一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺

技术领域

本申请涉及桥梁施工领域，具体而言，涉及一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺。

背景技术

滨河地区富砂地层桩基施工时需穿越较厚砂层，且地下水极丰富，易塌孔。护筒埋置过深、穿越砂层时钢护筒内、外壁摩擦产生的阻力会大幅增加，使得护筒难以拔出，采用双护筒进行桩基施工，即先行打入一段约4.5m外护筒，以减轻长护筒打拔时的摩擦力，再采用振桩锤振设内护筒就位。成孔并灌注完成后，采用振桩锤按相反顺序依次拔除内、外护筒，该项工作在混凝土初凝前完成。

由此目前施工单位采用了双护筒钻进施工工艺，如申请号为201921858109.3，公开的溶岩地质桩基双护筒成孔结构，外护筒下沉到达地表土层底部，内护筒与外护筒同心，下沉穿过溶岩发育层，钢筋混凝土桩基浇筑于内护筒中，最深处进入岩石基体。该结构可以有效防止溶岩地质护筒桩基施工中表层土层塌陷沉降的事故，并且外护筒对内护筒有定位对中，防止内护筒因地质不均匀而产生的下沉中心线偏移。

目前而言双护筒的施工工艺难点在于，1、外护筒在进行振设时，由于其体积大，重量较重，在振设过程中通常采用旋挖钻引孔+履带吊+振动锤进行施工，而无论时履带吊还是振动锤在施工过程中会造成外护筒进行偏移，即无法保证其垂直度，而虽然后续需要进行复核，但是复核发现偏移后需要重新施工调整，施工量大，目前无法规避；2、在护筒拔出阶段，目前都是采用振动锤的方式进行施工，而对于外护筒而言其影响并不大，因为浇筑完成后首先拔出内护筒，而外护筒在拔除过程中的受力跟其振设时相差不大，即其外表面与砂层之间的摩擦力，但是对于内护筒而言，其拔除阶段由于与混凝土之间的胶粘力的作用，其不仅要克服其部分段与砂层之间的摩擦力，而且要克服其内表面与混凝土之间的胶粘力，因此在拔出过程中较为费力，仅仅依靠振动锤无法将其顺利拔除。

鉴于此，本申请需要对目前的施工工艺进行改进，以克服上述缺陷。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺，在外护筒振设过程中保证其垂直度，无需后续复核后的再次施工，，其次增加内护筒在拔除时的拔除力，便于内护筒在混凝土浇筑后的拔除作业。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺，包括以下步骤：

S1、辅助支撑基浇筑，在预挖钻处的外侧均匀设置至少三处辅助支撑基，所有所述辅助支撑基保持同一水平高度，且在辅助支撑基上垂直固定立柱，在所述立柱的顶部设置定滑轮；

S2、在每个辅助支撑基上设置卷扬机；

S3、加工外护筒以及内护筒，所述外护筒的内径为桩径+0.4m，所述内护筒的内径为桩径+0.2m；

S4、安装外护筒，采用旋挖钻引孔+履带吊+振动锤进行施工，在施工过程中将卷扬机上的牵引索的端部固定于外护筒的吊耳上，在安装外护筒过程中每个所述卷扬机上的牵引索处于张紧状态且由外护筒的吊耳至卷扬机之间的长度保持一致；

S5、安装内护筒，外护筒安装完成且复核后振设内护筒，每3m进行复核一次；

S6、混凝土浇筑，浇筑完成后在混凝土初凝前，先拔除内护筒，通过履带吊+振动锤进行施工，在施工过程中，卷扬机上的牵引索绕过所述定滑轮与所述内护筒上的吊耳相固定，在拔除过程中，每个卷扬机上的牵引索处于张紧状态且由内护筒的吊耳至卷扬机之间的长度保持一致；内护筒拔出后，再通过履带吊+振动锤进行施工拔出外护筒。

进一步改进的是，步骤S1包括埋设地脚螺栓，确定地脚螺栓的座标与标高后，在地脚螺栓上焊接固定水平支撑板，并在所述水平支撑板上固定基础钢筋后进行浇筑形成支撑地基，所述立柱垂直固定设置于所述支撑地基的上表面。

进一步改进的是，所述立柱浇筑形成于所述支撑地基的上表面。

进一步改进的是，所述外护筒与所述内护筒之间设置有导向结构。

进一步改进的是，所述导向结构包括开设于所述外护筒内侧壁的若干导向槽，所述导向槽的长度方向沿着所述外护筒的长度方向延申，其深度方向沿着所述外护筒的径向延申，所述内护筒的外侧壁设置有若干与所述导向槽相配合的定位凸起，每个所述定位凸起的厚度一致，所述定位凸起。

进一步改进的是，所述定位凸起的端部呈圆弧形。

进一步改进的是，所述外护筒的上端部与所述内护筒之间设置有封堵密封结构。

进一步改进的是，所述外护筒的长度为砂层厚度的60％-70％，所述内护筒的长度大于所述砂层厚度，所述内护筒与砂层的接触长度为其总长度的30％-40％。

进一步改进的是，所述外护筒的长度为4.5m，所述内护筒采用分节制作，每节所述内护筒的长度为2-3m。

本发明提供的一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺，与现有技术相比，其有益效果为，首先通过设置了水平度一致的辅助支撑基，由此在振设过程中，利用每处卷扬机的张紧力使得外护筒在振设过程中避免发生偏移，避免了后续复核的再次施工，而在内护筒拔除阶段，卷扬机的牵引索绕过定滑轮，其起到内护筒拔除过程中的辅助提升作用，便于内护筒的顺利拔除。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是外护筒振设示意图；

