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深水裸岩大直径桥桩施工技术研究与应用

周联英  
【摘要】: 针对国内外跨深水湖泊、库区或海域大型桥梁建设中浮式平台施工技术的应用现状,本文以受交通条件限制无大型浮吊和驳船的湖库区深水裸岩大桥桩基为研究对象,对深水倾斜裸岩嵌岩桩施工的两个主要技术难题进行研究探讨:一是浮式施工平台和起吊设备的选用和综合设计;二是大直径钢护筒的准确定位和埋设。 首先,创新性地提出采用多用途浮箱替代常规中—60浮箱进行浮式钻孔平台搭建技术,并对其上大吨位门吊进行综合设计,实现了施工工艺简单、建设材料投入少、运营成本低以及结构安全稳定等特点。 然后,在借鉴现有工程经验和参考现有理论基础上,以有限元理论为基础,对钻孔平台和单根钢护筒建立了数学模型,并进行了荷载和边界约束条件分析。同时,以浮箱平台受力平衡原理为基础,提出了浮式平台的刚性近似公式验算方法,在考虑平台对称锚泊条件下,建立了浮式平台水弹性动力学模型,为进一步分析最不利条件下浮箱平台的稳定性奠定了理论基础。 最后,提出了钢护筒裸岩“栽设”埋设技术,先在平台上用冲击钻在基岩上冲孔,冲孔至钢护筒底设计标高,形成定位孔,多后逐节接长钢护筒整体沉放到位,最后在外侧四周浇注水下混凝土形成嵌岩钢管桩,确保了钢护筒嵌岩埋设的平面位置和竖直度,提高了钢护筒水下施工的稳定性,为完善深水区裸岩面上钢护筒埋设施工工艺及推广提供了经验和依据。 本文的研究成果已成功应用于小金山大桥的施工建设中,取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。


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