佩列沙茨跨海大桥超百米钢管桩基础打设施工关键技术

现代大型桥梁几乎全部采用钻孔灌注桩基础,其成本较低,工艺成熟。但是,由于钻孔灌注桩的隐蔽工程特点,桩底沉渣、成桩质量、桩身强度等难以有效控制。近年来,钢桩基础逐渐得到应用,并在深水、跨海桥梁工程中开始尝试应用。以克罗地亚佩列沙茨跨海大桥基础工程为例,重点介绍钢管桩基础打设关键技术,为今后类似水文地质条件下采取超长钢管桩打桩施工技术的工程提供参考和借鉴。     

利用常规仪器完成海上打桩定位的探索与实践

结合杭州湾跨海大桥北航道桥栈桥工程实践,在打桩船未安装商用海上GPS打桩定位系统的条件下,本文提出了一种新的利用常规仪器完成海上桩基钢管桩的插打测量定位方法,并实现了快速准确地对钢管桩的插打测量定位。通过对沉桩进行的偏位检查表明,该方法完全能够满足钢管桩测量定位的精度和配合施工作业的进度。     

跨线桥工程桩基类型的确定与施工——以杨高南路改建工程为例

基于杨高南路市政道路改建的工程属性,研究跨线桥工程桩方案,以达到工程工期短、施工影响小以及工程投资合理的综合效益。在对施工现场进行地质勘察的基础上,根据不同跨度桥梁范围的竖向荷载情况,以合理承载力确定不同类型桩基方案。正式施工前采取了不同类型桩基的试桩施工,采集了相关的施工控制数据,对选择方案的理论承载力等设计条件进行了验证。钢管桩方案确立后,为保障钢管桩桩基的施工质量,因地制宜采用了导向架的技术措施,提高了钢管桩的安装精度,同时加快了施工进度。从综合研究方案到方案执行、施工完成,从设计到施工全过程,确保了方案确立时的初衷和愿景。既可以把本案例中的钢管桩施工控制作为类似施工工况与工艺的参考,也可以将其作为设计、投资、施工等各方面比较成功的综合运用案例。     

嘉绍跨江大桥φ3.8m大直径钻孔灌注桩设计与施工

嘉绍跨江大桥水中区引桥基础采用φ3.8 m大直径钻孔灌注桩,均按摩擦桩设计。通过工艺试桩研究桥址处大直径桩成孔及成桩施工工艺;通过承载力试桩确定单桩极限承载力、获得各土层及桩端持力层有关参数并验证桩端后注浆效果。桩基静载试验表明单桩承载力满足设计要求。施工过程中,钢护筒内径为4.1 m,全长45 m,其底口设置刃脚并进行局部加强;钻孔泥浆采用淡水造浆工艺。目前,该桥150根大直径桩已经全部施工完成,单桩施工时间比工艺试桩中预估的少了近10 d。     

库区深水墩钢管桩平台浮法施工技术

金钱河大桥主墩位于库区浅覆盖层深水区,库区无大型船舶及水上吊装设备,钢管桩施打后不能自立,整体稳定性差,为解决该问题,提出采用浮式平台施工钢管桩.通过浮式平台抛锚定位后打设四周钢管桩,然后利用贝雷梁在钢管桩顶面拼装行车,利用行车施工钢护筒,与钢管桩平台联接成整体共同受力,作为钻孔灌注桩的施工平台.采用浮式平台钢管桩施工方案,发挥了浮吊和浮箱的作用,降低了工程费用,节约了工期.     

钢管桩的创新应用

钢管桩因其强度高、加工制作方便、可焊接切割成任意长度、打设方便、可多次周转使用等特点,在基础工程、基坑工程、大型水上(海上)作业平台、支架工程等领域有广泛的应用。在广东肇庆新区,为某斜拉桥施工而修建钢便桥时,创新使用钢管桩,设计钢管桩桥台,实现了钢便桥的快速、绿色、更低造价施工,为类似工程提供参考。     

佛开扩建工程九江大桥深水区复杂河床桩基施工

九江大桥重建墩位处覆盖层浅、岩层倾斜,且河床遗有坍塌粱体、混凝土块、钢构件等不明位置杂物,对此处桩基施工造成极大困扰.通过采用接触式探摸方法进行水下河床探摸,确定杂物分布情况,结合见缝插针式的支承钢管桩插打方法,并对施工平台进行动态设计等措施,有效解决了该特殊情况下的深水区复杂河床钻孔灌注桩基施工难题.     

