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。     

外海复合钢管桩施工与导向架设计

港珠澳大桥深水区非通航孔桥采用110m连续梁桥形式,全长6 160m,共56孔,每墩均采用6根复合桩钢管,共330根,低墩区与高墩区桩径分别为2.0m和2.2m。为满足复合桩钢管在海洋因子影响较大海域施工精度的要求,经比选采用整体式导向架法打设复合桩钢管。主要介绍基于整体式导向架的结构设计理念对结构进行了相应的验算,确保结构在各种荷载作用下的强度、刚度满足相关规范要求;此外简要介绍了海上复合钢管桩的施工技术。     

孟加拉帕德玛大桥超长大直径倾斜钢管桩施工技术

孟加拉帕德玛大桥主桥水中墩基础采用直径3m、倾斜度1∶6的大直径超长钢管桩。钢管桩在岸上分2段制造,利用"水上定位平台+导向架",采用液压打桩锤插打;采用空气反循环法,利用斜孔钻机进行桩内取土。为充分发挥钢管桩桩端承载能力、增加钢管桩刚度,在桩端5m土塞与底部10m混凝土的交界面进行全断面压浆;桩底压浆结束后,采用振冲密实法,向桩内分层填充干净中粗砂至距桩顶15m处;桩内填砂顶面密实并整平后,安装钢筋笼,浇筑桩顶15m高混凝土。该桥采用这一系列技术,解决了大直径超长倾斜钢管桩的插打、孔底压浆、密实度达到95%的孔内填砂等施工难题。     

宁波舟山港主通道一体式钢管桩制造技术

宁波舟山港主通道工程70m跨非通航孔主桥和62.5m跨非通航孔引桥采用螺旋焊缝钢管桩(每根桩上、下部分壁厚不同),桩径分1.6m、1.8m、2m三种规格,最大桩长109m。针对钢管桩大直径、超长、不等壁厚等特点,钢管桩采用全自动化整桩螺旋卷制生产制造方案。制造过程中,将2根桩相同壁厚部分连起来制造,采用在线预精焊、全自动激光跟踪扫描智能化纠偏焊接技术、钢带对接外焊缝自动焊接设备和剪力环自动焊接专用机器设备,建立大直径、超长钢管桩全自动化生产线,实现钢管桩高质、快速制造。该技术的应用,使钢管桩焊接质量一次检测合格率达99.5%以上,加工效率提高2.5倍,仅用16个月,完成了24万吨钢管桩的制造。     

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验.该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接.钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工.通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的.     

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% 。     

杭州湾大桥钢管桩沉桩施工工艺

结合杭州湾跨海大桥的桩基施工,介绍在水深浪大的海面环境下,采用打桩船锤击钢管桩的沉桩施工工艺,以及“海上打桩GPS-RTK定位系统”在沉桩测量中的具体应用。钢管桩均为超长大直径斜桩,施工难度极大,其施工经验值得推广应用。     

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。     

小直径钢管排桩支挡结构抗滑机理及工程应用

通过对小直径钢管排桩作为抗滑支挡结构的系统研究,提出其抗滑机理主要表现为桩土复合结构“类抗滑桩”作用,破坏模式为受拉构件锚固段拔出、受压构件桩体弯剪破坏和压杆失稳等。在此基础上,给出了此类支挡结构设计技术要点,包括钢管桩排数确定、桩间距和排间距选择、锚固深度计算、连系梁设计等。小直径钢管排桩在广巴高速公路K78+230~+400段路堤滑坡得到成功应用,确保了高速公路安全,取得了良好的社会、经济效益。     

武汉青山长江公路大桥南主墩锁口钢管桩围堰设计

武汉青山长江公路大桥主桥为(350+938+350)m双塔双索面斜拉桥,大桥南主墩基础由大直径钻孔桩及哑铃形承台组成。承台平面尺寸巨大(98.9m×39.5m),埋置深度约15m,需进行超大型深基坑施工。承台采用锁口钢管桩围堰施工方案,围堰平面设计为101.7 m×41.3m的正多边形哑铃结构,总高35m,其中锁口钢管桩长33m,钢管桩顶部设有2m高单壁钢围堰(用以现场根据实时水位进行接高)。围堰共设有3层内支撑,内支撑为1.8m×1.2m的钢箱结构,封底混凝土厚5m,在承台系梁处设计8根1.8m辅助桩以减小封底混凝土应力。采用MIDAS软件对围堰整体及局部受力进行分析,结果表明,围堰结构各项指标均满足规范要求。     

