钻孔桩开题报告
钻孔桩分为钻孔桩和挖孔桩两种，主要用于工程建设中，也用于工程学的开题报告之中。
摘要：结合铜陵长江公铁大桥南岸主塔墩大直径钻孔灌注桩施工实践，对钢护筒从制造、运输、吊装及施工等方面作了介绍，着重阐述了钢护筒的定位及施振，并对施工中出现的问题与解决方案进行了讨论。
关键词：钢护筒;钻孔灌注桩;导向定位;振沉
1工程概况
铜陵长江公铁大桥为合福铁路跨越长江的重要通道，跨江桥为公铁合建斜拉桥，主桥桥跨布置：90m+240m+630m+240m+90m。其中，4#墩为南岸主塔墩，基础采用55根φ2.
8m大直径钻孔灌注桩，桩底标高-102.0m，桩长101m。钻孔桩钢护筒设计采用材质为Q235B、外径3.1m、壁厚22mm的钢板制作，护筒底标高-28.0m。
2 地质条件
4#主塔墩位于长江南岸岸坡，钢护筒入土范围内的覆盖层以黏性土为主，其下为细圆砾土层。地质情况如表1所示：
表1
3 钢护筒制造、运输及吊装
钢护筒为螺旋钢管，单根长度40.4m，考虑现场起重设备起吊能力和起吊高度的限制，钢护筒分两节制造，底节长度23.0m，顶节长度17.4m，分别在护筒顶、底口采用12mm的钢板加强，加强箍高度为50cm。钢护筒振沉时顶标高按+12.4m控制。
钢护筒采用船舶平放运至现场。150t全回转浮吊起吊到4#墩钻孔平台，由设置在钻孔平台上的100t龙门吊机完成翻身。起吊翻身时龙门吊机大小钩协调作业，护筒悬空翻转90°后，垂直定位。
4 钢护筒定位
钢护筒采用全站仪坐标放样法确定桩位。施工过程中的定位主要依靠导向装置上下平面的限位使之平面位置、垂直度保持在设计允许偏差范围内，并利用测量仪器在振沉过程中进行全程监控。
4-1导向架定位
为确保钢护筒的沉放精度，在钻孔平台上设置导向装置，导向装置由导向框和其上的导向架组成，采用型钢焊接成整体，安装固定在钻孔平台上，导向框和导向架间通过螺栓连接。限位装置采用可调距螺旋顶，分别设置在导向框和导向架顶面上，上下层导向高差5.0m，确保钢护筒入土垂直。利用导向装置定位钢护筒时，先在钻孔平台上进行导向装置的粗定位，通过在导向架顶面放样控制点，协调上下层螺旋顶精确定位钢护筒并调整垂直度。
4-2 测量监控
在护筒振沉过程中由两台全站仪前方交汇对护筒2个方向垂直度进行监控，测量监控人员随时与现场技术员保持联系，引导操作人员对护筒偏位、垂直度进行动态调整。
5 钢护筒振沉
5-1 振沉设备
两台APE400B液压振动打桩锤并联作为沉桩设备振沉钢护筒，激振力可达640t。
5-2 钢护筒振沉
底节钢护筒通过导向限位装置上的`螺旋顶调整好平面位置和垂直度后，锁死螺旋顶，龙门吊机落钩，待钢护筒自重克服土层摩阻力不再下沉后(一般在自重作用下下沉约2m)，安放振动锤。检查各液压夹持器夹紧后，吊机带劲徐徐落钩，护筒在锤自重压力作用下下沉稳定(压锤后护筒下沉约5m)，吊机松钩，开启振动锤，先进行点振，利用限位装置调整护筒偏位和垂直度，再开锤施振5～10s，停锤检查护筒姿态。开锤、停锤交替进行，直至底节钢护筒顶面至导向架顶面约1.5m时，停锤松开夹持器。在施振过程中吊机不带劲作业(因振动锤的激振力远远大于龙门吊机的起重能力)。
在底节护筒顶端焊接定位挡块，起吊顶节钢护筒对位接高，调整护筒垂直度和接头错台，与底节护筒焊接成整体，焊缝检验合格后继续振沉，直至护筒顶面至导向架顶面约1.0m时，停锤。拆除上层导向架，在下层导向框的约束下，振沉到位。
