临近既有铁路营业线及既有构筑物桥梁桩基础施工钢护筒全程跟进技术探讨与研究

临近既有铁路营业线及既有构筑物桥梁桩基础施工钢护筒全程跟进技术探讨与研究

黄金盼

中国电建集团华东勘测设计研究院

浙江华东工程咨询有限公司 - 浙江杭州311122

【摘要】在当今桥梁工程桥梁基础在市政工程以及跨越既有铁路线临近既有铁路及建筑物地段当中，施工难度大,地质情况复杂，临近既有铁路桥梁危险系数比较高,既要确保既有铁路线及周边构筑物的安全，又要确保工程施工进度，采用钢护筒全程跟进技术优势更为突出,能够进一步的确保了既有构筑物的结构安全系数，也可以确保施工工期，尤其是针对铁路及构筑物地质复杂的桥梁基础结构，受流沙层、淤泥层及粉碎颗粒松散碎石夹层等不良地质条件的限制，尤其是在施工过程中，避免造成塌孔导致周围构筑物下沉及坍塌等安全事故发生。钢护筒施工周期比较短安全可靠，可以很快的形成作业面，本文对钢护筒全程跟进技术安装施工过程中的重点与实例结合，分析研究桥梁桩基础在既有铁路营业线施工过程中的关键技术以供参考。

【关键词】钢护筒、跟进、桥梁桩基础

1、工程概况：

本桥位于内蒙古呼和浩特市巴彦淖尔路道路提升改造工程横跨既有铁路桥钢箱梁顶推工程桥梁下部结构桩基础施工，本桥墩位12个，桩基础共计96根，其中自8#墩-12#墩横跨既有铁路桥营业线，桩基形式为钻孔桩桩长50m-70m,临近既有铁路桥最近距离1.2m，最远距离3.3m，桩基础地质结构极其复杂地表以下4m左右进入地下水层，最浅7m最深32米进入流沙层及淤泥夹层喝不同节理发育的全风化碎石断层，在施工过程中为确保因桩基塌孔、缩孔及地下水上浮速度过快造成既有铁路营业线桥梁基础下沉、开裂等安全施工发生，因此采用了钢护筒全程跟进技术直接穿过不良地质地段来确保既有铁路桥安全施工措施。

2、钢护筒法施工工艺

2.1钢护筒制作：

①钢护筒的分节设计

根据不同桩长及流沙层深度不同深度钢护筒主要分节模数设计为3m、6m、9m三个节段，其中3m节段主要用于调节使用，6m、9m节段作为主要接长节段桩身节段。

②钢护筒设计及制作运输

钢护筒采用16mm厚的钢板制作，护筒内径 D≥设计桩基直径（D为桩径）误差不得大于20mm，每节钢护筒筒口采用承插头设计项目图如下：

钢护筒承插截面示意图

③钢护筒运输

钢护筒运输采用大型拖板车运输， 运输出厂前护筒内部全部采用25mm螺纹钢做成十字定位筋， 主要是避免护筒在运输程中造成筒壁变形及扭曲。

2.2施工准备

2.2.1测量放线

根据设计图纸及既有建筑物的平面位置，由专业测量人员建立施工平面控制网，校测场基准线和基准点，复测桩的位置及周边建筑物的平面喝高差位置，用全站仪采用直角坐标法对每根桩进行放样，打入标志桩（露出地面5～10cm）。定位后会同有关部门和人员，对轴线、桩位进行复核，并作记录。在复核符合设计，规范要求后方可进行施工。

（1）钢护筒定位

定位采用十字线木桩，并用铁钉标志，量测铁钉至桩中心（十字成交点）距离，并做好记录，在护筒下放至孔底约20cm距离时，技术人员用钢卷尺量测距离（铁钉与钢护筒壁的距离），4个方位分开量测并调整居中。

2.2.2施工机械准备

挖机220B、50T汽车吊或履带吊、160T液压振动锤、电焊机、打磨机等小型机具。

2.2.3桩基引孔

引孔前，找准中心点引两条垂直十字线，并打4根木桩钉铁钉标志。用挖机进行地面开槽引孔，引孔深度一般为3m左右，确保首节护筒埋深不小于整节护筒的1/2，首节护筒定位完成后采用挖机进行周围回填并采用人工将周围填土整平夯实，确保护筒水平稳定。

