某长江大桥钢护筒施工技术方案.doc

XX长江第X大桥南塔墩
钢护筒施工技术方案
目录
一、工程概况 2
二、钢护筒结构参数及工程量 2
三、钢护筒构造特点 2
四、钢护筒运输 4
五、招标文件中关于钢护筒的要求 5
1、范围 5
2、材料 5
3、一般要求 5
4、钢护筒的焊接 6
5、钢护筒的标记、存放和运输 7
6、钢护筒的接长 8
7、钢护筒的埋设施工 8
8、质量检验 10
9、计量与支付 11

一、工程概况
南塔基础采用48根D3.2～D2.8m的变截面钻孔灌注桩，梅花式布置，按端承桩设计，桩底标高为-60.0m，桩尖持力层为微风化砂砾岩；承台为哑铃形，平面尺寸为80.5m×35.0m，厚9.0m。桩顶埋入承台20cm，钢护筒参与结构受力，其高出承台底40cm以上部分进行切条处理。封底混凝土范围内，护筒内外壁沿圆周均焊接直径为32mm的HRB335钢筋，环形钢筋竖向间距为30cm。钢护筒材质为Q345C，其内径为3.5m，壁厚24mm，钢护筒底标高为-44.0m。

二、钢护筒结构参数及工程量

钢护筒的主要结构参数及工程量如下表：
XX四桥南塔墩钢护筒制作工程量
序号
部位
材质
护筒顶标高(m)
护筒底标高(m)
单根长度(m)
护筒内径(mm)
护筒壁厚(mm)
单位重(kg/m)
单根重(kg)
数量
总重(kg)
1
护筒
Q345C
钢板
7
-44
51
3500
24
2085.8
106375.8
48
5106038
2
护筒底部加强箍1
Q235
钢板
-43.2
-44
0.8
3548
12
1053.5
842.8
40454
3
护筒底部加强箍2
-41.6
-42.4
0.8
3548
12
1053.5
842.8
40454
4
护筒顶部加强箍
7
6.2
0.8
3548
12
1053.5
842.8
40454
5
护筒内加强钢筋
Φ32 HRB335

钢筋

11.207

6.31
70.7
480
33936
6
护筒外加强钢筋

11.575

6.31
73.0
35040
7
护筒加强钢筋导向筋板
35mm宽Q235钢板

3

20

5.495
384
2110
∑
5298486

三、钢护筒构造特点
由于本工程钢护筒直径达3.548m，深入泥面以下约26m，且深入弱风化砂岩平均1.5m，因此，为避免钢护筒在下沉过程中发生变形，在底口及顶口一定区域内设置加强包箍，包箍安装位置结构图见图1。
图1、钢护筒结构图
本工程钢护筒设计的一大特点是在封底混凝土区域内侧和外侧设置环形剪力键，以提高混凝土与护筒间的握裹力。环形剪力键采用Φ32的螺纹钢筋沿护筒周长方向焊接在护筒内外表面，纵向间距30cm。但剪力键的存在会导致钢吊箱在下放到此位置时可能与吊箱底板孔壁相挂，影响吊箱下放，因此，必须对剪力键进行处理，确保钢吊箱顺利下放到位。处理方法为：采用与护筒顶口处理相同的原理，在最上一层剪力筋顶和上下两层剪力键间设置导向装置，导向装置采用20mm厚的钢板制成，导向装置具体结构见图2。
图2、底混凝土区域导向装置结构图
此导向装置必须在钢护筒制作过程同步完成，同时，导向钢板边缘应用砂轮机打磨光滑。

