深水区无覆盖层钢栈桥基础锚固方式对比分析

在深水桥梁施工中,无覆盖层裸岩河床中栈桥钢管桩底部难以形成固定端,在流水压力作用下容易发生整体倾覆,三峡大坝上游河流水位季节性升降幅度大,同时伴有强降雨引发的洪水波运动,钢栈桥结构设计与施工较难。为方便栈桥施工方案选择,通过对人造覆盖层、板凳桩基础以及混凝土锚桩三种不同桩底锚固方式进行下部结构设计参数研究与分析,得出钢管桩在超深水位下最佳锚固方式。理论及实践结果表明:混凝土锚桩能够在钢管桩底部形成固结,大幅度提高栈桥整体承载力,因此在水深、流急和裸岩条件下混凝土锚桩更加可靠,这可为类似水域条件下的钢栈桥底部锚固设计提供参考。     

闽江特大桥深水裸岩河床栈桥设计与施工技术研究

水中栈桥是涉水大跨度桥梁施工的重要大临工程,栈桥设计必须满足桥梁主体工程施工需要。深水坚硬裸岩河床栈桥施工中,无法采用传统"钓鱼法"插打钢管桩,栈桥钢支墩"生根"锚固是栈桥施工的关键,钢支墩结构设计及施工技术是保证栈桥结构安全的重点。本文介绍在闽江特大桥坚硬裸露岩石河床条件下,经方案比选采用简易栈桥方案。栈桥钢支墩采用"井"字形结构,单桩锚固,主梁采用贝雷梁结构。栈桥锚固桩采用浮平台配全液压冲击反循环钻机成孔、气举法出渣清孔、导管法灌注锚固桩混凝土。重点介绍栈桥的优化设计、施工工艺及施工安全与质量控制要点。栈桥设计合理、安全可靠、施工方便、效果良好,对类似工程施工有借鉴意义。     

深水浅覆盖层倾斜岩面河床围堰设计及应用

在浅覆盖层、倾斜岩面河床区域通常采用双壁钢围堰方案,因受限于钢管桩难以插打入岩层,较少采用锁扣钢管桩围堰方案。以合安高速公路渠江特大桥2号墩基础施工为例,针对其深水、浅覆盖层、倾斜岩面河床的特点,从方案比选、围堰设计、应用实践等方面进行了深入研究。该项目最终采用嵌岩式锁扣钢管桩围堰方案;通过冲击钻提前引孔,将钢管桩端部嵌入基岩,再进行钢筋混凝土桩锚固,并对桩端锚固方式进行预备方案设计;钢管桩锁扣处采用灌入中粗砂法进行止水,与注入胶凝材料相比,提高了钢管桩回收率。通过现场实施效果可以看出,在深水浅覆盖层倾斜岩面河床条件下,设计采用嵌岩式锁口钢管桩围堰方案是成功的,可以有效减少施工难度、大幅度降低成本、缩短施工工期。     

急弯深槽山区性河流栈桥方案研究

栈桥位于急弯深槽山区性河流中,其特点是在汛期水位标高迅速增长,漂浮物多,水流速度大,河床覆盖层薄,基岩中度风化,这些水文地质特点导致栈桥横向受力大,并且栈桥基础"生根"较难。结合马岩锦江特大桥施工实践,对其栈桥方案进行比选,最终采用搭建施工平台进行引孔的施工方案;同时对栈桥的横向受力进行了详细的分析,对制动墩方案进行了优化,指出了栈桥钢管桩施工的关键环节,对于类似的栈桥工程设计和施工具有借鉴意义。     

复杂海况裸岩地质大跨度栈桥快速施工技术

以福州至平潭铁路平潭海峡公铁两用大桥栈桥为研究对象,从设计和施工两个方面,论述了风大、浪高、水深、流急等复杂海况及裸岩地质条件下栈桥快速施工的关键技术,包括大跨度栈桥结构、钢筋混凝土灌注桩锚固、先成桥后锚固法、打桩船插打钢管桩、模块化施工等。     

