高速铁路桥梁桩基础施工

高速铁路桥涵施工与维护高速铁路桥涵施工与维护Chap4 Chap4 桩基础施工桩基础施工20192019年年9 9月月2323日日桩基工程施工桩基工程施工学习要求：学习要求：熟悉桩基础组成及分类；熟悉桩基础组成及分类；了解预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生的原了解预制桩施工顺序确定、注意事项、质量事故产生的原因和预防措施因和预防措施；了解静力压桩特点和施工方法；了解静力压桩特点和施工方法；熟悉泥浆护壁成孔、人工挖空施工过程及工艺原理；熟悉泥浆护壁成孔、人工挖空施工过程及工艺原理；掌握水下砼灌注的施工方法与要点掌握水下砼灌注的施工方法与要点。熟悉常见质量事故的预防和处理，安全施工措施熟悉常见质量事故的预防和处理，安全施工措施；了解预制桩、灌注桩质量检验标准。了解预制桩、灌注桩质量检验标准。一、桥梁基础施工的重要性一、桥梁基础施工的重要性 二、桥梁基础的一般形式二、桥梁基础的一般形式 前言支承作用支承作用保持稳定保持稳定传递荷载传递荷载隐蔽工程隐蔽工程明挖基础明挖基础桩基础桩基础桩基础构造及设计挖孔灌注桩施工钻孔浇筑桩施工管柱基础施工水下混凝土浇筑施工承台施工一、桩基础构造及设计学习目标：学习目标：1 1、明确桩基础的结构类型及适用范围；、明确桩基础的结构类型及适用范围；2 2、掌握挖孔灌注桩基础、掌握挖孔灌注桩基础施工工艺流程施工工艺流程及注意事项；及注意事项；3 3、与前面所讲浅基础、与前面所讲浅基础对比对比学习。学习。地基与基础地基与基础 天然地基天然地基上的浅基础上的浅基础 人工地基上的浅基础人工地基上的浅基础 天然地基上的深基础：桩基础天然地基上的深基础：桩基础宜优先选用宜优先选用 浅基础浅基础 （a）砖基础 （b）毛石基础 （c）混凝土 （d）灰土基础独立基础独立基础建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用圆柱形和建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础，也称单独基础。多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础，也称单独基础。条形基础条形基础 条形基础条形基础条形基础是指基础条形基础是指基础长度远远大于宽度长度远远大于宽度的一种基础形式。按上部结构分为墙下条的一种基础形式。按上部结构分为墙下条形基础和柱下条形基础。基础的长度大于或等于形基础和柱下条形基础。基础的长度大于或等于1010倍基础的宽度。倍基础的宽度。柱下交梁基础柱下交梁基础交叉梁基础可视为交叉梁基础可视为双向的柱下条形基础双向的柱下条形基础，其每个方向的条形基础构造及计，其每个方向的条形基础构造及计算与柱下条形基础相同，只是柱传递的竖向算与柱下条形基础相同，只是柱传递的竖向荷载荷载由由两个方向的条形基础承两个方向的条形基础承担担，故需在两个方向上进行分配。，故需在两个方向上进行分配。筏板基础筏板基础筏板基础筏板基础：由底板、梁等整体组成。建筑物：由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大荷载较大，地基承载力较弱地基承载力较弱，常采用砼底板筏板，承受建筑物荷载，形成筏基，其常采用砼底板筏板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好整体性好，能很好地，能很好地抵抗地基不均匀沉降。抵抗地基不均匀沉降。箱形基础箱形基础箱形基础是由钢筋混凝土的箱形基础是由钢筋混凝土的底板底板、顶板顶板和和若干纵横墙若干纵横墙组成的，形成组成的，形成中空箱体中空箱体的整体结构，的整体结构，共同来承受上部结构的荷载。共同来承受上部结构的荷载。箱形基础箱形基础整体空间刚度大整体空间刚度大，对抵抗地基的，对抵抗地基的不均匀沉降不均匀沉降有利，一般适用于高层建筑或在软弱有利，一般适用于高层建筑或在软弱地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时，可用作地下室。地基上造的上部荷载较大的建筑物。当基础的中空部分尺寸较大时，可用作地下室。