橋梁基礎(chǔ)施工

簡(jiǎn)述橋梁基礎(chǔ)施工延吉大橋：孫少帥

之樁基礎(chǔ)工程主要內(nèi)容第一章進(jìn)場(chǎng)設(shè)備簡(jiǎn)介第二章樁基礎(chǔ)的介紹和設(shè)計(jì)第三章樁基礎(chǔ)的施工第四章樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)第一章進(jìn)場(chǎng)設(shè)備簡(jiǎn)介

機(jī)械設(shè)備技術(shù)設(shè)備第二章樁基礎(chǔ)的介紹和設(shè)計(jì)

樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)：（1）承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻。（2）在深水河道中施工要比其他基礎(chǔ)形式簡(jiǎn)便。（3）與其他深基礎(chǔ)形式相比耗用材料少。（4）具有較好的適應(yīng)性。樁基礎(chǔ)的使用條件（1）荷載較大，地基上部土層較軟，適宜的地基持力層位置較深，采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)。（2）河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不宜計(jì)算正確，如采用淺基礎(chǔ)施工困難或不能保證基礎(chǔ)安全時(shí)。（3）當(dāng)?shù)鼗?jì)算沉降過(guò)大或結(jié)構(gòu)物不均勻沉降敏感時(shí)，采用樁基礎(chǔ)穿過(guò)松軟（高壓縮性）土層，將荷載傳到較堅(jiān)實(shí)（地壓縮性）土層，減少結(jié)構(gòu)物沉降并使沉降較均勻。（4）當(dāng)施工水位或地下水位較高時(shí)，采用樁基礎(chǔ)可以減少施工困難。（5）在地震區(qū)可液化地基中，采用樁基礎(chǔ)穿越可液化土層，可消除或減輕地震對(duì)結(jié)構(gòu)物的危害，增加結(jié)構(gòu)物的抗震能力。樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)延吉大橋工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要是碎石土砂礫層和泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，采用的施工方法為沖擊鉆孔和灌注樁施工。優(yōu)點(diǎn)：沖擊鉆孔適用于含有漂石、大塊石的土層及巖層，也能適用于其他土層。成孔深度一般不宜超過(guò)50m。鉆孔灌注樁的施工設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。它適用于各種黏性土、砂性土及碎、卵石類土和巖層。混凝土：采用標(biāo)號(hào)為40號(hào)設(shè)計(jì)直徑：樁身直徑為1.5m、1.2m、1.0m。主要施工方法簡(jiǎn)介根據(jù)地形特點(diǎn)、地質(zhì)水文資料等綜合考慮，樁身采取鉆孔灌注樁的施工方法（視頻）。鉆孔灌注樁主要施工工藝流程如下圖：

合格施工平臺(tái)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整(含平臺(tái)搭設(shè))測(cè)量放線安裝定位支架埋設(shè)鋼護(hù)筒鉆機(jī)定位鉆進(jìn)檢查上下中心線檢查上下中心線孔徑與泥漿檢測(cè)鋼護(hù)筒準(zhǔn)備終孔檢查不合格第一次清孔下鋼筋籠第二次清孔檢查驗(yàn)收不合格鋼筋籠加工制作吊裝導(dǎo)管合格導(dǎo)管預(yù)拼水密度灌注水下混凝土制作混凝土試件原材料檢驗(yàn)、混凝土拌制運(yùn)輸質(zhì)量檢測(cè)結(jié)束

樁基礎(chǔ)的施工—準(zhǔn)備工作1.準(zhǔn)備場(chǎng)地2.埋置護(hù)筒3.制備泥漿4.鋼筋籠制作5.安裝鉆機(jī)或鉆架準(zhǔn)備場(chǎng)地施工前應(yīng)將場(chǎng)地平整好，以便安裝鉆架進(jìn)行鉆孔。（1）當(dāng)墩臺(tái)位于無(wú)水岸灘時(shí)鉆架位置處應(yīng)整平夯實(shí)，清除雜物，挖換軟土。（2）場(chǎng)地有淺水時(shí)，宜采用土或草袋圍堰筑島(如圖)。（3）當(dāng)場(chǎng)地為深水或陡坡時(shí)，可用木樁或鋼筋混凝土樁搭設(shè)支架，安裝施工平臺(tái)支承鉆機(jī)(架)。深水中在水流較平穩(wěn)時(shí)，也可將施工平臺(tái)架設(shè)在浮船上，就位錨固穩(wěn)定后在水上鉆孔。水中支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和船只的浮力、穩(wěn)定都應(yīng)事前進(jìn)行驗(yàn)算。樁身鋼筋應(yīng)按照內(nèi)力和抗裂性的要求布設(shè)。按樁身最大彎矩通長(zhǎng)均勻配筋。樁頂3~5m內(nèi)設(shè)置構(gòu)造鋼筋，孔內(nèi)鋼筋不設(shè)彎鉤。鋼筋骨架有一定的剛性,便于吊裝及保證主筋受力后的縱向穩(wěn)定，主筋不宜過(guò)細(xì)過(guò)少(直徑不宜小于14mm，每根樁不宜少于8根)。箍筋應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，箍筋直徑一般不小于8mm，中距為200~400mm。鋼筋保護(hù)層厚度為50mm。埋置護(hù)筒護(hù)筒的作用是:(1)

