橋梁樁基工程中雙護筒施工技術分析

涂勇

（撫州市恒通路橋工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

橋梁作為重要的交通基礎設施，承載著交通運輸功能。樁基施工質量對橋梁的安全性和穩定性起關鍵作用。雙護筒施工技術作為一種重要的施工技術，在橋梁樁基施工中得到了廣泛應用，其主要是通過在樁基周圍設置內外兩道護筒，為樁基提供有效的支撐和保護，且能有效提高樁基結構的穩定性。因此，應對雙護筒施工技術進行深入分析，以更好地發揮該技術在橋梁工程施工中的作用。

1 雙護筒施工技術概述

雙護筒施工技術是一種在橋梁樁基施工中廣泛應用的技術。相較于傳統的樁基施工，如沉井法和鉆孔法等，雙護筒施工技術在減少水土流失、土方回填等方面有更高的效率。

在雙護筒施工過程中，需要在橋梁樁基的位置挖掘一個外護筒，形成一個臨時的施工孔洞。在孔洞內部設置一個內護筒，形成雙層護筒結構。利用內護筒，可以進行孔洞開挖和土方回填施工，也可進行鋼筋安裝及混凝土灌注等一系列操作。雙護筒結構能夠有效控制水土流失，減少土方回填需求，從而提高施工效率與質量。

施工時，必須根據具體的工程要求和地質條件合理選擇和設計護筒。在雙護筒施工技術中，必須進行嚴格的質量控制和監測，以確保護筒安裝和樁基施工質量符合設計要求[1]。

2 工程概況

某工程項目為南環高架橋，是一座特大橋，總長為9.79km，跨越城市道路、河流、水塘、軟土地基、地下管線等復雜的地形地貌，地質條件復雜。為保證橋梁的穩定性和承載能力，需要建設約3600 根混凝土樁基。進行地質勘察時，發現當地地質復雜，地表覆素填土及耕植土，下部為第四系上更新統（Q3）黃褐色、淺灰色粉質黏土以及粉細砂、礫砂、卵石等，下伏基巖為第三系新余組（XZ）與白堊系南雄組（NZ）紫紅色泥質粉砂巖、泥巖。因處于贛撫平原區的沖積層和鄱陽湖盆地，此項目所在地的地下水位高，給樁基礎施工帶來了較大的施工難度。為此，施工時采用雙護筒施工技術及防水措施，以確保樁基的穩定性和橋梁的安全性。

3 橋梁樁基施工雙護筒技術應用

3.1 樁基施工方案

根據以往的施工經驗，跨越河流的樁基施工一般采取單護筒沖擊鉆孔作業方式，護筒以一次性投入的圓護筒為主，所以護筒使用量較多，施工成本較高。此外，護筒在施工結束后無法拔出，不僅會產生經濟損失，留在水中還會造成銹蝕，污染環境。

而雙護筒沖擊鉆孔方式能夠有效節約施工作業時間，縮短項目建設工期，保護生態環境，還能有效降低施工成本。因此，該項目在跨越雄溪河等復雜地段時，采用聯合雙護筒沖擊鉆孔的方式進行樁基施工，以滿足施工要求。

3.2 護筒埋設

3.2.1 外護筒埋設

外護筒并不是施工護筒，其主要作用是在內護筒拔出之后，樁基結構混凝土沒有達到強度標準之前，確保裸露出來的河床部分樁基結構不會受自重、外力的影響而發生變形。外護筒埋設深度應相對較低，且在安裝過程中應充分考慮水流對護筒的作用力、周邊沖刷力及局部管涌等現象，防止護筒在埋設施工之后出現偏移、沉陷、傾斜等問題，確保現場施工作業質量合格。

因此，在護筒安裝作業開始之前，首先應加強導向架的施工作業，進行放樣定位工作。其次，應確保外護筒垂直安裝，并使用振動錘將其打入河床等地段的地表以下2m，或者根據現場實際情況將導向架安裝到穩定的狀態，再進行護筒埋設施工。再次，在護筒施工過程中，應采用整體護筒或通過滿焊連接護筒的方式，以盡量減少護筒和土層之間的摩擦力，防止影響后續施工。最后，為了確保降雨造成的水位升高不會進入護筒內部，要根據鉆孔平臺的標高來設定護筒的標高，通常要超過平臺表面30cm。