四、钢护筒运输
鉴于本桥钻孔钢平台的施工工艺，钢护筒在加工厂内整根制作、整根运输，由于钢护筒直径较大，钢护筒装船时采用软吊索且采用捆绑式吊装，以避免产生吊装变形，同时，在运输船上设置半圆形专用支架，使支点处钢护筒受力均匀。钢护筒运输装船示意图见图3
图3、钢护筒运输装船示意图
五、招标文件中关于钢护筒的要求
1、范围
索塔基础钻孔灌注桩钢护筒施工应按图纸并参照本节规定执行。
2、材料
（1）钢护筒所用钢材应符合图纸规定，钢材且须符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）的技术条件，并应具备出厂合格证和检验报告。
（2）进场钢材应进行工地抽样检查，其机械性能、化学成份及加工工艺应符合要求，经监理工程师同意后方可采用。
（3）焊接材料的机械性能应与钢护筒主材相适应，并应考虑防腐蚀要求。所有焊接材料均应符合现行国家标准和设计要求的规定，并附有出厂合格证书。必要时应进行相关检验。
（4）防腐涂层材料的采用应满足国家标准和设计图纸的要求（XX四桥南塔墩钢护筒不需要进行防腐涂装）。
3、一般要求
（1）由于钢护筒参与结构受力，其制作、焊接、拼装、接长应符合《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）中钢管桩相应规定。
（2）钢护筒的制作，焊接应符合《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）和《钢结构工程施工及验收规范》（GB20205）的要求。
（3）钢护筒任一截面纵向接缝不得大于一条，钢护筒纵向及接口焊缝采用陶瓷衬垫单面焊双面成形工艺进行施焊。
（4）钢护筒的制作焊缝应达I级质量等级。焊缝应整齐顺滑，焊缝金属与母材的过渡应平顺，焊缝不得有裂纹、未熔合、夹渣和未填满弧坑等缺陷。钢护简直径应按图纸规定，且满足钻孔桩施工需要。
（5）承包人应对钢护筒进行外形尺寸验收，可参照表1相关规定进行。
表1 钢护筒外形尺寸允许偏差
偏差名称
允许偏差
说明
钢管外周长
±0.5％，且不大于10mm
测量外周长
管端椭圆度
±0.5％d，且不大于5mm

管端平整度
2mm
多管节拼接时，以整桩质量要求
管端倾斜度
±05％d，且不大于4mm
钢护筒壁厚
按所用钢材的相应标准规定
为准
4、钢护筒的焊接
钢护筒的焊接应按图纸规定进行，图纸无规定时可参照如下规定进行：
（1）焊接准备
1）焊接应首先制定焊接工艺，然后根据拟定的工艺进行焊接及其它相关的性能试验，再根据试验结果对制定的工艺进行评定，评定合格后方可付诸实施．。
2）焊接必须由具有相应资质证书的焊工担任。施工前应进行焊接试验，焊接试验所采用的工艺、方法和材料，应与正式焊接时相同。
3）焊接材料的型号和质量应符合设计要求，并附有出厂合格证书。必要时应按有关规定进行检验。
4）焊条、焊丝和焊剂应存放在干燥处。焊前应按产品说明书要求进行烘焙，并在规定时间内使用。
5）将欲焊接的钢护筒端口加工成坡口，以便对接或V型便于焊接。焊接前应将焊接坡口及其附近20~30mm范围内的氧化皮、油污、水汽和杂物清除干净。
（2）现场焊接工艺要求
1）钢护筒现场组装时应采用对接焊缝，不得用搭接或侧面有覆板的焊接形式。钢桩焊接接头形式必须符合设计要求及规范规定。并达到与母材等强度的要求。
2）钢护筒对口拼装要在夹具等辅助工具帮助下进行，定位合格后应进行定位点焊。点焊高度应小于设计焊缝高度2/3，点焊长度取40~60mm，点焊工艺应和正式施焊相同，施焊过程中所用夹具等辅助工具，应不妨碍钢护筒自由伸缩。
3）无论何种方式焊接连接，在施焊过程中要保证钢护筒上下管节连接顺直，管节对口应保持在同一轴线上。
4）桩的每一接头必须严格按照图纸要求，确保接头质量，使能抵抗在沉桩过程中各种荷载产生的应力和变形。
5）焊接应按焊接工艺所规定的方法、程序、参数和技术措施进行，以减少焊接变 形和内应力，保证质量。
6）钢护筒对接宜采用多层焊。每层焊缝焊完后，应清除熔渣并进行外观检查，如有缺陷应及时清除，多层焊点接头应错开。
7）为减少变形和内应力，钢护筒对口焊接时宜对称施焊。
8）现场拼装焊接时应采用防晒、防雨、防风和防寒等措施。
9）普通低合金钢在环境温度0℃焊接时，应对焊接两侧各100mm范围内预热到手感温度。手工焊时，应采用碱性低氢型焊条。
环境温度低于-10℃时，不宜进行焊接。当采取有效技术措施，确能防止冷裂缝产生时，可不受此限。
10）对接焊缝应有一定的加强面，加强面高度和遮盖宽度应符合表2规定。
11）焊接工作完成后，所有拼装辅助装置、残留的焊瘤和熔渣等均应除去。
12）对所有焊缝均应进行外观检查。焊缝金属应紧密．焊道应均匀，焊缝金属与母材的过度应平顺，不得有裂缝、未融合、未焊透、焊瘤和烧穿等缺陷。
13）焊缝外观缺陷的允许范围和处理办法应按表3规定采用。
表2 对接焊缝加强尺寸表
管壁厚度
项目
10~20
〉20
高度c
2~3
2~4
宽度e
2~3
2~3

