管柱基础 colonnade foundation :由钢筋混凝土、
预应力混凝土或钢管柱群和
钢筋混凝土承台组成的基础结构。
管柱基础也有由单根大型管柱构成基础的。它是一种深基础,多用于桥梁。管柱埋入土层一定深度,柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中,其顶部的
钢筋混凝土承台,支托桥墩(台)及上部结构。作用在承台的全部荷载,通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。
如为多柱式基础,也可以按承台位置的高低分类:当承台位于地面或河床面以下者,称低承台管柱基础;如承台位于地面或河床面以上者,称高承台管柱基础。当河床有冲刷,承台位于最低冲刷线以上者,也应按高承台管柱基础设计计算。
由于管柱直径甚大(中国习惯上做成1.2米以上),虽为高承台基础,仍具有足够的刚度,如无特殊要求(如水平力过大),常在桥梁工程中采用,以省工省料。在地基密实而均匀、桥墩不高的条件下,甚至把承台提高到桥墩墩帽位置,从而省去墩身。
管柱是在工厂或工地预制的钢、
钢筋混凝土或预应力混凝土短管节,在工地接长,用振动或扭摆方法使其强迫沉入土中,同时在管内进行钻、挖或吸泥,以减少下沉阻力。如管柱落于基岩,可利用管壁作套管,进行凿岩钻孔,再填筑钢筋混凝土,使管柱锚于基岩,以增加基础稳定性和支承能力。也有先在地层中钻成大直径孔,再把预制的管柱插入孔中,并在柱壁与孔壁之间压入水泥沙浆,使管柱与土层
紧密连接,以提高承载力。管柱内可填充混凝土或钢筋混凝土,甚至作成部分空心体。
管柱基础是1955年中国修建武汉长江桥时首先采用的。所用管柱直径为1.55米并通过钻岩锚固于岩盘2~7米深处。南京长江桥所用管柱直径增至3.0和3.6米,其中9号墩的管柱穿过覆盖层约44米,锚固于基岩 3.5米,共约47.5米,是目前中国最深的管柱基础。1962年建成的向(塘)九(江)铁路南昌赣江公铁两用桥,其基础管柱直径达5.8米,是当前中国直径最大的管柱。在其他国家,管柱基础也在发展。如60年代初建成的委内瑞拉的马拉开波桥,采用直径为1.35米的
预应力混凝土管柱;60年代中期荷兰建成的东斯海尔德桥,采用直径为4.26米(14英尺)的预应力混凝土管柱,而70年代巴西瓜纳巴拉湾桥,则使用了直径为1.8米的钢管柱等。
到目前为止,管柱在基础中多为铅直状,但也出现过少数斜管柱基础。如中国京广(北京—广州)铁路正定滹沱河桥墩基础,是由4根直径1.55米、斜度为8:1的斜
钢筋混凝土管柱构成。由于斜管柱的施工难度大,故很少采用。在管柱外侧加锁口,则可用于钢锁口管柱围堰或沉井(见
围堰)。