双固定墩

双固定墩（精选六篇）

双固定墩 篇1

1 双固定墩设计思路

在北翟路和中环线浦东段高架桥梁抗震设计中,提出了一联连续梁采用双固定墩的设计思路。通过支座构造措施,在地震荷载作用下,可由两个中墩共同参与承担一联连续梁的纵向水平地震力。

2 高架桥梁地震力计算分析

2.1 计算方法与参数的比较选择

在对高架结构的地震力分析中主要采用规范反应谱的方法进行。为了正确取用计算时三维模型所采用的参数与手段,找到决定结构抗震设计的主要因素与矛盾,首先对模型计算中各参数或条件在不同情况下结构的内力反应进行比较。取北翟路高架桥梁为例进行分析。

1)桩基模拟方法比较。计算采用MIDAS建立三维分析模型,上部结构、立柱与承台均按实际结构进行建模。桩基有两种方法可以模拟:一是按实际钻孔桩基模拟,各桩基分别与承台刚性连接,地基用各层地基土的试验m值换算成弹簧支承刚度,形成对不同深度桩基的水平面边界条件,即用土弹簧模拟地基土对桩基的约束作用,这样就直接能通过程序计算得到桩基内力;另一种方法是用m法先计算出群桩基础的三向刚度,用具有此刚度的弹簧支承替代桩基,结构分析后将得到的承台底内力再用m法代入,计算出桩基内力。

针对本项目,为得到比较安全并合理的计算方法,分别用这两种方法进行了计算比较。对10 m与15 m墩高两种结构进行地震力组合分析,得到的单墩制动及双墩制动下的桩基内力结果见表1。

kN

从表1可以看出,在采用同样基础结构中,按实际桩基模拟的整个模型,桩基本身作为质点自重参与地震力反应,计算出来的内力与用弹簧支承替代桩基的内力相差较大,且比后者大5%,故能更真实地反映桩基在地震力作用下的内力情况。因此采用实际桩基模拟的计算方法较为准确。

2)模拟桩长取用。在MIDAS里进行结构模拟时,原则上基础的模拟应按照实际桩长建立模型。但桩身过弹性零点以后,弯矩迅速衰减,轴力主要只受到桩重本身和桩侧土摩擦的影响,而这部分影响是无需通过三维程序计算的,可以进行手算。同时模拟部分桩长如能既接近真实受力情况,又减少模型单元数,方便程序运行计算,则可以大大简化计算,降低计算量。

对本项目而言,以平均50 m桩长为例,计算了在同样结构、同样地震力反应谱作用时,不同桩长模型的桩基最大轴力情况见图1。可以看出,模拟桩长对单桩轴力的影响在30 m以前较大,30 m以后逐渐减小(呈近似的负幂函数关系)。相对实际平均桩长50 m的计算结果,各模拟桩长的误差见表2。可以看出,若取30 m模拟桩长,与实际设计50 m桩长的单桩轴力误差不超过2%,在可以接受的范围内。这样既可以简化计算,又能得到比较合理的桩身轴力。

kN

3)地基土弹簧的m值取用。用m值换算成土弹簧刚度,对桩基形成水平面上的两向约束,能近似替代桩土间的相互作用,尤其能比较真实地反映受地基土约束的钻孔桩身弯矩内力,简化了计算。

根据本项目地质情况,在上层30~40 m的地基土中,m值基本处于4 000~6 000 kN/m4之间。各土层如采用不同m值将使建模变得复杂繁琐;为方便计算,采用统一的m值。我们比较了在不同m值,即不同土弹簧刚度情况下地震力组合对桩基单桩轴力的影响,如表3所示。

kN

可以看出,m值变化对桩基轴力没有太大影响。因此在本项目中,采用单一的5 000 kN/m4作为模拟土弹簧时所用的m值。

2.2 结构分析

选定了结构模型及计算参数后,对两个工程3×35 m连续箱梁结构进行结构的地震力分析。

通过计算分析,当两个中墩均设为固定墩时,即两个中墩支座都采用固定抗震支座的情况下,桩基受力情况能否比常规一个中墩制动的做法有所改善,从而达到优化桩基设计,减少桩数的目的。

1)常规静力荷载组合分析。以北翟路高架为例,标准段横断面布置为:0.5 m(防撞墙)+11.75 m(车行道)+0.5 m(防撞墙)+11.75 m(车行道)+0.5 m(防撞墙),全宽25 m,双向六车道布置。在常规作用下,最不利荷载组合如下。

组合一为永久作用+六车道纵向汽车荷载+六车道横向汽车偏载。

组合二为永久作用+六车道纵向汽车荷载+六车道横向汽车偏载+支座摩阻力。

组合三为永久作用+三车道纵向汽车荷载+三车道横向汽车偏载。

组合四为永久作用+三车道纵向汽车荷载+三车道横向汽车偏载+支座摩阻力。

由于本项目均为高架桥梁,立柱高度为8~18 m,因此取典型墩高10 m和15 m进行常规荷载组合下的基础计算。由于牵涉到横向汽车偏载,因此每个组合分纵、横向分别计算荷载组合产生的桩基最大轴力,并加以组合。计算结果如表4所示。

kN

将表4与表1比较,控制组合下的单桩最大轴力见图2。

由图2可以看出,在单制动的情况下,静力荷载组合并不控制桩基承载力设计,控制因素是纵向地震力组合控制;而同样结构形式与尺寸情况下,结构双制动时地震组合下的单桩轴力比单制动的设计要小得多,甚至有时能低于静力荷载组合。

2)桩基优化。高架结构作为一个整体,在纵向地震力作用下,上部结构惯性力对下部结构的影响都由固定墩来承受,传统的单固定墩方式要求固定墩基础刚度非常大,能够承受一联上部结构的惯性力。如果在中墩处设置构造措施,使地震力发生时瞬时锁定,成为两个固定墩,也就是双固定墩形式,就能将一联的上部结构惯性力分散到两个桥墩上,相对降低对固定墩的强度要求。

由表4看出,在所列的控制设计的常规荷载组合里,组合三和组合四是控制设计的组合;从表1与表3中可以看出,在地震力组合里,纵向地震力组合是控制地震设计的主要因素。因此就北翟路高架标准段上部结构,比较分析了不同桩基础在常规荷载组合与纵向地震力组合下的单桩承载力,计算结果如表5所示。

kN

在北翟路高架中,按照单桩承载力2 500~2 800 kN控制的话,单固定墩设计需采用16根准800 mm钻孔桩基础方能满足受力需要;如采用双固定墩方案,每个基础的桩基数量能减少到15根甚至14根准800 mm钻孔桩。就全线高架桥梁来说,能对桩基数量有很大的缩减,从而降低工程造价成本。

