管柱基础施工工艺.doc

管柱基础施工工艺管柱基础概况管柱基础适用于深水有潮汐影响岩石起伏不平无覆盖层或覆盖层很深的河床不适用于有严重地质缺陷的地区水位的变化对管柱施工影响不大如下沉管柱钻岩及灌注水下砼可不受水位限制全年均能施工管柱基础形式基本上分为两类一类是管柱下沉至坚硬的岩层与岩层固接或铰接成为柱式管柱另一类管柱下沉至密实的土层藉柱底承压力与柱周磨擦力共同受力成为磨擦管柱管柱有钢筋砼管柱预应力砼管柱及钢管柱三种前者适用于入土深度小于下沉振动力不大场所管柱系装配式构件管节由上下法兰盘通过螺栓连接管柱的最底一节下边带有刃脚刃脚的作用是使管柱穿越覆盖层切入基岩风化层其高度一般管柱直径有几种长度为不等钢管桩的管节其长度为管柱的现场存放用龙门吊机或现场用万能杆件拼装的龙门吊机起吊轨道电动载运平车运输下沉管柱的导向和定位设备管柱下沉的导向设备一般分为两类一为浅水中采用的导向框架见图一为深水中采用的整体围笼见图围笼以圆形为主是管柱施工的主要施工设施围笼结构主要由桁架包括起吊主桁架辅助吊篮桁架平衡重桁架和侧桁架托架包括起吊托架辅助托架内导环外导环吊篮包括主吊篮平衡重吊篮锚柱悬挂设备导向架和导向木等组成围笼结构中几个关键部件的作用和制造要点如下起吊托架是起吊围笼及围笼下沉后将围笼支承在导向船厂上的支点由角钢拼制而成托架布置在垂直水流方向围笼对称中线两侧其大样见图内外导环内导环承受内钢板桩传来的水压力并与外导环共同控制钢板桩的位置图围笼结构示意图中围笼桁架外圈第层的内导环为箱形截面受力较大的第层为字形截面外导环分布在第层内导环与外导环由槽钢或由角钢分后弯制锚柱是连接围笼与定位船钢丝绳拉缆的系缆点当围笼末挂在定位管柱前时围笼所受的水流冲击力由拉缆传至定位船固定围笼位置锚柱由钢板焊成内填砼有潮水的河流顶在围笼的上下游方向各设二个锚柱其大样见图平衡重吊点是用以减少围笼的起吊重量其位置在围笼上下游各个每个吊点由上下两组四门滑车组成上滑车是定滑车固定在导向船的联结梁上下滑车是动滑车安设在围笼平衡重挑梁上挑梁伸出端安装滑车伸出的距离使在下沉围笼时起吊的钢丝绳不与各层导环磨擦其大样见图围笼拼装结构拼装分一次拼装及分层拼装按围笼下沉重量及起吊设备能力而定围笼拼装大致可分为以下几个工序铺设工作台及放样拼装围笼桁架拼装导环拼装托架安装导向木安设围笼支座铺设顶面工作台检查验收图为围笼拼装场地布置图围笼定位设备及其布置水上定位设备包括承托围笼的导向船组控制围笼位置的定位船以及锚链缆绳等锚碇装备其作用量保证围笼的浮运就位起吊下沉定位和基础墩柱的施工单向水流围笼定位设备主要设置在上游其围笼定位总体布置如图水流为双向其锚碇系统总体布置如图名称单位规格数量说明定位船艘导向船艘定位船主锚个铁锚式钢筋砼锚导向船边锚个钢筋砼锚基础采用地笼个定位船边锚个钢筋砼锚基础采用地笼个主锚链条导向船边锚链条定位船边锚链条地龙锚链条长主锚缆条长导向船边锚缆条长定位船条长导向船地龙缆条长定位船地龙缆条长定位船拉导向船缆条长定位船拉围笼缆条长围笼起吊下沉围笼起吊下沉方法主要是根据围笼重量及起吊设备能力而定如起吊设备能力不足还可以用浮箱充气辅助常用的方法有浮吊起吊下沉这种方法适用于浮吊起吊能力大于围笼重量仅须用两艘浮吊即可起吊围笼不增加其他