樁基礎(chǔ)施工（高速鐵路橋涵施工）

4.1樁基礎(chǔ)類型與特點CONTENTS目錄1樁基礎(chǔ)特點2樁基礎(chǔ)分類3承臺構(gòu)造及與樁基的連接PART01樁基礎(chǔ)特點一、樁基礎(chǔ)特點樁基礎(chǔ)：是將樁尖下至土層深處，再在樁頂灌注混凝土承臺，使基樁與承臺形成整體結(jié)構(gòu)，然后在承臺上砌筑墩臺身。這樣，既可將荷載傳至土層深處，又可減少基坑開挖量和實體基礎(chǔ)的圬工量。一、樁基礎(chǔ)特點特點:樁基礎(chǔ)具有承載力高、沉降量小且均勻等優(yōu)點，可以承受較大的垂直和水平荷載。樁基礎(chǔ)耗用材料少，施工簡便，適應(yīng)性強。一、樁基礎(chǔ)特點需使用較多較長的樁來傳遞荷載時，樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性稍差，沉降量也較大；當(dāng)覆蓋層很薄時，樁的穩(wěn)定性也可能存在問題。高速鐵路常用跨度橋梁基礎(chǔ)，非巖石地基一般采用群樁基礎(chǔ)，樁徑大多為1.0m、1.25m、1.5m和2.0m。PART02樁基礎(chǔ)分類二、樁基礎(chǔ)分類1.按承臺位置分高樁承臺的底面位于地面或沖刷線以上，低樁承臺的底面則位于地面或沖刷線以下。高樁承臺的樁身外露部分稱為樁的自由長度，而低樁承臺的自由長度為零。樁基礎(chǔ):高樁承臺樁基礎(chǔ)和低樁承臺樁基礎(chǔ)。二、樁基礎(chǔ)分類1.按承臺位置分高樁承臺可減少墩臺的圬工數(shù)量，避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便。近年來由于大直徑鉆孔灌注樁的采用，樁的剛度、強度都較大，因而高樁承臺也采用得較多。二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分樁基礎(chǔ)就地灌注樁、預(yù)制沉樁和管柱樁。鉆孔灌注樁灌注樁沉管灌注樁和鉆（挖）孔灌注樁。螺旋鉆孔樁、挖孔灌注樁、泥漿護壁鉆孔樁。二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分特點:施工設(shè)備簡單，操作方便，適用于各種砂性土、黏性土，也適用于碎卵石類土層和巖層。鉆孔樁的直徑一般為0.8～3.0m，其長度可由幾米至百米。挖孔樁的直徑不宜小于1.2m，長度不宜大于20m。二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分預(yù)制沉樁:采用預(yù)制樁，經(jīng)錘擊（振動）將樁沉入土中。打（沉）入樁適用于樁徑較小(一般直徑在0.6～1.5m)，地基土質(zhì)為砂性土、塑性土、粉土、細砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分管柱樁:適用于深水、有（或無）覆蓋層、巖面起伏等情況，可支承于較密實的非巖石地基內(nèi)或新鮮巖層面上，也可嵌入巖層內(nèi)。二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分1）沉管灌注樁可采用沖擊、振動等方法沉管成孔，不產(chǎn)生泥漿，施工速度快，但噪音和震動過大。