3 支座设计

在北翟路高架桥梁设计过程中,配合双墩固定的计算模式,设计和生产出新型的连续结构用抗震支座。在常规温度力及制动力作用下,提供的摩阻力以及剪切模量和最大变形能力都与常规盆式滑动橡胶支座一致;在地震作用下,当上部结构和下部结构(桥墩)的相对速度达到设定的阀值以上后,抗震支座能够迅速而有效地锁死,使得上部结构的地震惯性力能够通过该支座有效地传导到与其相连的下部结构上,将地震荷载分配到下面几个墩台共同承受。这样每个下部及与其相连的基础所受的地震力都将大大减少,从而相应减少了下部和基础的工程数量,为工程节约投资。

4 结语

在北翟路和中环线浦东段高架桥梁结构设计过程中,在安全经济设计原则下,引入双固定约束模式,配以与之相适应的支座构造措施,达到在地震荷载作用下,两个中墩共同参与承担地震力的效果。从抗震多防线多能力的角度出发,从结构静力与抗震的协调经济角度出发,可有效降低下部结构材料投入,节约工程造价。

双薄壁墩施工技术 篇2

仙人崖大桥位于天水市境内麦积山石窟、仙人崖、净土寺、石门几大旅游景区的中心地带,上跨老G310国道和滩虹公路。主桥上部结构桥跨组合为45 m+80 m+45 m变截面连续刚构,主梁为单箱单室三向预应力体系,两侧引桥为25.0 m简支预制箱梁,主墩为双薄壁墩,过渡墩为双柱式墩,基础采用钻孔灌注桩,桥台为U型桥台、扩大基础。主墩双薄壁墩截面为625 cm×90 cm,墩身高度在23 m～29 m之间。

2 工程特点及关键技术

1)仙人崖大桥地处旅游景区,植被良好,环境优雅,施工时对植被、水土等资源保护要求较高。

2)桥梁上跨老G310国道和滩虹公路,过往行人车辆较多,对施工干扰大。

3)主桥双薄壁墩截面较小,配筋较密,钢筋安装、混凝土浇筑工作难度大。

4)主墩最高墩墩身达到29.0 m,墩身施工属于高空作业,安全工作非常重要。

5)双薄壁墩较高、截面面积较小、钢筋密集,高空钢筋安装、模板加固、钢筋密集情况下混凝土浇筑是本桥薄壁墩施工的关键。

3 施工组织及施工方案

3.1 施工组织

根据本桥的总体进度计划要求,仙人崖大桥上行线2号墩(墩高23.0 m),3号墩(墩高29.0 m)共安排两个月的施工时间。为满足工期需要,2号,3号墩各配备1套人员、机械设备,两个桥墩平行施工。施工前认真制订施工方案,编制技术交底、安全交底,对施工人员进行安全教育,重要机械设备操作培训,做好施工前的准备工作。

3.2 施工方案

主桥双薄壁墩施工采用万能碗扣式脚手架搭设支架作为施工平台,也作为钢筋和模板加固的支撑体系。模板采用大块定型钢模,每个桥墩配备4套,每套高度为3 m,即全桥共配备8套,每墩的单个薄壁墩配备2套,混凝土采取翻模施工。钢筋在现场加工,塔吊吊到支架平台上连接安装。混凝土采取集中拌和,混凝土罐车运输到施工现场,塔吊调运到工作面浇筑。在两桥墩旁分别安1台6 t塔架吊,吊装混凝土、各种材料和机具,安装拆除模板。

3.3 施工方案优化

薄壁墩施工难度在于墩柱较高、四周空旷,钢筋、模板难以加固,截面积较小,钢筋密集,钢筋难安装,混凝土不易浇筑。支架设计时采用多排整体式支架代替简易支架,多排整体式支架刚性和稳定性较好,可以作为模板和钢筋加固的支撑;钢筋滚轧直螺纹接头技术代替ϕ28钢筋双面搭接焊,省工省时,质量有保证;在水泥用量不变的情况下,提高水泥使用等级(用42.5代替32.5水泥)加入高效减水剂,增加混凝土的坍落度,增强混凝土的和易性,保证混凝土外观质量和强度要求。

4 施工工艺

4.1 施工支架

4.1.1 支架设计

本桥双薄壁墩较高,施工难度较大,为了便于桥墩高空施工,专门设计了多排整体式双薄壁墩施工支架,支架采用万能碗扣式脚手架搭设。支架根据承台尺寸设计支架外围尺寸,用60 cm和90 cm横杆调整立杆位置,预留出双薄壁墩位置,且双薄壁墩四周预留50 cm～70 cm间距,便于墩柱混凝土施工时模板的安装和拆除。两薄壁墩中间也用脚手架连接为整体,有助于支架整体的稳定性。支架外围用ϕ48 mm钢管和扣件按45°角设剪刀撑,增加支架的刚性和稳定性。

4.1.2 支架搭设

支架搭设时首先在承台上放样支架位置,保证支架与双薄壁墩四周间距一致。第一层支架搭设时调平底托和承台面贴密,否则加碎石或木板调整密实,使底托全部受力。搭设时控制第一层碗扣在同一水平面上,每根横杆和立杆顶紧,保证立杆竖直横杆水平。为避免脚手架搭高时发生倾斜,支架每搭设完一层(一层高为3 m)由专人对碗扣部位、剪刀撑检查是否牢固,无安全隐患后方可投入使用。每搭设6 m时支架检查一次垂直度,如不符合要求应进行修正,以免倾斜失稳。每层支架搭设完成后,将剩余杆件全部清除,防止施工时跌落造成安全事故。支架高度超过20.0 m时四角设风缆绳固定,以防高空支架摇摆。

4.2 钢筋加工安装

4.2.1 钢筋加工

1)钢筋加工前清除钢筋表面油渍、漆、鳞锈等。钢筋应平直,无弯折。钢筋加工尺寸严格按设计标准进行。

2)双薄壁墩主筋(ϕ28)采用钢筋滚轧直螺纹连接,该连接方便快捷,但施工的直观性不强,为保证钢筋连接质量,根据连接套筒的长度和丝扣数量控制连接长度。

3)主筋连接套筒每批都必须进行抽样检验,合格后方可使用。

4)加工好的钢筋,分类标识存放,存放时钢筋离地面至少20 cm距离,运送工地时也分类装卸、分类摆放。

4.2.2 钢筋安装

1)承台钢筋安装完成后预埋薄壁墩钢筋。主筋预埋安装前准确放样墩柱位置,主筋预安装时预留外围分布钢筋位置和钢筋保护层厚度。

2)预埋主筋竖直,纵向间距按设计图要求尺寸布设,横向间距在模板拉杆位置作适当调整,以便模板安装时拉杆穿入,同一截面钢筋接头面积按钢筋总面积的33%布置。

3)主筋每次接长长度为9.0 m(墩顶根据实际需要长度安装),安装主筋时先将墩柱脚手架搭设至所接钢筋一样的高度,并用ϕ48钢管搭设墩柱钢筋框架,框架将墩柱钢筋纵向、横向分成几组固定,防止钢筋安装时倾斜、缠交在一起。主筋连接时用两把管钳同时旋转钢筋,直至拧紧,每根钢筋连接由专人检查,丝扣全部旋入,无松动现象。