3.2.2 內護筒埋設

首先，外護筒埋設作業完成后，確保其達到穩定性要求后，進行內護筒埋設工作。

其次，為了保證內護筒的穩固性，通常使用振動錘將其沉入規定的深度范圍內，一般要超過外護筒深度的1.5～2m。埋設內護筒時，有兩種常見的連接方式，一是采用整體式護筒，即將多段內護筒組合成一體然后沉入。這種方式能夠有效提高施工效率和內護筒的整體性與穩定性。另一種是將相鄰的內護筒段進行滿焊連接，以增強護筒的整體剛性和穩定性，這種連接方式適用于需要提高護筒整體承載能力的特殊工程。

再次，在內護筒埋設過程中，需要嚴格按照設計要求和規范進行操作，并進行必要的質量檢查和監督。

最后，施工團隊應確保內護筒的安裝位置準確、垂直度良好，并注意避免損壞內護筒。同時，施工人員需要熟悉振動錘的使用方法和操作技巧，以確保內護筒的沉入深度符合要求[2]。

3.2.3 雙護筒間填充

在內外護筒施工過程中，需要用填料將內外護筒組合成整體，避免護筒在鉆進過程中出現位移，拔出時能夠保證樁頭混凝土質量及外觀完整性，防止混凝土和外部接觸造成結構性能下降。

內護筒埋設工作結束后，應對樁位偏差進行復核檢測，確保其達到設計標準，還要將護筒之間的雜物、垃圾、淤泥和水等清理干凈。在回填作業環節，應盡量使用砂性土，并采用合適的方法提高結構的密實度，使內外護筒相互支撐，具備較高的穩定性。同時，由于鉆孔作業環節會產生一定的沖擊振動，可能會影響填料的密實度。如果在回填過程中使用的土質黏性較大，建議在外護筒埋設工作完成后，進行填充作業，并使用振動錘進行夯實處理。夯實達到合格標準方可進行內護筒埋設施工。同時，應當注意填料回填到設計樁頂標高的2～3m 位置時，停止填筑作業。

3.3 泥漿處理

在鉆孔環節，應將孔內的泥漿直接抽到循環池內，通過沉淀處理為新的泥漿，再通過泥漿泵將新泥漿輸送到孔內循環。進行清孔作業時，不能將多余的泥漿直接排放到河道中，而應使用專用泥漿車將其運輸到集中點位進行處理。同時，在鉆孔作業環節應加強對泥漿指標的檢測，隨時根據現場需要進行調整，確保其達到工程標準才能投入使用。

3.4 鉆孔

在樁基鉆孔施工環節，為保證施工質量和安全，需要加強對沖擊鉆孔速度的控制。

首先，要確保進口尺度符合要求，避免出現塌孔危險。為此，可采取小沖程多次鉆進的方式進行施工，以逐步穿越地層，降低風險。開始鉆孔時，應減小鉆進速度，并使用黏土制作泥漿材料。黏土泥漿具有一定的黏結性和潤滑性，能夠有效避免孔壁塌陷，并起到支護作用。達到施工標準后逐步提高鉆進速度，確保施工進度。

其次，保持鉆孔施工連續進行，避免中斷操作對施工造成影響。

再次，在鉆孔施工過程中，要做好現場施工記錄工作，包括施工進度、孔深、鉆進速度等。記錄應真實、完整、準確，不得隨意涂抹或修改，為后續工作提供依據。此外，應落實交接班管理制度，確保信息傳遞的連續性。

最后，全面落實泥漿性能指標檢測工作，并在確保其符合工程要求后投入使用。泥漿性能檢測包括對密度、黏度、液相含量等參數的檢測。如果地層條件發生變化，應及時選取土樣進行試驗檢測，并與施工工藝和設計方案進行對比，確保地層條件變化不會對施工產生不良影響再進行作業[3]。

