摘要：结合大直径桩钢护筒在邻近地铁既有结构桥梁桩基础施工的应用，对钢护筒的使用条件、尺寸的选择、钢护筒吊前的准备工作、钢护筒埋设施工进行阐述，对地铁保护起到一定作用，为相似类型的施工提供借鉴。
关键词：大直径桩；钢护筒；地铁保护
1、工程概况
广州新白云国际机场第二高速公路北段工程位于广州市白云区境内，线路全长约3.437km，其中工程K线与运营地铁三号线北延段“龙归～人和”区间盾构隧道共线，共线段长约2580.5m，共线段设置两座主线桥梁，桥梁基础桩布置在地铁隧道两侧；其中北村枢纽互通立交段在北二环附近设A～H，8个匝道，分别与G106国道、北二环互通，A、D匝道上跨地铁隧道。桥梁桩基分别为φ1.8m、φ2m、φ2.2m、φ2.5m、φ2.8m五种类型，其中距离地铁结构边线30m范围内桩基共计298根，桩基距离地铁结构最小水平投影距离约2.24m；位于两条隧道中间的桩基共52根，最大桩径2.5m。
广州地铁三号线北延段已建成通车，为既有地铁线路，形式为盾构隧道结构，埋深约为9 ~12m，地铁隧道周边地质为砂层、黏土层。桩基在钻进过程中的扰动或漏浆塌孔等现象极易影响隧道的地铁结构安全或地铁正常运行。
2、钢护筒埋设施工工艺
在桥梁桩基施工中存在较多不可预见因素，往往出现机械故障、卡钻、塌孔等一些问题从而导致施工停滞时间过长，特别是在邻近地铁隧道进行施工，在没有钢护筒护壁的情况下给地铁运营带来巨大的安全隐患。
2.1钢护筒埋设思路广州地铁3号线时间
在邻近地铁隧道结构桩基钻孔过程中，防止土体扰动或漏浆塌孔事故影响桩基施工进度及地铁结构产生位移，埋设钢护筒能够对桩孔周围的土体进行有效支护。从理论上讲，钢护筒入土深度与塌孔时造成的滑动面半径成正比，钢护筒入土越深抵抗护筒下沉所需的滑动面越大，抵抗塌孔能力越强。
2.2钢护筒埋设施工工艺
由于本工程地质条件复杂，桩基距离与地铁结构的水平净距非常接近，桩基施工过程中可能对地铁结构安全和地铁运营造成不利影响，为尽量减小桩基施工过程中对周围土体及地铁结构产生的扰动，邻近地铁施工的桩基加设永久性钢护筒，钢护筒入岩面以下并低于地铁隧道结构底5m以上。钢护筒的跟进主要包括以下步骤：
2.2.1钢护筒加工
钢护筒采用卷制钢板，护筒的直径根据桩径的大小而定，外护筒直径大于桩基40 ~50cm，内护筒直径大于桩基20 ~30cm，厚度为14 ~20mm，钢板厚度根据护筒厚度而定，每节钢护筒长度6 ~7.5m。
2.2.2引孔及吊装外护筒
由测量组放样出桩中心位置后，采用旋挖钻引孔的工艺辅助钢护下放，引孔前首先熟悉桩的地质情况，根据地质柱状图及地铁隧道位置查得桩周边的土层类型及厚度，然后确定计划跟进内护筒的深度。临时孔钻进深度2.7m，成孔后进行扫空保证临时孔孔壁顺直，使用长3m钢护筒吊装压入孔位，临时钢护筒直径比永久钢护筒直径大20cm，护筒顶高出地面30cm。
临时钢护筒吊装完成后继续钻进，引孔施工全程采用高浓度泥浆护壁，待钻孔深度至标高后再进行永久钢护筒吊装，以保证钢护筒标高满足要求。
2.2.3 内护筒下放及固定
永久钢护筒采用吊车分节吊装下放。每节永久钢护筒在其中一端距筒口15cm位置相对焊接吊耳一对，便于吊装固定。根据桩位中心线对中后，然后采用吊车缓缓下放第一节永久钢护筒。第一节永久钢护筒下放至距离临时护筒口1m左右停止下放，根据内护筒直径大小及位置在临时钢护筒放置槽钢，再将永久钢护筒落在槽钢上稳定。拆除卸扣，吊装第二节钢护筒。第二节钢护筒与第一节钢护筒进行对接，接口设置8块连接板进行加强。第二节永久护钢筒对接完成，检查合格后提起内护筒，挪开槽钢下放第二节永久钢护筒，距临时护筒口1m左右进行下一节钢护筒对接工作，直至内护筒长度满足要求。
当永久钢护筒跟进至要求深度后，在护筒周边焊接4个反挂牛腿，牛腿周边满焊，固定于外护筒上作为保险，防止下沉。
3、钢护筒埋设常见问题及原因分析
内护筒在下放过程中经常会出现下放不到位的情况，经过分析认为产生该情况的原因主要有：
1.