4)该截面主筋连接完成后,在距离钢筋连接截面3 m～4 m的位置再安装一道钢管框架,将主筋按设计间距顺直、分组固定,以方便分布钢筋的安装。主筋偏斜时用钢管框架校正至设计位置。分布钢筋安装时,分布钢筋与主筋交叉点用绑扎丝扎牢,且分布钢筋在主筋钢筋同侧,分布钢筋交叉设置会使钢筋竖向间距过小,混凝土浇筑时振捣器难以插入。

4.3 模板安装

1)安装最底层模板时,先将模板底部用砂浆抹平,放样模板平面位置模板定位,在模板顶面抄平调整标高,使模板顶面处于同一水平面内,然后用全站仪检查模板纵向、横向位置,校正准确后,上紧拉杆和各部位螺丝,再用全站仪检查一次,位置准确后,模板上口顺桥向用丝杠顶紧(支撑在整体脚手架上)。

2)上翻模板安装时,将底面模板顶面混凝土等杂物清理干净,用全站仪检查模板位置,抄平检查模板顶面标高,根据检查结果调整上翻模板安装位置,消除底层安装误差,保证模板位置、垂直度符合要求。模板上口顺桥向用丝杠对称顶紧,防止在浇筑混凝土时模板移动变形。

4.4 混凝土施工

4.4.1 混凝土配合比

本桥双薄壁墩截面面积小,由于钢筋很密,经试验坍落度为70 mm～90 mm的混凝土从ϕ110 mm串筒难以下落(发生堵管现象),下落后受钢筋阻挡基本不流动,出现阁空现象,混凝土很难施工,容易出现蜂窝、空洞。为此对双薄壁施工配合比进行了调整,水泥用量不变,用42.5水泥代替32.5水泥,水灰比调整为0.47,坍落度为140 mm～160 mm。

4.4.2 混凝土施工

1)混凝土生产运输,混凝土在拌合站集中拌和,搅拌运输车运输至施工现场,用塔吊吊运至工作面。

2)混凝土浇筑。

a.混凝土浇筑平台搭设,在支架顶面位置的双薄壁墩周围铺设木板,作为混凝土施工平台,平台上安放混凝土入模漏斗和料斗。b.混凝土施工平台与混凝土施工面距离较高(7 m～8 m),混凝土入模时采用ϕ110 mm铁皮串筒布料入模(分布钢筋最大间距为138 mm)。串筒间距为90 cm,单侧薄壁墩共计安装6组串筒,串筒下口和混凝土面距离控制在100 cm～150 cm之间。c.混凝土入模时,计算薄壁墩每30 cm所需混凝土用量,从6组串筒中平均分配下料,这样可以较好地控制混凝土的分层厚度。d.每层混凝土入模完成后,用2个插入式振动棒从薄壁墩两侧同时捣固,当混凝土不再下沉,表面泛浆,确信振捣密实后,进行下层混凝土施工。e.混凝土浇筑完成达到初凝后,浇筑面洒水养护,保持混凝土表面湿润,拆模后用塑料布包裹养生。

5 结语

仙人崖大桥薄壁墩在施工过程中经多次施工方案优化,解决了密集ϕ28钢筋高空快速连接,高薄壁墩施工定位,通过调整混凝土配合比解决密集钢筋时的混凝土浇筑等一系列技术问题,加快了施工进度,确保了工程质量。

摘要：结合宝天高速公路BT16标仙人崖大桥工程实例,主要介绍了高双薄壁墩在配筋较密、截面较小的情况下,钢筋安装、模板安装加固、混凝土浇筑等关键技术,指出该技术加快了施工进度,确保了工程质量,值得推广。

关键词：薄壁墩,施工,技术

参考文献

大跨径双悬臂墩桥梁的检测与评定 篇3

黄金埠大桥位于江西省余干县黄金埠镇, 是省道黄东线 (黄金埠———抚州东乡县) 上跨越江西“五大水系”之一———信江的一座公路大桥, 亦是景德镇市、乐平市和波阳、浮梁、余干等江西北部县市联接320国道和国道主干线沪 (上海) ———瑞 (云南瑞丽) 高速公路的重要桥梁。该桥共有11孔, 各孔跨径分别为33.137+32.363+4×33+38+2×43+38+33m, 桥梁全长393.60m, 桥面宽=9m。原设计荷载标准:汽车-13级, 拖车-60。该桥建成于1972年, 运营至今已三十多年。

2 大桥原设计主要情况

2.1 大桥上部结构设计情况

(1) 每孔上部构造由5片装配式钢筋砼T型梁组成, 每片T型梁的宽度为1.6m, 梁高1.8m, 每跨T型梁之间各设置5道横隔板。翼缘板接缝采用与行车道块件相同标号的水泥砂浆灌填;

(2) 相邻桥跨结构间伸缩缝采用搭接式伸缩缝, 但桥面铺装与构件顶面设置钢板。

2.2 大桥下部构造设计情况

(1) 为满足通航要求, 本桥共设置了三个带挂孔的双悬臂T型墩, 使得主孔最大跨径达到43m;其余均为钢筋砼双柱式桥墩;

(2) T型墩基础为薄壁沉井, 双柱式桥墩基础为冲孔灌注桩;

(3) 桥台为5桩式双排桩基础, 横断面为30×35cm。

3 结构检测

大桥设计采用双悬臂T型墩, 使得通航孔跨径得以加大, 净跨径达到40m。由于此种桥型中的墩顶双悬臂部分与桥墩固结, 挂孔两端分别通过切线式钢板支座和砼摆柱式支座搁置在T型墩牛腿上, 属大跨径普通钢筋砼简支梁式桥, 其力学性质仍属静定结构, 从当时的桥梁设计理论、设计计算手段以及施工能力等方面来说, 都是最佳和先进的桥梁结构型式之一。

随着国民经济和交通事业的发展, 通过黄金埠大桥的交通量和载重量都远远超过了该桥原设计的承载能力, 致使大桥产生主梁砼开裂、钢筋锈蚀、支座移位、伸缩缝损坏等病害, 为保证桥梁的安全使用, 特拟定检测评定方案, 对其进行检测评定。

