全护筒施工方案.docx
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全护筒施工方案
蚂蚁河1号特大桥全护筒施工方案
一、编制依据及适用范围
1.1编制依据
（1）哈牡铁路客运专线有限责任公司下发的《新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线指导性施工组织设计》。
（2）铁道第三勘察设计院集团有限公司设计的施工图纸等资料。
（3）哈牡铁路客运专线有限责任公司下发的《哈牡客专标准化建设管理文件汇编》。
（4）国家、中国铁路总公司颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。
（5）新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线站前工程SG-4标段实施性施工组织设计和施工工期要求。
（6）我单位对本桥工程现场多次踏勘的详细调查资料。
（7）我单位对已建及在建客运专线及高速铁路的研究及本单位的技术力量、设备能力等。
1.2适用范围
新建哈尔滨至牡丹江铁路客运专线站前工程SG-4标段DK154+542.12蚂蚁河1号特大桥部分桩基础。
二、工程概况
2.1工程概述
蚂蚁河1号特大桥位于黑龙江省尚志市一面坡镇。
起讫里程为DK152+327.67～DK156+756.57，全桥长：
4428.9m。
全桥共有134个桥墩及2个桥台，均按双线一次建成。
本桥墩台基础均为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩共1138根，其中1082根桩径1.0m；20根桩径1.25m；36根桩径1.50m。
桥墩均为双线圆端形实体墩；桥台均为双线一字型桥台。
2.2所在地区特征
2.2.1地形地貌
桥址区地貌为冲洪积平原，地形平坦，稍有起伏，大部分已辟为耕地，局部为稻田地。
主要河流为蚂蚁河。
一般海拔高程在190m～220m。
2.2.2工程地质特征
桥址区地层为第四系全新统人工堆积层填筑土、素填土、杂填土，第四系全新统冲洪积层淤泥质黏土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、黏土、粉砂、中砂、粗砂、砾砂、粗圆砾土，第三系砂岩、泥岩、角砾岩、二叠系下统板岩、安山玢岩、炭质板岩以及华力西期花岗岩。
2.2.3水文地质特征
桥址区DK155+176-DK155+247为蚂蚁河，DK153+810-DK153+816及DK153+596-DK156+603为水渠，地下水水类型主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水补给。
DK152+327.68-DK153+900.00地下水对铁路混凝土结构不具侵蚀性，DK153+900.00-DK155+000.00地下水对铁路混凝土结构具有酸性侵蚀性，环境作用等级H1。
DK155+000.00-DK156+756.57地下水对铁路混凝土路结构不具侵蚀性河。
河流及水渠水、桥址区地下水位以上土路层对铁路混凝土结构不具侵蚀性。
2.2.4地震动参数
本桥位于地震基本烈度Ⅶ度，动峰值加速度为0.10g。
2.2.5线路技术标准
线路主要技术标准如下表：
主要技术标准表
序号
项目
技术标准
1
铁路等级
客运专线
2
正线数目
双线
3
设计速度
250Km/h
4
线间距
4.6m
5
设计活载
ZK活载
6
轨道类型
有砟轨道
2.3主要工程量
桥梁基础采用钻孔桩基础，桩径为1m、1.25m、1.5m，桩长为17.5-31.5m不等，桩径1m的有24034延米、桩径1.25m的有480延米、桩径1.5m的有990延米，共计25504延米，桩基混凝土采用C30/C35，C30混凝土共计15493.55m3、C35混凝土共计6540.6m3，桩基钢筋共计1104.6吨。
