鋼護筒吊耳設計及應用

摘 要：椒江二橋主墩基樁采用永久鋼護筒，內徑280cm，壁厚25mm，長53m，單根護筒重92t，采用打樁船整體插打。合理的設置吊耳是確保鋼護筒插打快速順利完成的關鍵，本文結合實際應用情況，對鋼護筒上的單板孔式吊耳的設計與應用進行歸納總結。

關鍵詞：大直徑鋼護筒 吊耳 設計 應用

1、施工簡介

椒江二橋及接線工程位于臺州市東部臨海市和椒江區境內，按六車道一級公路標準設計，主跨為480m的雙塔組合梁斜拉橋。椒江二橋北主墩編號為N01#，墩下設30根直徑Φ2.8m～2.5m鉆孔灌注樁，鉆孔樁鋼護筒內徑為Φ280cm，總長53m，設計頂標高為+6.83m，底標高為-46.17m，河床底標高為-8.22m?；舅馁Y料：平均高潮位+2.45m，平均低潮位-1.54m，平均漲落潮流速1.1m/s。

椒江二橋主墩鋼護筒采取“振沉法”利用打樁船進行整根插打施工。打樁船插打鋼護筒一般流程是拋錨定位→吊樁→立樁→抱樁→套替打→精確定位→插樁→壓錘穩樁→錘擊沉樁。由于施工過程中涉及到吊樁及立樁，所以不可避免地需在鋼護筒上設置吊耳。

2、吊點位置確定

2.1 理論最佳吊點位置

為了避免吊裝變形，一般情況下鋼護筒吊耳位置的布置需要考慮到要使鋼護筒的吊點處負彎矩與跨中正彎矩絕對值相等，直梁吊點計算示意見下圖2：

這里 ，即兩吊耳分別距離它們最近的樁端應該在10.97m左右。

由于考慮到打樁船龍門梃的高度超過80m，吊裝時起吊高度過高，鋼絲繩極易絞在一起以及立樁的方便，所以在實際操作中在鋼護筒上設置了5個吊耳。理論吊耳位置示意見下圖3：

2.2 施工調整

基于對施工便捷性的考慮還需對鋼護筒吊耳的布置做施工方面的調整。

根據鋼套箱底標高為-3.17m，平均低潮位標高為-1.54m，兩吊耳1的標高應分別在-1.54m以上及-3.17m以下。這樣設置就可避免在打樁船插打鋼護筒的過程中割除吊耳。由于水上操作空間有限，若在施工過程中割除吊耳會大大浪費時間且給安全方面帶來嚴重隱患，降低了插打鋼護筒的效率。

再根據鋼護筒設計頂標高為+6.83m，鋼套箱底和平均低潮位分別距離鋼護筒頂為10m、8.37m，所以吊耳1-1離鋼護筒頂的距離應小于8.37m，在這里取7m即吊耳1-1高于平均低潮位1.37m方便在后期下套箱前有足夠時間割除。吊耳1-2的位置根據對稱原理設置在吊耳1-1下9m，位于鋼套箱底以下。

由于鋼護筒的構造是由5m的18mm壁厚段及48m的25mm壁厚段組成，其重力分布并不是均布的，其底部較重，所以底部吊耳2的位置也稍作了一些調整，吊耳2-1、2-2距離護筒底分別為12m、6m。

這樣雖然對兩吊耳的中心位置作了一點變化，但是由于上下吊點均設置了2個吊耳，理論吊點位置還是在兩吊耳之間，從受力上仍是最佳狀態，加上護筒剛度大，不會發生過量變形。

5、結語

椒江二橋北主墩鋼護筒的吊耳設計中，通過對吊耳位置的適當調整以及單板孔吊耳的科學合理化設計和計算，既節省了材料又保證了安全，在10天的時間內就圓滿地完成了30根鋼護筒的插打振設任務。

參考文獻

[1] 《鋼結構設計規范》，GB50017-2003，北京：中國計劃出版社，2003

[2] 《大型塔類設備吊裝安全規程》，SY6279-1997，北京：中國石油出版社，1998

[3] 《路橋施工計算手冊》周水興、何兆益等編著， 北京：中國交通出版社，2001

作者簡介：

郭杰鑫：男、1986年3月、工學學士、助理工程師

鐘 奎：男、1969年5月、大學本科、土木工程師