管柱基础与气压沉箱简介

1、桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l 我国首创（武汉长江大桥），日本使用较多，称多柱式 基础。设备工艺逐步提高，形式由低承台发展到高承台 及组合基础。 l 大直径薄壁结构（比桩粗，比沉井细），直径1.57.0m。 l 分为钢筋混凝土管柱（武汉长江大桥），预应力混凝土 管柱（南京长江大桥8、9号墩基础）及钢管柱基础（武 汉长江二桥8号墩基础） 第一节第一节 管柱基础管柱基础 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 武汉长江大桥管柱基础 南京长江大桥8号墩管柱基础 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l一、管柱基础构造 管柱基础的三个组成部分： 承台、柱身和嵌岩柱塞。 承台承台 柱身柱身 嵌岩

2、柱塞嵌岩柱塞 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l一、管柱基础构造 （1）承台 承台位置：低承台、漫水高承台、出水高承台（日本常用） 作用：联结管柱、分配及抵抗外力，构造基本同桩基承台。 （2）柱身 钢筋混凝土管节，预应力混凝土管节、单壁或双壁钢管节。 管柱内常增加钢筋笼和填充混凝土。各节之间可用法兰盘或 套筒连接。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 1.55m钢筋混凝土管柱构造（mm） 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 （3）嵌岩柱塞 柱底钻孔嵌岩。柱塞的混凝土 与管柱内的填充混凝土同时灌注。 柱塞内钢筋笼下端插至孔底，上端 伸入管柱内一定的

3、长度。当弯矩较 大时，可将管柱一部分插入钻孔内 以加强嵌固。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l二、管柱基础特性 管柱柱底需钻孔嵌岩。 （1）柱底嵌岩，柱顶嵌入承台，以此减小柱的自由长度和提 高基础刚度； （2）通过嵌岩柱塞，扩大基岩受载范围，提高基岩承载力； （3）基础所受的水平力及力矩主要由上下端嵌固力矩和岩石 孔壁承受，而非由土抗力等来平衡； （4）与嵌岩钻孔桩的区别在于：管柱受力主要靠管壁，不足 时由管内填充物补足；钻孔桩主要靠桩身受力； （5）施工方法不同。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l三、管柱基础施工简介 以钢板桩围堰管柱基础为例说明。以钢板桩围堰管柱基础为例说明

4、。 （1）拼装及下沉围堰 围堰具体施工在后面讲。 （2）管柱下沉 管柱下沉：振动法 辅助措施：除土（吸泥），射水，射风 （3）钻孔 钻孔设备：冲击钻（十字形钻头） 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 （4）管柱内填充混凝土 清孔，下钢筋笼，灌注水下混凝土。（基本同桩基施工） （5）围堰内吸泥，封底。 （6）围堰内抽水及承台墩身施工 J 说明：各施工环节的具体实施详见桩基础施工。说明：各施工环节的具体实施详见桩基础施工。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 第二节第二节 气压沉箱气压沉箱 l一、概述 沉箱是有盖无底的箱 形结构物，施工时在 工作室内挖土，沉箱 在自重作用下沉土中。 水下施工时

5、，压入压 缩空气将水排出，使 工作室内保持一定的 压力，人在无水但高 压下工作，沉箱沉到 设计标高用混凝土填 注工室及井孔后，它 便成为结构物的基础。 中央总气闸 运料变气闸 脚手架 人用变气闸 空气压缩机 压入空气 围堰板 沉箱顶盖 升降通道 刃脚 工作室 沉箱顶上 之圬工 绞车 弃土 井管 运料 桶 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 优点：整体性强，稳定性好，能承受较大的荷载，在下沉过 程中能处理障碍物，基底的处理和质量能得到保证。 缺点：设备费用高，效率低，高气压环境可能损害工人的身 体（人体最多能承受4个大气压力）。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l二、构造 工作室工作室：

6、工人或机械挖土 的工作空间； 刃脚刃脚：方便切土下沉，作 为工作室围墙； 顶盖顶盖：前期承受高压空气 压力，后期承受上层圬工 重量； 升降孔升降孔：运输通道 箱顶圬工箱顶圬工：施工中的围堰， 将来的基础组成部分 辅助设备辅助设备：气闸，压缩空 气机，机械，照明设备等 中央总气闸 运料变气闸 脚手架 人用变气闸 空气压缩机 压入空气 围堰板 沉箱顶盖 升降通道 刃脚 工作室 沉箱顶上 之圬工 绞车 弃土 井管 运料 桶 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 中央总气闸 运料变气闸 脚手架 人用变气闸 空气压缩机 压入空气 围堰板 沉箱顶盖 升降通道 刃脚 工作室 沉箱顶上 之圬工 绞车 弃土 井管 运料 桶 图8-2 沉箱基础 人用变气闸 图8-3 气闸构造 人用 升降口 材料 升降口 运料变气闸 中央气室 电动机 调速器 气闸构造 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础工程 l三、施工工艺及注意事项 1、施工工艺 （1）顶盖制造，拆除垫木 （2）挖土下沉 （3）砌筑上层圬工 （4）开挖至设计标高后清基，以混凝土填充工作室 （5）拆除有关装置，填充井孔 2、注意事项 主要是人身安全人身安全。 进出气闸的顺序，加压减压的速度。 桥梁墩台与基础工程桥梁墩台与基础