3.1 T型墩悬臂梁及牛腿和挂梁裂缝

砼的裂缝是评定结构受力状况的一个重要指标, 也是影响结构的承载能力和耐久性的主要病害之一;裂缝宽度超出允许值后易引起雨水等渗入, 并会直接导致钢筋锈蚀, 从而使结构承载能力降低直到完全破坏。根据黄金埠大桥的结构受力特点及结构检测要求, 本次检测对全桥的T型墩悬臂梁及牛腿和挂梁等均进行了详细的裂缝检测。[5]

(1) T型墩悬臂梁翼板下缘的砼保护层厚度不够, 大部分翼板下水侧的下缘均出现砼局部剥落露筋, 钢筋锈蚀等现象。翼板与腹板均存在不同程度的风化现象, 而上、下水的外侧翼板与腹板风化 (老化) 程度比内梁的严重。每个T型墩的负弯矩区均存在两种裂缝: (1) 结构受力裂缝:平均每个T型墩约5条, 裂缝由上至下延伸, 裂缝最长达180cm, 最宽为0.25mm; (2) 钢筋锈蚀裂缝:T型墩上、下游侧翼板下缘多处出现钢筋锈蚀裂缝, 局部砼因钢锈蚀物 (氢氧化铁) 的体积膨胀而开裂。

(2) 牛腿是T型墩悬臂端部支承挂梁的部位, 中间设有支座, 因此牛腿高度还不到梁高的一半;牛腿要承受挂梁的集中反力 (包括竖向反力及水平反力) , 是关键的传力构件, 同时梁的截面在这里又有突变, 所以牛腿的受力情况较为复杂, 也是上部结构中最薄弱的部位之一, 确保牛腿部位的结构安全, 对于本桥上部结构来说至关重要。

(3) 纵观T型墩悬臂梁及牛腿, 尚未发现影响结构受力和安全的严重病害, T型墩根部固结良好。

3.2 简支T梁裂缝

(1) 从外观看, 各孔T梁边梁的外侧面经长年的风雨侵蚀后, 部分边梁出现不同程度的砼起皮、露筋和锈蚀, 各孔内梁和横隔板情况尚好。

(2) 边主梁翼板下缘多处钢筋锈蚀引起砼剥落、钢筋外露锈蚀。

(3) 各孔挂梁的边梁跨中附近均有不同程度的竖向裂缝, 主要集中于跨中至L/4部位, 平均缝长55cm/条, 裂缝由下向上延伸, 最长贯穿主梁整个腹板高, 裂缝宽在0.1~0.25mm之间不等。经分析, T梁跨中竖向裂缝主要为超载产生的裂缝。

(4) 部分边梁腹板下缘出现水平裂缝, 裂缝短而宽。经分析, 主要为主梁钢筋锈蚀产生氢氧化铁, 其体积膨胀, 砼因承受过大的胀力而开裂, 严重者砼剥落、钢筋外露并锈蚀。

(5) 局部T梁支点 (或称上牛腿) 附近存在斜向裂缝, 裂缝多与水平呈45°, 裂缝最宽达0.15mm, 主要为主梁支点附近斜截面抗剪强度不足产生。

上述检测结果反映, 各孔T梁的主要病害是上、下游边梁均存在不同程度的竖向裂缝, 在长期的自重和超重车辆的共同作用下, 跨中不可恢复的塑性变形过大等。这些病害影响到挂孔T梁的受力性能和使用寿命, 如任其发展, 将会进一步危及桥梁的使用安全。因此, 应对各孔T梁裂缝进行修复与表面防护处理。

3.3 支座

大桥原设计的支座共分两种:固定支座为切线式钢板支座, 活动支座为钢筋砼摆柱式支座, 自大桥建成通车以来, 一直使用至今, 从未更换过。本次检测发现:

(1) 全桥固定支座 (切线钢板支座) 的上、下钢板及垫板, 受从伸缩缝内渗漏的雨水和脏物, 及空气中的水份侵蚀, 均不同程度地锈蚀, 有的已锈蚀严重;

(2) 摆柱式活动支座由于施工或养护过程中采用外包木板及油布进行了防护, 多数支座目前使用状况尚好, 但上、下钢板仍存在不同程度的锈蚀, 尤其是部分墩帽及牛腿上堆满泥土、脏物, 对支座的正常使用和防护极为不利。

3.4 桥墩

黄金埠大桥的桥墩分为T型墩和双柱式桥墩, T型墩基础为薄壁沉井, 双柱式桥墩基础为冲孔灌柱桩, 经检测, 未发现有明显病害, 情况尚好, 但主河槽中的桥墩基础在局部冲刷作用下, 暴露较多。

3.5 桥台

黄金埠大桥两岸桥台均为与主梁对应的双排五柱式桥台, 柱子截面尺寸为30×35cm, 经检测台帽与桥墩之间距离分析:两岸桥台台帽有向河心小变位的移动, 致使台背与主梁之间原预留缝挤压顶死, 继而影响主梁的正常伸缩。台帽前缘溜坡尚好, 砌石平整, 仅局部砌石滑落。经检测发现台帽下填土不饱满, 距台帽底缘约有40cm左右完全脱空, 上部构造受力完全由台帽直接传于桥台柱子, 受力较为不利。建议对脱空部分进行回填并恢复台前溜坡。

3.6 大桥结构砼检测定

3.6.1 砼碳化深度检测

采用酸碱指示剂 (1%的酒精酚酞) 滴在大桥不同的结构部分砼新鲜开凿面上, 测定出其砼碳化深度值, 所测砼碳化深度结果在4mm~10mm之间, 平均值为7mm。因此, 黄金埠大桥各结构部位碳化深度多数未超过其保护层厚度, 但由于简支梁及挂梁的边梁外侧面所处环境较内梁不利, 所以碳化深度较大, 且局部保护层厚度不够, 致使砼爆裂、钢筋锈蚀, 应引起重视, 并采取有效的防护措施进行处理。[2,5]

3.6.2 砼氯化物含量检测与评定

在大桥的各主要部位及裂缝较多、较宽的部位, 用钻孔取粉法取少量砼粉末样品, 在试验室采用quanfab-sfrips法对样品进行氯离子含量分析。经分析, 砼中氯离子含量较高, 大多在0.1%~0.4%之间, 局部部位氯离子含量达到1.2%。若按英国建筑研究所制定的氯离子判读指南, 以氯离子含量为0.4%作为诱发钢筋锈蚀的临界氯离子含量, 黄金埠大桥部分构件的砼氯离子含量接近或超出临界值。[2,5]

