桥梁桩基工程中双护筒施工技术分析

涂勇

（抚州市恒通路桥工程有限公司，江西 抚州 344000）

0 引言

桥梁作为重要的交通基础设施，承载着交通运输功能。桩基施工质量对桥梁的安全性和稳定性起关键作用。双护筒施工技术作为一种重要的施工技术，在桥梁桩基施工中得到了广泛应用，其主要是通过在桩基周围设置内外两道护筒，为桩基提供有效的支撑和保护，且能有效提高桩基结构的稳定性。因此，应对双护筒施工技术进行深入分析，以更好地发挥该技术在桥梁工程施工中的作用。

1 双护筒施工技术概述

双护筒施工技术是一种在桥梁桩基施工中广泛应用的技术。相较于传统的桩基施工，如沉井法和钻孔法等，双护筒施工技术在减少水土流失、土方回填等方面有更高的效率。

在双护筒施工过程中，需要在桥梁桩基的位置挖掘一个外护筒，形成一个临时的施工孔洞。在孔洞内部设置一个内护筒，形成双层护筒结构。利用内护筒，可以进行孔洞开挖和土方回填施工，也可进行钢筋安装及混凝土灌注等一系列操作。双护筒结构能够有效控制水土流失，减少土方回填需求，从而提高施工效率与质量。

施工时，必须根据具体的工程要求和地质条件合理选择和设计护筒。在双护筒施工技术中，必须进行严格的质量控制和监测，以确保护筒安装和桩基施工质量符合设计要求[1]。

2 工程概况

某工程项目为南环高架桥，是一座特大桥，总长为9.79km，跨越城市道路、河流、水塘、软土地基、地下管线等复杂的地形地貌，地质条件复杂。为保证桥梁的稳定性和承载能力，需要建设约3600 根混凝土桩基。进行地质勘察时，发现当地地质复杂，地表覆素填土及耕植土，下部为第四系上更新统（Q3）黄褐色、浅灰色粉质黏土以及粉细砂、砾砂、卵石等，下伏基岩为第三系新余组（XZ）与白垩系南雄组（NZ）紫红色泥质粉砂岩、泥岩。因处于赣抚平原区的冲积层和鄱阳湖盆地，此项目所在地的地下水位高，给桩基础施工带来了较大的施工难度。为此，施工时采用双护筒施工技术及防水措施，以确保桩基的稳定性和桥梁的安全性。

3 桥梁桩基施工双护筒技术应用

3.1 桩基施工方案

根据以往的施工经验，跨越河流的桩基施工一般采取单护筒冲击钻孔作业方式，护筒以一次性投入的圆护筒为主，所以护筒使用量较多，施工成本较高。此外，护筒在施工结束后无法拔出，不仅会产生经济损失，留在水中还会造成锈蚀，污染环境。

而双护筒冲击钻孔方式能够有效节约施工作业时间，缩短项目建设工期，保护生态环境，还能有效降低施工成本。因此，该项目在跨越雄溪河等复杂地段时，采用联合双护筒冲击钻孔的方式进行桩基施工，以满足施工要求。

3.2 护筒埋设

3.2.1 外护筒埋设

外护筒并不是施工护筒，其主要作用是在内护筒拔出之后，桩基结构混凝土没有达到强度标准之前，确保裸露出来的河床部分桩基结构不会受自重、外力的影响而发生变形。外护筒埋设深度应相对较低，且在安装过程中应充分考虑水流对护筒的作用力、周边冲刷力及局部管涌等现象，防止护筒在埋设施工之后出现偏移、沉陷、倾斜等问题，确保现场施工作业质量合格。

因此，在护筒安装作业开始之前，首先应加强导向架的施工作业，进行放样定位工作。其次，应确保外护筒垂直安装，并使用振动锤将其打入河床等地段的地表以下2m，或者根据现场实际情况将导向架安装到稳定的状态，再进行护筒埋设施工。再次，在护筒施工过程中，应采用整体护筒或通过满焊连接护筒的方式，以尽量减少护筒和土层之间的摩擦力，防止影响后续施工。最后，为了确保降雨造成的水位升高不会进入护筒内部，要根据钻孔平台的标高来设定护筒的标高，通常要超过平台表面30cm。

