中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司
摘要：根据哈尔滨东二环东直路至长江路段现场具体条件及管廊基坑回填材料为砂土、碎石土、建筑弃渣等松软性材料的情况。经试验采用长护筒护壁，为钻机钻孔创造有利条件。从而顺利完成管廊段的桩基施工。
关键词：长护筒；城市桥梁；钻孔灌注桩
1.工程概况
哈尔滨市东二环高架体系完善工程位于哈尔滨市南直路上，起点东直路（K0+057.270），终点公滨路立交桥（K6+663.695）。线路主要由东直路地道桥为D线；主桥部分由北向南为PN线和PS线；匝桥部分Z线；长江路互通组成。全桥有钻孔桩1588根，承台524座，墩台身556根，盖梁288个，预制小箱梁1715片，钢梁1.8万吨。
2.钻孔灌注桩施工方案的选择
经现场实际挖探坑取样及与管廊施工单位沟通确定，管廊基坑回填材料为砂土、碎石土、建筑弃渣等松软性材料，并且回填厚度均在8～10m范围内，在8～10m范围内必须采取防护措施，否则极易造成塌孔。本项目需采取防护措施的共两部分，PN线K0+766.720-K2+193.17段、PS线K3+271.868～K4+557段，共454根钻孔桩，桩长为36m～56m。根据实际情况项目部拟定如下几种施工方案:
（1）钢板桩围护：钢板桩围护只能对整个承台部分进行封闭围护，无法单个桩基围护，且管廊回填部分存在大粒径建筑垃圾，影响钢板桩垂直度，极可能影响桩基钻孔施工。经论证此方案被否。
（2）大开挖至原状土：管廊回填厚度均在8～10m范围，如进行大开挖需采用放坡或钢板桩围护。由于南直路现有交通状况，无法进行放坡施工，只能采用钢板桩围护。采用钢板桩围护需进行支撑，将影响钻机施工，钻机施工作业较困难。此方案也被否定。
（3）采用长护筒施工：此方案可很好的解决塌孔、漏浆问题，但存在一个问题：就是长护筒施打困难，1台液压振动锤无法施工完成，根据现场情况护筒采用2台液压振动锤进行打设。实践证明，采取此方案施工取得了较好的效果。
3.长护筒钻孔灌注桩的施工
3.1施工准备
施工前破除混凝土及沥青混凝土路面，绿化带处清除表层松散土层，并进行场地平整、钻孔平台的准备、施工便道的铺设以及动力电线架设，满足桩基施工要求。在施工用电接入前采用自发电，备6台120KWh发电机。
3.2钢护筒制作
钻孔桩直径分别为d=150cm、d=180cm，钢护筒的直径为D=180cm、D=210cm（d为设计桩径），壁厚δ=15㎜，长度为10米，分五节采用机械卷制加工制作。制作好后运至施工现场。
钢护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个护筒的竖向壁成一直线。对其控制好质量的环节上起到关键的作用。
3.3钢护筒打设
管廊基坑的回填材料为水撼砂等松散材料，钢护筒打设深度应穿过回填层至稳定土层埋入1.0～1.5m，管廊回填厚度约为8～10m，所以钢护筒长度至少为10m，根据设计要求，靠近管廊侧桩基护筒为一次性护筒。
钻机正常钻进至孔深3m位置处，采用2台90Kw液压振动锤，先将钢护筒打入土层中，再进行旋挖成孔。在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。如遇大块坚硬材料需人工开挖清理后再继续打设钢护筒。
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图1打设钢护筒
3.4护壁泥浆及泥浆池
控制泥浆的性能满足旋挖钻成孔要求。钻孔时的泥浆比重采用1.2～1.45之间，根据现场实际护臂情况相应调整泥浆比重，达到悬浮钻碴、排碴及护臂作用。受场地及环境影响的限制，泥浆池不采用直接开挖的方式，而采用钢板焊接敞口水箱，在水箱内造浆。
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图2泥浆池
3.5钻孔
钻孔作业分班连续进行，钻进过程中应经常检查泥浆，不符合要求时，随时纠正；应经常注意地质条件的变化，在变化处捞取碴样，判明土层，确定标高，记入记录表中，以便与地质剖面图核对，当发现与设计地质条件不符时，及时反馈意见至设计部门，以便确定桩底标高。
3.6钢筋笼的制作与安装
3.6.1钢筋笼制作
钢筋笼采用支架成型法施工工艺，钢筋区集中加工成型运至现场，考虑到吊机起重能力等情况的限制，钢筋笼分节制作，每节长度控制在20m以内。钢筋笼制作时，主筋每间隔2米对称焊接4个定位钢筋用于孔内定位，均设置在加劲箍四周，以保证桩基混凝土保护层厚度。
3.6.2钢筋笼安装
钢筋骨架用炮车运至平台桩位附近，用25t汽车吊吊装入孔。钢筋笼在吊放入孔前，先用检孔器对桩孔进行孔位检测，确认检测结果符合要求后，用吊机将每节钢筋笼吊放到孔口处进行连接，钢筋笼接头采用机械连接的形式。吊入钢筋笼时，对准孔位轻放、慢放。遇阻时可随起随落和正反回旋使之下放，若无效，立即停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落，强行下放，以防钢筋笼损坏和碰撞孔壁引起塌孔。
3.7灌注水下砼
灌注前，对孔底沉淀厚度测定。如厚度超标，可用空压机向孔底喷射高压风3min～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。导管上口设置储料漏斗，以满足首灌混凝土方量，漏斗和储料斗的容量（即首批混凝土储备量）应使首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋置深度的要求。
混凝土的坍落度控制在18～22cm，首批混凝土入孔后，立即探测孔内混凝土面高度及导管内是否进水，当导管埋深符合要求后正常灌注。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工，灌注砼时需要备用发电机和起吊设备。为确保桩顶质量，应在设计桩顶标高以上加灌0.5-1.0m，砼灌注结束后将此段清除。
4.钻孔灌注桩质量控制
灌注桩使用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求与施工规范的规定。每根灌注桩需按规定制作混凝土抗压强度试件3组，按非统计方法评定混凝土强度。
成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度不大于设计要求和施工规范的规定。
浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。
对每一根桩进行超声波检验。
5.结束语
随着城市建设速度的加快，城市构筑物密度的增加，对城市桥梁建设无形中增加了其施工难度。其中桩基础为地下隐蔽工程，施工中出的问题尤为突出。本文中，采用长护筒解决城市桥梁与城市管廊建设交叉影响桩基正常施工的问题，为今后类似工程提供了借鉴与参考。
参考文献
[1]采用振冲长护筒工艺施工钻孔灌注桩孟祥瑞铁道建筑1999.09
[2]粘土与钢护筒施工工艺在钻孔灌注桩工程中的应用张兵，吴新辉莱钢科技2008.04
[3]哈尔滨东二环高架体系完善工程（公滨路-东直路段）施工图