浅谈旋挖可循环全护筒在沿海地区淤泥层及砂层施工过程中的应用

浅谈旋挖可循环全护筒在沿海地区淤泥层及砂层施工过程中的应用

娄涛

中铁十局集团第三建设有限公司 安徽省合肥市 230000

摘要：随着沿海地区经济蓬勃发展，沿海地区高铁建设也在日新月异。高铁建设永远绕不开桥梁施工，在铁路桥梁施工过程中，桩基施工质量控制一直都是桥梁整体工程质量方面重中之重。沿海地区地质较差，如果控制桩基施工过程中淤泥层及砂层成桩质量及混凝土超耗，一直都是施工难题。采用可循环全套管施工可规避淤泥层及砂层施工过程中桩基易塌孔、混凝土易超耗等施工难题。

关键词：铁路桥梁；桩基质量；可循环全护筒施工

引言

应对深厚淤泥层及砂层，传统工艺采用常规泥浆护壁或永久钢护筒打入，存在不能保证成桩质量或者投入成本过大的缺陷，如何既能克服桩基施工过程中遇到深厚淤泥层及砂层产生的施工难度同时降低施工成本，一直是沿海地区桩基施工的难题。引进新的施工工艺也是施工单位亟待解决的问题。

1 可循环钢护筒的构成

可循环钢护筒系统包括四大组成部分：驱动链接器、驱动器、中间节、切削管。

1.驱动链接器：通过栓接与旋挖钻动力头连接，下部与驱动器连接。

2.驱动器：驱动器下部与中间节连接；

3.中间节：中间节为壁厚2cm厚锻打管，单节长度3m，每根管上下设置连接孔，通过销轴连接。

4.切削管：中间管下部连接一节切削管，切削管壁厚4cm，长度4m，管端设置合金刀头。

图3.2-3 护筒结构图

2 可循环钢护筒的工作原理

2.1可循环钢护筒连接原理

具体连接步骤如下：  

1、驱动链接器与旋挖钻机动力头进行连接，将旋挖钻机动力传递给驱动连接器。

2、驱动器连接中间管，中间管与切削管进行连接。

3、中间管分节下沉根据桩长可利用连接销连接加长。

各部件之前采用管节连接销进行连接，均可单人操作，操作简便。钢护筒中间节为标准长度2米或者3米双壁钢护筒，单层厚度为2cm厚钢板卷制而成，可根据不同桩基直径加工相对型号。切削管长度为1米，端头排列合金切削齿，以使护筒能够较快、较容易的放进密实地层。具体各结构细部图如下图：

图1-1 各部件结构细部图

2.2可循环钢护筒施工原理

旋挖长护筒跟进施工工艺相比于传统旋挖钻机成孔工艺，只是增加了下放可循环护筒工艺及灌注完成后拔除工艺。首先放出桩位中心点，并引好护桩；将驱动绞盘与旋挖钻机动力头进行连接固定，切削管与驱动绞盘进行连接，利用旋挖钻机将切削管转入土体内，解开切削管装上旋挖钻头，在管内钻孔，钻孔至切削管底标高在切削管上装上中间节护筒，继续下放护筒，再次进行更换钻头钻孔，依次循环进行作业，直至护筒伸入稳定土层或者基岩面。对于钻孔过程中遇到孤石可利用旋挖筒钻将孤石打穿后继续下放护筒。钻孔完成后护筒不进行拔除，继续对钻孔进行清孔→下放钢筋笼→下放导管→二次清孔→混凝土灌注→拔除全套管。需要注意的是灌注完成后需要在混凝土初凝前立即利用旋挖钻机将护筒旋转拔除。

3 可循环钢护筒提高桩基成桩质量的机理

在沿海地区，地下水、地表水丰富，河流、鱼塘众多，施工过程中若采用常规施工工艺泥浆护壁，对泥浆性能要求极高且无法保证施工过程中不出现塌孔。因为下放钢筋笼及导管过程中不可避免要要让泥浆出现静置沉淀情况，该过程极易出现塌孔、缩径等现像。若在灌注过程中出现塌孔100%会造成三类、四类桩出现。但采用改钢护筒可以完全避免塌孔现象出现，同时不需要对泥浆指标过多控制，成桩率可达99%。

4 可循环钢护筒提高经济效益的机理

常规工艺采用常规泥浆护壁或者打永久钢护筒两种工艺。采用传统泥浆护壁按照以往经验难以保证不扩孔，会造成混凝土超耗达30%。若采用永久钢护筒虽然可以避免软弱地层的问题，但是护筒施工过程中需要投入打拔机、振动锤、平板车等设备，且护筒无法拔除，同时需要投入护筒材料费。采用可循环全护筒打拔设备直接利用旋挖钻机，且护筒可循环利用。

5结论

采用可循环钢护筒施工具有可有效避免塌孔、缩颈的质量事故出现。同时可以大大降低施工成本，减少混凝土混凝土损耗，同时可以节省永久护筒用量了，只需要投入全护筒打拔工费，大大的节省了施工成本。

参考文献

[1]许金星. 全套管旋挖钻孔灌注桩在临近地铁线路施工中的应用.掌桥科研，2019(14):177-179.DOI: CNKI:SUN:XDWX.0.2019-12-169

[2]沈保汉.桩基工程手册