热带雨林地区火山灰堆积层浅埋偏压隧道变形控制技术

雅万高速铁路（雅加达—万隆）地处热带雨林地区，土质为火山灰堆积层。针对雅万高速铁路2号隧道施工时出现洞内沉降、地表塌陷等问题，参考类似工程提出钢管桩牛腿加固技术。通过室内压缩固结试验、直剪试验得出火山灰堆积层黏土的黏聚力、内摩擦角和压缩模量均随含水率增大而减小。通过数值模拟分析了钢管桩不同桩心距、桩径、入岩深度下地表和隧道各关键部位的位移。结果表明：桩心距、桩径越小，钢管桩对隧道和地层变形的控制效果越好；增加入岩深度有利于控制隧道拱顶竖向位移，入岩深度15 m时地表竖向位移最小。从减小隧道和地层变形、经济性方面综合考虑，建议桩径取500 mm，桩心距取2倍钢管桩直径，入岩深度取15 m。     

库区深水裸岩高桩承台施工浮式平台设计研究

通过对新建兰渝铁路渠江特大桥库区深水裸岩高桩承台施工浮式平台进行设计研究,研发出适合该工程施工条件的施工平台。在确保浮式平台的整体稳定性研究上,借鉴大型驳船龙骨设计理论,采用小浮箱组拼浮式平台的施工方法,解决了库区、大型水上设备无法进场的库区深水裸岩基础的施工难题,增强了施工安全性和经济性。     

三峡库区水位短时涨落30 m条件下栈桥设计及施工监测分析

郑万铁路重庆段澎溪河多线特大桥位于三峡库区,10#、11#墩水位变化周期快,最大高差达30 m,尤其是汛期水位变化速度每日可达1.2 m。斜坡裸岩、高水位差给施工带来了极大的困难和安全风险。本文以10#墩钢栈桥施工和安全控制为背景,建立了能够反映水位高落差条件下的模型,并开展栈桥运行后的监控量测方法研究。对计算和现场的实时监测数据进行对比后,采取相应的措施,确保了栈桥的安全稳定。该计算分析及监测在栈桥设计及运行两方面都起到了很好的效果,可为同类工程提供借鉴。     

边桩对PBA法黄土车站地表变形的影响分析

研究目的:边桩作为PBA法施工中主要的承重构件之一,其参数对控制车站变形具有重要意义。因此,本文以西安黄土地区某PBA法施工的地铁车站为背景,分别研究不同入土深度和直径对地表和边桩变形的影响规律,从而为黄土地区PBA法施工边桩参数选取提供参考。研究结论:(1)地表沉降曲线沿车站中线轴对称分布,中间沉降量最大,向两边减小;边桩水平位移曲线呈现"鼓肚"形式;(2)地表的沉降量及边桩的侧向位移随入土深度的增加而减小;随着直径的增加,地表下沉和边桩的侧向位移逐渐减小,减小速率随着相关参数的增加而减小;(3)从变化幅度来讲,入土深度达到承载力和稳定性要求后,增加入土深度对改善边桩位移影响较小;适当增加边桩桩径,可以有效改善边桩的水平位移;(4)入土深度对塑性区的分布范围具有重要意义,入土深度过小会产生较大的塑性区,影响结构的整体稳定性;(5)本研究成果可为日后黄土地区PBA法施工边桩参数选取提供一定的参考依据。     

广清城际铁路清远站商业开发项目岩溶发育特征及工程措施

为了解决广清城际铁路清远站某商业开发项目拟建场地内岩溶发育给建筑地基设计和施工带来的困难,通过详细的施工勘察,对场地地基稳定性分区、桩基选型、嵌岩深度和岩溶处理措施等问题进行了分析和总结。研究结果表明,拟建场地内岩溶整体发育程度为微-中等,Ⅱ区和Ⅳ区钻孔线岩溶率低于1%,属于岩溶稳定区;Ⅰ区和Ⅲ区钻孔线岩溶率均超过5%,属于岩溶不稳定区域。经计算,嵌岩桩入岩1. 5倍桩径可满足承载力要求(基岩面起伏大的地段需适当加深)。施工期间的岩溶处理宜采取回填、钢护筒跟进、注浆等方法。     