固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向。(2)

保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌。(3)

隔離孔內(nèi)外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)固孔壁。對(duì)護(hù)筒的要求：埋置護(hù)筒要求穩(wěn)固、準(zhǔn)確。護(hù)筒制作要求堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重復(fù)使用。一般用木材、薄鋼板或鋼筋混凝土制成。護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑稍大，沖擊鉆增大0.2~0.3m。制備泥漿泥漿作用：

(1)在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的懸浮液壓力，可防止坍孔;(2)泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于鉆頭的活動(dòng)，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位;(3)泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。因此在鉆孔過(guò)程中，孔內(nèi)應(yīng)保持一定稠度的泥漿，一般比重以1.1~1.3為宜，在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上，粘度為10~25s，含砂率小于6%。在較好的粘土層中鉆孔，也可灌入清水，使鉆孔時(shí)孔內(nèi)自造泥漿，達(dá)到固壁效果。調(diào)制泥漿的粘土塑性指數(shù)不宜小于15。鋼筋籠制作

在鉆孔之前或者鉆孔的同時(shí)要制作好鋼筋籠，以便成孔、清孔后盡快放下鋼筋籠、灌注混凝土，以防塌孔的事故發(fā)生。制作鋼筋籠應(yīng)注意的事項(xiàng)：在任一焊接接頭中心至鋼筋直徑的35倍且不小于500mm的長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個(gè)接頭，在該區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋截面面積不宜超過(guò)受力鋼筋總截面的50﹪，在受力區(qū)和裝配式構(gòu)件間的連接鋼筋不受此限制；螺旋筋布置在主筋外側(cè)；定位筋應(yīng)均勻的焊接在主筋外側(cè)。下放鋼筋籠前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證鋼筋根數(shù)、位置、凈距、保護(hù)層厚度等滿足要求。安裝鉆機(jī)或鉆架鉆架：

鉆架是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架。我國(guó)生產(chǎn)的定型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)和沖擊鉆機(jī)都附有定型鉆架，其他一般常用還有木制和鋼制的四腳架、三腳架或人字扒桿。在鉆孔過(guò)程中，成孔中心必須對(duì)準(zhǔn)樁位中心，鉆機(jī)(架)必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。鉆機(jī)(架)安裝就位時(shí)，應(yīng)詳細(xì)測(cè)量，底座應(yīng)用枕木墊實(shí)塞緊，頂端應(yīng)用纜風(fēng)繩固定平穩(wěn)，并在鉆孔過(guò)程中經(jīng)常檢查。

第三章沖擊鉆孔灌注樁施工

施工方法：利用鉆錐(重為10~35kN)不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中的泥砂、石塊擠向四壁或打成碎渣，鉆渣懸浮于泥漿中，利用掏渣筒取出。重復(fù)上述過(guò)程沖擊鉆進(jìn)成孔。主要機(jī)具：

定型的沖擊式鉆機(jī)(包括鉆架、動(dòng)力、起重裝置等)、沖擊鉆頭、轉(zhuǎn)向裝置和掏渣筒等，也可用30一50kN帶離合器的卷?yè)P(yáng)機(jī)配合鋼、木鉆架及動(dòng)力組成簡(jiǎn)易沖擊機(jī)。鉆頭：

