橋梁下部施工-管柱基礎(chǔ)

管柱基礎(chǔ)一、基本情況武漢長江大橋適用范圍可適用于各種上質(zhì)的基底，尤其在深水、巖面不平、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下，不宜修建其它類型基礎(chǔ)時，均可采用。一、基本情況武漢長江大橋結(jié)構(gòu)形式可采用單根或多根形式，使之穿過覆蓋層或溶洞、孤石，支承于較密實的土壤或新鮮巖面。一、基本情況武漢長江大橋管柱基礎(chǔ)的特點管柱基礎(chǔ)施工是在水面上進行，不受季節(jié)性限制、能盡量使用機械操作，從而改善勞動條件，提高工程效率，加速工程進度，相應地降低工程成本。一、基本情況設(shè)置防水圍堰管柱基礎(chǔ)施工程序施工方法分類1.需要設(shè)置防水圍堰的低承臺或高承臺基礎(chǔ)2.不需要設(shè)置防水圍堰的低承臺或高承臺基礎(chǔ)一、基本情況設(shè)置防水圍堰管柱基礎(chǔ)施工程序?qū)蚪Y(jié)構(gòu)導向結(jié)構(gòu)的布置應便于下沉和接高管柱。對于圍籠式導向結(jié)構(gòu)，尚應考慮其頂面便于安設(shè)鉆機并兼作鋼板圍堰支撐之用。一、基本情況設(shè)置防水圍堰管柱基礎(chǔ)施工程序管柱振動下沉管柱振動下沉時，應考慮附近地面的可能沉陷和振動力對附近建筑物和相鄰管柱的影響，施工時應注意觀測。一、基本情況設(shè)置防水圍堰管柱基礎(chǔ)施工程序水上施工的錨碇水上施工時，應對施工結(jié)構(gòu)和施工船只的錨碇設(shè)備的受力狀態(tài)隨時加以注意檢查和調(diào)整并錨系牢固，防止走動。二、管柱制造管柱可分為：鋼筋混凝土管柱、預應力混凝土管柱及鋼管柱三種。管節(jié)的連接：一般采用法蘭盤栓結(jié)，管柱最底一節(jié)下口帶有刃腳，以便管柱下沉時使之穿越覆蓋層或切人基巖風化巖，故要求刃腳具有足夠的剛度和強度。三、管柱制作要求與允許偏差鋼筋混凝土和預應力混凝土管柱應根據(jù)施工具體條件，分節(jié)預制?？刹捎闷胀仓ɑ蛐D(zhuǎn)澆筑法。1.管柱澆筑方法三、管柱制作要求與允許偏差2.法蘭盤連接接頭的允許偏差管柱節(jié)與節(jié)之間的連接通常用法蘭盤接頭，法蘭盤制成后的允許偏差：(1)法蘭盤頂面任意兩點高差2mm(2)螺栓孔中心對法蘭盤中心徑向長度±0.5mm(3)順圓周相鄰兩孔間長度0.5mm2.法蘭盤連接接頭的允許偏差三、管柱制作要求與允許偏差管柱節(jié)與節(jié)之間的連接通常用法蘭盤接頭，法蘭盤制成后的允許偏差：(4)順圓周任意不相鄰兩孔間長度±1mm(5)接頭法蘭盤不得突出管壁之外2.法蘭盤連接接頭的允許偏差三、管柱制作要求與允許偏差3.管柱鋼筋骨架的安設(shè)(1)預應力混凝土管節(jié)的預應力主鋼筋應采用整根鋼筋;(2)預應力混凝土管節(jié)的預應力主鋼筋與法蘭盤焊接時，盡量減小各主鋼筋間的初始應力差值;(3)主鋼筋與法蘭盤連接部分,必須保證足夠的焊接長度，并不得引起法蘭盤的變形;(4)不得在鋼筋骨架上使用電弧焊。三、管柱制作要求與允許偏差4.管柱澆筑與養(yǎng)護(1)粗骨料以碎石為宜(2)豎立澆筑時，管壁頂部混凝上必須澆筑密實，并與法蘭盤粘著良好(3)每節(jié)管柱必須一次澆成(4)注意按有關(guān)規(guī)定嚴格進行養(yǎng)護。為提高管壁的抗裂性能,須注意下列內(nèi)容：三、管柱制作要求與允許偏差4.管柱澆筑與養(yǎng)護對需要鉆巖嵌固的管柱，在鉆頭沖擊升降范圍內(nèi)的管柱內(nèi)壁周圍應用鋼板保護。鉆巖嵌固的管柱：三、管柱制作要求與允許偏差5.管柱成品的質(zhì)量要求(1)內(nèi)徑和外徑±20mm(2)管壁厚度±10mn(3)長度:±20mm(4)法蘭盤平面對垂直于管柱軸線面的傾斜度0.2%(5)管柱的縱向彎曲矢高0.2%管節(jié)長度1）鋼筋混凝土和預應力混凝上管柱的允許偏差:三、管柱制作要求與允許偏差5.