承台设计为矩形承台，一般尺寸为10.4m*4.8m*2.2m，承台混凝土采用C40/C45，C40混凝土方量共计14437.63m3、C45混凝土方量为1217.22m3，承台钢筋共计954.7吨。
墩身采用圆端形实体墩，墩高为7m-16.5m不等，混凝土采用C35/C40，C35混凝土方量为18071.5m3，C40混凝土方量为1700m3，墩台钢筋共计1059.6吨。
桥台采用双线一字型桥台。
三、施工总体部署及安排
3.1施工准备
3.1.1混凝土拌和站
拌和站建设应综合考虑施工生产情况，本标段设置2个混凝土拌和站，合理划分拌和站拌和作业区、材料计量区、材料库、运输车辆停放区及小型构件预制区等。
站内道路和材料存储区必须硬化，站界用砖砌围墙封闭。
场内需设置集水池、沉淀池、污水过滤池和洗车区，四周应设置排水系统。
拌和站配备满足施工生产需要的备用发电机。
3.1.2施工便道
新修一条顶面宽度为4.5m的施工便道，直接与各施工工点相接，保证各种施工车辆的畅通无阻。
3.1.3施工用电
沿线电力资源较为丰富，主电网基本形成，电力配套设施较好，哈尔滨至尚志地区都为10kv电力线，直接“T”接都能满足一般施工用电，如桥涵集中地段可从附近变电站引接专线满足施工要求。
3.1.4施工用水
该地区地表地下水资源比较丰富，无特殊缺水地段，含水层埋深较浅，一般打井深度在10～80m，集中用水点可就近打井，通过铺设供水管路，引至用水区。
3.1.5钢筋加工场
按照施工现场需要设置钢筋加工区，进行本标段钢筋的加工制造，实现标准化、规模化生产。
厂内加工棚采用轻钢结构搭设，实行封闭管理，采用不低于2m的砖砌围墙或通透式围栏封闭。
场地应硬化，厂内材料按储存区、加工区、（半成品）成品区等布设，各区域在醒目的位置设置区域标识；各类钢材、半成品、成品分类堆放整齐，满足防雨防潮条件，并用标识牌标识清楚。
3.1.6施工临时通讯
项目部使用固定电话及移动通讯。
施工现场主要使用移动通讯和对讲机。
3.1.7施工污水处理池
为满足环保要求，在集中生活区、风景名胜区、特大桥桥梁钻孔桩施工现场设置污水处理设施。
达标后集中处理。
3.1.8弃土场
弃碴场根据业主要求、设计文件结合当地的实际情况选定。
规范弃土行为，并做好复耕及绿化工作，以及防护排水设施。
弃碴时服从当地环保部门的指挥、安排与要求，文明施工。
四、全跟进护筒简介：
在桥梁基础施工中，全护筒灌注是一种应用较为广泛的施工方案，在大面积基础桩施工中，具有成空功效快、质量高、能缩短工期，提高经济效益等特点。
但所用的全护筒钻机价格昂贵，使用、维修成本较高，基于经济效益考虑，除大面积基础装施工及业主对环境保护的要求（不能用泥浆护壁）外，施工单位一般采用旋转钻机灌注桩施工。
五、全护筒钻机使用的地质条件
全护筒钻机基本上适用于任何地质条件，如：
（1）砾石和卵石层；
（2）砂壤土，粘石夹带砾石和卵石层；
（3）粉细砂，粘石夹带砾石和卵石层（冲积层）；
（4）粘土，粉砂，砂层夹带砾石和卵石层；
（5）强风化，溶离性（火山质）凝灰岩，角砾石层；
（6）中风化，中等溶离性（火山质）凝灰岩，角砾石层；
（7）强风化至中风化，育系完整和高强溶离性（火山质）凝灰岩，角砾岩层；
（8）中风化至强度高的弱风化岩石，中等溶离性（火山质）凝灰岩，角砾层；
（9）中等强度至高强度基岩，微溶离性（火山质）凝灰岩，角砾岩；
（10）其他地层。
六、全护筒灌注施工流程
3.1护筒设置及成孔
1.为保证设备施工平台的完整密实，需平整工地现场。
桩孔钻进由液压旋挖机完成，并使用双臂钢护筒保证桩孔的稳定和导向。
2.第一节护筒底部装有筒靴及呈环状排列的切削齿，以使护筒能够较快、较容易的放进密实地层及混凝域内。
3.护筒和全护筒钻机的护筒驱动连接器相连，钻机操作手将第一节双壁钢护筒放入导墙内准确位置。
4.在使用钻机的动力头旋转压入双臂护筒前，使用液泡水准仪测量，调整护筒的垂直位置。
在护筒被旋转压入地面数米后，使用水准仪对护筒的垂直度再次进行校验，护筒的横轴及纵轴位置每次测量时都需要校验，护筒垂直度的允许公差依规范而定。