2.2.4首节护筒振打入桩

首节护筒引孔埋深完成后，在振动锤起吊之前首先检查振动锤的气压调试是否满足锤击条件，检查完成后采用50T吊车吊起振动锤缓缓移动将液压夹移动至护筒孔壁位置，人工进行液压夹的安装并安装橡胶垫块。

待振动锤装完成后开启电源，振动锤开始振动，振动过程中随时监控钢护筒中心点基本与桩中心重合及其垂直度。至使钢护筒子垂直下落至距离地面30-50cm停止振动作业，拆除振动锤进行下一节互动安装拼接作业。

2.2.5钢护筒接高

首节护筒振打完成后进行第二节护筒接高作业，首先采用50T吊车将护筒吊起人工采用牵引绳配合牵引至护筒顶部对准承插接口缓缓落下，落至承插口处采用人工配合承插到位，上部采用吊车垂直稳定，下部立即采用临时焊接技术，四角进行临时加固，待临时加固完成后采用外围永久性钢圈进行满焊永久性加固，焊机完成后剔除焊疤松解钢丝绳吊车移位进行下道工序振动下沉作业。

临近既有铁路桩基施工钢护筒第二节护筒接高完成及焊接图

3、施工过程质量保证措施

3.1钢护筒垂直度控制

①工程技术人员可通过全站仪、水平仪在互通接高拼接过程，进行垂直及水平度监测当水平高差及垂直偏差大于20mm时，再焊接完成后立即采取纠偏，待调整完后方能进行锤击作业。

②在锤击过程中作业人员采用水平靠尺进行控制锤进过程中的水平及垂直度，当偏差大于20mm范围是立即停止锤击采取纠偏后再进行锤击作业。

3.2钢护筒变形控制

①材料进场验收，在钢护筒进场前技术人员进行钢护筒进场验收，验收中发现护筒变形、直径误差±10mm、护筒延边切口不齐、承插封不规则、钢板厚底不满足要求等严禁进行验收并投入使用。

②振动锤击前检查锤夹与护筒之间的接触面是否采用橡胶垫块进行保护，避免刚性锤击对壁口造成牙口及连接承插口变形。

③在振动锤击过程中必须全程监控，主要监控锤击速度过快、振动幅度过大，对护筒造成扭曲、腰弯等事项发生，当出现局部扭曲时，现场管理技术人员立即停止锤击，立即进行检查及调整。

④施工过程中穿过砂层及粉质粘土层不小于100m以上，下节护筒接高高度不小于3m。

4、安全保证措施

(1)在施工过程中振动锤打压钢护筒时，并做好防护设施，谨防机具倾斜和倒塌。

(2)起吊钢护筒等吊装作业时，设专人统一指挥，起重工臂下及振动锤下严禁站人。

(3)振动锤击作业中，随时关注并检查机械的损伤及压力情况。

(4)锤击过程要由专业监测组进行监测周围建筑物是否有变动，监测过程仪器监测数量并做好记录在册。若有地面下沉或建物墙面开裂，立即停止作业，必要时时立即采取应急加固措施，直接启动应急预案并应通知有关部门，以免造成重大事故。

5、结束语

鉴于当前市政桥梁工程基础设施建设处于快速发展的状态，临近既有线及既有构筑物施工作为一种特种桥梁施工技术，在跨越既有铁路、既有公路及既有构筑建设的前期基础施工的过程中作为钢护筒全程跟进技术用非常广泛，尤其是既有铁路营业线及公路桥梁建筑等诸多方面，需要具有较高的安全技术指标。通过以上方法进行施工，能够进一步确保临近既有工程的安全保障，另外可以获得比较好的经济效果。

参考文献：

《公路桥涵施工技术规范》JGT/T F50 2011

王博. 浅析桥梁桩基础施工技术要点[J]. 江西建材,2017,(15):155+159.

浅谈桩基础技术在地基处理中的应用[J]. 建材与装饰,2018,(34):20-21.