超大直径空心独立复合桩基与群桩承载力对比

为研究超大直径空心独立复合桩基的承载特性,确定其合理的结构形式和尺寸参数,采用数值模拟的方法,对比分析了超大直径空心独立复合桩基与传统群桩基础在竖轴向荷载、横轴向荷载下承载特性的异同。结果表明:超大直径空心独立复合桩竖轴向承载力与对应群桩基本一致,但在横轴向承载具有更优异的能力;复合桩的竖向极限承载力中端阻力占比明显大于群桩,应注意桩端承载力的验算;为合理提高复合桩的承载力,应控制桩径D10m并保持L/D≥6,尽可能通过桩侧阻力的增长提高承载力。     

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。     

港珠澳大桥青州航道桥钢管复合桩施工技术

本文以港珠澳大桥青州航道桥为例,介绍复合桩从钢管打设、钻孔平台搭建、钻孔、灌注水下混凝土等方面,对外海超长大直径桩基的施工工艺进行阐述。     

嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48) m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质■1 020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。     

大直径超长钢管桩制造技术

杭州湾跨海大桥海上引桥大部分采用钢管桩基础,在大规模制桩生产中,解决了大直径超长桩一系列技术难题,形成了一整套较完善的生产工艺。大桥钢管桩制造具有占地面积小、自动化程度高、生产效率高和质量稳定等特点。介绍制桩厂生产布局、流程设计、螺旋法制桩原理和变壁厚钢管桩焊接工艺等。     

孟加拉帕德玛大桥主桥钢管桩荷载试桩研究

孟加拉帕德玛大桥主桥全长6.15km,水中墩设计采用Φ_外3.0m、壁厚60mm、长度为101.126～125.457m、倾斜度为1∶6的超长大直径倾斜钢管桩基础。对10根Φ1.5m的钢管桩进行试桩研究,对比试桩地勘、静载试验及PDA测试承载力结果,分析试桩桩端持力层位置、桩底和桩侧压浆效果。结果表明,桩端持力层位置不能位于软弱的黏土层内,或离软弱的黏土层较近;密实粉细砂地质条件下,界面压浆能够显著起到提高桩端承载力、减小桩基沉降的作用;在土层较为均匀的粉细砂地层中,采用超细水泥浆液、通过"帘幕注浆法"进行桩侧渗透压浆,能显著提高桩侧极限摩阻力。正式桩根据地勘结果和试验结果,采用调整桩底标高、增加桩长、增加中心直桩以及带桩侧压浆槽等形式。     

深水桩基钢管桩钻孔平台设计与施工

结合工程实际,介绍了复杂地质深水大直径超长钻孔桩采用搭设钢管桩钻孔平台的施工方法,重点阐述了钻孔平台方案选择、钢管桩平台设计、施工控制、安全防护及防洪加固措施等关键技术。     

大直径嵌岩桩施工要点及其承载力分析

在南京某大型桥梁工程中开展试桩项目,包含2根直径2. 2 m、长125. 5 m,2根直径1. 8 m、长92 m共四根大直径嵌岩桩,所有试桩的桩端持力层都为中风化粉砂岩。基于试桩的施工过程对大直径嵌岩桩的施工关键技术进行总结,成桩后对试桩进行自平衡静载测试。结果表明:2. 2 m直径的桩极限承载力可达110000kN以上,1. 8 m直径的桩极限承载力可达63000kN以上,试桩的桩端阻力受清孔质量影响较大。     

杭州湾跨海大桥V标钢管桩沉桩施工

对杭州湾跨海大桥工程中GPS全天候测量控制技术,大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术,进行了系统介绍,为我国跨海大桥设计与施工积累了宝贵经验。     

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工,围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷载,为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素,并得到粘结力的可靠取值,制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩,下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑,在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系,中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验,并进行了仿真计算分析。结果表明:C25封底混凝土粘结力为0.3~0.54 MPa,目前设计使用的粘结力经验值偏安全;混凝土强度等级越高,粘结力越大;封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显;施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。