5.第一节护筒进入地面后，需使用短螺旋或者旋挖斗在护筒内钻至护筒底部0.5m处。
如使用钻机的动力头本身难以达到预定深度，则需要使用磨桩机下护筒。
如遇地下孤石或其它障碍物使护筒难以下放，则需要使用冲抓斗和重锤。
当钻孔桩在低于地下水的渗透地区（如饱和状的粉细砂地层）或滞水层施工时，应保持护筒内一定的水头压力或考虑不少于1m的高水头的合适泥浆直至钻孔结束。
3.2全跟进护筒如需正确应与旋挖钻机顶管机配合使用。
1.顶管机使用吊车在桩指定位置，夹紧油缸端需面对液压泵站，各液压油管需工作人员看好，避免吊装时损坏。
2.使用顶管机之前，检查液压泵站电源，电机正反向。
3.开机之前，当泵站开关开始，需看好指示灯标识。
4.顶管机严禁3米之内有工作人员。
5.顶管机只能起顶管作用，严禁使用顶管机下全跟进护通。
6.顶管机夹住全跟进（半）护桶时，与吊车工作人员紧密配合沟通，顶管机上升，吊车人员需上升吊车，采用顶管机与吊车向上用力。
7.根据现场施工方案，建议边灌混凝土边顶拔护桶，现场工作人员在顶升完护桶逐节拆卸。
8.用完顶管机后把油管缠绕在顶管机，注意避免油管有污染。
拆卸液压泵站后要检查液压泵是否有堵塞，用干净的用品包住快速接头油口，避免受污染。
9.顶管机配备Φ600-Φ1000Φ1000-Φ1500
Φ1500-Φ2000ΦΦ2000-Φ2500
七、顶管机施工使用方案：
全跟进（半根进）护筒配备顶管机。
处理旋挖钻机全跟进套管或半根进套管适用范围。
1、旋挖钻机打桩在使用跟进护桶Φ600-Φ1000以下范围能下护桶30米左右。
处理地层：
沙卵石回填土淤泥流沙等容易塌孔的地层
2、旋挖钻机打桩在使用跟进护桶Φ1000-Φ1500范围内能下护筒深度22米左右。
处理地层：
沙卵石回填土淤泥流沙等容易塌孔的地层
3、钻机配备护桶型号需选择220----280以上机型。
4、钻具的选择
钻具的选择依照地层情况而定，所有钻具应配备足够的钻齿，钻齿的质量及损耗应经常检查，如钻齿磨损过大或丢失，应及时更换新的钻齿以保证施工顺利进行。
钻具选择如下:
（1）在地下水面以下施工时，需使用旋挖斗；
（2）当钻进较坚硬地层或干法施工时，需使用短螺旋钻头；
（3）在坚硬底层施工时，需使用岩芯钻头。
下面将详细介绍全护筒操作流程及需注意事项：
（1）操作流程：
1）准备工作：
首先检查驱动器连接器与钻机动力头连接是否牢固，然后将花管驱动器与连接器正确连接。
选择合适钻具，并与旋挖钻杆连接。
2）将套管靴与第一节要下的护筒与套管靴用套管螺栓连接，要求全扣旋入，做打牢固，不退扣。
3）用吊机将第一节要下的护筒吊至钻机工作回转半径内（套管靴向下），并尽量保持垂直，以利用驱动器与护筒的连接。
4）操作钻机，将花管驱动器由上方套入护筒。
微旋动力头并调整钻机角度，驱动器接头下端与护筒公接头承压的端面重合为止，再次微旋动力头，将驱动器接头的四个锁销顺时针旋入护筒公街头的圆锥孔内，并保证为锁闭状态。
5）参照《护筒设置及成孔》，旋入地面，并进行后续操作。
（2）注意事项：
1）要经常检查套管靴齿磨损情况做到及时更换。
2）护筒与护筒连接时，螺栓必须上满上紧。
3）对螺栓和护筒上的丝扣定期保养上油。
3清孔钻头使用说明
清孔钻头用于旋挖钻机清空使用，专用于孔内沉渣清除，使用方法与其他钻具使用方法相同，使用时钻具正转，清孔钻头下到孔底时，钻斗斗门自动打开，沉渣会顺着导流板进入钻桶内，一直到清完沉渣钻机反转，斗门自动关闭，提起钻斗，在孔外卸掉钻孔内的沉渣。
此方法简单易行。
清孔钻头底部做特殊处理，清孔时，干成孔时沉渣能控制在5cm以内，水孔能保证在5cm以内的淤泥。
若配合纤维素等其他用品，沉渣基本控制在5cm以内，完全满足高层的大型桩基的设计要求。
水孔灌注时，由于混凝土冲下时有一定的冲击力，能把沉渣返回孔顶，基本上不会有沉渣和淤泥。
清空钻头为全国高铁、大型桥梁、房建基础等各种钻孔桩清孔必备的钻具，使用效果好。
5、设备实图见附图：
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