跨海大桥桥墩基础耐久性设计与施工技术

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年5期   作者:袁红刚
[导读] 桥墩基础耐久性是跨海大桥稳定性和耐用性的重要因素,通过分析影响跨海大桥桩基耐久性的主要因素,将东海大桥项目的水域流体的性质和地质环境相结合。

        袁红刚
        中交一公局第二工程有限公司 江苏 苏州 215000
        摘要:桥墩基础耐久性是跨海大桥稳定性和耐用性的重要因素,通过分析影响跨海大桥桩基耐久性的主要因素,将东海大桥项目的水域流体的性质和地质环境相结合。它针对钢管,预应力高强度混凝土粘土管,钻头,颗粒物质等利用技术特性,进行有效的工程措施,例如增加覆盖层厚度和使用高耐久性混凝土来保护阴极免于收缩。双极性结果表明:此测量满足混凝土耐久性设计和延长跨海大桥使用寿命的要求。
关键词:跨海大桥;桥墩基础;耐久性设计;施工技术
        跨海大桥由于里程太长,建筑难度高,材料需求大,要求过多,需要昂贵的项目投资和最新、最有效的科学技术。由于跨海大桥对风,水和洋流等自然海洋条件敏感,因此,在海底建立坚实的桥墩基础非常困难,难以确保施工质量。而桥梁的使用寿命主要取决于桥墩的寿命,桥墩基础使用年限主要取决于桩基的抗腐蚀性能。在本文中,我们希望为将来的项目提供有效的指导,并提供一个示例,以检查桩耐久性设计和根据需要通过项目获得有效施工计划,以确保桥梁的安全寿命。
1桥墩基础耐久性的相关因素
        影响桥墩基础和耐久性的主要因素是地质原因和气候条件的影响。以东海大桥为例,横跨东海的桥的长度是32.7公里。在我国,跨海大桥是非常长的跨海大桥之一,东海大桥的基本结构非常复杂。由于其地理地势的影响,再加上对造型设计的要求,和桥梁安全性的检测,极大地增加了施工的复杂性。距表面10厘米至30厘米,这大大增加了建造石材地板的难度,而石材地板的选择依旧是常见的花岗岩。气候也是桥梁耐久性的一个因素。例如,我们国家的东海主要位于亚热带,这些气候条件会腐蚀该项目中使用的设备和相关基础设施。造成这种侵蚀的主要原因是海水中大量的氯离子和空气中的二氧化碳,它们中和了混凝土,其中氯离子暴露的主要原因是桥墩耐久性没有得到保证。因此,每种技术都必须包括改善每个设备的耐腐蚀性的措施[1]。
2跨海大桥桥墩基础耐久性设计与施工技术
2.1桥墩基础结构形式
        跨海大桥桥墩基础型主要有桩基础、沉井基础、承台基础、组合基础。其中,桩基是跨海大桥结构过程中广泛使用的一种结构,通常可以分为单桩和群桩。桩基是用桩和塞子支撑顶部桩的基础。在制造过程中,使用了驱动器和精细分散的驱动器。在设计跨海大桥中,可以充分利用简单易用的大体积基础施工机械的规格,有效地利用主要基础层来减轻桥梁的应力,以适应困难的地质环境。根据质量基础材料,可分为混凝土桩,钢桩,复合桩。桩的类型和长度取决于土壤的状况。另外,在设计桩基时必须考虑土壤的状况,荷载的大小和施工的工作环境。烟囱的地基通常适用于较高地质的土壤,并且土壤条件可以承受增加的压力以适应桥梁的条件。它特别适合于具有复杂流体动力学和深度侵蚀的海洋。但是,随着桩基处局部海床的深度增加,需要增加桩基的基线标准。这也增加了对技术建设的投资,必须考虑桥梁的安全性。同时,在建造桥梁基础时,有必要根据工程工作的地质条件确定最大允许的高度,越过项目小孔的线时,桥梁必须受到小孔的保护[2]。
2.2桥墩耐久性设计及施工方法
        根据《海港工程混凝土结构防腐技术规范》(JTJ275—2000),在东海大桥耐久性设计的混凝土浇筑过程中,需要检查混凝土的水灰比是否合适。使用高质量的混凝土、高耐久性的船用混凝土材料,可有效改善增强层的物理性能。如果项目允许费用,则钢筋保护层的厚度应保持在0.15-0.3毫米,可以重新考虑使用不锈钢棒,其耐蚀性约为5 cm/d。由于铝合金材料具有重量轻和电化学当量高的优点,因此采用阳极阴极保护方法来保护海底管道组件。该方法广泛用于海洋工程。

