课件-4(桥梁基础施工)

§43 桩与管柱基础施工桩基础适用范围地基浅层土质较差，持力土层埋藏较深。,§43 桩与管柱基础施工 桩基础分类：1.按照材料分类：木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢桩2. 按照施工工艺分类：1）沉桩（预制桩）：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩2）就地灌注混凝土桩基础：钻（挖）孔灌注桩3）管柱基础,一、沉入桩基础类型：钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩截面形式：实心方桩、空心管柱（离心成型）技术参数：表421制作要求： （1）主筋接头采用对焊接头；（2）螺旋筋或箍筋与主筋焊接或帮扎牢固；（3）预应力筋先对焊，后冷拉；（4）法兰盘应与钢筋焊接；（5）混凝土由桩顶向桩尖连续浇注，不得中断。质量标准： （1）表面平整无蜂窝，麻面深度不得超过15mm；（2）桩棱角碰损深度10mm，总长度小于50mm；（3）桩身钢筋不得外露；（4）预应力混凝土桩不得有裂缝，钢筋混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm，长度不得超过边长2倍（圆形为直径的2倍）,（一）锤击沉桩1、适用范围：中密砂类土、粘性土，桩径小于0.6m，入土深度40m左右。2、沉桩设备：桩锤、桩架、动力装置。3、主要参数锤重与桩重的比值： 表427桩锤的冲击能：E250P （P设计荷载）适用系数：K=（Q+q)/E（K的取值：双动气锤5.0；单动气锤3.5；垫锤2.0。）,4、施工要点（1）打桩前设备检查；（2）桩锤、桩帽与桩桩中轴线垂直；（3）严格控制桩锤的动能；（4）沉入度控制；（5）打桩过程防止产生倾斜、位移；（6）出现严重回弹现象，桩身开裂、变形，地面严重隆起时应停止打桩查明原因；（7）沉桩过程严格控制桩位和垂直度（倾斜度）。,5、锤击沉桩停锤标准（1）桩尖为硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩层时，桩尖大入该层，贯入度达到控制贯入度；（2）当贯入度达到设计控制贯入度，而桩尖未达到设计标高时，应继续锤击0.1m，无异常变化时可停止锤击。（3）设计桩尖为一般粘性土或其他松软土层时，以标高控制为主，贯入度校核。当桩尖达到设计标高，而贯入度仍较大时，继续锤击至控制贯入度；（4）同一桩基础，各桩贯入度大致接近，沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。,（二）射水沉桩1、适用范围：砂夹软石层或坚硬土层：射水为主，锤击或振动为辅。亚粘土或粘土层：锤击或振动为主，射水为辅，适当控制射水时间和水量。湿陷性黄土：不宜采用射水沉桩。不论采取何种射水施工方法，在沉入最后阶段至设计标高11.5m时，停止射水，锤击或振动至设计标高。预制钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩，采用射水配合沉桩时，宜采用低落距锤击，避免射水后桩尖支承力不足，桩身产生超过允许的拉应力。,2、射水设备水泵、水源、输水管路、射水管。3、施工要点（1）吊装基桩时防止输水管路短裂和脱落；（2）开始采用较小水压依靠自重下沉；（3）桩身下沉稳定后，逐步加大水压和锤的冲击动能；（4）沉桩至设计标高一定距离（2米以上）停止射水，拔出水管，锤击或振动至设计标高。,（三）振动沉桩1、适用范围：砂质土、硬塑及软塑的粘性土；中密及较松散的碎、卵石类土。对软塑类粘土及饱和砂质土，当基桩入土深度小于15m时，可只采用振动沉桩机。2、施工要点（1）振动沉桩机、机座、桩帽连接可靠；（2）沉桩与桩中心线一致；（3）沉桩作业一次完成，不可中途停顿，以免土层的摩阻力恢复，增加下沉难度；（4）停振标准：以桩尖标高控制为主，最终贯入度或承载力作为校核。