3.6.3 砼强度检验

黄金埠大桥的承重结构, 依据受力特征主要分为简支梁、T型墩双悬臂梁及牛腿三类, 且彼此的结构受力特征差异较大, 因此分别取代表性的一孔进行砼强度检验。检验采用我国目前使用较广的“超声-回弹”综合分析法, 即同时测量砼超声传播速度与回弹值, 以确定砼的实际抗压强度。考虑黄金埠大桥运营至今已30余载, 砼龄期长, 表面砼碳化层相对较厚, 对检测强度的结果精度有一定影响, 为了准确地确定该桥砼实际强度, 采用了我省七十年代初期修建的其它桥梁的“超声-回弹”综合法和抗压试验结果对本桥检测结果进行了修正, 最后依据《“超声-回弹”综合评定砼抗压弹度技术规程》 (CECS02:2005) 确定砼强度。本桥砼强度检测结果, 均能达到原设计值。[1,3]

4 大桥结构控制断面验算

4.1 检算原则及依据

黄金埠大桥共11孔, 根据黄金埠大桥结构类型与特点, 本次结构验算选取对称的三孔进行结构检算与分析, 计算内容包括:上部结构 (包括牛腿) 、下部构造 (T型桥墩) 。由黄金埠大桥竣工图纸可知:“桥墩基础均嵌入岩层”, 因而本次检算未进行基础检算。

(1) 检算荷载

在结构计算过程中, 分别计算恒载、二期恒载及运营荷载 (汽车-15, 挂车-80, 人群3.5KN/m2) 和 (汽车-20, 挂车-100, 人群-3.5KN/m2) 作用下桥梁结构的内力、应力以及裂缝宽度等, 汽车荷载按交通部《公路桥涵设计通用规范》 (JTJ021-89) 两列车队进行模拟加载, 考虑偏载系数取用m汽=2.6、m挂=1.63。[4]

(2) 计算假定

(1) 大桥各构件结构尺寸按照竣工图纸进行。

(2) 牛腿处按非桥面系单元处理, 根据支座形式采用单向受压非桥面系杆单元进行模拟。

(3) 该桥各墩 (台) 均嵌入岩层, 因而本次计算考虑桥梁墩 (台) 底部为固结状态。

(3) 计算过程

本次检算按平面杆系计算方法, 采用交通部公路科学研究所“公路桥梁结构设计程序GQJS”计算程序进行计算与分析, 为提高计算精度, 在几何形状上尽可能反映桥梁结构的真实情况, 在结构单元划分时, 不仅桥墩位置精确, 对截面尺寸变化处均设置了节点元素, 因此结构离散元素较密集。将选取的三跨桥孔结构离散成79个节点、58个桥面系单元和20个非桥面系单元 (见图1) 。

根据该桥的施工程序, 计算按四阶段 (浇筑桥墩、浇筑T型墩悬臂梁、安装简支T梁和二期恒载阶段) 进行加载, 最后按承载能力极限状态进行内力组合, 分别计算了各控制截面的组合内力, 最大位移, 并进行了自动配筋, 其所配钢筋按原设计采用的5号钢筋φ32 (Rgb=280MPa) , 最后与原设计的配筋量进行了比较。

4.2 大桥结构控制断面检算结果

经过上述的结构计算, 大桥结构控制断面的检算结果表明, 黄金埠大桥原设计结构能够满足现行公路桥涵设计规范的汽-15, 挂-80的荷载标准, 但不能满足汽-20, 挂-100荷载的通行要求 (正常使用极限状态下裂缝宽度超过规范的规定) 。

4.3 检算结果评定

从检算结果看, 黄金埠大桥能够满足汽车-15级, 挂车-80荷载的通行;上部结构的关键部位:上、下牛腿内配置的普通钢筋, 亦能满足汽-15, 挂-80, 人群-3.5KN/m2的荷载使用要求。

5 黄金埠大桥结构评定结论

黄金埠大桥现有承载能力基本满足汽车-15, 挂-80, 人群-3.5KN/m2的荷载要求;但现已查明的局部病害已危及桥梁的使用安全和寿命, 且已不能满足目前大交通量和重载的使用要求, 应及时对大桥现存病害进行必要的处理、维修及加固提载。

摘要：上世纪六、七十年代, 由于设计理论与施工技术条件的限制, 桥梁设计多以静定结构为主。部分桥梁为了满足桥下通航净空要求, 常将桥墩设计为双悬臂结构以增大其跨径。经使用若干年后, 该类型桥梁普遍存有影响结构受力的病害。本文通过对早期修建的一座大跨径双悬臂墩桥梁检测与现状评定情况进行阐述, 以期能为类似桥梁养护工作提供可借鉴资料。

关键词：桥梁,检测,评定

参考文献

[1]中华人们共和国行业标准.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 (JGJ/T23-2001) .北京:中国建筑工业出版社, 2002

[2]中华人民共和国国家标准.混凝土结构工程施工验收规范 (GB50204-2002) .北京:中国计划出版社, 2002

[3]中华人们共和国行业标准.超声-回弹综合评定砼抗压弹度技术规程 (CECS02:2005) .北京:中国建筑工业出版社, 2002

[4]中华人们共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范 (JTJ021-89) .北京:人民交通出版社, 1990

浅析桥梁双薄壁高墩施工技术探讨 篇4

在进行桥梁双薄壁高墩施工的时候, 有多种施工方案可以选择, 在进行施工方案的选择的时候, 一定要根据施工环境和技术的实际特点来完成实际的施工方案的选择, 只有选择良好的施工方案才能保证桥梁双薄壁高墩施工具有良好的工作效率和施工质量, 才能满足实际的施工要求。在桥梁双薄壁施工中主要有滑膜、爬模以及翻模等多种施工方案, 要根据实际情况来完成施工方案的选定工作, 由于滑模施工容易造成支撑杆件的弯曲, 容易出现被模板带起和局部坍塌稳定, 而且其耗钢量比较大, 使得工程的造价偏高, 所以在桥梁双薄壁高墩施工方案中一般都不会采用滑模施工;由于爬模施工需要用吊车进行施工, 在一些实际的桥梁工程施工当中, 由于桥梁施工的环境的限制, 不能良好地应用吊车, 所以爬模施工在实际的桥梁双薄壁高墩施工中也用的比较少;由于以上两种施工方案都有一定的局限性和施工问题, 所以在桥梁双薄壁高墩施工中一般都是选用的翻模施工, 应用手动葫芦以及塔吊来完成模板使用, 采用泵送混凝土输送管道来完成实际的混凝土浇筑工作, 并在墩身的模板的外侧来搭设实际的辅助施工平台来完成相应的施工工作。由于翻模施工方案是桥梁双薄壁施工中比较常用的施工方案, 所以本文将依据翻模施工方案来完成桥梁双薄壁高墩施工技术的探讨工作, 来对翻模施工的施工流程和施工方法进行全面的掌握, 从而有利于实际的工程中对翻模施工方案进行良好的应用。

