桥梁工建管柱式基础施工方法.doc

桥梁工程管柱式基础施工方法 概况 管柱基础适用于深水，有潮汐影响，岩石起伏不平，无覆盖层或覆盖层很深的河床，（不适用于有严重地质缺陷的地区），水位的变化对管柱施工影响不大，如下沉管柱，钻岩及灌注水下砼可不受水位限制，全年均能施工。 管柱基础形式，基本上分为两类，一类是管柱下沉至坚硬的岩层，与岩层固接或铰接，成为柱式管柱：另一类管柱下沉至密实的土层，藉柱底承压力与柱周磨擦力共同受力，成为磨擦管柱。 管柱有钢筋砼管柱，预应力砼管柱，及钢管柱三种，前者适用于入土深度小于25M下沉振动力不大场所。 管柱系装配式构件，管节由上、下法兰盘通过螺栓连接，管柱的最底一节下边带有刃脚，刃脚的作用是使管柱穿越覆盖层切入基岩风化层。 其高度一般1.2-1.5m，管柱直径有1.55m，3.0m，3.6m，5.0m，5.8m几种，长度为3—10M不等。钢管桩的管节其长度为12—16M。 管柱的现场存放用龙门吊机或现场用万能杆件拼装的龙门吊机起吊，轨道电动载运平车运输。 下沉管柱的导向和定位设备 管柱下沉的导向设备一般分为两类，一为浅水中采用的导向框架，见图3-5-1，一为深水中采用的整体围笼，见图3-5-2。围笼以圆形为主是管柱施工的主要施工设施。围笼结构主要由桁架（包括起吊主桁架，辅助吊篮桁架，平衡重桁架和侧桁架）。托架（包括起吊托架，辅助托架），内导环，外导环，吊篮（包括主吊篮，平衡重吊篮），锚柱，悬挂设备，导向架和导向木等组成。围笼结构中几个关键部件的作用和制造要点如下： 起吊托架：是起吊围笼及围笼下沉后将围笼支承在导向船厂上的支点，由角钢拼制而成。托架布置在垂直水流方向围笼对称中线两侧，其大样见图3-5-3。 内，外导环：内导环承受内钢板桩传来的水压力，并与外导环共同控制钢板桩的位置。图3-5-2围笼结构示意图中，围笼桁架外圈第I、IV、V层的内导环为箱形截面，受力较大的第II、III层为I字形截面，外导环分布在第I、III、V层内导环与外导环由槽钢或由角钢分后弯制。 锚柱：是连接围笼与定位船钢丝绳拉缆的系缆点，当围笼末挂在定位管柱前时，围笼所受的水流冲击力，由拉缆传至定位船，固定围笼位置。锚柱由钢板焊成，内填C30砼。有潮水的河流，顶在围笼的上、下游方向各设二个锚柱。其大样见图3-5-4。 平衡重吊点：是用以减少围笼的起吊重量，其位置在围笼上、下游各2个，每个吊点由上、下两组四门滑车组成，上滑车是定滑车，固定在导向船的联结梁上，下滑车是动滑车，安设在围笼平衡重挑梁上，挑梁伸出端安装滑车，伸出的距离使在下沉围笼时起吊的钢丝绳不与各层导环磨擦，其大样见图3-5-4。 围笼拼装 结构拼装分一次拼装及分层拼装，按围笼下沉重量及起吊设备能力而定，围笼拼装大致可分为以下几个工序；铺设工作台及放样——拼装围笼桁架——拼装导环——拼装托架——安装导向木——安设围笼支座——铺设顶面工作台——检查验收。图3-5-5为围笼拼装场地布置图。 围笼定位设备及其布置 水上定位设备包括承托围笼的导向船组，控制围笼位置的定位船，以及锚，链，缆绳等锚碇装备。其作用量保证围笼的浮运就位，起吊下沉，定位和基础、墩柱的施工。 a. 单向水流围笼定位设备主要设置在上游，其围笼定位总体布置如图3-5-6。 b. 水流为双向，其锚碇系统总体布置如图3-5-7。 名称 单位 规格 数量 说明 定位船 艘 80t，7m*26m 2 导向船 艘 300t，9m*30m 2 定位船主锚 个 3-5t铁锚式钢筋砼锚 8 导向船边锚 个 3t钢筋砼锚 2 基础采用地笼2个 定位船边锚 个 2t钢筋砼锚 4 基础采用地笼4个 主锚链 条 Φ75，28m 8 导向船边锚链 条 Φ40，28m 2 定位船边锚链 条 Φ55，28m 4 地龙锚链 条 Φ35—75，长10—20m 6 主锚缆 条 Φ37,长250—320 8 导向船边锚缆 条 Φ37，长150—200 2 定位船 条 Φ28，长150m 4 导向船地龙缆 条 Φ37，长200—250m 2 定位船地龙缆 条 Φ28，长200m 4 定位船拉导向船缆 条 Φ37，长140m 4 定位船拉围笼缆 条 Φ37，长150m 4 围笼起吊下沉 围笼起吊下沉方法主要是根据围笼重量及起吊设备能力而定，如起吊设备能力不足，还可以用浮箱充气辅助，常用的方法有： 浮吊起吊下沉 这种方法适用于浮吊起吊能力大于围笼重量，仅须用两艘浮吊即可起吊围笼，不增加其他复杂的起吊设备，围笼为一次下沉。如图3-5-8 浮吊及定量辅助吊架起吊下沉 利用平衡重原理，在导向船的联结梁上设吊架设4座，对称吊着围笼底层的平衡重下挑梁，吊架上挑梁的复式滑车组的钢丝绳一端吊平衡重，另一端缠在5t的绞