高速铁路桥梁桩基础施工3

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20182018年年1010月月1212日日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目录一、承台的作用一、承台的作用二、承台分类二、承台分类三、三、施工方法及工艺施工方法及工艺四、沉降观测四、沉降观测一、承台的作用承承台台指指的的是是为为承承受受、分分布布由由墩墩身身传传递递的的荷荷载载，在在基基桩桩顶顶部部设设置置的的联联结结各各桩桩顶顶的的钢钢筋筋混混凝凝土土平平台台，也也是是基基础础工程；工程；一一般般采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构，起起承承上上传传下下的的作作用用，把把墩身荷载传到基桩上；墩身荷载传到基桩上；各各种种承承台台的的设设计计中中都都应应对对承承台台做做桩桩顶顶局局部部压压应应力力验验算，承台抗弯及算，承台抗弯及抗剪切强度抗剪切强度验算。验算。二、承台分类现实施工中常见的承台分为：现实施工中常见的承台分为：旱地承台旱地承台和和水中承台水中承台两种。两种。旱地承台又分旱地承台又分浅基坑承台浅基坑承台和和深基坑承台深基坑承台。施工准备施工准备测量放线测量放线基坑开挖基坑开挖凿除桩头凿除桩头垫层浇筑垫层浇筑钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋加工钢筋加工绑扎垫块绑扎垫块模板支护模板支护模板加工及试拼模板加工及试拼模板加固支撑模板加固支撑墩身钢筋预埋墩身钢筋预埋混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土养护混凝土养护基坑回填基坑回填三、施工工艺流程图三、施工方法及工艺 3.1测量放线 根据根据导线控制点导线控制点测出承台中心及四周边线，用白测出承台中心及四周边线，用白灰作标记，同时测出灰作标记，同时测出承台底承台底与与原地面原地面的高差，确定的高差，确定开开挖深度挖深度及及放坡后开挖线放坡后开挖线。控制桩控制桩应打在承台开挖边线应打在承台开挖边线100cm100cm处四个角上，处四个角上，并标明并标明高程高程（同时注明开挖深度）及距承台（同时注明开挖深度）及距承台开挖边线开挖边线位置。位置。控制桩打设深度不小于控制桩打设深度不小于25cm25cm（根据现场地基情况（根据现场地基情况定）。定）。基基坑坑采采用用挖挖掘掘机机开开挖挖、人人工工配配合合施施工工，基基坑坑开开挖挖前前做做好好临临时时防防、排排水水措措施施，在在基基底底开开挖挖至至设设计计标标高高30cm30cm左左右右时时，停停止止机机械械开开挖挖，改改为为人人工工进进行行，以以保保证证基基底底不不被被扰扰动动，挖挖机机开开挖挖应应采采取取四四周周拉拉槽槽开开挖挖，不不得得碰碰撞损坏桩基钢筋。撞损坏桩基钢筋。基基坑坑深深度度在在5m5m之之内内的的边边坡坡,土土质质基基坑坑按按照照1 1：1 1放放坡坡，石石质质边边坡坡采采取取1 1：0.750.75放放坡坡；对对于于土土质质较较好好的的地地区区，可可在开挖完成后直接浇筑混凝土。在开挖完成后直接浇筑混凝土。三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖 大大于于5m5m的的深深基基坑坑需需要要编编制制专专项项方方案案，由由专专家家组组进行评审，完成后再进行施工。进行评审，完成后再进行施工。开开挖挖深深度度小小于于5m5m的的基基坑坑，石石质质边边坡坡按按照照1:0.751:0.75放放坡，土质边坡按照坡，土质边坡按照1:11:1放坡。放坡。采采用用的的支支护护方方式式有有普普通通钢钢板板桩桩、钻钻孔孔桩桩防防护护、高高压压旋旋喷喷桩桩、槽槽钢钢钢钢板板桩桩等等，如如承承载载力力不不足足，还还需需设设置置横向支撑。横向支撑。三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖基坑开挖基坑开挖三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖 深基坑拉森钢板桩支护 钢板桩钢板桩支护支护具有具有施工施工简单，工期缩短简单，工期缩短、对于建设任务而言，、对于建设任务而言，能能降低对空间的要求降低对空间的要求、使用钢板桩可以不受天气条件的制约、使用钢板桩可以不受天气条件的制约、保证其适应性，互换性良好，并且可以重复使用保证其适应性，互换性良好，并且可以重复使用等特点。