橋梁基礎施工

簡述橋梁基礎施工延吉大橋：孫少帥

之樁基礎工程主要內容第一章進場設備簡介第二章樁基礎的介紹和設計第三章樁基礎的施工第四章樁基礎施工中應注意的事項第一章進場設備簡介

機械設備技術設備第二章樁基礎的介紹和設計

樁基礎的特點：（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形式簡便。（3）與其他深基礎形式相比耗用材料少。（4）具有較好的適應性。樁基礎的使用條件（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，采用淺基礎或人工地基在技術上、經濟上不合理時。（2）河床沖刷較大，河道不穩(wěn)定或沖刷深度不宜計算正確，如采用淺基礎施工困難或不能保證基礎安全時。（3）當?shù)鼗嬎愠两颠^大或結構物不均勻沉降敏感時，采用樁基礎穿過松軟（高壓縮性）土層，將荷載傳到較堅實（地壓縮性）土層，減少結構物沉降并使沉降較均勻。（4）當施工水位或地下水位較高時，采用樁基礎可以減少施工困難。（5）在地震區(qū)可液化地基中，采用樁基礎穿越可液化土層，可消除或減輕地震對結構物的危害，增加結構物的抗震能力。樁基礎的設計延吉大橋工程的地質結構主要是碎石土砂礫層和泥質粉砂巖構成，采用的施工方法為沖擊鉆孔和灌注樁施工。優(yōu)點：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50m。鉆孔灌注樁的施工設備簡單，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?；炷粒翰捎脴颂枮?0號設計直徑：樁身直徑為1.5m、1.2m、1.0m。主要施工方法簡介根據地形特點、地質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：

合格施工平臺準備場地平整(含平臺搭設)測量放線安裝定位支架埋設鋼護筒鉆機定位鉆進檢查上下中心線檢查上下中心線孔徑與泥漿檢測鋼護筒準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收不合格鋼筋籠加工制作吊裝導管合格導管預拼水密度灌注水下混凝土制作混凝土試件原材料檢驗、混凝土拌制運輸質量檢測結束

樁基礎的施工—準備工作1.準備場地2.埋置護筒3.制備泥漿4.鋼筋籠制作5.安裝鉆機或鉆架準備場地施工前應將場地平整好，以便安裝鉆架進行鉆孔。（1）當墩臺位于無水岸灘時鉆架位置處應整平夯實，清除雜物，挖換軟土。（2）場地有淺水時，宜采用土或草袋圍堰筑島(如圖)。（3）當場地為深水或陡坡時，可用木樁或鋼筋混凝土樁搭設支架，安裝施工平臺支承鉆機(架)。深水中在水流較平穩(wěn)時，也可將施工平臺架設在浮船上，就位錨固穩(wěn)定后在水上鉆孔。水中支架的結構強度、剛度和船只的浮力、穩(wěn)定都應事前進行驗算。樁身鋼筋應按照內力和抗裂性的要求布設。按樁身最大彎矩通長均勻配筋。樁頂3~5m內設置構造鋼筋，孔內鋼筋不設彎鉤。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，主筋不宜過細過少(直徑不宜小于14mm，每根樁不宜少于8根)。箍筋應適當加強，箍筋直徑一般不小于8mm，中距為200~400mm。鋼筋保護層厚度為50mm。埋置護筒護筒的作用是:(1)

固定樁位，并作鉆孔導向。(2)

保護孔口，防止孔口土層坍塌。(3)