管柱成品的質(zhì)量要求2）預應力混凝土管柱的管壁不得有裂紋；鋼筋混凝士管柱的管壁允許有局部裂紋，但其深度不得大于20mm，寬度不大于管壁厚的2倍。三、管柱制作要求與允許偏差5.管柱成品的質(zhì)量要求(1)鋼管柱上下兩相鄰壁板的豎直拼接縫應予錯開，其錯開距離沿弧長不得小于1m；(2)成品管節(jié)的允許偏差：①圓周長度1%圓周長②同一橫截面任意兩直徑差±6mm③長度、法蘭盤平面傾斜度、管壁縱向彎曲矢高偏差同混凝土管柱。3）鋼管柱的制作，除按鋼樁制造有關(guān)規(guī)定外，還應符合下列要求：三、管柱制作要求與允許偏差組合配套與堆放（1）根據(jù)成品管節(jié)檢驗資料及設(shè)計所需每根管柱長度，組合配套，并做好標志，使整根管柱的曲折度滿足設(shè)計要求。（2）管柱在橫臥、多層堆放及運送時，必須采取防止管柱滾動的措施，多層堆放時，應驗算管壁強度。大直徑管柱豎立堆放時應驗算其穩(wěn)定性。三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求1.管柱下沉施工及允許偏差：管柱下沉施工應根據(jù)覆蓋層土質(zhì)和管柱下沉的深度，用振動、管柱內(nèi)除土(吸泥)和管柱內(nèi)射水等方法交替進行使管柱下沉。三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求2.振動設(shè)備選擇與動摩擦力值振動沉樁機的額定振動力應大于振動體系(包括管柱除去浮力的重力、振動沉樁機重力和鋼底座重力)重力的1.3~1.5倍；振動沉樁機的額定振動力應大于土的動摩擦力，即：P＞ftuHp—振動力(kN);ft—動摩擦力值(kPa);H一管柱人土深度(m);u—管柱周長(m)三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求3.雙機并聯(lián)使用要求兩臺振動沉樁機并聯(lián)使用時，要求選用同型振動沉樁機及電機，并同步運轉(zhuǎn)。4.振速限值管柱下沉應根據(jù)土質(zhì)、下沉深度、結(jié)構(gòu)特點、振動力大小及其對周圍建筑設(shè)施的影響等具體情況，規(guī)定振動下沉速度的最低限值，按橋涵施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：每次連續(xù)振動時間不宜超過5min。5.發(fā)生故障立即停振管柱內(nèi)除土后繼續(xù)振動時仍不下沉,或振動時明顯回跳傾斜加劇以及大量翻砂涌水時，應立即停止振動并查明原因進行處理。三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求6.下沉管柱的成套性管柱連接時,須注意按要求作好的標志，按標志接長，連接法蘭盤的螺栓應以管柱軸線對稱逐次旋緊，并將螺帽焊固。7.注意管柱群下沉順序考慮懸掛圍籠、下沉相互影響以及便于施工等因素確定下沉順序。為避免相互干擾和保證順利施工，須在施工組織設(shè)計文件中標明。三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求8.管內(nèi)除土注意要點①隨著管柱直徑、土層種類及深度的不同，取土機械和吸泥設(shè)備要選用適宜，以免影響正常施工。②在砂土層采用吸泥機除土時，應盡量保持管柱內(nèi)水位高于管柱外水位，防止管柱內(nèi)發(fā)生大量翻砂，引起管壁受張破裂或產(chǎn)生較大傾斜和位移。③應均勻除土，防止管柱傾斜和位移。④采用抓斗除泥時，須隨時防止抓斗碰損管壁。三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求9.