天然地基：天然土层，不对地基土做处理天然地基：天然土层，不对地基土做处理浅基础浅基础：（1 1）埋深小于）埋深小于5m5m的柱基或墙基的柱基或墙基 （2 2）埋深小于基础宽度的筏基、箱基）埋深小于基础宽度的筏基、箱基 人工地基：经过地基处理，加固上部土层，提高承载力人工地基：经过地基处理，加固上部土层，提高承载力（换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法）（换填法、预压法、强夯法、振冲法、砂石桩法）浅基础：浅基础：软土土深基础：桩基础深基础：桩基础新加坡发展银行新加坡发展银行,四墩四墩,每每墩直径墩直径7.3m将荷载传递到下部好土层将荷载传递到下部好土层,承载力高承载力高大直径大直径钻孔孔桩风化砂岩及粉砂岩化砂岩及粉砂岩部分部分风化及化及不不风化泥岩化泥岩桩基基础深基础深基础：桩基础桩基础 承载性质：承载性质：端承桩、摩擦桩 成桩方法：成桩方法：预制桩、灌注桩 基桩基桩承台承台STX造船码头星级宾馆基础工程造船码头星级宾馆基础工程工程概况：工程概况：STX商务有限公司技术交流中心1#、2#、3#馆，是长兴岛STX造船码头的星级宾馆。其中3#馆，建筑面积1.2万平方米。地下两层，层高分别为6.1m、2.1m；地上7层，一层6.6m，二层4.5m，标准层3.6m。柱网尺寸8m9m。地质条件：地质条件：3#馆座落在回填土上，最厚处达到10多米深，回填土刚刚填完，没进行处理；回填土以下是中风化和强风化石英砂岩夹页岩。工程要求：工程要求：1、选择桩型、选择桩型 2、确定成桩工艺、确定成桩工艺桩基础形式：桩基础形式：灌注桩灌注桩端承桩桩基础材料：桩基础材料：预应力砼预应力砼（钢、砼、预应力砼）桩基础断面：桩基础断面：管桩管桩预制桩预制桩承台桩身承重结构AAA-A1 1、按材料分：、按材料分：2 2、按桩的承载性状分：、按桩的承载性状分：3 3、按施工方法分：、按施工方法分：一、桩的分类一、桩的分类木桩木桩钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩预应力混凝土桩预应力混凝土桩钢桩钢桩摩擦桩摩擦桩端承端承桩（柱桩）桩（柱桩）沉入桩沉入桩就地灌筑桩就地灌筑桩锤击沉桩锤击沉桩射水沉桩射水沉桩振动沉桩振动沉桩静力沉桩静力沉桩钻孔埋置桩钻孔埋置桩沉管灌筑桩沉管灌筑桩钻孔灌筑桩钻孔灌筑桩挖孔灌筑桩挖孔灌筑桩一、桩基础构造及设计4 4、按桩轴方向分：、按桩轴方向分：5 5、按承台板底面所处位置分：、按承台板底面所处位置分：6 6、按桩的布置形式分：、按桩的布置形式分：一、桩的分类一、桩的分类竖直桩竖直桩斜桩斜桩高桩式桩基础高桩式桩基础低桩低桩式桩基础式桩基础单排桩单排桩多排桩多排桩一、桩基础构造及设计4 4、按基桩数量分：、按基桩数量分：一、桩的分类一、桩的分类单桩单桩群桩群桩一、桩基础构造及设计F 按桩身材料分按桩身材料分F 按承台位置高低分按承台位置高低分F 按功能分按功能分F 按桩轴方向分按桩轴方向分F 按成桩方法分按成桩方法分F 按成桩方法对土层影响分按成桩方法对土层影响分一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计1 1 按桩身材料分按桩身材料分钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩混混 凝凝 土土 桩桩预应力钢筋混凝土桩预应力钢筋混凝土桩钢钢 桩桩木木 桩桩一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计2 2 按承台位置高低分按承台位置高低分类型类型特点特点用途用途高承台桩高承台桩基础基础承台底面位于承台底面位于地面或局部冲地面或局部冲刷线以上刷线以上桥梁、码头、桥梁、码头、海洋工程海洋工程低承台桩低承台桩基础基础承台底面位于承台底面位于地面或局部冲地面或局部冲刷线以下刷线以下房建工程房建工程一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计高承台桩基高承台桩基一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计低承台桩基低承台桩基一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计3 3 按功能分按功能分抗轴向压力的桩抗轴向压力的桩抗侧向压力的桩抗侧向压力的桩抗抗 拔拔 桩桩摩擦桩摩擦桩端承桩端承桩端承摩擦桩端承摩擦桩港口、码头工程中的港口、码头工程中的板桩，基坑支护桩板桩，基坑支护桩抵抗作用于桩上的拉抵抗作用于桩上的拉拨荷载拨荷载一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计4 