沉管施工一般有單打、反插和復(fù)打法。樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分單打法：含水量小的土層，反插和復(fù)打法：軟弱飽和土層。一次拔管成樁單打法是在澆筑混凝土并拔出鋼管后，立即在原位重新放置預(yù)制樁尖再次沉管，再次澆筑混凝土。復(fù)打法將鋼管每提升0.5m，再下沉0.3m，反插深度不宜大于活瓣樁尖長度的2/3，如此反復(fù)直至拔出地面。反插法二、樁基礎(chǔ)分類2.按施工方法分2）長螺旋鉆孔壓灌樁是近年來新工藝適用于：黏土、粉土、中等密實以上的砂土。特點：低噪音、無振動、效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等。二、樁基礎(chǔ)分類鉆孔鉆至預(yù)定標高后，泵送混凝土，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混凝土連續(xù)時提鉆。提鉆較晚，鉆頭處水泥漿被擠出造成管路堵塞。泵送混凝土前提鉆，樁端有虛土或樁身縮頸和斷樁。2.按施工方法分二、樁基礎(chǔ)分類3）灌注樁后注漿技術(shù)適用于各種灌注樁及地下連續(xù)墻的沉渣、泥皮和樁底（樁側(cè)）一定范圍內(nèi)土體的加固。2.按施工方法分樁基礎(chǔ)分類樁底后注漿采用管式單向注漿閥，應(yīng)不少于2個，對于d＞1200mm且不大于2500mm的樁應(yīng)對稱布置3個。2.按施工方法分二、樁基礎(chǔ)分類樁側(cè)后注漿采用外置于樁土界面的彈性注漿管閥，可在離樁底5～15m以上、樁頂8m以下，每隔6～12m設(shè)置一個；當(dāng)有粗土粒時，宜將閥置于粗土層下部，對于干作業(yè)成孔灌注樁宜置于粗土層中部。2.按施工方法分二、樁基礎(chǔ)分類0

1柱樁將樁尖通過軟弱的覆蓋層后嵌入堅硬的巖面，荷載由樁尖直接傳到基巖中，樁像柱子一樣受力當(dāng)基巖埋藏很深，樁尖不可能達到時，荷載通過位于覆蓋層樁的側(cè)壁與土壤間的摩擦力和樁端部的支承力共同承受的樁基礎(chǔ)。摩擦樁0

23.按基礎(chǔ)傳力方式分二、樁基礎(chǔ)分類3.按基礎(chǔ)傳力方式分柱樁承載力較大，較安全可靠，基礎(chǔ)沉降也小，但若巖層埋置很深，就需要采用摩擦樁。3.按基礎(chǔ)傳力方式分二、樁基礎(chǔ)分類4.按樁軸方向分按樁軸方向可分為豎直樁、單向斜樁和多向斜樁樁基等。是否需要設(shè)置斜樁及設(shè)置多大斜度，可根據(jù)荷載、樁的截面尺寸和施工方法等因素確定。對鉆(挖)孔樁基礎(chǔ)，因受當(dāng)前工藝水平的限制，設(shè)置斜樁的困難較多，常采用豎直樁基礎(chǔ)。二、樁基礎(chǔ)分類4.按樁軸方向分由于鉆(挖)孔樁所采用的樁載面尺寸一般較大，抗彎抗剪強度較強，它可以承受較大的水平力。如采用打入樁基礎(chǔ)，當(dāng)樁基受水平力較大時，采用帶斜樁的樁基為宜。例如橋墩有時采用雙向或多向斜樁，橋臺有時采用單向斜樁。PART03承臺的構(gòu)造及與樁基的連接三、承臺的構(gòu)造及與樁基的連接作用：將樁聯(lián)成整體，并與墩臺身底部相連，因此承臺的尺寸和形狀，取決于墩臺身底部的尺寸和形狀以及樁群外圍輪廓，一般采用矩形和圓端形。