南平闽江大桥深水裸岩钻孔桩施工技术

福建省南平市闽江大桥水中主塔基础采用22根直径为2 m的钻孔灌注桩基础,桩位处水深、流急,水下直接进入基岩,没有覆盖层,给施工带来很大的不便。介绍了在深水、裸岩情况下钻孔桩的施工技术。     

贵广铁路北江特大桥大直径超长钻孔桩施工技术

北江特大桥长11 533.06 m,主墩钻孔桩基础施工为北江特大桥控制工期的关键技术。针对243号、244号主墩,根据其结构设计特点、水深、地质条件等,综合考虑施工安全、进度、成本等因素,提出了各墩的施工工序。着重介绍了钻孔平台及钢护筒施工、成孔工艺、钢筋笼加工及安装、水下混凝土灌筑等工序,为以后铁路特大桥钻孔桩的施工技术提供了经验。     

水中长大钻孔桩施工技术

南京长江隧道右汊大桥为独塔自锚式悬索桥,主塔基础采用钻孔灌注桩基础,为14φ2．5m钻孔灌注桩,柱桩设计,桩长87m,桩身进入粉细沙层及弱风化粉砂质泥岩等复杂地质,入岩深度均不小于38m。针对这种水中、复杂地质条件下、大直径、入岩深钻孔桩,采用水中钢平台、气举反循环钻机钻孔施工,圆满地完成了钻孔桩施工任务,为此类超大型钻孔桩施工积累了经验。     

复杂地质条件下化学泥浆护壁旋挖高效成孔技术

我国现阶段新型大跨桥梁快速兴建,对桥梁基础施工技术提出了更高的要求。在较厚的杂填土层下伏砂砾石层、岩层的复杂地质条件下,钻孔灌注桩采用化学泥浆护壁,大功率入岩旋挖钻机钻孔的高效成孔技术施工可确保桩基质量,缩短工期,降低成本,利于环境保护。     

风化软岩地区嵌岩桩承载力自平衡试验研究

为研究风化软岩段桩基侧摩阻力承载特性和桩基安全性,采用自平衡试桩法对某工程水稳性较差的风化软岩段3根试桩进行测试分析。结果表明:自平衡法试桩荷载箱上部桩与传统静载法试桩的桩身受力方向相反,前者比后者端阻力发挥更充分;在2倍设计荷载作用下桩顶等效竖向位移较小,桩身侧摩阻力、端阻力大部分未充分发挥,实测桩侧摩阻力可能比勘察提供的侧摩阻力值大;按照经验法和简化法得到的3根试桩的计算安全系数差别较小,均大于2.2,验证了试桩的安全性和自平衡方法的可靠性。     

地铁施工邻近桥梁安全风险管理研究

研究目的:地铁施工造成邻近建(构)筑物危害及其保护是一个重要问题。本文针对地铁施工对邻近桥梁的安全影响问题,分析地铁施工邻近桥梁安全风险管理流程,构建地铁施工邻近桥梁安全风险管理体系,为不同风险等级的邻近桥梁安全管理控制提供可靠依据。研究结论:结合桥梁基础的型式、深度及桥桩与地铁结构的空间位置关系等因素,将桥梁邻近等级划分为五个等级;根据桥梁下部和上部结构的现状外观、工作状态以及动力特性等进行检测和诊断,评估桥梁现状承载能力状况;基于桥梁与地铁结构的邻近等级划分、桥梁现状评估结果等因素,将地铁施工邻近桥梁的安全风险划分为"Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ"四个等级,采取相应风险等级的应对保护措施;在武汉地铁施工邻近现有轻轨桥的工程实例中取得良好效果。     

