表13 钢护筒锤击沉桩常遇问题及防治、处理方法五、材料要求1、材料采购本项目所用钢材、焊接材料均自行采购，并按照质量要求进行评定选择合格供货方。

供货方必须承诺按本工程进度要求供货，以保证钢护筒生产的顺利进行。

2、材料复检钢材应符合国家标准、设计及施工规范的要求，应有材料出厂证明书并按同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制厚度及同一出厂状态每10个炉（批）号抽一组试件复验，其复验与判定规则应符合GB/T247-1997的规定。

焊接材料必须符合现行标准的规定，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，还应按有关现行标准进行复验，并做好复验检查记录，交监理签认后方能使用。