,（四）静力压桩1、适用范围高压缩性粘性土或砂性较轻的亚粘土层。2、控制要点（1）设计承载力大于压桩阻力40；（2）压桩连续作业，减少停顿次数和时间；（3）桩尖接近设计标高时严格控制压进速度；（4）发现初压时桩尖产生过大的走位、倾斜或沉桩过程桩身倾斜或下沉速度过快以及压桩阻力剧增或压桩设备倾斜等情况时，应暂停施工，分析原因处理。,（五）水中沉桩1、先筑岛围堰后沉基桩法2、先沉基桩后筑围堰法3、吊箱围堰修筑水中桩基法,沉桩允许偏差：1、倾斜率：竖直桩1；倾斜桩0.15th。2、承台平面位置：边桩0.25d；中间桩0.50d并且不大于250mm。3、帽梁低排架：纵轴50mm，横轴40mm。4、承台边缘至桩间净距：0.25（0.50） mm。,二、就地灌注混凝土桩基础钻孔灌注桩最早始于20世纪50年代，河南人工推钻，发展到目前冲抓钻、冲击钻、循环钻、潜水钻、齿轮钻、旋挖钻等多种钻孔方式；钻孔直径达3.0米，深度达100多米。,钻孔灌注桩施工工艺1、埋设护筒2、制备泥浆 3、成孔4、清孔及成孔质量检测5、吊放钢筋骨架6、灌注水下混凝土,1、埋设护筒护筒作用：保护孔口防止孔壁坍塌；固定桩位作为钻孔导向；隔离地表、地下水。护筒材料：钢护筒、钢筋混凝土护筒、木护筒等。,2、泥浆制备泥浆作用：悬浮钻渣；泥浆护壁；增大孔内静水压力；隔断孔内外水流通道，防止塌孔。泥浆指标：相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度,3、成孔成孔方法： （1）沉管成孔 （2）钻孔成孔：正循环、反循环、潜水钻、冲抓钻、冲击钻、齿轮钻、旋挖钻等 （3）人工挖孔,4、清孔及成孔质量检测：1）清孔清孔目的：减小孔底沉淀层厚度，保证地基承载力。清孔方法：掏渣清孔，换浆清孔，抽浆清孔，喷射清孔，砂浆指环钻渣清孔等。,2）成孔检测检测项目孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度、泥浆相对密度、孔底沉淀层厚度等。,成孔检测指标,常见质量事故：坍孔、钻孔偏斜、扩孔与缩孔、钻孔漏浆、吊钻落物、糊钻；梅花孔、卡钻、钻杆折断等。钻孔事故处理：（1）坍孔：一般采用回填重钻；当深度不深时可以深下护筒，夯实四周处理。（2）孔位偏斜：反复扫孔；严重时，回填重钻。（3）扩孔：护壁不及时，对承载力无影响；缩孔：钻头磨损、膨胀土，,（4）钻孔漏浆：护筒四周重新回填，增加埋置深度，加大泥浆稠度等措施。（5）梅花钻：钻锥转向失灵、泥浆太稠、旋转阻力太大来不及旋转形成。（6）糊钻、埋钻：粘性土稠度太大易造成糊钻，降低泥浆稠。；砂性土塌孔易埋钻，吸泥机吸出泥砂后提锥。（7）卡钻：冲击钻钻头卡在岩体内，可采用小型冲击锥冲击后提钻。（8）吊钻落物：打捞,5、吊放钢筋骨架,6、灌注水下混凝土直升导管法水下封底混凝土和水下浇注混凝土两种方式。水下封底混凝土起到封闭渗水的作用，不作为混凝土的一部分；水下浇注混凝土为结构实体。,（ 1）水下封底混凝土厚度保证封底混凝土重量、混凝土与套箱壁粘结力的合力与水的浮力保持平衡。xFc+Ux= W（h+x）F x=h/ cx：封底混凝土的最小厚度（m)h：抽水深度（m）rc：混凝土容重（KN/m3),（2）水下浇注混凝土小体积混凝土采用单导管浇注；大体积混凝土采用多根导管同时浇注，或分层分段浇注。按照先低后高、先周围后中间的次序并保持相同标高，以保证混凝土充满基底全部范围。,导管法浇注水下混凝土注意事项：（1）导管使用前进行试拼并进行水密性试验，防止渗水。（2）混凝土具有良好的流动性，按照水下混凝土配比进行设计。（3）浇注连续性，保证导管正常埋置深度0.5米。（4）混凝土流动半径选择：流动半径在34米（5）水下浇注混凝土基础注意预留锚固钢筋。,桩基质量要求：（1）强度不小于设计值。（2）桩身完整性检测：要求桩身混凝土无断层、夹层、混凝土无严重离析、严重缩径等缺陷。（3）桩头质量与预埋钢筋设置质量。