苏丹西纳大桥桩底注浆技术研究

桩底注浆技术是近年发展起来的新技术,以苏丹西纳大桥为背景,阐述桩底注浆的机理,介绍西纳大桥桩底注浆的过程,结合中美两国规范,计算西纳大桥注浆后的桩基承载力,最后通过桩基承载力试验验证了桩底注浆的有效性,希望为同类桥梁的设计与施工提供参考。     

椒江二桥钢护筒平台施工技术

该文介绍了浙江省台州椒江二桥主塔墩桩基施工平台直接利用桩基钢护筒作为平台的基础的施工技术。其与常规的钢管桩基础平台相比,具有结构设计新颖、缩短工期、节省材料等优点。根据钢护筒的设计特点,钢护筒的承载能力、防冲刷能力、安全性能、稳定性更由于钢管桩独立平台结构,可以在类似施工条件的工程中推广。     

隧道开挖对既有桥梁桩基承载力影响数值分析

依托成都地铁13号线隧道近距离穿越娇子立交桥桩基工程,建立有限元模型,研究隧道开挖对于托换桩基剩余承载力的影响,并分析了桩基与隧道净距、断桩长度比两个因素。结果表明:进行断桩处理的既有桩基的承载力发生明显的承载力损失,主要为桩侧承载力损失。实际施工过程中,可根据桩基与隧道净距、断桩长度比确定剩余承载力占比取值区间。     

裸岩河床水中墩基础施工技术

长昆客专罗旧舞水特大桥主桥为(48+2×80+48)m连续梁桥,1号~3号桥墩位于主河槽内,低桩承台嵌入河床裸岩中,设16根1.5m钻孔桩。根据裸岩河床、低桩承台的特点,确定水中墩基础施工采用施工栈桥为交通便道、施工平台,栈桥标准跨度18m,设4组贝雷梁、双排钢管桩基础,并在钢管桩周围抛填砂砾、投放石笼或下放钢套箱、灌注水下混凝土以及拉设缆风绳。水中墩基础采用矩形双壁钢围堰围护方案,按照"先堰后桩"顺序施工。水中墩基础施工中,采用长臂挖机清底,利用岩石乳化炸药和非电微差雷管进行水下岩石爆破;钢护筒采用振动锤夹持、插打;双壁钢围堰依靠钻孔桩护筒、平台辅助钢管桩逐块拼装,用倒链下放、汽车吊接高下沉施工;围堰封底混凝土等强后,进行钻孔桩、承台和墩柱施工,最后拆除围堰。     

大规模“一柱一桩”施工精度控制关键技术

上海市某污水处理厂工程一体化箱体基坑面积约12.3万m2,典型基坑深度17.5 m,逆作法施工。其中灌芯500×16钢管立柱数量达1861根,采用一柱一桩法施工,立柱桩基直径1 m。钢管立柱设计定位误差不大于5 mm,垂直误差不大于1/500。工程中采用桩顶扩径、桩底后注浆、校正架调垂等施工工艺,保证了大规模“一柱一桩”钢管立柱的稳定性和施工精度,最终钢立柱垂直度合格率达98.3%。为类似的逆作法一柱一桩工程施工提供参考和借鉴。     

“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算

北京地铁16号线部分车站为“洞桩法”暗挖车站，钢管混凝土中立柱底端嵌入桩基内。在当前设计规范及相关研究中，均未明确“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力计算的柱底端约束条件。借鉴铁路桥梁、建筑桩基等高承台桩基竖向承载力计算方法，建立“洞桩法”暗挖车站施工阶段钢管混凝土柱承载力数值计算模型，对钢管混凝土柱初始偏心距对柱承载力的影响以及柱底端桩基对柱的约束作用进行分析。分析结果表明，在通常工程设计中，柱嵌入桩基长度满足规范要求及桩周为粉质黏土、卵石地层的约束条件下，可将“洞桩法”暗挖车站柱下桩基对柱底端约束条件简化为嵌固约束。     

毗邻地铁盾构免共振振动锤钢护筒施工技术

钻孔灌注桩临近地铁施工时,为了防止坍孔,通常需采取土体加固或钢护筒随孔钻进等保护措施。现结合背景工程和绿色施工理念,阐述一种先打设钢护筒,再进行钻孔灌注桩钻进的地铁保护技术。首先,在桩位处采用高频液压免共振锤打设钢护筒至地铁结构标高以下2 m,然后架设GPS-10型工程钻机进行桩基施工。该项技术在工程应用中取得了良好效果。     