3.2.2 内护筒埋设

首先，外护筒埋设作业完成后，确保其达到稳定性要求后，进行内护筒埋设工作。

其次，为了保证内护筒的稳固性，通常使用振动锤将其沉入规定的深度范围内，一般要超过外护筒深度的1.5～2m。埋设内护筒时，有两种常见的连接方式，一是采用整体式护筒，即将多段内护筒组合成一体然后沉入。这种方式能够有效提高施工效率和内护筒的整体性与稳定性。另一种是将相邻的内护筒段进行满焊连接，以增强护筒的整体刚性和稳定性，这种连接方式适用于需要提高护筒整体承载能力的特殊工程。

再次，在内护筒埋设过程中，需要严格按照设计要求和规范进行操作，并进行必要的质量检查和监督。

最后，施工团队应确保内护筒的安装位置准确、垂直度良好，并注意避免损坏内护筒。同时，施工人员需要熟悉振动锤的使用方法和操作技巧，以确保内护筒的沉入深度符合要求[2]。

3.2.3 双护筒间填充

在内外护筒施工过程中，需要用填料将内外护筒组合成整体，避免护筒在钻进过程中出现位移，拔出时能够保证桩头混凝土质量及外观完整性，防止混凝土和外部接触造成结构性能下降。

内护筒埋设工作结束后，应对桩位偏差进行复核检测，确保其达到设计标准，还要将护筒之间的杂物、垃圾、淤泥和水等清理干净。在回填作业环节，应尽量使用砂性土，并采用合适的方法提高结构的密实度，使内外护筒相互支撑，具备较高的稳定性。同时，由于钻孔作业环节会产生一定的冲击振动，可能会影响填料的密实度。如果在回填过程中使用的土质黏性较大，建议在外护筒埋设工作完成后，进行填充作业，并使用振动锤进行夯实处理。夯实达到合格标准方可进行内护筒埋设施工。同时，应当注意填料回填到设计桩顶标高的2～3m 位置时，停止填筑作业。

3.3 泥浆处理

在钻孔环节，应将孔内的泥浆直接抽到循环池内，通过沉淀处理为新的泥浆，再通过泥浆泵将新泥浆输送到孔内循环。进行清孔作业时，不能将多余的泥浆直接排放到河道中，而应使用专用泥浆车将其运输到集中点位进行处理。同时，在钻孔作业环节应加强对泥浆指标的检测，随时根据现场需要进行调整，确保其达到工程标准才能投入使用。

3.4 钻孔

在桩基钻孔施工环节，为保证施工质量和安全，需要加强对冲击钻孔速度的控制。

首先，要确保进口尺度符合要求，避免出现塌孔危险。为此，可采取小冲程多次钻进的方式进行施工，以逐步穿越地层，降低风险。开始钻孔时，应减小钻进速度，并使用黏土制作泥浆材料。黏土泥浆具有一定的黏结性和润滑性，能够有效避免孔壁塌陷，并起到支护作用。达到施工标准后逐步提高钻进速度，确保施工进度。

其次，保持钻孔施工连续进行，避免中断操作对施工造成影响。

再次，在钻孔施工过程中，要做好现场施工记录工作，包括施工进度、孔深、钻进速度等。记录应真实、完整、准确，不得随意涂抹或修改，为后续工作提供依据。此外，应落实交接班管理制度，确保信息传递的连续性。

最后，全面落实泥浆性能指标检测工作，并在确保其符合工程要求后投入使用。泥浆性能检测包括对密度、黏度、液相含量等参数的检测。如果地层条件发生变化，应及时选取土样进行试验检测，并与施工工艺和设计方案进行对比，确保地层条件变化不会对施工产生不良影响再进行作业[3]。