钢护筒在卷制过程中钢板与钢板对接处垂直度控制不当，导致钢护筒在卷制过程中产生较大的倾斜。
2.
钢护筒在下放过程中，桩锤与护筒的中心不在同一直线上，出现护筒偏位情况。
3.
钢护筒在现场对接时，由于接口处钢板不能严密对接，焊接后出现倾斜的情况。
4.
钢护筒在对接后，受风力等外力作用，在自由下放的过程中产生倾斜。
5.
钢护筒在下放过程中碰到孤石导致钢护筒倾斜。
6.
护筒内水压过大、地质差、泥浆性能差等导致钢护筒下放过程中受阻产生倾斜。
4、钢护筒跟进注意事项
1.
严格保证钢护筒加工时的顺直度与护筒对接上时的焊缝质量，要求护筒的平面位置偏差＜±5cm，竖向倾斜度＜0.5%，并且钢护筒在对接完毕后需由现场技术员检查验收焊缝质量后方可下放。
2.
钢护筒加工完毕后，必须等间距焊上十字撑加固，防止钢护筒在存放、运输和吊装过程中变形。十字撑一般采用14a槽钢，在安装前再将十字撑割除。
3.
钢护筒焊接完成后必须经自然冷却，禁止采用水冷却。
4.
在内护筒跟进过程中要实时观察下放的速度、垂直度及深度，并判断所处的地质情况，准确判断内外护筒的位置关系。
5.
若内护筒不能自由下落，需及时分析原因。如果是由于内护筒卡在外护筒或由于内护筒垂直度不够不能放下，则应停止继续下放，否则会导致内护筒受外护筒挤压变形，影响后续工作开展。
6.
钢护筒在跟进完毕后，若无出现卡锤或底口卷板的情况发生，则可以正常钻进。护筒底口位置应先小冲程、慢进尺，将护筒底口加固，尽量减少塌孔漏浆的事故发生，再继续正常钻进。
5、钢护筒跟进取得效果
通过对广州新白云国际机场第二高速公路北段工程邻近地铁隧道结构桩基施工，共计209根桩基采用永久钢护筒跟进施工工艺，最长跟进内护筒23.8米。在采用本工艺后地铁结构产生的位移变化均在±2mm左右，有效地保护地铁，塌孔漏浆施工发生频率也有效减少。取得了良好的效果。
结语：
综上所述，文章通过钢护筒对广州新白云国际机场第二高速公路北段工程邻近地铁隧道结构桩基的应用施工工艺进行研究，很大程度上减少桩基在钻进过程中对土体扰动、漏浆塌孔等。虽然永久钢护筒跟进的方法钢材用量较大、成本相对较高，但保证了钻孔效率，使施工过程大大减少对地铁产生的风险，未出现地铁结构位移突变和超预警值的情况，充分证明永久钢护筒的应用对地铁结构的保护是明显的，有效的降低对地铁隧道的影响，同时保障了项目的施工进度。永久钢护筒在邻近地铁隧道结构桩基的施工中是可行的，对地铁保护区域同类型桩基工程具有很高的借鉴意义。
参考文献
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[2] 唐红敏，柴伟．清西大桥超长大直径钢护筒跟进质量控制技术．公路交通科技[J]，2018，(012)：120~122
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