本发明涉及桥梁施工,具体而言,涉及一种裸岩斜面引孔施工方法、设计验算方法及装置。
背景技术:
1、在水中桥梁施工中,常常需要进行水中钢栈桥的施工。在山区水域中,经常会遇到陡峭的裸岩问题,这给施工带来了很大的挑战。由于无法直接插入钢护筒或钢管桩,使得成桩变得非常困难。为了解决这个问题,常常结合其他辅助桩来进行成桩施工。然而,当辅助桩也处在裸岩斜面上时,辅助桩本身也就成了不稳定的基础,容易出现辅助桩滑移,导致桥面倒塌,同时,由于要先施工辅助桩,影响施工进度。此外,由于陡峭斜坡导致了冲击过程中的侧向移动,桩位的偏差问题也经常出现。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种裸岩斜面引孔施工方法、设计验算方法及装置,解决上述技术问题,确保了裸岩斜面引孔施工的稳定性和准确性;
2、本发明的实施例通过以下技术方案实现:一种裸岩斜面引孔施工方法,包括以下步骤:
3、s1、当位于裸岩斜面的n跨钢管桩进行引孔施工时,以n-1跨已完成的支承桩为支点向外延伸主梁,并在n-2跨已完成的承拉桩上安装用于限位主梁上翘的反拉结构,在主梁上安装起吊机构;
4、s2、起吊机构通过绳索连接冲击锤,将冲击锤落位以n跨钢管桩设计桩位的中心位置沿主梁轴向往支承桩方向位移一段距离d;
5、s3、将冲击锤缓慢下放,当绳索出现偏斜时,标记绳索位置作为引孔高度起点,提升冲击锤,进行低冲程冲击;
6、s4、冲击锤冲击裸岩斜面形成足以放置冲击钻的水平面后,更换冲击钻,将冲击钻钻位移动至钢管桩设计桩位,进行低冲程冲击;
7、s5、冲击成孔深度达到指定深度后,加装钢管桩,并进行泥土回填;
8、s6、利用振动锤插打钢管桩,达到设计深度后,完成作业。
9、进一步地,距离d为钢管桩的截面半径。
10、一种基于上述裸岩斜面引孔施工方法的设计验算方法,包括:
11、主梁抗弯强度w验算:
12、w>(m1+g1*l1+k1*f*l1)*k2
13、其中,m1为主梁向外延伸部分恒载对支承桩产生的弯矩,g1为冲击锤重量,l1为主梁向外延伸部分的长度,k1为瞬时加载结构动力响应,按最大取值2计入,f为起吊机构对绳索的抱刹力,k2为安全系数,取1.3;
14、主梁抗剪强度v验算:
15、v>(g2+g1+k1*f)*k2
16、其中,g2为主梁向外延伸部分的恒载重量;
17、承拉桩拉力p验算:
18、p>(m1+g1*l1+k1*f*l1-m2)/l2*k2
19、其中,m2为承拉桩和支承桩之间的主梁的恒载对支承桩产生的弯矩,l2为承拉桩和支承桩之间水平跨径;
20、支承桩受力z验算:
21、z>(m3+g1*(l1+l2)+k1*f*(l1+l2))/l2*k2
22、其中,m3为承拉桩至主梁向外延伸部分的恒载对承拉桩产生的弯矩。
23、一种基于上述裸岩斜面引孔施工方法的装置,包括固定于河床上的承拉桩和支承桩以及固定于承拉桩和支承桩顶端的主梁,主梁向外延伸至裸岩斜面上方,主梁端部连接有用于定位安装钢管桩的定位架。
24、进一步地,冲击锤和冲击钻的外径均小于钢管桩的内径。
25、进一步地,主梁上水平轴向设置有与起吊机构滑动连接的滑轨。
26、进一步地,反拉结构呈倒u形。
27、本发明至少具有如下优点和有益效果:通过支承桩为支点向外延伸主梁,移动冲击锤落位抵消可能的桩位偏差,进行低冲程冲击,解决了裸岩斜面的引孔施工问题,确保了施工的稳定性和准确性。
1.一种裸岩斜面引孔施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种裸岩斜面引孔施工方法,其特征在于,所述距离d为所述钢管桩(3)的截面半径。
3.一种基于权利要求1-2中任意一项所述的一种裸岩斜面引孔施工方法的设计验算方法,其特征在于,包括:
4.一种基于权利要求1-2中任意一项所述的一种裸岩斜面引孔施工方法的装置,其特征在于,包括固定于河床(11)上的所述承拉桩(5)和所述支承桩(4)以及固定于所述承拉桩(5)和所述支承桩(4)顶端的主梁(2),所述主梁(2)向外延伸至所述裸岩斜面(12)上方,所述主梁(2)端部连接有用于定位安装所述钢管桩(3)的定位架(21)。
5.如权利要求4所述的一种裸岩斜面引孔施工装置,其特征在于,所述冲击锤(71)和所述冲击钻(72)的外径均小于所述钢管桩(3)的内径。
6.如权利要求4所述的一种裸岩斜面引孔施工装置,其特征在于,所述主梁(2)上水平轴向设置有与所述起吊机构(6)滑动连接的滑轨(20)。
7.如权利要求4所述的一种裸岩斜面引孔施工装置,其特征在于,所述反拉结构(51)呈倒u形。