最小平面尺寸=墩臺身底截面尺寸+襟邊寬度其最大平面尺寸，采用鋼筋混凝土承臺時，不受剛性角的制約，由力學(xué)檢算確定。三、承臺的構(gòu)造及與樁基的連接承臺厚度應(yīng)保證承臺有足夠的強度和剛度。一般采用鋼筋混凝土剛性承臺，厚度一般為1.5～3.0m，混凝土強度等級不低于C30。承臺底部需布置一層鋼筋網(wǎng)，確保承臺受力均勻，避免在樁頂荷載作用下開裂或破碎。三、承臺的構(gòu)造及與樁基的連接樁頂:嵌入承臺內(nèi)應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈L度，以增強樁與承臺的聯(lián)結(jié)剛度。鋼筋混凝土樁采用樁頂主筋伸入承臺10cm(不包括水下混凝土封底的厚度)，預(yù)應(yīng)力混凝土樁則采用樁頂直接伸入承臺方式。三、承臺的構(gòu)造及與樁基的連接樁頭:伸入承臺的鋼筋，可采用喇叭式(圖a)或豎直式(圖b）。前者對承受拉力的樁有利，而后者施工較為簡便，特別是對靠近承臺邊緣的樁布置有利，不致因采用喇叭式而加大樁承臺邊緣的距離。多采用喇叭式。圖a圖b4.2鉆孔灌注樁施工CONTENTS目錄1鉆孔灌注樁構(gòu)造2鉆孔灌注樁施工PART01鉆孔灌注樁構(gòu)造PART02鉆孔灌注樁施工鉆孔灌注樁施工鉆機鉆頭鉆孔機械和配套設(shè)備泥漿泵抽渣筒檢孔器……制漿池沉淀池工藝裝備貯漿池出漿槽水塔鋼護筒……鉆孔灌注樁施工選擇鉆機、場地布置、鉆孔定位、埋設(shè)護筒、鉆機定位及泥漿制備施工準備掌握鉆孔要領(lǐng)及鉆孔事故防治鉆孔清孔制作與吊裝就位施工準備灌注水下混凝土承臺施工鉆孔灌注樁的施工程序和主要內(nèi)容鉆孔灌注樁施工1.準備工作樁位測量及放樣制作和埋設(shè)護筒三通一平鉆孔的準備工作泥漿備料調(diào)制泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置準備鉆孔機具鉆孔灌注樁施工2.鉆機成孔沖擊法鉆進方式不同鉆孔樁施工沖抓法旋轉(zhuǎn)法鉆孔灌注樁施工4.鋼筋籠入孔主筋加強筋鋼筋骨架螺旋箍筋定位筋4.3樁基承臺施工CONTENTS目錄1承臺基本特點2陸地承臺施工3水中承臺施工4大體積混凝土施工PART01承臺基本特點承臺的作用是將樁聯(lián)成整體，并與墩臺身底部相連，因此承臺的尺寸和形狀，取決于墩臺身底部的尺寸和形狀以及樁群外圍輪廓，一般采用矩形和圓端形。承臺的最小平面尺寸等于墩臺身底截面尺寸加襟邊寬度。其最大平面尺寸，采用鋼筋混凝土承臺時，不受剛性角的制約，由力學(xué)檢算確定。一、承臺的基本特點承臺厚度應(yīng)保證承臺有足夠的強度和剛度。一般采用鋼筋混凝土剛性承臺，厚度一般為1.5～3.0m，混凝土強度等級不低于C20。承臺底部需布置一層鋼筋網(wǎng)，確保承臺受力均勻，避免在樁頂荷載作用下開裂或破碎。一、承臺的基本特點PART02陸地承臺施工基坑開挖樁頭處理和樁基檢測鋼筋綁扎模板安裝澆筑承臺混凝土混凝土養(yǎng)生、拆?；踊靥钍┕ち鞒潭?、陸地承臺施工承臺底面以上到設(shè)計高程的樁基頂部范圍，應(yīng)將樁頂錘擊面破損部分清除并露出新鮮混凝土面。清除樁頭采用人工配合機械方法，但距離設(shè)計高程30cm以內(nèi)，不得使用大型機械鑿除。