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

(1)在孔內產生較大的懸浮液壓力，可防止坍孔;(2)泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進過程中，由于鉆頭的活動，孔壁表面形成一層膠泥，具有護壁作用，同時將孔內外水流切斷，能穩(wěn)定孔內水位;(3)泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。因此在鉆孔過程中，孔內應保持一定稠度的泥漿，一般比重以1.1~1.3為宜，在沖擊鉆進大卵石層時可用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，使鉆孔時孔內自造泥漿，達到固壁效果。調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。制作鋼筋籠應注意的事項：在任一焊接接頭中心至鋼筋直徑的35倍且不小于500mm的長度區(qū)段內，同一根鋼筋不得有兩個接頭，在該區(qū)段內的受力鋼筋截面面積不宜超過受力鋼筋總截面的50﹪，在受力區(qū)和裝配式構件間的連接鋼筋不受此限制；螺旋筋布置在主筋外側；定位筋應均勻的焊接在主筋外側。下放鋼筋籠前應對其進行質量檢查，保證鋼筋根數(shù)、位置、凈距、保護層厚度等滿足要求。安裝鉆機或鉆架鉆架：

鉆架是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架。我國生產的定型旋轉鉆機和沖擊鉆機都附有定型鉆架，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。在鉆孔過程中，成孔中心必須對準樁位中心，鉆機(架)必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。鉆機(架)安裝就位時，應詳細測量，底座應用枕木墊實塞緊，頂端應用纜風繩固定平穩(wěn)，并在鉆孔過程中經常檢查。

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。重復上述過程沖擊鉆進成孔。主要機具：

定型的沖擊式鉆機(包括鉆架、動力、起重裝置等)、沖擊鉆頭、轉向裝置和掏渣筒等，也可用30一50kN帶離合器的卷揚機配合鋼、木鉆架及動力組成簡易沖擊機。鉆頭：

一般是整體鑄鋼做成的實體鉆錐，鉆刃為十字形采用高強度耐磨鋼材做成，底刃最好不完全平直以加大單位長度上的壓重。沖擊時鉆頭應有足夠的重量，適當?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一個角度，才能得到圓形的鉆孔。因此在錐頭和提升鋼絲繩連接處應有轉向裝置，常用的有合金套或轉向環(huán)，以保證沖錐的轉動，也避免了鋼絲繩打結扭斷。掏渣筒：用以掏取孔內鉆渣的工具，，用3mm左右厚的鋼板制作，下面形閥門應與渣筒密合以防止漏水漏漿。鉆孔

開鉆時要采取低垂輕打，高頻率小沖原則，確保成孔質量。本地區(qū)覆蓋層較薄或基本上無覆蓋層，施工中要控制總體鉆進程度，確保

成孔率百分之百，鉆巖過程中要勤排渣清孔，加快鉆進速度。護筒底口位置形成硬殼。避免護筒底口漏漿。沖擊鉆機鉆孔時，若遇到傾斜巖面，則回填粘土，小塊石并用砸機反復沖程沖咂，沖砸過程中一面擠石造壁，一面切削傾斜巖面，直至全斷面進入巖石后正常砸進。當進入巖層遇到溶洞時，選用實心錘沖擊鉆機小沖程，低頻率鉆進，發(fā)現(xiàn)有異常情況時應及時將鉆頭提出孔外，以防坍塌埋鉆，在穿過溶洞底版后，若溶洞一下再無溶洞或下一個溶洞相隔較近時，同一直徑護筒跟進至溶洞底板；若同一根鉆孔樁遇溶洞較遠時，則選用小一級差的護筒隨鉆機的鉆進而跟進。視溶洞的垂直距離而確定級差和護筒的跟進層數(shù)?！凹壊睢焙汀案M層數(shù)”的確定原則是視地節(jié)的變形程度和插打護筒的震動能力而定。清孔清孔的目的是抽、換孔內泥漿，清除鉆渣，盡量減少孔底沉淀層厚度，防止樁底存留過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，使測深正確，灌注順利，保證灌注的混凝土質量。清孔應緊接在終孔檢查后進行，避免間隔時間過長引起泥漿沉淀過厚及孔壁坍塌。

抽漿清孔：用空氣吸泥機吸出臺鉆渣的泥漿而達到清孔。由風管將壓縮空氣輸進排泥管，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，同時用水泵向孔內注水，保持水位不變直至噴出清水或沉渣厚度達設計要求為止，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—護筒；