复杂的起吊设备围笼为一次下沉如图浮吊及定量辅助吊架起吊下沉利用平衡重原理在导向船的联结梁上设吊架设座对称吊着围笼底层的平衡重下挑梁吊架上挑梁的复式滑车组的钢丝绳一端吊平衡重另一端缠在的绞车上用以辅助浮吊起重能力的不足下沉步骤图挂吊篮并收紧吊钩钢丝绳使浮吊处于开始受力状态将个定量辅助吊架的绞车同时收紧使平衡重处于将离船面情况解松围笼风揽浮吊及定量辅助吊架同时起吊将围笼吊离船面随着围笼的升高平衡重也相应升高但不得使围笼升高而平衡重降低拆除导向船与拼装船之间的木撑架及联结钢丝绳等顺水流方向撤出拼装船两浮吊以相同速度下放围笼同时以相应速度放松定量辅助吊架滑车组钢丝绳控制平衡重高度将围笼下沉搁到导向船的围笼支架上并调整到正确位置浮吊松钩并将定量辅助吊架绞车端钢丝绳固定使仍处于受力状态以辅助托架受力在上下游定位船上将围笼绳收紧使围笼保持竖直状态注意事项在有潮水双流向河流中当流速小于时可将浮吊横停放但须将浮吊尾部用钢丝绳与上下游定位船拉紧固定四个平衡重不宜过早拆除可以用以辅助托架受力并可以调整围笼的水平度平衡重最好等到围笼悬挂在定位管柱上后再行拆除围笼定位围笼下沉后即开始定位工作要日夜不间断进行其定位的允许偏差若设计无明确规定时不得大于为围笼底到水位高度围笼的平面位置是由导向船锚绳和定位船与导向船的联接缆绳子来调整控制为了避免围笼倾斜应注意下沉定位管柱的次序首先应插下游根管柱再对称下插围笼直径两端其它的定位管柱定位管柱应沉到规定深度避免围笼挂上后下沉其它管柱时引起个别定位管柱下沉导致围笼变形管柱下沉管柱下沉的顺序首先是下沉定住管柱将围笼悬挂其上然后下沉其余管柱定位管柱的数量单向水流采用小直径管柱根双向水流时为加快围笼的悬挂可采用根定位管柱选择其对应的根管柱为辅助受力管柱管柱下沉的方法和程序下沉方法根据土层情况可采取以下不同的施工方法震动沉桩机震动下沉震动与管内除土下沉震动配合吸泥机下沉震动配合高压射水下沉震动配合射水射风吸泥下沉下沉施工程序准备工作在管柱下端安装钢刃脚下沉作业起吊管柱在围笼中插放管柱顺次接长管柱安装震动沉桩机震动下沉拆除震动沉桩机如采用射水吸泥配合时还包括射水管吸泥管的安装接长射水吸泥作业和拆卸射水吸泥管等附各种震动力情况下不同土质下沉管柱的经验资料表项别穿过地质情况砾砂砾砂夹小卵石砂夹小砾石及小卵石粗砂夹小卵石人工堆土红色粘土硬砂粘土粉砂细砂中砂粉砂淤泥质可塑粘土细砂黄土质砂粘土夹卵石砂夹卵石细砂黄土质砂粘土砂夹卵石管柱直径管柱长度振动体系重量入水深度应扣浮力振动体系净重振动力入土深度下沉方不吸泥同左同左同左同左同左同左同左法不射水振动下沉刃脚下情况刃脚承支同左同左同左同左同左同左同左下沉管柱主要机具和设备表顺序名称规格单位深水浅水说明浮吊艘起吊管柱插射水管装吸泥机浮吊艘起吊管柱水上天车每台走行天车附起重小车二台套起吊管柱龙门吊机装电动绞车二台台起吊管柱吊机台振动打桩机型台振动打桩机型或型台并联使用振动打桩机中型台每二台并联使用空气配吸泥套管长根据水深箍吊具付卷扬机双滚筒磨擦式台抓泥吸泥手摇绞车驳龙门架拉地垅抓泥斗双瓣式附抓泥架台水下切割器具潜水设备套水泵船铁驳艘管柱基岩钻孔及清孔适用于设计需要管柱嵌固于岩盘时管柱的基岩钻孔方法一般采用冲击钻孔也可采用旋转牙轮钻成孔