水上棧橋平臺(tái)鋼管樁施工技術(shù)

【摘要】本文在詳細(xì)介紹K36+938廣西南寧市外環(huán)公路№3合同段大沖邕江特大橋水上平臺(tái)鋼管樁施工技術(shù)，在鋼管樁特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了鋼管樁垂直承載力的計(jì)算方法，并詳細(xì)介紹了鋼管承載力計(jì)算。

【關(guān)鍵詞】鋼管樁；承載力；施工技術(shù)

0.前言

擬建的廣西大沖邕江特大橋位于南寧市青秀區(qū)長塘鎮(zhèn)德福村大沖屯旁邊，跨越邕江及湘桂鐵路，是南寧外環(huán)高速公路的控制工程，施工期為2010年8月至2012年8月，該橋主橋?yàn)?93+332+113米高低塔混凝土斜拉橋，引橋?yàn)?×（3×40）米預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)小箱梁，橋梁全長888米，施工期間水深約為8米，根據(jù)地質(zhì)鉆探資料顯示，河床地質(zhì)情況如下：

①水深8米。

②岸例：0～7m為粘土，硬塑淺黃色，韌性及干強(qiáng)度。

③7m～9.8m為粉砂，灰色，含少量粘土及腐殖質(zhì)，飽和，稍密。

④北側(cè)河床：0～0.3m為粉土，軟塑，黃色，含大量粉砂及少量礫石，韌性及干強(qiáng)度低。

⑤0.3m～33.4m中風(fēng)化泥巖，紫紅，灰黑色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀，構(gòu)造巖石較軟，巖體較破碎較完整，裂隙較發(fā)育，鉆進(jìn)慢，巖石呈短柱狀塊狀。

1.水上平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)現(xiàn)場施工需要，8#墩采用施工鋼棧橋。根據(jù)現(xiàn)場地形地貌并結(jié)合荷載使用要求，經(jīng)過現(xiàn)場勘查，結(jié)合樁基平臺(tái)需要鋼棧橋規(guī)模擬定為棧橋全長130m，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為12m，橋面凈寬均為6m，鋼棧橋結(jié)構(gòu)如下：

①基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為：鋼管樁基礎(chǔ)。

②下部結(jié)構(gòu)為：工字鋼模縱梁。

③上部結(jié)構(gòu)為：貝雷片縱梁。

④橋面結(jié)構(gòu)為：裝配式公路鋼棧橋用橋面板。

⑤防護(hù)結(jié)構(gòu)為：小鋼管護(hù)欄。

2.鋼管樁受力計(jì)算

單墩布置單排3根鋼管樁徑?529mm，壁厚10mm，橫向間距2.2m，樁頂布置2根[32b]字鋼橫梁，管樁與管樁之間用[20b]槽鋼水平向和剪刀向牢固焊接。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85），沉入樁的承載力容許值：[Ra]=1/2（∪∑aili+αAOR）。

由于該公式只適用于混凝土管樁或者閉口的鋼管樁，對(duì)于本方案中的敞口式鋼管樁，該公式是否適合，規(guī)范沒有說明。

因?yàn)槌谑戒摴軜豆鼙谳^薄，鋼管樁沉入過程中，樁端土的一部分被擠向外圍，一部分涌入管內(nèi)形成“土塞”，土塞受到管壁摩阻力作用將產(chǎn)生一定壓縮，可以增加樁基的端承力，從而提高單樁的垂直承載力，由于公路橋梁規(guī)范沒有用于空心鋼管樁承載力的專用計(jì)算公式，因此鋼管樁承載力可采用《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的鋼管樁豎向承載力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定鋼管樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算式如下：

Quk+Qpk=λδ∪∑qsik+λpqpk×Ap

U—樁身周長；

qsik—樁側(cè)向第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

qpk—極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；

λp—樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)，對(duì)于閉口鋼管樁，λp=1；

對(duì)于敞口鋼管樁，按下式進(jìn)行算：

鋼管立柱受力驗(yàn)算.

受力模式分析：500KN汽車位于墩位處時(shí)鋼管承擔(dān)最大作用力，中間1根受力最大為430.3KN。根據(jù)勘測資料，鋼管立柱持力層為泥巖，強(qiáng)度為15MPa。

綜上所述：墩位下部結(jié)構(gòu)采用單排3根鋼管立柱滿足使用要求。

鋼管樁抗壓穩(wěn)定性驗(yàn)算。

3.結(jié)語

鋼管樁施工技術(shù)目前已得到廣泛應(yīng)用，但鋼管樁施工時(shí)一些指標(biāo)在公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中沒有數(shù)據(jù)可依，施工時(shí)應(yīng)滿足基本的規(guī)范要求，要求做到多借鑒、多實(shí)驗(yàn)、多總結(jié)，確保工程質(zhì)量達(dá)到新的高度。

【參考文獻(xiàn)】

[1]廣西壯族自治區(qū)南寧外環(huán)公路№3合同段施工合同、施工圖設(shè)計(jì).

[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ041-2000.

[3]路橋施工計(jì)算手冊(cè).

[4]鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè).

[5]公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程.

[6]現(xiàn)場實(shí)地勘察資料（含交通運(yùn)輸、材料來源、民俗民情資料等）.