等特点。三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖 设置横向支撑角撑（当承载力不能满足要求时，增加横撑）三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖水水中中基基坑坑的的防防护护方方式式有有沙沙袋袋围围堰堰、钢钢板板桩桩防防护护、单层护壁防护、双层护壁防护单层护壁防护、双层护壁防护等。等。如如果果承承载载力力不不够够，还还需需设设置置支支撑撑，常常见见的的有有钢钢管支撑管支撑，圈梁圈梁等。等。三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖 水中钢板桩 使用钢板桩可以不受天气条件的制约、可以回收重复利用，节约资金。三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖 带有支撑的支护结构三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖钢套箱（沉箱）围堰钢套箱（沉箱）围堰钢钢套箱顾名思义是套在永久结构外面的临时结构，起到套箱顾名思义是套在永久结构外面的临时结构，起到围堰作用围堰作用。尤其尤其适合于适合于大河流中的深水基础大河流中的深水基础，能承受较大的，能承受较大的水压。水压。特别是特别是在一些在一些施工条件困难施工条件困难或受水文、地形、地质条件或受水文、地形、地质条件限制而无法采用钢板桩、筑岛围堰等围护结构的条件下，限制而无法采用钢板桩、筑岛围堰等围护结构的条件下，钢套箱更显示出了其优越性钢套箱更显示出了其优越性。三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖常用常用的钢套箱分的钢套箱分单壁单壁和和双壁双壁两种两种:由于由于单壁钢套箱刚度差，一般深水基础单壁钢套箱刚度差，一般深水基础较少采用较少采用，实，实际工程中大部分情况下采用际工程中大部分情况下采用双壁钢套箱双壁钢套箱。钢钢套箱围堰是一种套箱围堰是一种无底结构无底结构，下沉后底部着床或嵌入，下沉后底部着床或嵌入河床，然后用水下混凝土封底，排水后形成围堰河床，然后用水下混凝土封底，排水后形成围堰。三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖钢套箱三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖 基坑开挖完成后，测量在基坑开挖完成后，测量在桩基露出部分桩基露出部分放出承台底放出承台底高程，现场施工人员根据此高程进行高程，现场施工人员根据此高程进行破桩破桩，桩头破除部，桩头破除部分应高于此高程分应高于此高程10cm10cm（深入承台）。（深入承台）。桩顶凿除共分为桩顶凿除共分为7 7步骤步骤。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头第一步：在桩顶位置设置1015cm的切割线，图中红色带状区域（宽度为1015cm）。第二步：人工凿开缺口，深度致钢筋。便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头第三步：风镐剥离缺口上侧钢筋外保护层。第四步：钢筋向外侧微弯，便于施工。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头第五步，加钻顶断，钻头水平或稍向上，位置在桩顶线以上1015CM。第六步：将桩头破除混凝土提出，然后用人工凿除并清顶，保证不破坏保护层，并至桩头微凸。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头第七步：清洗后的桩顶效果图。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头注意事项：注意事项：1 1）剥离钢筋施工过程中应注意）剥离钢筋施工过程中应注意防止设备伤到主防止设备伤到主筋筋，严禁利用风镐钻击主筋进行钢筋剥离。，严禁利用风镐钻击主筋进行钢筋剥离。2 2）破桩截面要比设计桩顶高程高出）破桩截面要比设计桩顶高程高出2cm2cm。3 3）严禁破坏严禁破坏桩截面线以下的桩头钢筋保护层。桩截面线以下的桩头钢筋保护层。