3.5 檢孔、清孔

鉆孔結束后，需要及時進行檢孔、清孔。

第一，需要合理控制孔徑，通常是通過鉆頭直徑來控制。檢孔器的長度應為樁徑的4～6 倍，以確保足夠的深度和準確的測量結果。

第二，應根據具體的橋梁施工現場情況，測量護筒的埋設標高，檢測樁底標高，并計算樁體長度。測量孔深度時，可使用測繩進行準確測量，確保孔深不小于設計要求的參數。

第三，確認孔深和孔徑符合要求后，需要及時進行清孔處理。在這個過程中，需要加強對水位的控制，確保孔口處于河道水位以上1.5～2m 的高度，以防止塌孔。

第四，孔底沉渣的厚度必須符合設計要求。在清孔過程中，嚴禁采用超挖方式，應使用高壓泵或氣閥進行清孔處理，以免出現塌孔問題。其中，清孔的目的是保證樁基的質量和穩定性。清除孔底的沉渣和雜物，可確保后續鋼筋布置和混凝土灌注的順利進行。清孔過程中應注意控制清孔液的壓力和流量，以免對孔壁造成沖刷和損害。

第五，整個鉆孔工作結束后，需及時進行現場清理和整理，清除施工現場的雜物和殘渣，確保施工環境的整潔和安全。

第六，應對鉆孔工作進行全面記錄，包括鉆孔深度、孔徑、孔底情況及清孔處理的過程和結果等。這些記錄對后續的質量驗收和工程驗收有重要的參考價值。

3.6 鋼筋籠加工及安裝

鋼筋籠應在施工現場的加工場地統一制作，制作結束后使用枕木墊高存放在施工現場規定部位。在鋼筋籠制作過程中，應間隔1～2m 設置一個加強撐，防止發生變形問題。每一節鋼筋骨架都要有半成品標志牌，標注好施工位置、質量檢查情況等信息。吊放第一節鋼筋籠時，應將其運輸到護筒頂部1.5m 的位置，使用工字鋼進行連接固定，確保其達到水平和垂直標準。在鋼筋籠下放操作過程中，應保持均勻、慢速進行，使其達到垂直度標準。下放達到設計標高尺寸之后，鋼筋籠的頂部和護筒之間應使用鋼筋進行焊接定位，防止在灌注時出現偏移、上浮等問題。

3.7 混凝土灌注

第一，混凝土攪拌站必須具備足夠的生產能力，滿足現場連續灌注作業的標準。灌注時間不能超過混凝土的初凝時間，以防止對結構性能造成不利影響。針對需要較長時間灌注的施工情況，要對混凝土的生產能力和灌注時間進行準確的計算分析，以免影響施工效果。

第二，施工開始后應保證材料供應充足，能夠滿足灌注施工需求，避免發生施工中斷的問題。

第三，在施工作業環節，應加強對鋼筋籠的防護處理，避免出現上浮問題影響施工質量。

第四，進行混凝土灌注時，應加強對混凝土施工高度和灌注量的測量、控制等工作，并將現場測量參數繪制成曲線，以提升灌注質量。

第五，灌注施工即將結束時，導管內的混凝土壓力減小，而導管外部存在泥漿，此時混凝土灌注施工難度較高，應根據現場實際情況進行必要的施工調整[4]。

3.8 雙護筒回收

樁基礎結構施工完成后，需要進行內護筒拔除處理和填充物清理。

首先，進行護筒拔除作業前，必須進行檢測，確認樁基結構符合要求。

其次，拔除作業應嚴格按照施工方案進行，并在混凝土達到初凝狀態后進行，以確保施工效果。

再次，拔除過程應均勻、慢速進行，避免對樁基產生不利影響。進行護筒拔除作業時，需要特別注意混凝土表面的沉落量。如果發現沉落量較大，應暫停拔除作業，以防斷樁或其他質量問題發生。此時需要重新評估樁基的穩定性和安全性，并采取適當的修復和加固措施。此外，在護筒拔出之前，需要確保樁身混凝土強度已達到設計標準的75%以上，以保證其能夠抵抗水流沖刷。

最后，在實際施工中，應加強現場監督和管理，確保護筒拔除作業按照規范進行。同時，要注意施工現場操作人員的安全，采取必要的防護措施，避免發生意外事故[5]。

4 結語

雙護筒施工技術作為一種關鍵的橋梁樁基施工方法，具有顯著的技術優勢和廣闊的應用前景。通過在樁基周圍設置內外兩道護筒，能夠提供有效的支撐和保護，確保樁基結構的穩定性和安全性。在雙護筒施工過程中，應對護筒埋設、護筒連接方式等施工環節加強控制，對沖擊鉆孔速度、孔深度的控制、清孔處理等步驟也需要加強監督和管理，通過嚴格控制施工質量，能更好地發揮該技術的優勢和作用，為橋梁工程施工質量提供可靠保障。