3）每一钢护筒埋设施工前，应再次进行检查，经监理工程师确认合格后，方可进行埋设旖工。埋设施工一经开始，就必须连续操作完成，不得中断。
（2）埋设施工顺序
钢护筒安装一般应由索塔承台中心开始分向两边或周边对称进行埋设施工。
（3）埋设施工
1）桩位放样及控制
埋设施工开始前应采用经监理工程师批准的定位系统定位，测量出钢护筒下沉的中心位置。
钢护筒桩位放样时对迎水桩应详细复核，以保证纵、横向轴线满足图纸要求。
2）钢护筒埋设施工工作平台
工作平台上应有足够面积，能够满足钢护筒埋设施工的需要。
3）钢护筒埋设施工中应满足下列要求：
a．埋设施工时，钢护筒宜保持在同一轴线上；
b．施工船舶不稳定时，宜暂停埋设；
c．钢护筒埋设施工应采取有效的定位和导向设施，采取措施防止钢护筒变形。埋设施工时可采用桩内取土等助沉措施。
d．不得用移船方法纠正桩位；
e．施工船舶进退作业，应注意锚缆位置，防止缆绳绊桩。如桩顶被水淹没，应设置标志。
f．埋设施工开始时，应严格控制桩位；在埋设施工过程中，应随时注意防止桩的偏移。
g．埋设施工时，遇有下列情况之一，应立即暂停，并报告监理工程师，查明原因后，采取适当措施报经监理工程师同意后，方可继续钢护筒埋设工作。
（a）桩身突然倾斜、位移或震锤时有严重回弹；
（b）桩头破损或桩身弯曲变形、焊缝开焊；
（c）桩架发生偏移或晃动；
（d）埋设过程中桩有上浮。
4）直桩在下桩过程中，桩架应保持垂直。
5）斜坡上埋设钢护筒，应掌握钢护筒外移动规律。
6）严禁在已沉放的钢护筒上系缆。在已埋设完成的钢护筒区域两端应设置标志，夜间设置红灯警戒。
7）损坏的钢护筒
a．钢护筒埋设施工时，如发生钢护简明显变形、焊缝开裂，应进行更换或处理，费用由承包人承担。
b．由于钢护筒本身原因，或由壬不正确施工操作面使钢拉篦损坏、位詈偏移、没沉入到图纸规定的标高，都必须加以纠正和补救。由此而发生的费用，由承包人承担。
8）桩头处理时，应保证钢护筒未切条部分高出承台底40cm，并保留足够的长度按设计图纸要求进行切条处理，并以10度角张开，按设计要求在钢板条上焊接加强钢筋，同时对于钢筋在护简直线段上的焊接长度必须予以保证。
9）钢护筒埋设施工的安全施工
a．钢护筒埋设工作工序比较复杂，水上作业影响因素比较多，为保证施工安全顺利进行，承包人应结合本身钢护筒埋设工艺特点制定埋设操作规程和安全注意事项。
b．要考虑潮汐、波浪对钢护筒埋设的影响，影响过大时应停止作业。
c．所有参与水上施工作业的各种船只其航行、抛锚、避风、救援等都必须服从业主统一指挥调度，并符合海事管理部门规定。
d．整个钢护筒埋设施工过程中，承包人必须保证长江航线的畅通，同时，必须按照河道和航道管理的要求设置航标等安全设施。
10）钢护筒埋设施工记录
a．承包人必须对所有钢护筒埋设施工过程如实进行记录，描述施工过程中发生的意外情况及处理结果，并将每天钢护筒埋设施工记录的复印件在24h内报送监理工程师。
b．钢护筒埋设施工记录应按监理工程师规定的统一格式填写。
8、质量检验
（1）监理工程师对钢护筒质量如有怀疑，承包人应按监理工程师指示，采用无破损检验方法检验。由此所发生的一切费用，如检验结果合格，应由业主承担；如检验结果不合格，则应由承包人承担，同时采取补救措施。
（2）监理工程师除对钢护筒埋设的位置进行复测检查外，还应对钢护筒埋设施工记录进行复查，当对全部检查和复测结果认为合格后，即可对钢护筒埋设作出书面批准，予以验收。
（3）钢护筒埋设施工完成后未经监理工程师批准验收的，不得在其上进行承台或盖梁的混凝士施工。
9、计量与支付
（1）适用于钻孔桩的钢护筒的制作、埋设以图纸为依据，按实际完成并经监理工程师验收后的数量，以“m”为单位在405节中计量。
（2）钢护筒与承台、封底混凝土部分连接的钢筋（HRB335）以设计图纸为依据，按实际完成并经监理工程师验收后的数量，以“kg”为单位，在403节中计量。