内腔封底双壁钢套箱围堰在桥梁基础施工中的应用

研究目的:在河床裸露、岩面坚硬不平整、深水的条件下桥梁承台多采用钢围堰、全封混凝土阻水进行施工,当承台底与河床顶面高差较小不足于采用全封混凝土阻水时承台的施工就非常困难,本文研究上述条件下承台的有效施工方法。研究方法:以宜万铁路宜昌长江大桥11#墩承台施工为例,采用理论研究和工程实践相结合的方法,对该桥11#墩承台施工方案、施工工艺、阻水结构的形式进行研究和力学分析。研究结果:内腔封底双壁钢套箱围堰进行承台施工是一种新方法,在宜昌长江大桥11#墩承台施工中应用取得了很好的效果。研究结论:当承台底与河床顶面高差较小,不足以采用全封混凝土阻水时,采用环向封底的圆环形钢围堰阻水结构施工承台是一种理想的选择。考虑到围堰的安装、下放等问题,采用长方形的内腔封底双壁钢套箱围堰施工承台是一种不错的、较为实际的选择。     

长昆线桥隧相连设计研究

研究目的:沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段,沿线地形起伏,存在多处桥隧相连段落.在桥隧相连设计过程中,隧道洞门能否容纳下桥台结构并有效缓解洞口空气动力学效应、隧道低洞口端洞口排水、桥隧电缆槽对接过渡以及隧道洞外存在挡墙结构时挡墙是否能起到作用并能保证施工安全等,均存在较大的难点.为解决沪昆铁路客运专线长沙至玉屏段桥隧相连的工程难题,需对桥隧相连进行专门研究.研究结论:(1)采用扩大洞门横断面+挖孔灌注桩方案,能有效解决桥隧串接时桥台结构伸入隧道及洞口空气动力学效应等难题;(2)桥隧对接时,桥台基坑可根据条件的不同分别采用台后挖孔灌注桩防护和台后放坡两种方式开挖;(3)对于桥隧对接时洞门结构外存在挡墙的情况,在挡墙下设桩基+托梁,并将挡墙设计为锚杆挡墙,可以解决桥台基坑开挖引起挡墙结构不稳的难题;(4)通过在隧道内设置过渡段,可有效地将桥梁与隧道电缆槽顺接起来;(5)隧道内低洞口端设置洞口检查井汇集洞内水体,能有效解决洞内排水问题.     

贵广铁路北江特大桥嵌岩100m大直径钻孔桩施工技术

贵广铁路(贵阳—广州)北江特大桥主墩桩基础采用直径3.0 m钻孔灌注桩,不仅桩径大,嵌岩最大厚度接近100 m,成孔深度超过120 m,还具有质量要求高,施工风险大,工期紧等特点。根据工程特点,介绍了该钻孔灌注桩的施工技术,包括施工平台及栈桥搭设,成孔设备的配置及成孔技术,钢筋笼制作与安装,水下混凝土灌注等内容,可为同类工程提供借鉴。     

平潭海峡公铁两用大桥航道桥基础设计与施工创新技术

平潭海峡公铁两用大桥为国内第一座跨海峡公铁两用大桥,桥址海域风大、浪高、水深、流急、潮汐显著,且岩面倾斜起伏大、裸岩硬岩分布广,气象水文及地质条件均十分复杂,尤其是桥址海域波流力巨大,为桥梁下部结构设计和施工带来前所未有的困难。为解决风浪作用和通航船撞力作用,3座大跨度通航孔斜拉桥在基础设计和施工中采用多项创新技术,首次选用4.5 m的钻孔桩;为解决复杂海域大直径钻孔桩难题,研发了KTY5000型动力头钻机和相关配套的打桩设备;为克服波浪力作用,部分深水裸岩区域采用导管架辅助建立施工平台;为适应桥位独特的海洋环境,3座大跨度通航孔斜拉桥主塔墩承台均采用圆端哑铃形高桩承台,承台顶露出高潮位以上,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构,永久结构与临时结构相结合,节约材料的同时降低了施工的安全风险性。其大型防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装、整体下放,实现模块化、标准化施工,哑铃形承台系梁范围采用无封底混凝土施工创新技术。