桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。     

悬索桥浅水区崁岩锚碇基础方案选择

依据对国内外悬索桥锚碇基础的充分分析,结合锚碇区的工程地质和水文条件,提出设置沉箱基础、筑岛地下连续墙基础、沉井钻孔桩复合桩基础等3种方案,并对3种方案进行综合比较,选择了沉井钻孔桩复合锚碇基础形式。     

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔悬索桥,该桥北锚碇为"带孔圆环+十字隔墙"重力式沉井基础,沉井外径66m,高43m;1号塔基础为44根φ2.0m钻孔灌注桩,2号塔基础为39根φ2.8m钻孔桩;3号塔基础为20根φ2.8m钻孔桩;南锚碇为"圆形嵌岩地下连续墙+内衬"结构形式,地下连续墙为钢筋混凝土结构,外径68m,壁厚1.5m。根据该桥基础特点,北锚碇沉井采用3轮接高、3次下沉施工;1号塔基础采用筑岛、双排防护桩施工方案;2号塔基础采用先钢围堰后平台的施工方案,钢围堰采用气囊法整体下河;3号塔基础采用先平台后围堰、单排钻孔防护桩施工方案;南锚碇采用液压铣槽机配合冲击钻施工地下连续墙的施工方案。     

一种深水组合基础的设计研究

为了解决跨海大桥常见的水深、软基、基础沉降量大等难题,以规划中的琼洲海峡大桥中线桥为背景,研究分离的四柱式沉井+桩基的组合基础形式。该组合基础中的四柱式沉井上下设2道系梁(采用2个"一"字形或倒扣的"U"字形);在沉井壁内打入桩。沉井与桩基础共同承受竖向力,减少了桩基数量;沉井基础可作为桩基础的施工平台,解决了海上施工平台难以搭建的难题;同时桩基础有利于减少基础沉降。桩基和沉井所受竖向力按其与承台的竖向接触刚度来分配,桩身受力按低桩承台假定进行受力分析,分析结果表明桩身强度完全满足受力要求。该组合基础的下沉施工顺序和自浮式沉井的下沉施工顺序基本相同。     

浙江：“一种沉井和钢管桩的水中组合基础的施工方法”获发明专利

近日，浙江省交通设计院申请的“一种沉井和钢管桩的水中组合基础的施工方法”取得了发明专利证书。本发明属于土建工程建造技术领域，具体涉及一种适用于具有深厚覆盖层的沉井和钢管桩的水中组合基础及其施工方法。本发明包括：（1）打入钢管桩，利用钢桁架将钢管桩连成整体；在钢桁架上设置千斤顶。（2）将沉井的底节的钢壳浮运到钢管桩外侧，组装成整体，通过吊杆与千斤顶固定连接；浇筑沉井混凝土。（3）利用千斤顶控制沉井下沉；下沉到设计标高后拆除钢桁架，利用沉井做工作平台，振动下沉钢管桩至预制高度。（4）浇筑沉井封底混凝土；架设沉井顶板并对沉井底部土层进行加固。     

椒江二桥索塔大直径超长嵌岩桩基础设计探讨

椒江二桥索塔基础采用大直径超长钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,最长桩长达到139m,为国内桥梁工程中之最,目前试桩工程已经取得成功。现以南索塔基础为例,通过对其基础形式的比选,详细分析桩基础与沉井基础对于此工程的适宜性,并通过结合现行规范计算及桩土岩共同作用机理分析,探讨当前桥梁设计中钻孔灌注嵌岩桩基础设计应注意的几个问题,并提出本工程基础在承载力方面的特性。     

深海桥梁的基础形式与施工方法

以某海峡大桥为例进行深海桥梁基础设计研究,借鉴国内外已建海湾大桥及海上平台的成功经验,选用了沉井基础、吸附式裙式基础、预制桩壳体围堰基础及预制桩沉箱的复合式基础4种形式。沉井基础采用在船坞内整体预制,自浮到深海处接高至整体,通过系泊缆索下沉就位。吸附式裙式基础利用井内抽水形成负压原理将基础下沉到位,不需在井内除土。预制桩壳体围堰基础是先预制管桩,利用打桩船插打管桩形成群桩,吊装壳体围堰后施工承台。预制桩沉箱的复合式基础利用插入土中的钢桩将地基加固,由安放的沉箱传力给地基。     

在深水中修筑钻孔桩基础的探讨

近年来,随着我国公路交通事业的迅速发展,跨越深水河流修建桥梁日益增多,在深水中采用钻孔桩基础往往是优先考虑的方案,这是因为,钻孔桩以它配筋少、无需预制、施工方法简单易行、速度快和投资少等优点,在与常用的浮运沉井(浮运钢壳,双壁钢围堰,浮运钢筋混凝土薄壁沉井)和管桩、管柱基础(钢筋混凝土、预应力混凝土和钢管桩、管柱)等众多的深水基础方案的竞争中得标。特别是我国的桥梁施工队伍,在钻孔桩施工技术方面,无论是钻机型式、钻进方式、护筒埋设、泥浆     

千岛湖大桥钢管混凝土桩栽桩法施工简介

千岛湖大桥基础为深水钢管混凝土钻孔桩，设计要求成桩后桩的倾斜度不大于0.3％，精度要求高，施工难度大。着重介绍了浮式钻孔船施工钢管混凝土桩的主要设备组成，钢管混凝土桩栽桩法的施工过程以及质量保证措施。     