图2是内护筒拔除示意图；

图3是外护筒与内护筒装配示意图；

图4是外护筒示意图；

图5是内护筒示意图。

其中：1、外护筒；2、内护筒；3、导向槽；4、定位凸起；5、支撑地基；6、立柱；7、卷扬机；8、定滑轮；9、牵引索；10、履带吊。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-图5所示，一种滨河地区富砂地层旋挖钻双护筒钻进施工工艺，包括以下步骤：

S1、辅助支撑基浇筑，在预挖钻处的外侧均匀设置至少三处辅助支撑基，所有所述辅助支撑基保持同一水平高度，且在辅助支撑基上垂直固定立柱6，在所述立柱6的顶部设置定滑轮8；

S2、在每个辅助支撑基上设置卷扬机7；

S3、加工外护筒1以及内护筒2，所述外护筒1的内径为桩径+0.4m，所述内护筒2的内径为桩径+0.2m；

S4、安装外护筒1，采用旋挖钻引孔+履带吊10+振动锤进行施工，在施工过程中将卷扬机7上的牵引索9的端部固定于外护筒1的吊耳上，在安装外护筒1过程中每个所述卷扬机7上的牵引索9处于张紧状态且由外护筒1的吊耳至卷扬机7之间的长度保持一致；

S5、安装内护筒2，外护筒1安装完成且复核后振设内护筒2，每3m进行复核一次；

S6、混凝土浇筑，浇筑完成后在混凝土初凝前，先拔除内护筒2，通过履带吊10+振动锤进行施工，在施工过程中，卷扬机7上的牵引索9绕过所述定滑轮8与所述内护筒2上的吊耳相固定，在拔除过程中，每个卷扬机7上的牵引索9处于张紧状态且由内护筒2的吊耳至卷扬机7之间的长度保持一致；内护筒2拔出后，通过通过履带吊10+振动锤进行施工拔出外护筒1。

需要说明的是，各辅助支撑基的水平度需要保持一致，由于其用于固定卷扬机7，而卷扬机7上牵引索9的长度关系决定了外护筒1在振设过程中的偏移程度，通过保证卷扬机7上牵引索9的长度，即吊耳与卷扬机7之间牵引索9的长度，由此保证其整体的垂直度，而且其处于张紧状态，避免了在施工过程中由外力造成的影响，外护筒1体积大，重量较重，目前在施工过程中无法进行控制，仅仅是施工过程中或者施工完成后进行复核，发生偏差时及时进行调整，而关于内护筒2，为了保证内护筒2在振设过程中与外护筒1之间保持同心度以及内护筒2振设过程中的垂直度，由于其与外护筒1之间设置了导向结构，所述导向结构包括开设于所述外护筒1内侧壁的若干导向槽3，所述导向槽3的长度方向沿着所述外护筒1的长度方向延申，其深度方向沿着所述外护筒1的径向延申，所述内护筒2的外侧壁设置有若干与所述导向槽3相配合的定位凸起4，每个所述定位凸起4的厚度一致，所述定位凸起4，即当外护筒1的垂直度保证了之后，内护筒2的垂直度必然符合要求，而且通过卷扬机7上牵引索9对外护筒1施力，避免了振设内护筒2过程中外护筒1的偏移，而关于拆除阶段，必须要先拆除内护筒2，但是内护筒2所需的拆除力是远大于振设其所需的力，由于混凝土存在胶粘力，而此时，卷扬机7上的牵引索9绕过定滑轮8进行工作，由此相当于增加了若干辅助吊机，由此便于内护筒2的顺利拔除，而且在拔除过程中也保持其垂直，由此避免了由于拔除时偏移对桩体的影响，而且也降低了由于偏移带来的不必要的外部阻力。

本实施例中优选地，步骤S1包括埋设地脚螺栓，确定地脚螺栓的座标与标高后，在地脚螺栓上焊接固定水平支撑板，并在所述水平支撑板上固定基础钢筋后进行浇筑形成支撑地基5，所述立柱6垂直固定设置于所述支撑地基5的上表面，由于砂地层表面的地面高低不一致，因此在地脚螺栓埋设前还需要对水平高度进行测量以及埋设前对土地基的整理，所述立柱6浇筑形成于所述支撑地基5的上表面。

所述外护筒1与所述内护筒2之间设置有导向结构。

为了降低内护筒2在拔除过程中与外护筒1之间的摩擦力所述定位凸起4的端部呈圆弧形，而定位凸起4的长度优选为外护筒1长度的10％，由此即保证了导向，也避免了额外的摩擦阻力。

为了防止钻进施工时的钻渣散落在缝隙里增加护筒拔除施工时的外壁摩擦阻力，所述外护筒1的上端部与所述内护筒2之间设置有封堵密封结构，封堵密封结构可以优选采用沙袋对两者的间隙进行填充，需要说明的是仅仅调整上端部即可，在拔除施工时，首先将沙袋取出。

本实施例中优选地，所述外护筒1的长度为砂层厚度的60％-70％，所述内护筒2的长度大于所述砂层厚度，所述内护筒2与砂层的接触长度为其总长度的30％-40％，所述外护筒1的长度为4.5m，所述内护筒2采用分节制作，每节所述内护筒2的长度为2-3m。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。