后压浆法对桥梁单桩承载力增强效应研究

鳌江特大桥北引桥9~#桩基施工中遇到不良地质,采用桩底后压浆施工方法提高其基底承载力,并通过单桩竖向抗压静载荷试验判定压浆处理是否满足设计要求,研究桩底后压浆法对桩基基底承载能力的增强效应。结果表明,经桩底压浆后单桩竖向极限承载力达6 000 kN,满足设计要求,桩底后压浆法对桩基承载力具有增强效应。     

桩底后压浆技术在钻孔灌注桩中的应用及效果分析

阐述了影响钻孔灌注桩承载力的主要因素,以及桩底后压浆后可提高桩基承载力的机理、施工工艺和质量控制要点。通过压浆前后试验测试结果对比,分析了桩底后压浆桩的承载特性,说明桩底后压浆技术的有效性,并探讨了今后发展方向。     

水上桩基施工钢护筒平台结构设计

为了保证水中钻孔桩的顺利施工,采用钢管桩联合钢护筒搭设施工作业平台的施工方案,通过理论计算验证设计结构,以桩基钢护筒作为桩基施工过程中的主要承重结构,外围钢管桩为物资倒运便道承重结构,在护筒之间连接水平钢管以增加平台的稳定性,成为泥浆循环的通道。结果表明,实际施工效果良好,使作业空间利用率最大化,节约了施工成本。     

钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性影响研究

结合广中江高速公路跨江桥梁钢管混凝土复合桩工程实际,采用数值仿真方法,对滨江大桥X3-15桩基础竖向承载特性进行数值仿真计算,并与现场试验成果进行对比分析,验证了有限元模型及参数的可靠性。在此基础上,深入研究了不同钢管埋深下钢管混凝土复合桩竖向承载特性的变化规律,计算结果表明,增大钢管埋深能有效提高钢管混凝土复合桩竖向极限承载力,钢管埋深在12m范围内增加时,桩基竖向极限承载力增加较快,钢管埋深每增加4m,桩基竖向承载力增幅2.0% ~2.2% ;钢管埋深超过12m后继续增加钢管埋深,桩基竖向极限承载力增加幅度较小,钢管埋深每增加4m,桩基竖向承载力增幅1.3% ~1.4% ;钢管混凝土复合桩竖向极限承载力由钢管段侧摩阻力、钢管段以下钢筋混凝土段侧摩阻力、钢管端部变截面处端阻力和桩端阻力组成;随着刚管埋深增大,钢管混凝土复合桩总侧阻力逐渐增大,总端阻力则均有所减小,钢管埋深由4 m增加至24 m时,桩基总侧阻力增大了6 382.8kN,增幅9.3% ,桩基总端阻力减小了6 382.8kN,减幅29.8% 。     

海上复合桩钢管打设施工技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁桥形式,全长5 440m,共64孔,每墩均采用6根复合桩钢管,共372根,低墩区与高墩区桩径分别为2.0m和2.2m,连同替打段桩长总长超过60m。为满足复合桩钢管在涌浪较大海域施工精度要求,经比选采用整体式导向架法打设复合桩钢管。首先将导向架运至墩位处初定位,通过导向架调位系统进行二次定位,利用APE400B液压打桩锤插打4根定位桩;再将导向架固定在定位桩上,利用导向架微调装置进行第3次定位后,插打复合桩钢管到设计标高。施工中通过液压系统、导向装置、RTK定位测量及3次定位等技术确保了复合桩钢管的平面位置和倾斜度,复合桩钢管打设施工精度均满足该工程技术规范要求。     

微型钢管桩芯-旋喷桩复合桩基的计算分析与数值模拟研究

在φ600旋喷桩上部中心位置压入一定长度的Φ108微型钢管,形成微型钢管桩芯-旋喷桩复合桩基（简称复合桩）。对复合桩静载荷试验的荷载-沉降曲线进行了区段分析,确定了其极限承载力实测值为1080 kN。对该复合桩基4种破坏模式下的抗压极限承载力进行计算分析对比后发现,复合桩芯底位置处发生水泥土压碎破坏的可能性最大,抗压极限承载力最小,为1125 kN。通过数值模拟对复合桩的极限承载力,桩侧摩阻力分布,破坏模式下的塑性变形,荷载分担比等进行了分析。