3.5 检孔、清孔

钻孔结束后，需要及时进行检孔、清孔。

第一，需要合理控制孔径，通常是通过钻头直径来控制。检孔器的长度应为桩径的4～6 倍，以确保足够的深度和准确的测量结果。

第二，应根据具体的桥梁施工现场情况，测量护筒的埋设标高，检测桩底标高，并计算桩体长度。测量孔深度时，可使用测绳进行准确测量，确保孔深不小于设计要求的参数。

第三，确认孔深和孔径符合要求后，需要及时进行清孔处理。在这个过程中，需要加强对水位的控制，确保孔口处于河道水位以上1.5～2m 的高度，以防止塌孔。

第四，孔底沉渣的厚度必须符合设计要求。在清孔过程中，严禁采用超挖方式，应使用高压泵或气阀进行清孔处理，以免出现塌孔问题。其中，清孔的目的是保证桩基的质量和稳定性。清除孔底的沉渣和杂物，可确保后续钢筋布置和混凝土灌注的顺利进行。清孔过程中应注意控制清孔液的压力和流量，以免对孔壁造成冲刷和损害。

第五，整个钻孔工作结束后，需及时进行现场清理和整理，清除施工现场的杂物和残渣，确保施工环境的整洁和安全。

第六，应对钻孔工作进行全面记录，包括钻孔深度、孔径、孔底情况及清孔处理的过程和结果等。这些记录对后续的质量验收和工程验收有重要的参考价值。

3.6 钢筋笼加工及安装

钢筋笼应在施工现场的加工场地统一制作，制作结束后使用枕木垫高存放在施工现场规定部位。在钢筋笼制作过程中，应间隔1～2m 设置一个加强撑，防止发生变形问题。每一节钢筋骨架都要有半成品标志牌，标注好施工位置、质量检查情况等信息。吊放第一节钢筋笼时，应将其运输到护筒顶部1.5m 的位置，使用工字钢进行连接固定，确保其达到水平和垂直标准。在钢筋笼下放操作过程中，应保持均匀、慢速进行，使其达到垂直度标准。下放达到设计标高尺寸之后，钢筋笼的顶部和护筒之间应使用钢筋进行焊接定位，防止在灌注时出现偏移、上浮等问题。

3.7 混凝土灌注

第一，混凝土搅拌站必须具备足够的生产能力，满足现场连续灌注作业的标准。灌注时间不能超过混凝土的初凝时间，以防止对结构性能造成不利影响。针对需要较长时间灌注的施工情况，要对混凝土的生产能力和灌注时间进行准确的计算分析，以免影响施工效果。

第二，施工开始后应保证材料供应充足，能够满足灌注施工需求，避免发生施工中断的问题。

第三，在施工作业环节，应加强对钢筋笼的防护处理，避免出现上浮问题影响施工质量。

第四，进行混凝土灌注时，应加强对混凝土施工高度和灌注量的测量、控制等工作，并将现场测量参数绘制成曲线，以提升灌注质量。

第五，灌注施工即将结束时，导管内的混凝土压力减小，而导管外部存在泥浆，此时混凝土灌注施工难度较高，应根据现场实际情况进行必要的施工调整[4]。

3.8 双护筒回收

桩基础结构施工完成后，需要进行内护筒拔除处理和填充物清理。

首先，进行护筒拔除作业前，必须进行检测，确认桩基结构符合要求。

其次，拔除作业应严格按照施工方案进行，并在混凝土达到初凝状态后进行，以确保施工效果。

再次，拔除过程应均匀、慢速进行，避免对桩基产生不利影响。进行护筒拔除作业时，需要特别注意混凝土表面的沉落量。如果发现沉落量较大，应暂停拔除作业，以防断桩或其他质量问题发生。此时需要重新评估桩基的稳定性和安全性，并采取适当的修复和加固措施。此外，在护筒拔出之前，需要确保桩身混凝土强度已达到设计标准的75%以上，以保证其能够抵抗水流冲刷。

最后，在实际施工中，应加强现场监督和管理，确保护筒拔除作业按照规范进行。同时，要注意施工现场操作人员的安全，采取必要的防护措施，避免发生意外事故[5]。

4 结语

双护筒施工技术作为一种关键的桥梁桩基施工方法，具有显著的技术优势和广阔的应用前景。通过在桩基周围设置内外两道护筒，能够提供有效的支撑和保护，确保桩基结构的稳定性和安全性。在双护筒施工过程中，应对护筒埋设、护筒连接方式等施工环节加强控制，对冲击钻孔速度、孔深度的控制、清孔处理等步骤也需要加强监督和管理，通过严格控制施工质量，能更好地发挥该技术的优势和作用，为桥梁工程施工质量提供可靠保障。