一般是整體鑄鋼做成的實(shí)體鉆錐，鉆刃為十字形采用高強(qiáng)度耐磨鋼材做成，底刃最好不完全平直以加大單位長(zhǎng)度上的壓重。沖擊時(shí)鉆頭應(yīng)有足夠的重量，適當(dāng)?shù)臎_程和沖擊頻率，以使它有足夠的能量將巖塊打碎。沖錐每沖擊一次旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，才能得到圓形的鉆孔。因此在錐頭和提升鋼絲繩連接處應(yīng)有轉(zhuǎn)向裝置，常用的有合金套或轉(zhuǎn)向環(huán)，以保證沖錐的轉(zhuǎn)動(dòng)，也避免了鋼絲繩打結(jié)扭斷。掏渣筒：用以掏取孔內(nèi)鉆渣的工具，，用3mm左右厚的鋼板制作，下面形閥門應(yīng)與渣筒密合以防止漏水漏漿。鉆孔

開(kāi)鉆時(shí)要采取低垂輕打，高頻率小沖原則，確保成孔質(zhì)量。本地區(qū)覆蓋層較薄或基本上無(wú)覆蓋層，施工中要控制總體鉆進(jìn)程度，確保

成孔率百分之百，鉆巖過(guò)程中要勤排渣清孔，加快鉆進(jìn)速度。護(hù)筒底口位置形成硬殼。避免護(hù)筒底口漏漿。沖擊鉆機(jī)鉆孔時(shí)，若遇到傾斜巖面，則回填粘土，小塊石并用砸機(jī)反復(fù)沖程沖咂，沖砸過(guò)程中一面擠石造壁，一面切削傾斜巖面，直至全斷面進(jìn)入巖石后正常砸進(jìn)。當(dāng)進(jìn)入巖層遇到溶洞時(shí)，選用實(shí)心錘沖擊鉆機(jī)小沖程，低頻率鉆進(jìn)，發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)應(yīng)及時(shí)將鉆頭提出孔外，以防坍塌埋鉆，在穿過(guò)溶洞底版后，若溶洞一下再無(wú)溶洞或下一個(gè)溶洞相隔較近時(shí)，同一直徑護(hù)筒跟進(jìn)至溶洞底板；若同一根鉆孔樁遇溶洞較遠(yuǎn)時(shí)，則選用小一級(jí)差的護(hù)筒隨鉆機(jī)的鉆進(jìn)而跟進(jìn)。視溶洞的垂直距離而確定級(jí)差和護(hù)筒的跟進(jìn)層數(shù)?！凹?jí)差”和“跟進(jìn)層數(shù)”的確定原則是視地節(jié)的變形程度和插打護(hù)筒的震動(dòng)能力而定。清孔清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿，清除鉆渣，盡量減少孔底沉淀層厚度，防止樁底存留過(guò)厚的沉淀層而降低樁的承載力；其次，清孔還為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，使測(cè)深正確，灌注順利，保證灌注的混凝土質(zhì)量。清孔應(yīng)緊接在終孔檢查后進(jìn)行，避免間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起泥漿沉淀過(guò)厚及孔壁坍塌。

抽漿清孔：用空氣吸泥機(jī)吸出臺(tái)鉆渣的泥漿而達(dá)到清孔。由風(fēng)管將壓縮空氣輸進(jìn)排泥管，使泥漿形成密度較小的泥漿空氣混合物，在水柱壓力下沿排泥管向外排出泥漿和孔底沉渣，同時(shí)用水泵向孔內(nèi)注水，保持水位不變直至噴出清水或沉渣厚度達(dá)設(shè)計(jì)要求為止，適用于孔壁不易坍塌，各種鉆孔方法的灌注樁。1—泥漿鉆渣噴出；