4 按桩轴方向分按桩轴方向分倾倾 斜斜 桩桩 竖竖 直直 桩桩水平外力或弯矩不大，桩水平外力或弯矩不大，桩不长或桩身直径较大时不长或桩身直径较大时水平外力较大且方向不变水平外力较大且方向不变时，可采用单向斜桩时，可采用单向斜桩水平外力较大且作用在两水平外力较大且作用在两个方向时，采用多向斜桩个方向时，采用多向斜桩注意：注意：先采用竖直桩，检算通不过时先采用竖直桩，检算通不过时 再改用倾斜桩再改用倾斜桩一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计5 5 按成桩的方法分按成桩的方法分预预 制制 桩桩灌灌 注注 桩桩锤锤 击击打打 入入 桩桩静静 压压震震 动动螺螺 旋旋 压压 入入 桩桩震震 入入 桩桩螺螺 旋旋 桩桩机械成孔机械成孔 人力挖掘人力挖掘 钻钻 孔孔 桩桩冲冲 孔孔 桩桩挖挖 孔孔 桩桩一、桩的分类一、桩的分类一、桩基础构造及设计二、桩基础构造二、桩基础构造一、桩基础构造及设计1 1、什么是承台？、什么是承台？2 2、承台的作用是什么？、承台的作用是什么？3 3、桩的平面布置形式有哪些类型？、桩的平面布置形式有哪些类型？4 4、摩擦桩和端承桩的区别是什么？、摩擦桩和端承桩的区别是什么？5 5、灌注桩与预制桩的区别是什么？、灌注桩与预制桩的区别是什么？6 6、挖孔浇筑桩和钻孔浇筑桩的区别是什么？、挖孔浇筑桩和钻孔浇筑桩的区别是什么？7 7、灌注桩与预制桩的优缺点是什么？、灌注桩与预制桩的优缺点是什么？桩按施工方法分为桩按施工方法分为预制桩预制桩和和灌注桩灌注桩v预制桩预制桩根据沉入土中的方法，可分根据沉入土中的方法，可分打入桩打入桩、水冲沉桩水冲沉桩、振动沉振动沉桩桩和和静力压桩静力压桩等；等；v灌注桩灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有成的桩。灌注桩按成孔方法不同，有钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩、挖孔挖孔灌注桩灌注桩、套管成孔灌注桩套管成孔灌注桩及及爆扩成孔灌注桩爆扩成孔灌注桩等。等。三、桩的施工方法三、桩的施工方法一、桩基础构造及设计一、一、钢筋混疑土筋混疑土预制制桩施工施工特点：特点：坚坚固固耐耐久久，不不受受地地下下水水或或潮潮湿湿环环境境影影响响，能能承承受受较较大大荷荷载载，施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。施工机械化程度高，进度快，能适应不同土层施工。适用条件：适用条件：深水、潮汐、岩石起伏大、无覆盖层或覆盖层很深的河床深水、潮汐、岩石起伏大、无覆盖层或覆盖层很深的河床截面形式：截面形式：钢筋混凝土预制桩施工前，应根据钢筋混凝土预制桩施工前，应根据施工图设计要求、桩的类型、施工图设计要求、桩的类型、成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料成孔过程对土的挤压情况、地质探测和试桩等资料，制定，制定施工方施工方案，案，其其主要内容包括主要内容包括：确定确定施工方法施工方法选择选择打桩机械打桩机械确定确定打桩顺序打桩顺序桩的桩的预制、运输预制、运输沉桩过程中沉桩过程中安全措施安全措施一、一、钢筋混疑土筋混疑土预制制桩施工施工1.1 施工准施工准备 场地平整场地平整及周边障碍物处理及周边障碍物处理 ；定桩位定桩位及埋设水准点及埋设水准点 ：依据施工图设计要求，把桩基依据施工图设计要求，把桩基定位轴线桩定位轴线桩的位置在施工的位置在施工现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近现场准确地测定出来，并作出明显的标志。在打桩现场附近设置设置2 24 4个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的个水准点，用以抄平场地和作为检查桩入土深度的依据。桩基轴线的依据。桩基轴线的定位点定位点及及水准点水准点，应设置在不受打桩影响，应设置在不受打桩影响的地方；的地方；桩帽、垫衬和送桩设备机具桩帽、垫衬和送桩设备机具准备；准备；1.2 桩的制作、运的制作、运输、堆放、堆放 预制桩的施工顺序是什么？预制桩的施工顺序是什