控制标准：钢护筒垂直度小于1/200，平面偏差小于50mm。
5-3 钢护筒对接
钢护筒对接采用焊接连接，焊接方式以CO2气体保护焊为主。但由于CO2气体保护焊受环境影响大，在雨天和大风天气下，只能采用电弧焊，焊接时间较长。CO2气体保护焊焊丝材质： JQ-YJ501-1、Φ1.2mm，焊接设备：FR-500AN CO2气体保护焊电焊机。电弧焊采用502焊条，焊机为BX1-500焊机。
6 出现问题及解决方案
(1)钢护筒的分节制造应为整根护筒卷制成型后从分节处切断，但加工厂在切断后处理对接坡口时破坏了原始切口，且未对所有护筒进行试拼，导致现场按加工厂所做对接标记接高时，顶、底节护筒间存在折角，且有大多数护筒接口处严重错台。针对上述问题，现场通过调整顶节护筒垂直度满足要求，并协调底节护筒，使顶、底节间不致存在较大折角后，重新修整对接处切口，调整错台，再固定焊接。
(2)从钢护筒施工情况得知，在护筒下沉至底标高-16.0m～-18.0m时，护筒极易发生偏位和倾斜，该位置正好处于底节护筒振沉完毕的标高，因护筒对接施焊时间较长，护筒周围土质受剧烈扰动后又重新固结，土中应力发生变化，加之护筒对接存在折角，因此在顶节护筒对接完成后再次开锤施振容易导致护筒姿态的变化。故要注意施振方式，施振、停锤交替进行，并根据测量数据调整四周限位。
(3)螺旋顶顶杆前端与护筒接触面为一直径10cm圆盘，由于导向装置的定位精度及螺旋顶限位装置的加工精度影响，护筒壁只能与圆盘一侧接触。在钢护筒振沉过程中，会带动螺旋顶转动，产生的扭矩使锁死装置失效，定位精度无法保证。后经讨论，在护筒初始吊装、对位阶段用螺旋顶调整其姿态，满足要求后，在限位装置旁焊接双肢20号槽钢代替螺旋顶顶紧护筒进行限位，将螺旋顶旋松不接触护筒，经优化后，解决了由于螺旋顶自身弊病形成的对护筒无法有效限位的问题。
(4)前30根钢护筒制作时，底节护筒顶口、顶节护筒底口均开30°坡口，钝边为2~4mm，但工厂制作时，未保留钝边，坡口处形成刀刃状，在顶节护筒对位时刃边容易卷边、打滑，对接困难。后对加工制作提出新的要求，在底节顶口不开坡口，顶节底口开45°坡口，钝边为4mm，优化后护筒对接更加快捷，且减少了焊接工作量，可节约时间约2小时。
7 结语
大直径钻孔桩钢护筒是钻孔灌注桩施工的前提和保证，钢护筒的施工质量直接影响着钻孔施工的安全、质量和工期。随着大跨度桥梁施工技术的发展，大孔径桩基础已广泛的应用于桥梁施工中，结合铜陵长江公铁大桥钻孔桩钢护筒的施工，笔者认为以下几点值得注意：
(1)严格控制钢护筒的加工精度，特别是对接位置的吻合程度，护筒的对接线形是钻孔施工顺利进行的保证。
(2)底节护筒沉入的平面位置和垂直度偏差决定了整根护筒的施工质量，必须严格控制护筒自重入土时的姿态，不满足控制标准要求时应立即拔出重新调整。
(3)导向装置架体本身应具有足够的强度和刚度，能有效抵抗护筒在振沉过程中发生倾斜。
从整体施工情况来看，振沉至距设计标高约1~2m位置处，下沉速度明显减缓，从揭露地层情况来看，已穿过黏土层进入细圆砾土层，最后10S的贯入度在3~8cm，以实践说明了钢护筒设计长度的合理性。
参考文献：
胡汉舟，文武松，秦顺全，宋伟俊. 京沪高速铁路南京大胜关长江大桥技术总结[M].北京：中国铁道出版社
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