2 桥梁双薄壁高墩稳定性计算

桥梁的双薄壁高墩是桥梁的中心受压杆件, 所以桥梁双薄壁高墩的稳定性具有重要的意义, 在桥梁双薄壁高墩的施工过程中一定要做好相应的高墩稳定性的复核验算工作, 要保证施工的双薄壁高墩的质量能够满足实际的设计要求, 从而保证双薄壁高墩的施工能够满足实际的桥梁工程建设要求, 保证桥梁双薄壁高墩施工在实际的施工中受轴向力作用下具有良好的稳定性, 这样才能够有效地保证桥梁双薄壁高墩的施工质量, 才能满足桥梁工程对双薄壁高墩施工的实际要求。

3 桥梁双薄壁高墩的模板设计

在对桥梁双薄壁高墩的模板进行设计的时候一定要保证模板能够充分的得到良好应用, 同时也要保证模板的实际能够有利于实际的施工, 有利于实现良好的施工质量, 所以在进行模板设计的时候, 首先要做好模板的结构设计工作, 要根据具体的桥梁双薄壁高墩的设计来完成模板结构的设计工作, 要根据具体的设计来多套模板, 要设计好承台模板和墩身模板的节高, 要根据实际的桥梁特点来完成桥梁模板的组合, 要在模板的外侧设置上下平台, 以便于工人来完成实际的施工, 对于墩身的变截面的位置的模板使用竹胶板作为内模。然后背楞支撑采用木方以及钢管, 在浇筑前节混凝土中的预留孔洞中放置剪力棒作为下支撑。在完成模板结构的设计的时候然后就是要做好模板的固定设计, 要用螺栓来完成模板之间的连接工作, 接连螺栓采用M20, 对拉螺栓采用M25, 槽钢的间距要控制在1米以内, 用直径为20毫米的圆钢作为拉筋, 在拉筋出外模之间设置直径为18毫米的PVC硬管, 以便拉筋的重复使用, 模板要设立加强架, 避免模板变形现象的发生, 在模板的外侧的施工平台周边要设立好防护栏和安全网, 保证工人的施工安全。

4 桥梁双薄壁高墩的施工工艺流程

桥梁双薄壁高墩采用翻模施工方案的施工流程:施工准备-基顶放线-吊装钢筋-钢筋绑扎焊接-模板调运、清理刷油-组装模板-模板调试、检查、校正-紧固拉杆-搭设工作平台-安装栏杆、挂安全网-浇注底节墩身混凝土-混凝土养生-施工放样-拆除工作平台-吊装钢筋-钢筋绑扎焊接-脱模、模板调运、清理刷油-翻转模板-模板调试、检查、校正-紧固拉杆-搭设工作平台-安装栏杆、挂安全网-浇注墩身混凝土。将桥梁墩身分为多节来完成实际的施工工作, 利用模板、施工平台、泵送混凝土设备以及吊塔和手动葫芦来组成每一节的施工组合, 然后对桥梁墩身进行逐节施工。在每一节进行施工的时候主要首先完成钢筋的绑扎工作, 然后对绑扎的情况进行良好的检查, 在绑扎完成以后做好相应的立模准备, 然后再进行模板的安装工作, 当模板安装完成并检查能够满足实际的浇筑要求的时候, 采用高压输送泵垂直提升泵送混凝土来完成混凝土的浇筑作业, 当该节浇筑的墩身达到一定的强度的时候, 进行施工平台的拆除, 并完成翻转模板工作, 而具体的翻转模板工作包括其中的脱模、模板的调运以及模板内侧的清理和刷油工作, 然后进行下一节的墩身的施工。

在进行桥梁双薄壁高墩施工的时候的逐节施工是当第一节的混凝土强度超过10MPa, 第二节的强度超过3MPa的时候, 对第二节表面进行清理来进行第三节墩身的施工。当到达墩身的顶部的时候, 在绑扎后钢筋以后, 要预埋拖架埋件, 再进行相应的施工。

5 桥梁双薄壁高墩施工的质量控制

桥梁双薄壁高墩的翻模施工是一个多次重复施工的过程, 其施工的流程比较简单, 但是在施工的时候一定要做好桥梁双薄壁高墩施工的质量控制, 通过良好的质量控制才能让桥梁双薄壁高墩的实际的施工能够满足实际的施工要求, 才能保证施工能够满足具体的桥梁工程的建设要求, 保证桥梁的质量。

5.1

要按照相应的质量标准来进行施工, 在进行施工的时候一定要注意满足相关的规范要求, 要设立相关的施工质量规范, 在施工的时候要依据这些规范来完成实际的施工工作, 在进行施工的时候一定要满足相应的施工的质量, 要标准化地进行施工, 如在实际的施工中要做好模板的质量控制, 模板组装要按照实际的模板组装质量标准 (表1) 来完成, 要保证混凝土的强度能够100%的合格率, 保证每节施工的表面的平整, 做好每节墩身之间的连接工作。

5.2 采用相关的质量保证措施

为了保证施工的质量一定要做好施工人员的素质的培养工作, 要做好施工人员的岗前培训工作, 保证施工人员在实际的施工中国能够良好的进行施工;在进行模板提升的时候要做好模板的检查工作, 避免模板的质量对墩身的影响;要注重天气情况对于实际的施工所造成的影响, 在天气情况恶劣需要提供的时候, 要做好相应的提供处理, 要防止由于天气原因对于施工设备和施工材料的影响;要确保施工人员的实际的施工中的安全和实际的施工中的设备安全, 只有在良好的施工人员安全和设备安全的基础之上, 才能良好的完成实际的施工任务。

6 结语

桥梁双薄壁高墩的施工对于桥梁的建设具有重要的意义, 要良好的掌握桥梁双薄壁高墩的施工技术, 要根据实际的施工环境来选择实际的施工方案, 要严格按照方案的施工流程来进行施工, 在施工的时候一定要对施工质量进行严格的控制, 保证桥梁双薄壁高墩的施工质量能够满足实际的要求, 从而保证桥梁工程能够良好的顺利进行, 保证桥梁工程的良好质量。

参考文献

双固定墩 篇5

关键词：双薄壁墩,连续刚构,验算,优化

1 工程概况

该桥是一座58 m+100 m+58 m的预应力混凝土连续刚构桥, 处于R=380 m的圆曲线上, 桥面横坡为5%。桥梁左、右幅桥面净宽均为11.25 m, 箱梁顶、底板横坡与桥面横坡一致。单幅箱梁顶板宽11.25 m, 底板宽6 m, 外翼缘悬臂长2.625 m。跨中及边跨现浇段处梁高2.3 m, 底板厚0.25 m, 0号墩顶梁高6 m, 底板厚为0.8 m, 箱梁底板厚从箱梁根部截面的0.8 m渐变至跨中及边跨支点截面的0.25 m, 箱梁高度按二次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶范围内厚0.75 m, 其余范围内厚度为0.5 m。