管柱下沉的質(zhì)量要求(1)需鉆巖的1%(2)不需鉆巖的2%(3)單排管柱無論鉆巖與否,順橋方向(各管柱傾斜度不宜同一方向)1%。1）傾斜度的允許偏差9.管柱下沉的質(zhì)量要求(1)管柱群頂面中心，順橋或橫橋方向25cm(2)單排管柱項面中心，順橋方向15cm橫橋方向25cm(3)嵌巖管柱相鄰兩柱底平面中心間偏差，應滿足相鄰孔間設(shè)計最小嵌壁厚度的要求2）位移的允許偏差三、管柱下沉施工及質(zhì)量要求10.射水控制摩擦支承管柱，在接近設(shè)計標高的最后下沉階段，不得射水。挖土面應比設(shè)計柱底標高稍高，用振動下沉達到設(shè)計標高。四、管柱鉆巖與清孔1.管柱鉆巖施工要點鉆巖前應掌握基礎(chǔ)范圍內(nèi)的巖石性質(zhì)、巖面標高及其傾斜度、風化層厚度等有關(guān)地質(zhì)資料，以便選擇合適的鉆巖設(shè)備和相應的技術(shù)措施。1）管柱刃腳接近巖面時注意事項：管柱刃腳接近巖面時，應查明刃腳周圍與巖面接觸情況，并采取必要措施:①若為風化巖層，應盡量將管柱沉人風化巖層內(nèi)，若巖面不平，對巖面與刃腳間可能引起翻砂的縫隙、空洞，應采取措施封堵，并適當加高管柱內(nèi)水頭。②若巖面局部高差或傾斜度較大時，應用水下混凝土或粘土片石填平后再行鉆巖。四、管柱鉆巖與清孔1.管柱鉆巖施工要點鉆巖前應掌握基礎(chǔ)范圍內(nèi)的巖石性質(zhì)、巖面標高及其傾斜度、風化層厚度等有關(guān)地質(zhì)資料，以便選擇合適的鉆巖設(shè)備和相應的技術(shù)措施。2）管柱群鉆巖順序安排：管柱群鉆巖時.為便于多機同時作業(yè),互不干擾和防止破壞鄰孔孔壁間巖層與影響鄰孔已填充混凝土的質(zhì)量,在安排鉆巖順序時應作合理部署并整體考慮確定四、管柱鉆巖與清孔2.采用沖擊式鉆機鉆巖時注意事項1）按巖石堅硬程度，盡量選用起重能力較大、沖擊速度較快的鉆機和較重的鉆錐。2）鉆錐刃腳底平面宜呈十字形，其端部應帶有弧刃，刃腳尖宜用高硬度及耐磨的合金焊系堆焊或用高硬度合金鋼鑲嵌。3）鉆巖時，鉆頭中心應對準管柱底中心。四、管柱鉆巖與清孔2.采用沖擊式鉆機鉆巖時注意事項4）鉆進過程中，應經(jīng)常檢查鉆頭轉(zhuǎn)向裝置，使鉆錐能順暢旋轉(zhuǎn)，以提高鉆進效能及防止鉆孔出現(xiàn)十字槽，如孔底出現(xiàn)十字槽時，可回填片石重鉆。5）鉆進過程中，應投人適量性能良好、能夠浮懸鉆渣的粘土，并應及時清出鉆渣。6）嚴格防止打空錘，并在開鉆時尤須注意。四、管柱鉆巖與清孔采用旋轉(zhuǎn)式牙輪鉆機鉆巖時注意事項1.傾斜管柱鉆巖時，先測定柱頂與柱底中心位置，將鉆錐中心對準柱底與柱項中心平分點處。2.采取減壓鉆進的方式施鉆。開鉆時先空轉(zhuǎn)。后給進。鉆壓應小，待鉆頭全面接觸巖面進人正常鉆巖后，才將鉆壓逐步加大。但最大不應超過鉆具扣除浮力后總重力的80%。四、管柱鉆巖與清孔采用旋轉(zhuǎn)式牙輪鉆機鉆巖時注意事項3.采用反循環(huán)排渣鉆進時，應保持管柱內(nèi)水位高出管柱外施工水位一定高度，防止翻砂。4.遇有嚴重翻砂時，除采取封堵縫隙、空洞、提高管柱內(nèi)水位外，并應控制排渣系統(tǒng)的風壓、風量，緩慢排出水渣。5.應定期提升鉆錐檢查成孔情況，防止卡鉆。6.鉆巖過程中，應嚴防鐵件墜人孔內(nèi)，嚴禁在孔底有鐵件的情況下施鉆。四、管柱鉆巖與清孔鉆孔完畢后的清孔：鉆孔完畢后，應將附著于管柱孔壁的泥漿清洗干凈，并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物取出。清除巖面風化層：管柱下沉至巖面(不需鉆巖)者，應對巖面風化層子以清除。清孔方法和用具：清孔可用吸泥機(空氣或水力吸泥機)，必要時輔以高壓射水、射風；為防止翻砂,管柱刃腳底上下各0.5m范圍內(nèi)不得吸泥、射水、射風，且管柱內(nèi)水位必須保持高出管柱外水面1.5~2.0m；在有潮汐處施工時，必須采取穩(wěn)定管柱內(nèi)水頭的措施