高速铁路桥梁桩基础施工2

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复习桩基础按照承载性质、施工方法可以分为哪几类？桩基础按照承载性质、施工方法可以分为哪几类？钻孔灌注桩中的泥浆作用是什么？钻孔灌注桩中的泥浆作用是什么？两种不同的循环排渣的方式有什么区别？两种不同的循环排渣的方式有什么区别？桩基础中什么时候需要用到水下混凝土施工？水下桩基础中什么时候需要用到水下混凝土施工？水下混凝土施工工艺流程？混凝土施工工艺流程？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、施工方法及施工方法及工艺工艺一、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；起工程；起承上传下承上传下的作用，把墩身荷载传到基桩上。的作用，把墩身荷载传到基桩上。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安装模板安装模板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、施工工艺流程图集水井排水集水井排水基坑防护基坑防护三、施工方法及工艺 3.1测量放线1 1、开挖边线（放坡）、开挖边线（放坡）2 2、开挖深度、开挖深度3 3、控制桩、控制桩三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖 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，在在基基底底开开挖挖至至设设计计标标高高30cm30cm左左右时右时，停止机械开挖，改为，停止机械开挖，改为人工开挖人工开挖。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，由由专家组进行评审，完成后再进行施工。专家组进行评审，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放坡，土质边坡按照放坡，土质边坡按照1:11:1放坡。放坡。三、施工方法及工艺 3.2旱地基坑开挖1 1、基坑土质较好地区，直接放坡开挖、基坑土质较好地区，直接放坡开挖2 2、地下水较丰富、地质条件差的地段，采用边开挖、地下水较丰富、地质条件差的地段，采用边开挖边支护形式开挖边支护形式开挖三、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水中基坑开挖三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖水中钢板桩三、施工方法及工艺 3.3水中基坑开挖三、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水中基坑开挖三、施工方法及工艺单壁钢套箱单壁钢套箱双壁钢套箱双壁钢套箱 3.3水中基坑开挖刚度？适用情况？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。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，严禁利用风镐风镐钻击主筋进行钢筋剥离。钻击主筋进行钢筋剥离。2 2）破桩截面破桩截面要比设计桩顶高程要比设计桩顶高程高出高出2cm2cm。3 3）严禁破坏桩）严禁破坏桩截面线以下截面线以下的桩头钢筋保护层。的桩头钢筋保护层。三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头三、施工方法及工艺 3.4凿除桩头破桩机工作步骤破桩机工作步骤1.1.直接将截桩机联接于工作平台直接将截桩机联接于工作平台2.2.将截桩机移动至工作桩头截桩处将截桩机移动至工作桩头截桩处3.3.调整截桩机高度至合适截桩位置，调整截桩机高度至合适截桩位置，夹住需要截断的桩面夹住需要截断的桩面4.4.调节挖掘机的系统压力，加压，直调节挖掘机的系统压力，加压，直至混凝土桩身在强压下断裂至混凝土桩身在强压下断裂5.5.利用平台提升力将混凝土块提升利用平台提升力将混凝土块提升6.6.将碎桩块移至指定位置将碎桩块移至指定位置 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。三、施工方法及工艺 3.5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 3.5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 3.5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 3.5桩基检测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 3.6垫层浇筑作用？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 3.6垫层浇筑基基坑坑底底部部找找平平三、施工方法及工艺 3.6垫层浇筑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。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.1一般规定 钢筋进场时钢筋进场时,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、每按批检査其直径、每延米重量并抽取试件做延米重量并抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质其质量应符合设计要求和国家现行标准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 等的规定。等的规定。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.1一般规定三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接机械连接三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接 套筒挤压连接套筒挤压连接：通过：通过挤压力挤压力使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密使连接件钢套筒塑性变形与带肋钢筋紧密咬合咬合形成的接头。形成的接头。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接 锥螺纹连接接头锥螺纹连接接头：通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。：通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥形螺纹咬合形成的接头。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接直螺纹连接接头直螺纹连接接头：接头质量稳定可靠，连接强度高，可与套筒挤压连接接头相媲美，而：接头质量稳定可靠，连接强度高，可与套筒挤压连接接头相媲美，而且又具有锥螺纹接头施工方便、速度快的特点，因此直螺纹连接技术的出现给钢筋连接且又具有锥螺纹接头施工方便、速度快的特点，因此直螺纹连接技术的出现给钢筋连接技术带来了质的飞跃。技术带来了质的飞跃。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接焊接电弧焊电弧焊：是指以电弧作为热源，利用空气放：是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的。能和机械能，从而达到连接金属的目的。三、施工方法及工艺 3.7钢筋 3.7.2钢筋连接绑扎1 1）平面位置放样：）平面位置放样：在基坑底标出每根底层主筋的在基坑底标出每根底层主筋的平面位置平面位置，准确安放，准确安放钢筋。并按设计要求钢筋。并按设计要求与桩头钢筋的连接与桩头钢筋的连接。钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度钢筋绑扎应在垫层砼达到设计强度75%75%后进行后进行，在，在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线，并用油漆标出每根钢筋的纵横向平面位置。筋的纵横向平面位置。三、施工方法及工艺 3.8钢筋安装2 2）钢筋绑扎）钢筋绑扎在在绑绑扎扎承承台台顶顶网网钢钢筋筋时时，同同时时安安装装墩墩身身的的竖竖向向护护面面钢钢筋筋，预埋件，预埋件，经复核无误后进行混凝土的浇筑经复核无误后进行混凝土的浇筑。钢钢筋筋主主筋筋与与模模板板间间，用用与与承承台台混混凝凝土土同同标标号号砼砼垫垫块块支支垫垫，每平米，每平米4 4个。个。三、施工方法及工艺 3.8钢筋安装3 3）垫块）垫块 混混凝凝土土垫垫块块又又叫叫钢钢筋筋保保护护层层垫垫块块，是是在在混混凝凝土土结结构构里，放在钢筋和模板里，放在钢筋和模板之间之间。作用：作用：固定固定钢筋位置钢筋位置，防止防止钢筋外露而被钢筋外露而被腐蚀。腐蚀。三、施工方法及工艺 3.8钢筋安装3 3）垫块）垫块 垫垫块分为块分为承台底部垫块承台底部垫块和和侧面垫块侧面垫块两种两种：底部底部垫块采用浇筑成型的同标号垫块采用浇筑成型的同标号15*15cm15*15cm方墩方墩（一般底部保护层（一般底部保护层15cm15cm）；侧面侧面采用市场上的同标号混凝土垫块，垫块至少采用市场上的同标号混凝土垫块，垫块至