,桩基检测方法：钻芯法：3 5且不少于2根无破损检测：反射波法、机械阻抗法、超声检测法等。,水中钻孔灌注桩基础施工,采用钢板桩围堰、双壁钢围堰或者钢套箱辅助施工，不仅能起到深水基础工程的围水与施工平台作用，而且可以参加部分结构受力，增加了深水基础工程结构整体性。,三、管柱基础适用情况：水文地质复杂，水深岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚时采用。我国使用情况：武汉长江大桥、南京长江大桥等，深度达70m，直径5.8m。国外日本应用最广，直径达10.0m。,管柱基础组成：承台、多柱式柱身、嵌岩桩基。管柱组成：管柱体、连接法兰盘、管靴。柱体类型：钢筋混凝土、预应力混凝土、钢管柱钢筋混凝土管柱：使用于入土深度不大于25m；预应力混凝土管柱入土深度大于25m，但制造工艺复杂.,管柱下沉方法：根据覆盖土层和深度选择施工方法。（1）振动沉桩机振动下沉（2）振动于管内挖土下沉（3）振动配合吸泥机下沉（4）振动配合射水、射风、吸泥下沉 施工顺序：管柱制作下沉钻岩清孔安放钢筋骨架 填充水下混凝土。,管柱施工质量控制：（1）钢筋骨架埋设符合设计要求；（2）导管法浇注混凝土。连续施工，防止坍孔、串孔；填充混凝土强度比管柱体混凝土高20；保证钻孔混凝土与孔底岩体粘结良好，浇注前应采用高压射水、射风或其他方法冲起残留物，在沉淀物未沉淀前浇注；导管埋置深度大于1.0m。质量标准：（1）混凝土强度符合设计要求；（2）选取10 进行钻探检查，检查深度大于孔深0.5m；（3）混凝土与岩层间无残留物，且粘结良好；（4）混凝土取芯芯样外观良好，取芯率大于90 。,§44 沉井基础施工特点：整体性强、稳定性好、刚度大，承载力高；本身既是基础又是施工过程挡土、防水围堰结构物；施工设备简单、施工方便。,适用情况表层地基承载力不足，地下深处有较好的持力层，或山区河流冲刷大，或河中有较大卵石不宜桩基础施工，或岩层表面较平坦，覆盖层不厚，但水深较深时采用。最大沉井基础：64×75m，深度70m。我国江阴大桥，沉井64×75m ，深度58m。,施工方法：筑岛沉井浮运沉井泥浆润滑套沉井空气幕沉井射水吸泥沉井,一、筑岛沉井施工1、底节沉井的预制场地平整夯实、铺设垫木、立模板和支撑、帮扎混凝土、浇注混凝土。,2、抽出垫木，开挖下沉。抽垫原则：以固定垫木为中心，由远到近，先短边后长边，最后撤四根固定垫木。防止不均匀下沉造成刃脚或井壁混凝土开裂。抽垫顺序：先拆内模拆外模拆隔墙下支撑和底模拆隔墙下垫木拆井壁下垫木。抽垫应分区、依次、对称、同步进行，抽垫后立即用砂或碎石分层回填。,3、沉井接高轴线重合、外壁竖直平滑、混凝土接风好。4、沉井下沉方式排水挖土下沉：不发生流砂采用。不排水挖土下沉：采用抓泥、吸泥、射水等交替作业开挖。,二、浮运沉井注意浮运过程的稳定性。三、泥浆润滑套沉井四、空气幕沉井,五、沉井质量标准（1）沉井刃脚底面标高符合设计要求；（2）底面与顶面在纵横轴方向偏差不大于沉井高度1/50；（3）沉井的最大倾斜度为1/50沉井高度；（4）沉井平面扭转允许偏差：就地制作1°，浮运沉井2°,六、重力式深水基础陆地上先预制好基础结构，然后在深水中设置，适用水深、潮急、航运频繁场合。首先要形成基地台面浮式沉井下沉或浮吊吊装在深水中安置预制件（沉井、钟形）,第五节 地下连续墙基础施工,一、分类与特征分类按槽孔形式：壁板式、桩排式、组合式按墙体材料：RC、素砼、塑性砼、黏土按挖槽方式：抓斗、冲击钻和回转钻,第五节 地下连续墙基础施工,一、分类与特征特征刚度大、强度高；不扰动围岩，基础与地基密着性好，承载力大；占空间小；震动小，噪声低，无模板，造价低；适用范围广，可机械化，效率高,二、施工流程修筑导墙 成槽 泥浆护壁槽段连接,§46 组合式基础 双钢壁围堰加灌注桩基础、浮运沉井加管柱基础、地下连续墙箱形基础。,作业,1.简述钻孔灌注桩基础的施工工艺。 2.简述护筒的作用。 3.简述清孔的目的于方法。,