跨海大桥桩基如何施工(跨海大桥的桥墩是如何打桩的)
跨海大桥桩基如何施工(跨海大桥的桥墩是如何打桩的)海水不同于其他水域,因海水中具有许多微量腐蚀元素,长年累月腐蚀冲击桥墩,从而导致混凝土结构遭到破坏,就变成了现在所说的豆腐渣工程.并且随着国际运输业发展,我国作为重要的交通枢纽,大量的船舶撞击也是建筑师考虑的必要因素。因此就对桥墩的建筑材料有了更高要求:如在混凝土中添加外加剂,采用防腐蚀钢筋,在桥墩表面涂抹防腐材料,在桥墩外侧装备充水胶囊等,通过这些措施可以有效的解决海水腐蚀,船舶撞击等问题。那么对于海况比较复杂的深海区,修桥墩要采用哪种方式呢?在实际工程中,人们通常会尽可能地避免在深水区建设桥墩。但由于线路规划等问题,不得不在深水区修建桥墩,这时就需要用到打桩船。依据不同的海底岩层特征,工程师可以设计适用于该片水域类型的桩。设计完成之后由打桩船不断工作将桩深深地打入到海底土层中。但每个桥墩的下方都不仅仅有一根桩在支撑,每座桥墩,通常有几根乃至几十根相互平行的桩协同作用。这些桩与土体之间还
修建跨海大桥,其中当然有很深的学问,而支撑起这些大桥的桥墩,则是大桥安全的重中之重。今天局长就来讲讲,这些深入“东海龙宫”的桥墩是如何建成的?随着人类的工程技术越来越高,人们对工程技术的要求也越来越高了。大楼越建越高,从前的城市地标,百米摩天大楼如今只能算是批量生产的普通住宅;从前的拱桥只要跨过条河,就能算是天下名桥,而如今的大桥不仅要跨越长江黄河、高山深谷,还要跨海,要穿过风高浪急的海峡,抵御地震、台风和经年累月的海水腐蚀!
其实我们看到跨海大桥,最重要的还是桥面下一根根支撑的桥墩,那么深海里的桥墩又是怎样建设的?首先来说建桥梁一般都是要先建桥墩的,陆地上建桥墩好说,但是如果是在海里修桥墩可就没那么容易了。根据不同的海域有不同的建造方法,目前桥墩的修建分为3种:围堰法 沉箱法,打桩法
首先来说围堰法,其实它的主要作用是浅水区的“化海为陆”,围堰造桥”。在水利工程建设中,它的工作原理其实是将需要建设桥墩的地方,用一些能防止或减少河水渗漏的材料 比如说钢板桩,土石坝。将需要建设桥墩的地方围起来,然后利用抽水机把里面的水抽干,这样就形成了一个围堰,里面的施工环境就和陆地相同了。之后,人们只需要在围堰中正常开挖、打桩、搭建钢筋笼,浇筑桥墩就可以了。等桥墩建设完成,再将围堰拆除,让桥墩周围的水域恢复原样即可。
围堰法的优点总结来说呢就是施工难度低,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,必要时加斜支撑成为一个围笼,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。缺点的话就是由于该种建造方法耗时会比较长,会对周围水域生态环境造成影响,阻塞航道,同时造成污染。因此,并不是所有桥墩工程都适合用围堰法修建。说白了围堰法就是为打桥墩做的一个辅助工程,但是不适应所有的水域环境。
如何将桥墩深深地扎进海底的地层当中呢?一些建造工程师以第二种方法“沉箱法”来取而代之。采用的方法就是沉箱。沉箱是一种有顶无底的箱型结构,井筒壁的下端有刃脚,便于稳固基底,顶盖上装有气闸,便于工人、材料、进出,同时保持工作室的固定气压。其实相当于把一个空的器皿倒扣在水里,通过不断地注入空气,里面的水分就会排出来,这样就又变成了一个可工作的陆地区域。
在施工时,工人在内部沿筒壁挖土,由机械设备向井外弃土,若遇到巨石便进行爆破工作。沉箱以自身的重力和外界的压力随挖随沉,同时在水上部分继续浇筑新的井筒混凝土。当沉箱到达预定深度后,就将其底部封死,然后用混凝土填实工作室,作为重型构筑物的基础。沉箱法施工由茅以升发明,最早用于钱塘江大桥桥墩建设。
这种方法为中国几十年间的桥梁建设贡献巨大,优点的话也是为桥墩建设做了一个陆地环境,并且沉箱坐落到海底,不在海平面的位置因此不会影响通航。但是对于建设工人来说,在沉箱这种高压半封闭的环境中进行工作,对身体的伤害是很大的,一进一出的气压差,当时很多工人都患上了“潜水病”。症状表现最轻的是骨骼疼痛,严重则出现生命危险。不过在机械化高速发展的现代,已用现代机械设备挖土代替了人工,因此目前保留了,类似于沉箱法但不需要人工进入沉箱中挖土的施工方法。
那么对于海况比较复杂的深海区,修桥墩要采用哪种方式呢?在实际工程中,人们通常会尽可能地避免在深水区建设桥墩。但由于线路规划等问题,不得不在深水区修建桥墩,这时就需要用到打桩船。依据不同的海底岩层特征,工程师可以设计适用于该片水域类型的桩。设计完成之后由打桩船不断工作将桩深深地打入到海底土层中。但每个桥墩的下方都不仅仅有一根桩在支撑,每座桥墩,通常有几根乃至几十根相互平行的桩协同作用。这些桩与土体之间还会协同作用,成为一个整体,在受力上类似于一根巨型桩,为桥墩提供足够的承载力。所以桥墩的寿命周期在设计过程中被考虑进来,这些桥墩中的每一座都要服役至少120年。对于水利工程师来说不单单是只考虑承载力的要求就可以,其中最重要的两个因素便是“防腐和防撞”
海水不同于其他水域,因海水中具有许多微量腐蚀元素,长年累月腐蚀冲击桥墩,从而导致混凝土结构遭到破坏,就变成了现在所说的豆腐渣工程.并且随着国际运输业发展,我国作为重要的交通枢纽,大量的船舶撞击也是建筑师考虑的必要因素。因此就对桥墩的建筑材料有了更高要求:如在混凝土中添加外加剂,采用防腐蚀钢筋,在桥墩表面涂抹防腐材料,在桥墩外侧装备充水胶囊等,通过这些措施可以有效的解决海水腐蚀,船舶撞击等问题。
我们熟知的神话人物孙悟空,它的金箍棒号称定海神针,有一万三千五百斤重,折合6.75吨,其实,它还不及桥墩下面的一根桩重。跨海大桥的桥墩是整座大桥最为重要的结构,它才是真正的“定海神针”。
那么你是不是觉得这些桥墩承受力如此之强一定是实心桥墩呢?其实不是的,上面小编也说了,随着建筑行业的不断发展,各项技术的不断提高,大部分桥墩都已经不再是实心的构造。现在的桥墩其实更多的是用钢筋加混凝土的方式来建造,这样的桥墩比整体实心的更加坚固耐用,而且也减少了成本方面的支出,却有事半功倍的效果。不仅使我们感叹“中国制造”的强大力量,更为惊叹的是“中国创造”的迅猛速度!