深水群桩基础的关键施工技术研究

第２３卷第６期 ２（）（）７年１２月 结构工程师 Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ｖ０１．２３．Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２【）（）７ 深水群桩基础的关键施工技术研究 郭征红徐伟 （同济大学建筑工程系，上海２０００９２） 摘要随着桥梁工程建设规模的扩大，对其深水基础施工技术的要求也越来越高。在综述国内外桥 梁深水基础发展与现状的基础上，以实际特大型桥梁工程为例，研究我国特有且普遍应用的双壁钢吊箱 围堰加钻孔灌注桩高桩承台群桩基础结构的关键施工技术。主要总结了大型施工临时结构（桩基施工 平台与钢吊箱围堰）在结构方案、施工工艺以及设计计算等方面的改进和技术创新；并根据施工结构的 特点扩充了力学性能分析的方法和内容；进而提出了此类深水群桩基础施工中目前亟待解决的主要问 题及今后的研究方向，为同类工程提供经验及技术参考。 关键词深水群桩基础，施工技术，桩基施工平台，钢吊箱围堰，结构方案，力学性能分析 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｋｅｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｂｒ Ｐｉｌｅ Ｇｒｏｕｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｄｅｅｐ Ｗａｔｅｒ ＧＵＯ Ｚｈｅｎｇｈｏｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ西ｉ ＸＵ Ｗｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｃｏｍｐａｎｙ ｗｉｔｈ ｓｃａｌｅ—ｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｂｒ ｂ“ｄｇｅ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｘｉｇｅｎｔ． ０ｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏＶｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｄｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｅｐｗａｔｅｒ ｆｂｕｎｄａｔｉｏｎｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｍａｄ， ｒｅｓｅａｒｅｈｅｓ ｏｎ ｋｅｙ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈ－ ｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｅｄ ｐｉｌｅ ｇｍｕｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｓｔｌｌｌｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｃａ耐ｅｄ ｏｕｔ ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ａｎ ａｃｔｕａｌ ｅｘｔｒａ ｌａ唱ｅ—ｓｃａｌｅ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｎｌｃｔｉｏｎ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ—ｗａＵ ｓｔｅｅｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂｏｘ ｃｏｆｋｒｄａｍ ａｎｄ ｃａｓｔ ｉｎ—ｓｉｔｕ ｐｉｌｉｎｇ ｐｉｌｅ． Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ? ｓｃａｌｅ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｔｎｌｃｔｕｒｅｓ （ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂｏｘ ｃｏｆｋｒｄａｍ）ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｆ如ｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔ ｏｆ ｓｔｍｃｔｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅ， ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｅｓ培ｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａＶｉｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔｍｃｔｕｒｅｓ ｗａｓ ｗｉｄ— ｅｎｅｄ ｉｎ ｂｏｔｈ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ｓｔｍｃｔｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｈｉｃｈ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓ０１ｖｅｄ ｕｒｇｅｎｔｌｙ ｗｅｒｅ ｒａｉｓｅｄ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｅｈ ｗｅｒｅ ｐｍｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｐｉｌｅ ｇｒｏｕｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｅｅｐ ｗａｔｅｒ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ ｐｌａⅡｂ咖ｏｆ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａ－ ｔｉｏｎ，ｓｔｅｅｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｂｏｘ ｃｏⅡｂｒｄａｍ，ｓｔｒｕｅｔｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ 引目桥梁深水基础起源于美国，迄今已有１００多 年的历史了，可 以大致追溯到１８７４年美国圣路易 市Ｅａｄｓ桥和纽约Ｂｒｏｏｋｌｙｎ桥的气压沉箱基础‘¨。 随着交通需求的增长、桥梁跨度的增大以及基础 收稿日期：２（）（）７一（）７—２４ 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（２（）０６ＢＡＧ０４Ｂ（）５） 入水深度的增加，尤其是近年来海湾、海峡、跨江 河大桥不断新建，深水基础的形式日新月异，由最 初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各类桩基 础，再到各种组合基础、设置基础、地下连续墙基 础等形式。最新统计表明，在深水中沉箱、沉井基 础应用十分突出，美国、日本、中国等采用最多，英 国、印度、丹麦、法国等均有采用；而桩基础的应用
　　万方数据