2—通入壓縮空氣；

3—注入清水

4—護(hù)筒；

5—孔底沉積物吊放鋼筋骨架

鉆孔樁的鋼筋應(yīng)接設(shè)計(jì)要求預(yù)先焊成鋼筋籠骨架，整體或分段就位，吊入鉆孔。鋼筋籠骨架吊放前應(yīng)檢查孔底深度是否符合要求;孔壁有無(wú)妨礙骨架吊放和正確就位的情況。鋼筋骨架吊裝可利用鉆架或另立扒桿進(jìn)行。吊放時(shí)應(yīng)避免骨架碰撞孔壁，并保證骨架外混凝土保護(hù)層厚度，應(yīng)隨時(shí)校正骨架位置。鋼筋骨架達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，牢固定位于孔口。鋼筋骨架安置完畢后，須再次進(jìn)行孔底檢查，有時(shí)須進(jìn)行二次清孔，達(dá)到要求后即可灌注水下混凝土。灌注水下混凝土導(dǎo)管法的施工過(guò)程：將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.30～0.40m(不能插入孔底沉積的泥漿中)，導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)隔水栓，以隔絕混凝士與導(dǎo)管內(nèi)水的接觸，在漏斗中存?zhèn)渥銐驍?shù)量的混凝土，放開(kāi)隔水栓使漏斗中存?zhèn)涞幕炷吝B同隔水栓向孔底猛落，將導(dǎo)管內(nèi)水?dāng)D出，混凝土從導(dǎo)管下落至孔底堆積，并使導(dǎo)管埋在混凝土內(nèi)，此后向?qū)Ч苓B續(xù)灌注混凝土。導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土內(nèi)1~1.5m深以保證鉆孔內(nèi)的水不可能重新流入導(dǎo)管。隨著混凝土不斷由漏斗、導(dǎo)管潛入鉆孔，鉆孔內(nèi)初期灌注的混凝土及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應(yīng)地不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至鉆孔灌注混凝土完畢。導(dǎo)管：導(dǎo)管是內(nèi)徑0.20～0.40m的鋼管，壁厚為3～4cm,每節(jié)長(zhǎng)度為1～2m，最下面一節(jié)導(dǎo)管應(yīng)較長(zhǎng)，一般為3～4m。導(dǎo)管兩端用法蘭盤及螺旋栓連接，并墊橡皮圈以保證接頭不漏水，導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑，內(nèi)徑大小一致，連接牢固，在壓力下不漏水。第四章樁基處施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)埋置護(hù)筒應(yīng)注意：（1）護(hù)筒平面位置應(yīng)埋設(shè)正確，偏差不宜大于50mm（2）護(hù)筒頂標(biāo)高應(yīng)高出地下水位和施工最高水位1.5~2.0m。在無(wú)水地層鉆孔，因護(hù)壁頂部設(shè)有溢漿口，因此筒頂也應(yīng)高出地面0.2~0.3m;(3)護(hù)筒底應(yīng)低于施工最低水位(一般低于0.1~0.3m即可)。深水下沉埋設(shè)的護(hù)筒應(yīng)沿導(dǎo)向架借自重、射水、震動(dòng)或錘擊等方法將護(hù)筒下沉至穩(wěn)定深度;入土深度:粘性土應(yīng)達(dá)到0.5~lm，砂性土則3~4m;(4)下埋式及上埋式護(hù)筒挖坑不宜太大(一般比護(hù)筒直徑大1.0~0.60m)，護(hù)筒四周應(yīng)夯填密實(shí)的粘土，護(hù)筒底應(yīng)埋置在穩(wěn)定的粘土層中，否則也應(yīng)換填粘土并夯密實(shí)，其厚度一般為0.50m。鉆孔時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：(1)在鉆孔過(guò)程中，始終要保持鉆孔護(hù)筒內(nèi)水位要高出筒外1~1.5m的水位差和護(hù)壁泥漿的要求(泥漿比重為1.1~1.3、黏度為16～28Pa·s、含砂率≤4%等)，以起到護(hù)壁固壁作用，防止坍孔。若發(fā)現(xiàn)漏水(漏漿)現(xiàn)象，應(yīng)找出原因及時(shí)處理。

(2)在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度，以防止坍孔及鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)負(fù)荷超載等情況發(fā)生。

(3)鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆。

(4)鉆孔過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁位、成孔情況的檢查工作。終孔時(shí)應(yīng)對(duì)樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底土質(zhì)等情況迸行檢驗(yàn)，合格后立即清孔、吊放鋼筋籠，灌注混凝土。清孔應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）清孔后孔底沉淀厚度應(yīng)符合規(guī)定要求：對(duì)于端承樁，應(yīng)不大于設(shè)計(jì)規(guī)定值；對(duì)于摩擦樁應(yīng)符合要求，當(dāng)無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)直徑≦1.5m的樁，沉淀厚度≦300mm，對(duì)直徑﹥1.5m或樁長(zhǎng)﹥40m或土質(zhì)較差的樁，沉淀厚度≦500mm。（2）清孔后泥漿指標(biāo)要求為：1.03～1.10，黏度17～20Pa·s,含沙率﹤2﹪，膠體率﹥98﹪。灌注水下混凝土的注意事項(xiàng)：（1）混凝土拌和必須均勻，盡可能縮短運(yùn)距和減小顛簸，防止混凝土離析而發(fā)生卡管事故。（