变截面钢护筒在超长灌注桩施工中的应用

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1、变翁钢护筒在超长灌注桩施工中的应用摘要：近年来我国沿海地区跨海大桥建设如火如荼。海洋施工环境恶劣、地质条件差对桥梁设计、施工的要求越来越高。设计跨度大，同时考虑到桥梁使用安全、耐久性，超长灌注桩越来越普遍，钢护筒设计往往均为永久性。对于地质条件差的地区，钢护筒长度对施工提出了高要求。本文结合温州大门大桥一期工程I标段工程就变截面钢护筒在超长灌注桩施工中质量、安全及成本控制方面作了深入研究。关键词：变截面；钢护筒；超长灌注桩；质量；成本中图分类号：TU74文献标识码：AAbstract：Inrecentyears,China’scoastalareas,cross-seabridgeconst

2、ructionisinfullswing.Harshenvironmentforconstructionsontheocean,poorgeologicalconditions,resultinginincreasinglyhighdemandforthebridgedesignandconstruct.Designoflargespan,andtakingintoaccountthebridgetotheuseofsafety,durability,longboredpileisbecomingmoreandmorecommon,andsteelcasingdesignsareoftenp

3、ermanent.Forareaswithpoorgeologicalconditions,thelengthofthesteelcasingontheconstructionofhighdemand.ThisarticlecombinedwiththeWenzhouDamenbridgemadeanin-depthresearchoftheconstructionquality,safetyandcostcontrolofvariablecross-sectionsteelcasinginthelongpile.Keywords：Variablecross-section；steelcas

4、ing；longboredpiles；Quality；cost0钢护筒概况温州大门大桥一期工程地处温州乐清湾，工程所在地主要处于乐清湾海涂区域，地质条件较差，淤泥覆盖层平均25m左右，钻孔灌注桩平均桩长95m左右，根据规范及相关专家组意见，本工程钻孔灌注桩钢护筒底需穿透淤泥覆盖层，进入淤泥质粘土层，则刚护筒长度需35m左右，钢护筒壁厚按照护筒直径的1/130左右进行控制，护筒为永久性钢护筒，这对工程成本控制带来了极大的难度。本文就变截面钢护筒在超长灌注桩施工中质量、安全及成本控制方面作了深入研究。1钢护筒优化1.1优化原则(1)根据管桩桩施工工艺，采用正循环工艺钻孔，正反循环工艺进行情况，同

5、时海涂区域受潮水影响，淤泥层性质较差，为防止钻孔过程中发生串口、缩颈等现象，为保证桩基施工质量，桩长无法优化。(2)护筒壁厚优化。在保证埋设过程中不发生变形及钻孔过程中能承受护筒内外的压力差的情况下进行优化。1.2护筒壁厚优化根据钻孔灌注桩专家评审会要求，护筒长度均在30米左右。钢护筒直径较灌注桩直径大20cm，根据护筒侧压力及打设需要，①1.6米灌注桩钢护筒直径1.8m，需采用614mm的钢板，01.8米灌注桩钢护筒直径1.8m，需采用616mm的钢板，整个工程钢护筒理论用量将迗到8000t。对护筒埋设工况及钻孔过程中受力工况进行验算，对不同埋设深度护筒采用不同壁厚，同时考虑到施工需要，护

6、筒整体采用3种壁厚组合的变截面护筒。01.8m钢护筒部底部采用长12m壁厚614mm,顶部采用长9m壁厚810mm,中间采用312mm。02.0m钢护筒部底部采用长12m壁厚616mm,顶部采用长9m壁厚812mm,中间采用314mm。2变截面护筒力学验算钢护筒验算，主要考虑埋设过程中是否发生变形及钻孔过程中是否能承受护筒内外的压力差。选取典型位置进行验算。2.1地质情况(泥面标高+2.Om)表1地质情况2.2护筒埋设情况(护筒顶标高+3.5ni)，见下1护筒埋设情况2.3护筒埋设工况钢护筒在埋设过程中，主要被动土压力作用，此时护筒轴向临界应力较大，而环向临界应力较小。(1)环向应力验算①护

7、筒环向临界应力按照《钢结构稳定设计指南》薄壁圆管构件承受径向均布力时局部非弹性屈曲临界应力计算公式：式中:=圆管材料屈服强度(MPa),取235MPa;t—圆管的厚度(mm);d-圆管的直径(腿)，取1800护筒进行验算；E_圆管材料弹性模量(MPa)得t=10mm时,t=12mm时，t=14mm时，②护筒环向应力计算外侧被动土压力；其中得A点：B点：得护筒环向应力A点：B点：C点：①应力验算考虑护筒制作过程