纵向预应力采用фs15.2钢绞线, 分悬臂顶板束、腹板弯起束、边中跨合龙连续束及现浇段弯起束四类。悬臂顶板束19-фs15.2采用19-фs15.2钢绞线, 腹板弯起束采用16-фs15.2钢绞线, 顶板连续预应力束采用19-фs15.2, 底板连续预应力束采用16-фs15.2钢绞线, 现浇段弯起束采用16-фs15.2钢绞线, 锚具采用群锚体系。纵向预应力束除边跨顶板连续束采用单端张拉外, 其余均采用两端张拉。竖向预应力束采用JL32精轧螺纹钢筋, JLM螺母锚具, 横向布置每条腹板1排~2排, 纵向间距为35 cm~45 cm。

桥墩采用双柱式矩形薄壁墩, 顺桥向墩宽为2 m, 横桥向墩宽为6 m, 双薄壁截面中心距为5.2 m, 桩采用直径2 m钻孔灌注桩。0号台采用桩柱式桥台, 桩基采用1.5 m的钻孔灌注桩, 3号台采用重力式桥台, 浅基础。

2 计算模型与方案

2.1 计算模型

本桥为单箱单室预应力混凝土连续刚构, 采用分幅设计, 纵向支撑体系明确, 以纵向受力效应为主。平曲线半径为380 m, 虽然规范中对于平曲线影响调整系数未有明确的规定, 但平弯效应不能忽视。因此从计算分析需求及安全性考虑, 采用Midas Civil2012进行空间杆系建模及内力计算, 计算模型见图1。

2.2模型设定

本桥1号桥墩高64 m, 2号桥墩高53 m, 桥墩较柔。桥墩桩基位于中风化花岗片麻岩, 桩基均按嵌岩桩设计, 为简化计算, 忽略承台以下基础的水平变形, 桥墩底部按固结处理。

本桥为连续刚构桥, 采用空间杆系模型分析, 应充分考虑支座抗压刚度的影响, 根据图纸提供支座型号和支座产品说明, 抗压刚度取17 745 680 t/m。

定义墩顶横隔板截面时, 采用倒角根部断面内扩1/2横隔板厚度处理, 而未采用全截面, 主要是由于纵向效应传递不可能脱离应力扩散角的范围传递到全截面。如采用全截面的设定, 将得到远小于实际情况的预应力度和配筋率。

2.3 施工阶段处理

按原桥设计说明书, 本桥施工方案为:

下部基础施工→0号块浇筑→悬臂现浇 (同时边跨端部现浇) →边跨合龙→中跨合龙。

计算模型中全桥共分18个施工阶段 (部分施工阶段表中略) (见表1) , 静力荷载工况详见表2。

3 计算结果分析

计算完成后, 标准值应力结果见图2~图4。

根据计算结果可以看出:主梁上缘最大组合应力为1.52 MPa, 最小出现在边跨端部支架现浇段附近;主梁下缘最大组合应力为-4.02 MPa, 出现在中跨跨中。结合其他组合应力图可看出桥梁应力各区域变化很大, 应力分布显然不合理, 且压应力过大, 可调整预应力钢束使应力分布更合理 (合理预应力布置一般应控制有2 MPa的压应力储备) 。

4 结果分析及优化措施

利用Midas Civil软件中“PSC设计”功能, 可以得到全桥验算结果见表3。

根据上面计算结果, 可从以下几个方面对原桥进行优化:

1) 提高混凝土强度。

在新规范的短期效应组合中预应力折减和现行控制恒载挠度的设计思路的约束下, 通过降低预应力度来减少墩顶压应力的效果十分有限, 因此可以提高主梁混凝土强度。

2) 调整边跨合龙段钢束。

在短期荷载组合作用下, 特别是在温度效应作用和预应力折减的影响下, 原桥的边跨端部顶板未能通过正截面抗裂验算, 因此可以将边跨合龙段钢束BT由15~19提高到15~25, 同时在主桥两端BT束附近各增加一对15~19边跨合龙补充束。

3) 调整边跨底板束及边跨腹板束。

由于增加了腹板厚度及调整边跨合龙顶板钢束, 重新计算时发现边跨端1/2跨抗弯承载力不足, 因此可同时提高边跨底板钢束及边跨腹板钢束的规格。边跨底板钢束B1, B2均由15~16提高到15~20;边跨腹板钢束F1, F2由15~19提高到15~21。

4) 根据计算结果结合新制作规范, 更换部分不满足要求支座型号。

5) 按优化后设计, 重新建模计算, 各项分析结果均能满足新规范要求, 见表4。

5 结语

连续刚构桥具备优异的力学性能, 同时外观简洁, 曲线优美, 近些年来在公路和铁路桥梁中得到广泛的应用, 目前该桥已建成通车, 使用状况良好。本文提供的计算思路和方法可作为其他同类型桥设计参考。

参考文献

[1]范力础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[3]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[4]JTG/T F50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].

斜塘大桥主墩桩基双护筒施工技术 篇6

上海S32(原A15)高速公路斜塘河大桥主桥采用四跨变截面预应力混凝土连续梁桥结构,跨径组合为70 m+120 m+120 m+70 m=380 m。桥梁分为上、下行2幅,横断面宽度16.38 m/幅。左幅桥起止桩号K15+322.829～K15+702.829,右幅桥起止桩号K15+339.985～K15+719.985。斜塘河河床现状宽为160 m,航道线与桥轴线斜交约33°。

本工程连续梁主桥基础采用ϕ1 500 mm钻孔灌注桩,其中主墩桩基位于斜塘河中心,水深为11 m,设计桩长72.15 m,每墩分别设14根桩,共计28根桩。

2桩基施工护筒方案

由于中间的主墩处水深达11 m,如采用常规的单层12 mm厚的钢护筒,则存在着增加混凝土用量和单层护筒无法拔除、一次性投入成本高等弊端,决定采用内、外双护筒形式。

2.1护筒使用方案比选

双护筒施工工艺可采用以下3种方式。

1)第1种是双护筒均一次性使用,此工艺属常规技术。但采用的钢材厚度必须满足外护筒的厚度要求,钢材的一次性投入太大。

2)第2种是内、外护筒都循环使用。基本的施工步骤为先下内护筒,后下钢筋笼,再下外护筒,最后在双层护筒间镶填间隔材料。外护筒可作为支撑模板。在水下混凝土浇注时,内护筒随着混凝土的灌注高度逐渐拔出,间隔材料作护壁、外护筒作支撑;混凝土成形后,靠间隔材料与混凝土间形成的隔离,可将外护筒拔出。但此方法存在以下缺陷。

