潮汐動力作用下深水區浮吊配合振動錘下放鋼護筒關鍵技術研究

◆楊 帥

潮汐動力作用下深水區浮吊配合振動錘下放鋼護筒關鍵技術研究

◆楊 帥

潮汐動力作用下，鋼護筒在江中深水區下放過程中，護筒平面位置與垂直度受流體水平作用力影響較大，采用浮吊配合振動錘的方式下放鋼護筒，同時用GPS、經緯儀、導向架相配合對護筒平面位置與豎直度進行控制，施工過程中的監測結果顯示，采用的新型技術能夠控制潮汐動力作用下江中深水區鋼護筒下放過程中的垂直度及護筒的平面位置。

浮吊；振動錘；GPS；導向架；經緯儀

一、工程概況

104國道甌江特大橋主橋為三塔四跨矮塔預應力鋼筋混凝土斜拉橋，主橋全長710米，孔徑布置為140m + 2*225m+ 120m，單墩基礎采用24根Φ2.0m樁基，7、8#墩為嵌巖樁，9#墩為摩擦樁。其中8#主墩位于甌江主航道，江水深，流速快，且主橋處于潮汐地區，受潮汐影響河床沖刷大，最高潮水位水深21m，最低潮水位水深15m。河床頂層為25m淤泥夾粉細砂，中間為5m-33m的卵石層，下面為流紋質含角礫晶屑溶結凝灰巖。

二、鋼護筒設計、制作、儲存與運輸

考慮地質、施工和下一道工序施工需要，8#墩鋼護筒設計直徑2.3m，長40m，壁厚16mm，在底部加0.5m抱箍。考慮制作和運輸方便，護筒在陸地分節段制作。根據卷板機規格，每2m卷制一小節，每5小節拼接到一起制作成10m節段，鋼卷板采用雙面坡口賴性氣體保護焊焊接。在制作過程中控制護筒橢圓度小于d/100且不大于30mm，直徑允許偏差為±10mm，筒體端面的傾斜度最大允許偏差為3mm，縱軸線彎曲失高應不大于護筒長的0.1%，且不大于30mm，護筒接長時的錯邊量因不大于0.2倍鋼板厚度，且不大于4mm。

在鋼護筒分節段制作完成后，在護筒上口和下口用[10槽鋼焊十字撐，防止變形，10m節段預制完成后暫時存放在提前澆筑好地坪的場地，護筒側面墊有足夠的方木，防止護筒滾動。護筒不可堆積存放。待護筒下放工作準備就緒后，用汽車吊配合13m平板車將10m節段鋼護筒運至施工現場，鋼護筒側面墊好方木防止護筒在運輸過程中滾動。

三、導向架組成及就位

導向架高度為8m。用I25a工字鋼雙拼，做成井字架形式，上下各一層，豎向用I25a雙拼工字鋼立柱鏈接；在井字架內側分布8根豎向I14工字鋼，上口成15°角向外敞開；由于護筒外徑為230cm，且底側抱箍處外徑為2332mm，導向架向上、下口最小凈距設置為237cm，這樣既有足夠的空間保證導護筒順暢通過導向架，又限制了護筒的平面位移，使鋼護筒精確就位。

導向架在陸地預制后由9.6m平板車運至現場，由SKK-300型浮吊吊起，放置在護筒的大概位置，再由測量人員用GPS放樣（護筒設計中心點），施工人員根據護筒設計中心點到導向架四邊距離對導向架進行調整，使導向架中心與護筒設計中心重合，由于浮吊起吊導向架擺動較大，不宜進行微調，在兩中心距離調至2cm以內時改用機械千斤頂進行調整，使導向架中心與護筒中心重合，再用GPS對導向架中心進行復測，以確保兩中心誤差在1cm以內；對中完成后，對導向架進行調平，使導向架頂面水平，再用GPS復合導向架中心位置，在確定導向架中心位置準確無誤后，對導向架進行固定，將導向架與平臺進行焊接，保證在護筒擺動和振動錘震動時導向架不發生位移。

四、30m節段護筒打設

在30節段護筒起吊后人工導向，將護筒放入導向架內，浮吊緩慢下鉤，將護筒底口放到河床頂部，在平臺上垂直架設兩臺經緯儀，觀測鋼護筒的豎直度，用對講機指揮浮吊進行微調，在兩個方向豎直度調整合格后，在導向架頂口四個方向焊四塊三角限位板，將護筒在四個方向上鎖死，再用經緯儀復測護筒的豎直度，待調整的豎直度合格后摘除護筒頂部鋼絲繩，浮吊大鉤起吊DZJ-300型振動錘，打設護筒。在護筒打設過程中，時刻用經緯儀觀測護筒豎直度變化，指揮浮吊進行微調，在護筒頂口距離導向架頂面1-1.5m時關閉振動錘，用線錘復測護筒四周豎直度（線錘半徑為32mm），保證首節護筒豎直度在千分之三以內，如不滿足要求則要將護筒拔起，重新調整，直至豎直度滿足要求。

30m護筒打設完成后，浮吊將10m節段護筒起吊，與30m護筒對接，在兩節護筒接口對接時注意調整接口的錯臺和頂節10m的豎直度。為保證消除錯臺，在護筒接口處，用三角型鋼板楔子配合大錘進行調整，直到將錯臺調整到4mm以內；在調整好錯臺后，用經緯儀觀測頂節護筒豎直度，再用機械千斤頂調整頂節豎直度，直到將錯臺和豎直度都調到允許誤差范圍。

結語

護筒施工在樁基礎特別是深水樁基礎施工中起著至關重要的作用，護筒沉設深度、垂直度、平面位置的施工控制決定了樁基礎鉆孔施工的成敗，護筒的材料用量對樁基施工成本有著重要的影響。因此，我們要充分重視護筒施工，在參數設計、加工、沉設各個環節加強控制，以期為基礎施工開個好頭。

[1]《公路橋涵施工技術規范》JTG/T F50-2011人民交通出版社

[2]《樁基施工手冊》 徐維鈞2007人民交通出版社

[3]《104國道溫州西過境永嘉張堡至甌海桐嶺段改建工程（甌江特大橋）施工圖設計階段工程地質勘察報告》 湖南省交通規劃勘察設計院

遼寧省高速公路運營管理有限責任公司東陵分公司）