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头垫层浇筑需要考虑下部工序施工措施；模板是采用垫层浇筑需要考虑下部工序施工措施；模板是采用底托侧膜底托侧膜还是还是侧模板包底侧模板包底的措施施工，常规是底托侧膜的措施施工，常规是底托侧膜板的工艺。板的工艺。1 1）如果基坑底部为）如果基坑底部为岩石层岩石层，则只需要找平即可，不，则只需要找平即可，不需要浇筑垫层。需要浇筑垫层。2 2）如果基坑底部为）如果基坑底部为泥层、有水、淤泥泥层、有水、淤泥等不利于下一等不利于下一步施工的情况，则需浇筑一层步施工的情况，则需浇筑一层3 3 5cm5cm厚厚C15C15混凝土垫层。混凝土垫层。三、施工方法及工艺 3.5垫层浇筑底托侧模板垫层浇筑底托侧模板垫层浇筑三、施工方法及工艺 3.5垫层浇筑基基坑坑底底部部找找平平三、施工方法及工艺 3.5垫层浇筑 铁路规范中要求：铁路规范中要求：桩基长度小于桩基长度小于40m40m的，采用的，采用小应变检测法小应变检测法；桩基长度大于（含）桩基长度大于（含）40m40m的，采用的，采用(预埋声测管）预埋声测管）超声波检测法超声波检测法。1 1）凿除桩顶浮浆或松动破损部分，并露出坚硬）凿除桩顶浮浆或松动破损部分，并露出坚硬的混凝土表面；的混凝土表面；2 2）检测点打磨面应）检测点打磨面应平顺光洁密实平顺光洁密实，无空洞、夹，无空洞、夹泥、断裂、蜂窝、气泡等现象；泥、断裂、蜂窝、气泡等现象；3 3）桩身混凝土强度达到设计强度的）桩身混凝土强度达到设计强度的70%70%。三、施工方法及工艺 3.6桩基检测小小应应变变检检测测点点打打磨磨三、施工方法及工艺 3.6桩基检测小应变小应变的理论基础是的理论基础是一维应力波理论一维应力波理论，即采用，即采用小锤冲击桩顶小锤冲击桩顶，通过粘，通过粘结在桩顶的结在桩顶的传感器传感器接受来自桩内接受来自桩内应力波信号应力波信号，采用，采用应力波理论应力波理论来研究来研究桩土体的桩土体的动态响应动态响应，反演分析实测速度信号，获得桩的完整性。，反演分析实测速度信号，获得桩的完整性。小小应应变变桩桩基基检检测测三、施工方法及工艺 3.6桩基检测小小应应变变桩桩基基检检测测三、施工方法及工艺 3.6桩基检测从事钢筋加工和焊从事钢筋加工和焊(连连)接的操作人员必须经考试合格接的操作人员必须经考试合格,持证上岗持证上岗。钢筋正式焊钢筋正式焊(连连)接前接前,进行现场条件下的进行现场条件下的焊焊(连连)接性能检验接性能检验,合格后方能合格后方能正式生产。正式生产。钢筋在运输和贮存过程中应上盖下垫钢筋在运输和贮存过程中应上盖下垫,防止锈蚀、污染和变形防止锈蚀、污染和变形。钢筋加工设置专用加工场钢筋加工设置专用加工场,并按牌号、炉罐号、规格和检验状态分别并按牌号、炉罐号、规格和检验状态分别标识标识存放存放。电弧焊有电弧焊有防风、雪及保温防风、雪及保温措施。措施。焊接后接头焊接后接头严禁立即接触冰雪严禁立即接触冰雪。钢筋弯曲成型时钢筋弯曲成型时,按设计弯曲角度一次弯曲成型按设计弯曲角度一次弯曲成型,不得反复弯折不得反复弯折。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.1一般规定浇筑混凝土前浇筑混凝土前,对钢筋进行下列检査对钢筋进行下列检査:1 1）钢筋的）钢筋的品种、规格、数量、位置和间距品种、规格、数量、位置和间距等；等；2 2）钢筋的连接方式、接头位置、接头数量和接头面积百分率等；）钢筋的连接方式、接头位置、接头数量和接头面积百分率等；3 3）钢筋）钢筋保护层厚度保护层厚度,垫块品种、规格、数量等；垫块品种、规格、数量等；4 4）预埋件的品种、规格、位置和数量等）预埋件的品种、规格、位置和数量等。钢筋钢筋下垫上铺详见下垫上铺详见下图下图三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.1一般规定 钢筋钢筋进场时进场时,必须对其质量指标进行全面检査必须对其质量指标进行全面检査,按批检査其直径、按批检査其直径、每延米重量并抽取试件做每延米重量并抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验验,其质量应符合设计要求和国家现行标准其质量应符合设计要求和国家现行标准 钢筋混凝土用钢钢筋混凝土用钢(GB1499)(GB1499)等的规定。等的规定。检验检验数量数量:以同牌号、同炉罐号、同规格的钢筋以同牌号、同炉罐号、同规格的钢筋,每每60t60t为一批为一批,不是不是60t60t也也按按一一批批，抽检次数的，抽检次数的10%10%进行见证检验进行见证检验,但至少一次