5—孔底沉積物吊放鋼筋骨架

鉆孔樁的鋼筋應接設計要求預先焊成鋼筋籠骨架，整體或分段就位，吊入鉆孔。鋼筋籠骨架吊放前應檢查孔底深度是否符合要求;孔壁有無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行。吊放時應避免骨架碰撞孔壁，并保證骨架外混凝土保護層厚度，應隨時校正骨架位置。鋼筋骨架達到設計標高后，牢固定位于孔口。鋼筋骨架安置完畢后，須再次進行孔底檢查，有時須進行二次清孔，達到要求后即可灌注水下混凝土。灌注水下混凝土導管法的施工過程：將導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)，導管上口接漏斗，在接口處設隔水栓，以隔絕混凝士與導管內水的接觸，在漏斗中存?zhèn)渥銐驍?shù)量的混凝土，放開隔水栓使漏斗中存?zhèn)涞幕炷吝B同隔水栓向孔底猛落，將導管內水擠出，混凝土從導管下落至孔底堆積，并使導管埋在混凝土內，此后向導管連續(xù)灌注混凝土。導管下口埋入孔內混凝土內1~1.5m深以保證鉆孔內的水不可能重新流入導管。隨著混凝土不斷由漏斗、導管潛入鉆孔，鉆孔內初期灌注的混凝土及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應地不斷提升導管和拆除導管，直至鉆孔灌注混凝土完畢。導管：導管是內徑0.20～0.40m的鋼管，壁厚為3～4cm,每節(jié)長度為1～2m，最下面一節(jié)導管應較長，一般為3～4m。導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，導管內壁應光滑，內徑大小一致，連接牢固，在壓力下不漏水。第四章樁基處施工中應注意的事項埋置護筒應注意：（1）護筒平面位置應埋設正確，偏差不宜大于50mm（2）護筒頂標高應高出地下水位和施工最高水位1.5~2.0m。在無水地層鉆孔，因護壁頂部設有溢漿口，因此筒頂也應高出地面0.2~0.3m;(3)護筒底應低于施工最低水位(一般低于0.1~0.3m即可)。深水下沉埋設的護筒應沿導向架借自重、射水、震動或錘擊等方法將護筒下沉至穩(wěn)定深度;入土深度:粘性土應達到0.5~lm，砂性土則3~4m;(4)下埋式及上埋式護筒挖坑不宜太大(一般比護筒直徑大1.0~0.60m)，護筒四周應夯填密實的粘土，護筒底應埋置在穩(wěn)定的粘土層中，否則也應換填粘土并夯密實，其厚度一般為0.50m。鉆孔時應注意的事項：(1)在鉆孔過程中，始終要保持鉆孔護筒內水位要高出筒外1~1.5m的水位差和護壁泥漿的要求(泥漿比重為1.1~1.3、黏度為16～28Pa·s、含砂率≤4%等)，以起到護壁固壁作用，防止坍孔。若發(fā)現(xiàn)漏水(漏漿)現(xiàn)象，應找出原因及時處理。

(2)在鉆孔過程中，應根據土質等情況控制鉆進速度、調整泥漿稠度，以防止坍孔及鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉鉆機負荷超載等情況發(fā)生。

(3)鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴重應回填重鉆。

(4)鉆孔過程中應加強對樁位、成孔情況的檢查工作。終孔時應對樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底土質等情況迸行檢驗，合格后立即清孔、吊放鋼筋籠，灌注混凝土。清孔應注意的事項：（1）清孔后孔底沉淀厚度應符合規(guī)定要求：對于端承樁，應不大于設計規(guī)定值；對于摩擦樁應符合要求，當無設計要求時，對直徑≦1.5m的樁，沉淀厚度≦300mm，對直徑﹥1.5m或樁長﹥40m或土質較差的樁，沉淀厚度≦500mm。（2）清孔后泥漿指標要求為：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：（1）混凝土拌和必須均勻，盡可能縮短運距和減小顛簸，防止混凝土離析而發(fā)生卡管事故。（