(1)在河水较浅时可实施,河水较深时,则有一定难度,无法确保进度。

(2)当护筒比较长时,需分段切割被拔出的护筒。对于被切割的护筒,循环使用时需再次焊接。

(3)在浇注混凝土卸导管这一环节,增加了分段切割内护筒的工作,势必延长混凝土的浇注时间,对孔壁保护、成孔质量有影响,并影响到施工进度。

(4)增加了大量内、外护筒间隔层的施工工作量,同时存在外护筒拔不出的风险。

3)第3种是外护筒采用较厚的钢护筒,可循环使用,较薄的内护筒则一次性使用。目的是以外护筒作为阻水帷幕,内护筒作为“混凝土模板”。

综合3种方法在工程质量、进度及经济等情况,最终决定采用第3种双护筒施工工艺。

2.2选择方案的经济比较

在同等条件下,采用一次性护筒(第1种方案)时,内护筒需要用钢材1.8×π×20×0.008×7.85×28支=199 t。

采用第3种双护筒施工方案,内护筒需用钢材1.55×π×19×0.003×7.85×28支=61 t。

由此可知,与传统施工工艺相比,采用第3种双护筒施工方案桩基础施工可节约钢材138 t。

2.3护筒制作

施工中制作6只外护筒,循环使用并回收;内护筒制作28只,一次性投入。护筒均用Q235钢板在施工现场卷制而成。外护筒直径1.8 m,厚8 mm,长20 m,保证护筒的入土深度6.5 m;内护筒直径1.5 m,厚为3 mm,长19 m。内、外护筒每隔2 m外焊ϕ20 mm钢筋加强,在护筒的上、下端部3 m范围内每隔1 m采取加强,增加护筒整体刚度,护筒所用钢材见表1。

2.4护筒埋设

外护筒在钻孔前埋设到设计标高,供成孔过程护壁之用;内护筒在水下混凝土浇注前随最后1节钢筋笼吊放就位,供混凝土浇注之用。

1)外护筒埋设。在每个平台上精确地放出护筒位置,利用钻孔平台上纵横工字钢安设护筒导向架,导向架是比护筒外径大10 cm的四边形,平面尺寸为190 cm×190 cm,由立柱、立柱间横向连接和斜撑组成,四角设置4条斜向定位边(见图1)。

外护筒在平潮水停止流动的时候,由135 t浮吊通过导向架缓慢下放,直到其刃脚自然下沉到河床面。在校正护筒垂直度0.5%以及护筒平面位置偏差3 cm后,采用90 kW振动锤振动下沉,并按需要焊接接长护筒。在现场焊接护筒时要保证钢护筒的轴线顺直度,振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高(见图2)。

2)内护筒套入钢筋笼是在岸上采用1台20 t汽车起重机配合2台1.2 t卷扬机水平牵引,将钢筋笼缓慢套入内护筒(见图3)。靠钢筋笼外侧导向筋上的塑料保护块固定在内护筒内壁。在下内护筒前,在内护筒外壁底部3 m范围内裹上10 cm厚的草绳,随着内护筒入土深度的增加,草绳在内、外护筒之间越来越紧密,有效阻止水泥浆的外渗。

3施工措施及控制

3.1防管材变形措施

内、外护筒制作时,防止管材变形的措施为每隔2 m外焊ϕ22 mm钢筋加强,在护筒的上、下端部3 m范围内每隔1 m采取加强,增加护筒整体刚度。

3.2防护筒刃脚处穿孔措施

护筒刃脚处穿孔实际上是一种管涌现象,是由于护筒内、外动水压力引起的。动水压力计算见式(1),安全系数见式(2)。

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式中:h1为泥浆顶至护筒底深度;h2为水深,为10.8 m;L为护筒埋深,为6.7 m;γ水为水的重度,10 kN/m3。γ′为护筒浮重度,为8 kN/m3。

经验算钻孔桩护筒的动水压力GD为4.8 kN/m3,安全系数K=8/4.8=1.8,钢护筒入土深度满足K1.5的条件,不会发生穿孔现象。

考虑到区域内地质条件的差异,钢护筒实际入土深度结合震动下沉时的贯入度综合考虑。经过详细验算,确保护筒入土深度,防止穿孔。钻孔过程中如发现外护筒内泥浆面与河水水位持平,则代表孔内与河床穿孔;如发现内护筒泥浆与内外护筒间的隔离层水位持平,则代表内、外护筒间穿孔,护筒刃脚处混凝土浆有串至内、外护筒间隙处的可能,无法确保桩身质量。施工中需密切注意内护筒泥浆面与内、外护筒间的水位差,内、外护筒隔离层空隙间水位与河水水位的水位差,判别施工时是否发生穿孔。

3.3内、外护筒的隔离措施

1)成孔时,采用较好的黏土及膨润土,优质泥浆护壁,进一步确保护筒刃脚不坍孔、缩径。成孔过程中,钻机在护筒刃脚处缓慢、循环钻进,造成良好的护壁,这是防止穿孔、内外护筒隔离的一项关键措施。

2)内护筒刃脚处3 m范围缠绕草绳,厚10 cm,草绳顶设置限位块,防止其上滑。随着内护筒入土深度的增加,草绳在内、外护筒之间越来越紧密,有效阻止水泥浆的外渗。草绳起到隔离内、外护筒和防止混凝土灌注时上翻的作用。

3.4外护筒拔出措施

外护筒拔出时,必须满足桩身混凝土已成形,有一定强度抗水流冲击力,避免影响桩身混凝土质量。

外护筒拔出时,必须于外护筒外壁焊接牛腿,与平台或千斤顶连接。缓慢顶升,使外护筒松动后,采用135 t浮吊拔出。不得盲目起吊外护筒,因为外护筒与内护筒间摩擦力不明,起吊重量不明。

4结语

斜塘大桥的钻孔灌注桩桩基施工,在确保施工进度和工程质量的前提下,利用内、外护筒法施工,降低了施工成本,全部桩基经检测合格率达到100%。

摘要：斜塘大桥为四跨变截面预应力混凝土连续梁桥,采用钻孔灌注桩。通过分析主墩桩基施工中采取常规单层护筒施工方案的弊端,确定采用双护筒方案,以及外护筒循环使用、内护筒一次性投入的具体工艺。详细介绍了护筒制作、埋设工艺。最后总结了预防管材变形、预防刃脚处穿孔、护筒间隔离及外护筒拔出的施工措施。斜塘大桥内、外护筒施工既确保了施工质量和进度,又节约了成本。