樁頭應(yīng)修整平順，不得任意彎折鋼筋或加熱后修整，將伸入承臺的樁身鋼筋修整成設(shè)計形狀，復(fù)測樁頂高程，樁體埋入承臺長度及樁頂主筋錨入承臺的長度應(yīng)符合設(shè)計要求。二、陸地承臺施工基坑經(jīng)檢驗合格后，立即澆筑基礎(chǔ)墊層混凝土。承臺鋼筋網(wǎng)片與架立筋與樁身鋼筋焊接牢固，同時按要求焊接好預(yù)埋件。承臺模板采用整體大塊鋼模，鋼筋骨架綁扎完畢立設(shè)模板，接著綁扎墩身預(yù)埋鋼筋，可與承臺鋼筋進行焊接，形成整體骨架以防移位。二、陸地承臺施工混凝土澆筑采取由低到高、由四周到中間，分期分批灌筑?；炷练謱庸嘀?，采用插入式振動器振搗。混凝土澆筑完畢后，立即給冷卻水管通水降溫，表面澆水養(yǎng)生。混凝土強度達到2.5MPa以上，且表面及棱角不因拆模而受損，方可拆模。拆模后立即回填基坑并夯實。二、陸地承臺施工PART03水中承臺施工在水中修建承臺時，可根據(jù)設(shè)計要求和水文條件采取不同的防水結(jié)構(gòu)進行施工。對低樁承臺可采用鋼板樁圍堰、單（雙）壁鋼圍堰；對高樁承臺可采用鋼吊箱圍堰。圍堰下沉完畢，應(yīng)對其平面位置、高程進行檢測，堰底泥沙清理干凈，經(jīng)檢驗合格后，方可澆筑封底混凝土。三、水中承臺施工高承臺結(jié)構(gòu)中，當(dāng)承臺及墩臺混凝土澆筑完成后，應(yīng)將承臺頂面以上的鋼結(jié)構(gòu)拆除，不得危及通航安全，避免漂浮物的堆積。三、水中承臺施工鋼吊箱底模板側(cè)模板鋼立柱箱頂縱橫支撐三、水中承臺施工底板與鋼護筒間的密封：底板與鋼護筒通過上、下兩道密封箍密封，內(nèi)襯10mm厚膠皮板，增加密封效果。下密封箍在吊箱施工前由潛水員作業(yè)安放，上密封箍在吊箱就位后安放。密封箍安放完成后，潛水員潛水作業(yè)，對密封箍與護筒的間隙用棉絮塞緊。三、水中承臺施工吊箱封底：對吊箱內(nèi)進行清理，封底方法采用導(dǎo)管灌注法，為提高混凝土的流動性和延長混凝土的初凝時間，可摻加粉煤灰和高效緩凝型減水劑。若在水深5.0m時封底，則鋼護筒對混凝土擴散會有一定影響，封底采用泵送混凝土法多點快速灌注，從下游端開始依次側(cè)移向上游推進施工。三、水中承臺施工為防止封底時吊箱內(nèi)水位高于吊箱外水位，應(yīng)預(yù)先在吊箱上節(jié)側(cè)板的箱外水位處開孔，封底時排出箱內(nèi)封底混凝土置換出的水量。吊箱內(nèi)抽水時，再用鋼板封焊堵孔。三、水中承臺施工PART04大體積混凝土施工混凝土內(nèi)部的絕熱最高溫升＜65℃混凝土內(nèi)外溫差△T1＜20℃混凝土表面與環(huán)境溫度的溫差△T2＜20℃1個溫度，2個溫差四、大體積混凝土施工降低水化熱的措施優(yōu)化混凝土配合比選用低水化熱水泥，改善集料級配，添加合適的外加劑及摻加劑控制澆筑溫度澆筑安排在溫度較低時進行，避免混凝土用料爆曬分層澆筑分層澆筑厚度不超過30cm，以利散熱預(yù)埋冷卻水管實現(xiàn)循環(huán)冷卻，降低混凝土溫升峰值加強養(yǎng)護和保溫注意覆蓋保溫，保證內(nèi)外溫差不超過20℃。同時加強溫控監(jiān)測及混凝土施工過程監(jiān)測四、大體積混凝土施工降低水化熱的措施冷卻水管的埋設(shè)：