管柱基礎 colonnade foundation ：由鋼筋混凝土、預應力混凝土或鋼管柱群和鋼筋混凝土承台組成的基礎結構。
基本介紹
- 中文名：管柱基礎
- 外文名： colonnade foundation
- 組成：鋼筋混凝土
- 施工特點：管柱與土層緊密，提高承載力
- 管柱直徑：1.55
簡介,分類,施工特點,歷史發展,
簡介
管柱基礎也有由單根大型管柱構成基礎的。它是一種深基礎，多用於橋樑。管柱埋入土層一定深度，柱底儘可能落在堅實土層或錨固於岩層中，其頂部的鋼筋混凝土承台，支托橋墩(台)及上部結構。作用在承台的全部荷載，通過管柱傳遞到深層的密實土或岩層上。
管柱基礎示意圖
管柱基礎示意圖分類
管柱基礎的類型可按地基土的支承情況劃分：如管柱穿過土層落於基岩上或嵌於基岩中，則柱的支承力主要來自柱端岩層的阻力，稱為支承式管柱基礎；
管柱基礎
管柱基礎如管柱下端未達基岩，則柱的支承力將同時來自柱側土的摩擦力和柱端土的阻力，稱為摩擦式或支承及摩擦式管柱基礎。
如為多柱式基礎，也可以按承台位置的高低分類：當承台位於地面或河床面以下者，稱低承台管柱基礎；如承台位於地面或河床面以上者，稱高承台管柱基礎。當河床有沖刷，承台位於最低沖刷線以上者，也應按高承台管柱基礎設計計算。
由於管柱直徑甚大(中國習慣上做成1.2米以上)，雖為高承台基礎，仍具有足夠的剛度，如無特殊要求（如水平力過大），常在橋樑工程中採用，以省工省料。在地基密實而均勻、橋墩不高的條件下，甚至把承台提高到橋墩墩帽位置，從而省去墩身。
施工特點
管柱是在工廠或工地預製的鋼、鋼筋混凝土或預應力混凝土短管節,在工地接長,用振動或扭擺方法使其強迫沉入土中，同時在管內進行鑽、挖或吸泥，以減少下沉阻力。如管柱落於基岩，可利用管壁作套管，進行鑿岩鑽孔，再填築鋼筋混凝土，使管柱錨於基岩，以增加基礎穩定性和支承能力。也有先在地層中鑽成大直徑孔，再把預製的管柱插入孔中，並在柱壁與孔壁之間壓入水泥沙漿，使管柱與土層緊密連線，以提高承載力。管柱內可填充混凝土或鋼筋混凝土，甚至作成部分空心體。
計算原則
由於管柱基礎的結構形式和受力狀態類似樁基礎，故其設計和計算原則與樁基礎大致相同。
歷史發展
管柱基礎是1955年中國修建武漢長江橋時首先採用的。所用管柱直徑為1.55米並通過鑽岩錨固於岩盤2～7米深處。南京長江橋所用管柱直徑增至3.0和3.6米，其中9號墩的管柱穿過覆蓋層約44米，錨固於基岩 3.5米，共約47.5米，是目前中國最深的管柱基礎。1962年建成的向（塘）九（江）鐵路南昌贛江公鐵兩用橋，其基礎管柱直徑達5.8米,是當前中國直徑最大的管柱。在其他國家，管柱基礎也在發展。如60年代初建成的委內瑞拉的馬拉開波橋，採用直徑為1.35米的預應力混凝土管柱；60年代中期荷蘭建成的東斯海爾德橋，採用直徑為4.26米(14英尺)的預應力混凝土管柱，而70年代巴西瓜納巴拉灣橋,則使用了直徑為1.8米的鋼管柱等。
到目前為止，管柱在基礎中多為鉛直狀，但也出現過少數斜管柱基礎。如中國京廣（北京—廣州）鐵路正定滹沱河橋墩基礎，是由4根直徑1.55米、斜度為8:1的斜鋼筋混凝土管柱構成。由於斜管柱的施工難度大，故很少採用。在管柱外側加鎖口，則可用於鋼鎖口管柱圍堰或沉井（見圍堰）。
管柱基礎施工方法包括下列工序：
- 鋼圍籠拼裝浮運下沉 ；
- 管柱製造和下沉；
- 管柱內鑽岩及灌注混凝土；
- 插打銅板樁圍堰及圍堰內吸泥封底；
- 灌注基礎承台和墩身混凝土
管柱基礎施工的主要優點在於：
- .不受水深及河床岩層性質等條件的限制；
- 相對地不受水位限制，全年可展開工作，縮短工期；
- 全部作業在水面以上進行，改善工人勞動條件；
- 浮雲工作簡單，施工機具較少，工作量和造價都比較低。