东海大桥需要约16,000个定制的高性能铝合金阳极,其中管状钢胎面阳极需要3-5种合金。安装地点取决于地面上的海平面高度和海量,水位适度上升。提供阳极的安全措施按照《水下局部排水二氧化碳保护半自动焊作业规程》(JT/T371—1997)的相关要求对施工质量进行有效控制。
2.3桩基耐久性设计以及施工方案研究
        在我国,有与跨海大桥的制造标准有关的法律法规,通常跨海大桥的寿命必须至少为100年,否则它将过期。因此,不仅要考虑保护跨海大桥和耐久性,而且在施工过程中也要考虑到这一点。制造过程还需要仔细选择材料。因此,在选择桥面材料时,必须选择耐久性型高的混凝土,并增加适当的安全厚度,以进行有效的技术施工。
2.4预应力高强度混凝土土桥墩耐久性设计及施工方法
        在东海大桥基部沿海水域的流动和地质条件下,采用了大口径的粘土管预应力高强度混凝土,总质量为378,为满足工程要求,采用了新型的开关管预应力高强度混凝土C和管壳A。在桥梁的建造过程中开发了C型管道。桩被覆盖有增强纤维和混凝土覆盖层厚度的混合物制成的材料。预应力高强度混凝土.粘土管杭由优质混凝土制成,可减少矿渣粉和硅粉等氯离子的突然浓度,并控制氯离子的扩散系数。东海大桥预应力高强度混凝土桥混凝土管的混合纤维层的宽度从桩的顶部确定为1m至17m,厚度为0.25cm。内外使用的材料是短切纱,200种纱纤维和织物表面的增强纤维。预应力高强度混凝土粘土堆的移动宽度为120厘米,保护层接近7厘米,这增加了氯离子到达渗透路径所需的时间,并增加了腐蚀性物质的浓度[3]。
2.5钻孔桩耐久性设计以及施工的相关方法
        在我国东海大桥工程中,海域的地质构造是一种特殊的,基础较软的基础,因此,应采用湍流技术解决桥梁问题。然而,当竖立桥梁的基础以在钻孔桩中进行辅助堆积时,需要大型结构以及具有适当布局的结构。在此过程中使用了两种主要的钻孔方法。一个是前钻,另一个是后钻。上升的气体是扩大反向循环的一种方式。但是,在本发明的方法之间的钻孔元件的性能很差。因此,只能使耐腐蚀性最大化,因此在制造过程中应注意不要增加密度和密度。有性能力延长了跨海大桥受体的寿命,并使耐久性可以长时间使用。
2.6施工承台设计及施工方法
        设想以现场制造和安装的形式覆盖桥梁和两家工厂,从而可以加快施工进度并减少海上作业时间。在平台的建造过程中选择了铜坝,由于浮动平台小,施工速度快,不需要拆卸,因此我们选择浮动平台作为东海大桥可以看到的第二口井的施工平台[4]。
3结语
        本文对桥墩基础耐久性的相关因素进行了介绍,从桥墩基础结构形式、桥墩耐久性设计及施工方法、桩基耐久性设计以及施工方案研究、预应力高强度混凝土土桥墩耐久性设计及施工方法、钻孔桩耐久性设计以及施工的相关方法以及施工承台设计及施工方法等方面对跨海大桥桥墩基础耐久性设计与施工技术进行了分析。在跨海大桥桥墩基础耐久性设计过程中,我们要求按照施工人员现场勘测的标准进行工作。同时,项目计划必须与实际情况相匹配,以使项目计划具有科学性和相关性。跨海大桥对运输具有非常重要的影响,并且在国家发展和人民生活中起着重要作用,因此所选材料的质量不是问题。在施工过程中,每种技术都必须注意自身的安全性,相关行业必须做好安全和质量控制,以便跨海大桥桥墩基础耐久性设计能够提供更完整的保证。
参考文献:
[1]刘小明.简析跨海大桥桥墩基础耐久性设计及施工技术[J].居舍,2019(28):109.
[2]张学峰. 跨海大桥主墩基础损伤分析及检测评价技术研究[D].西安建筑科技大学,2017.
[3]杨雁,杨辉.跨海大桥桥墩基础耐久性设计与施工技术[J].筑路机械与施工机械化,2016,33(08):88-90.
[4]瞿振华. 跨海大桥下部结构设计与施工技术研究[D].同济大学,2007.
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