中国混凝土网 - 混凝土行业门户网站 !

商业资讯: 行业动态 | 国际市场 | 企业情况 | 设备市场 | 行业股市 | 展会信息 | 展会新闻 | 混凝土知识 | 混凝土百科 | 名人名企

你现在的位置: 首页 > 商业资讯 > 混凝土知识 > 预应力管桩在长距离输水管道中的应用

预应力管桩在长距离输水管道中的应用

信息来源:hunningtu.biz  时间:2008-05-15  浏览次数:135

  简介: 采用压力水冲法,下沉预应力管桩作为支墩,施工工艺简单,工期短,投资省。工程质量可靠。适合于砂质土壤。
  关键字:预应力 管桩 输水管 应用
  一、前言
  在冲积平原的水网地区,长距离敷设输水管道时,经常要穿越许多的河流和沟塘,一般跨度不太大,河口宽度在30~40米上下。而要穿越的沟(池)塘往往是一些农家的养鱼(蟹、虾)池,当管道平行于沟(池)塘敷设时,则穿越跨度可达100米以上。穿越河流时,通常设计都是将管道两端做成虾米弯管,中间焊一段直管,然后一跨跨越这些河面较小的河道。由于这些过河管道地处冲积平原地区,冲积层土壤摩擦力较小,为抵抗弯起管道的水平推力,必须设置大体积的钢筋混凝土镇墩。而在跨越沟(池)塘时,则要设置多跨的支墩或浇筑混凝土灌注桩,亦或打入混凝土预制桩。
  在地处长江下游的通州、如东两市县引江供水工程输水管线长达66KM,要穿越许多的河流和沟塘,在DN900钢管过河时,原设计单位就采用的这一方案,设计的钢筋混凝土镇墩体积达55M3左右,不仅混凝土用量大,而且施工工艺复杂,由于镇墩地处河边,必须首先围堰 、井点降水、 方可支模、绑扎钢筋,现场浇灌混凝土,等到混凝土硬化后方可拆模,然后才能拆除围堰,施工过程中稍有疏忽,工程质量就难以保证。
  在穿越沟塘时,特别是农家的养鱼池塘,如果做混凝土支墩就要将池塘中水抽干后再行支模、绑扎钢筋、现浇混凝土,一直要等拆模后鱼池才可恢复养鱼。如浇灌混凝土灌注桩,就要搭设脚手架方可施工,施工机械笨重,还需要较大的施工场地,平原地区大多是沿道路敷设管道,道路边是很少有空地的,很难安排泥浆池和施工场地的位置。在施工中质量控制更为重要,特别是灌注桩的清孔要求严格,只要稍有疏忽,灌注桩就会下沉,将来必然造成钢管输水管线渗漏,如果沉降量过大,将会在焊接处折断,后果严重。施工中除了存在与过河管道镇墩施工同样的技术问题,而且还多了许多的群众工作要做,要补贴群众养鱼的损失,只要一时群众工作没有做好(没有满足养鱼户的经济要求),则施工只能停止。不但影响工期,而且还要增加工程投资。如果采用预制混凝土桩要比现浇灌注桩方便一些,但也存在桩身笨重,桩的长度大等问题。为此在这次通州、如东两市县长距离输水管道工程中,我们进行了认真的分析研究,认为采用先张法预应力钢筋混凝土管桩更为合理:一、钢筋混凝土管桩是中空的,钢筋是预张拉的,具有重量轻、强度高的特性;二、管桩是在工厂生产,质量可靠;三、可以采用高压水冲成孔下桩,施工工艺简单,四,这种管桩两端均有钢箍,对焊方便,桩长可以短一些,以减轻起吊的重量,方便施工。五、施工机械简单,只要一辆汽车吊和一台离心水泵即可,机械设备移动方便,无需搭设脚手架,施工工期可以加快。六、农家养鱼池无需抽水,不但减少了群众纠纷,而且还减少了对农家的赔偿费用。现将有关内容介绍于后,供同仁参考。
  二、管桩设计
  现以DN900钢管为例,按照跨河进行管桩设计。计算简图如上:
  1、由于地处第四纪冲积平原地区,地层大多数为砂性土或砂粘土,因此,管桩设计时应按摩擦桩计算,其设计公式如下:
  单桩容许承载力[P]=1/安全系数K[桩侧极限摩阻力PSU+桩底极限阻力PPU]
  由于管桩中间是中空的,管外为一园环,其端部的承载力在本设计中予以忽略不计,以提高管桩的安全性。因此在本工程设计计算时,按下列公式计算:
  [P]=1/2U∑αiLiτi (1)
  式中:[P]—单桩轴向受压容许承载力;
  U—桩的周长;
  αi—为下沉时桩对各土层桩侧摩阻力的影响系数;
  Li—桩在承台底面或最大冲刷线以下的第I层土层中的长度;
  τi—与相对应的各土层与桩侧的极限摩阻力。
  (1)、过河钢管跨度及长度的确定:
  30~40米宽度的河流一般属于等外级航道,通航船只都较小,通航宽度只需10~15米,过河钢管下底标高应稍高于同一条河道上桥梁底的标高。因此,假定河面宽度为40米,其过河方案见图一。确定的过河钢管的中间跨度为15米,大于过河桥梁的跨度,以防船只的碰撞。为保证其稳定性,从管桩中心向两侧各挑出2米,然后按30°角向下延伸至岸边,其支架上水平管道与埋地管道之间斜长为12.12米(即两水平管道之间的高差为7米)。则计算钢管长度为:
  L=15+2*2+7/COS30°=43.25m。
  

    ——本信息真实性未经中国混凝土网证实,仅供您参考