管柱基础历史发展

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）。

管柱基础施工方法包括下列工序：

1. 钢围笼拼装浮运下沉 ；

2. 管柱制造和下沉；

3. 管柱内钻岩及灌注混凝土；

4. 插打铜板桩围堰及围堰内吸泥封底；

5. 灌注基础承台和墩身混凝土

管柱基础施工的主要优点在于：

1. .不受水深及河床岩层性质等条件的限制；

2. 相对地不受水位限制，全年可展开工作，缩短工期；

3. 全部作业在水面以上进行，改善工人劳动条件；

4. 浮云工作简单，施工机具较少，工作量和造价都比较低。

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。

计算原则

由于管柱基础的结构形式和受力状态类似桩基础，故其设计和计算原则与桩基础大致相同。

管柱基础的类型可按地基土的支承情况划分：如管柱穿过土层落于基岩上或嵌于基岩中，则柱的支承力主要来自柱端岩层的阻力，称为支承式管柱基础；

如管柱下端未达基岩，则柱的支承力将同时来自柱侧土的摩擦力和柱端土的阻力，称为摩擦式或支承及摩擦式管柱基础。

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。