拉萨柳梧大桥主墩基础设计变更与施工质量控制

针对拉萨河流特殊的水文、地质条件,对柳梧大桥主桥主跨8个预制下沉沉井基础进行了设计变更,变更为排桩地下连续墙组合式扩大基础,这样,既满足了基础受力要求,又解决了基础抗冲刷问题,同时还避免了沉井下沉过程中的施工风险。     

马鞍山长江大桥南锚沉井下沉关键技术研究

马鞍山长江大桥南锚碇采用沉井基础,沉井入土深度超过50m,其施工采用“3次接高,3次下沉”的工艺：第1次下沉采用降排水措施,第2次下沉采用半排水措施,第3次下沉采用不排水措施。在沉井第3次下沉过程中,开启空气幕助沉,显著加快了下沉速度。沉井下沉期间,采用综合监控手段,保证了沉井顺利、精确下沉。实践证明,该桥所采用的沉井下沉方案科学合理,下沉到位后沉井几何姿态良好。     

沉井下沉施工过程中的关键技术

沉井基础施工的核心是沉井的下沉,合理的设计是沉井能够顺利下沉的关键。对南京长江第四大桥北锚碇及泰州长江大桥南、北锚碇等几个大型沉井施工中遇到的困难及解决方法进行了研究。结果表明:在沉井的设计中,适当增加其重率以及合理的设置助沉措施是决定沉井能够顺利下沉的关键因素。     

钢板桩围堰施工技术

我国深水基础的应用始于20世纪50年代,从基础尺寸、使用材料、结构形式等方面叙述深水基础发展和应用主要经历的3个阶段,即管柱基础、沉井基础和钻孔灌注桩基础、复合基础和特殊基础。钢板桩围堰是目前极具优势的深水基础围堰施工技术,在客运专线和高速铁路桥梁建设中有广泛应用。其设计计算方法大多基于简化计算和工程经验;围堰施工技术的关键在于空间定位、超深钢板桩快速插打及止水等方面;通过对围堰施工过程的实时监控,可以检验施工效果和设计的合理性、及时掌握围堰的受力和变形情况,对施工中出现的异常情况采取措施。     

沉湖汉江特大桥主桥连续刚构施工技术

沉湖汉江特大桥主桥为(102+168+102)m连续刚构桥,上部结构为单箱单室、变高度、变截面梁,下部结构采用双墩薄壁圆端形桥墩、钻孔灌注桩基础.主桥桩基采用旋转钻机成孔,承台采用钢板桩围堰法施工;上部结构0号块采用落地式支架法施工,其余节段采用菱形挂篮悬臂浇筑施工,在中跨合龙口设置4 000 kN的水平顶推力,完成中跨合龙.为了保证施工质量及安全,使该桥的实际状态最大限度地趋近设计状态,通过施工监控,使中跨合龙口精度满足规范要求、成桥线形与设计吻合.     

超深大截面沉井下沉及钢壳沉井应力监测研究

沪通长江大桥为公铁两用斜拉桥，其中29号主墩采用倒圆角的矩形沉井基础，结合现场施工，在钢壳沉井的不同截面上安装土压力盒和钢板应变计等监测元件，对沉井侧壁和隔墙不同位置的受力进行监测。结果表明:在大锅底开挖情况下，沉井受力类似深梁构件，两侧受压中间受拉，且中间隔墙的拉应力会随着沉井的不断接高而逐渐减小，最后变为压应力；沉井在施工中倾斜时，同一断面对称位置的受力有很大区别，且在沉井姿态稍有变化时，同一位置的受力也会发生突变，故应尽量保证沉井的姿态垂直；沉井在吸泥下沉过程中，会发生翻砂、突沉的情况，对沉井的受力会有很大的影响，这些影响可在钢板应变计的监测上有所体现。     

钻孔灌注桩的施工控制

根据钻孔灌注桩的施工工艺,论述了每道工序的质量控制要点,根据施工中常见的质量通病以及发生原因进行归纳,并提出相应的预防措施,以期避免或杜绝质量事故的发生。     

钢筋混凝土连续板桥裂缝分析

钢筋混凝土连续板在桥梁施工阶段产生裂缝的原因很多。在对一座跨线桥钢筋混凝土连续板裂缝现场检查的基础上，根据桥梁结构理论方法进行了分析计算，并且认为对于现浇的钢筋混凝土连续板，在设计上应对施工阶段进行详细计算并不宜采用束筋；建议在施工上应注意空心板底的泄水孔布置与通畅，预留孔道不宜采用充气胶囊。     

温州瓯江北口大桥中塔钢沉井定位着床技术

温州瓯江北口大桥主桥为(215+2×800+275)m的三塔双层钢桁梁悬索桥,中塔采用沉井基础,沉井平面尺寸为66m×55m,高68m,其中,钢沉井高59m。为实现钢沉井的精确定位着床,采用锚墩+重力锚相结合的定位技术,在水流流速和风速较小的时间段,采用向井壁和隔舱内快速注水实现钢沉井快速着床。在钢沉井初定位、精定位及注水着床期间,运用实时监测技术,对钢沉井几何姿态及底面应力进行了实时监测,并及时对沉井偏位、扭转等采取纠偏措施。结果表明,着床后钢沉井中心点顺桥向偏北侧8.0cm,横桥向偏上游侧21.9cm,平面扭转角为-0.24°,钢沉井几何姿态控制良好。