城市橋樑下部結構之樁基礎施工 一級建造師市政實務學習(四)

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1K412021 掌握樁基礎施工方法與設備選擇 .

正文

城市橋樑工程常用的樁基礎通常可分為沉入樁基礎和灌注樁基礎,按成樁施工方法又可分為:沉入樁、鑽孔灌注樁、人工挖孔樁;本條文簡要介紹施工方法及其機械設備選擇要點。

一、沉入樁基礎

常用的沉入樁有鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁和鋼管樁

(一)準備工作

1.沉樁前應掌握工程地質鑽探資料、水文資料和打樁資料

2.沉樁前必須處理地上(下)障礙物,平整場地,並應滿足沉樁所需的地面承載力。

3.應根據現場環境狀況採取降噪聲措施;城區、居民區等人員密集的場所不應進行沉樁施工。

4.對地質複雜的大橋、特大橋,為檢驗樁的承載能力和確定沉樁工藝應進行試樁

5.貫入度應通過試樁或做沉樁試驗後會同監理及設計單位研究確定。

(二)施工技術要點

1.預製樁的接樁可採用焊接、法蘭連接或機械連接,接樁材料工藝應符合規範要求。

2.沉樁時,樁帽或送樁帽與樁周圍間隙應為5~lOmm;樁錘、樁帽或送樁帽應和樁身在同一中心線上;樁身垂直度偏差不得超過0.5%。

3.沉樁順序:對於密集樁群,自中間向兩個方向或四周對稱施打;根據基礎的設計標高, 宜先深後淺;根據樁的規格,宜先大後小,先長後短。

4.施工中若錘擊有困難時,可在管內助沉。

5.樁終止錘擊的控制應視樁端土質而定,一般情況下以控制樁端設計標高為主,貫入度為輔。

6.沉樁過程中應加強鄰近建築物、地下管線等的觀測、監護。

三)沉樁方式及設備選擇

1.錘擊沉樁宜用於砂類土、黏性土

樁錘的選用應根據地質條件、樁型、樁的密集程度、單樁豎向承載力及現有施工條件等因素確定。

2.振動沉樁宜用於錘擊沉樁效果較差的密實的黏性土、礫石、風化岩

3.在密實的砂土、碎石土、砂礫的土層中用錘擊法、振動沉樁法有困難時,可採用射水作為輔助手段進行沉樁施工。

在黏性土中應慎用射水沉樁;在重要建築物附近不宜採用射水沉樁

4.靜力壓樁宜用於軟黏土(標準貫入度N<20)、淤泥質土。

5.鑽孔埋樁宜用於黏土、砂土、碎石土,且河床覆土較厚的情況。


二、鑽孔灌注樁基礎

鑽孔灌注樁工藝流程圖

(一)準備工作

1.施工前應掌握工程地質資料、水文地質資料,具備所用各種原材料及製品的質量檢驗報告。

2.施工時應按有關規定,制定安全生產等措施

3.灌注樁施工應有齊全、有效的施工記錄

(二)成孔方式與設備選擇

依據成樁方式可分為泥漿護壁成孔、干作業成孔、護筒(沉管)灌注樁及爆破成孔,施工機具類型及土質適用條件可參考表 1K41202

(三)泥漿護壁成孔

1.泥漿製備與護筒埋設

(1)泥漿製備根據施工機械、工藝及穿越土層情況進行配合比設計,宜選用高塑性黏土或膨潤土 。

(2)護筒埋設深度應符合有關規定。

正反循環成孔施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位1.0m 以上,旋挖鑽機護筒應高於地下水位3.0m,在清孔過程中應不斷置換泥漿,直至灌注水下混凝土。

(3)灌注混凝土前,孔底500mm 以內的泥漿相對密度應小於1.25;含砂率不得大於8%;黏度不得大於28s。

(4)現場應設置泥漿池和泥漿收集設施,集中收集運走。

2.正、反循環鑽孔

(1)泥漿護壁成孔時根據泥漿補給情況控制鑽進速度;保持鑽機穩定。

(2)鑽進過程中如發生斜孔、塌孔和護筒周圍冒漿、失穩等現象時,應先停鑽,待採取相應措施後再進行鑽進。

(3)鑽孔達到設計深度,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度應符合設計要求

設計未要求時端承型樁的沉渣厚度不應大於100 mm;摩擦型樁的沉渣厚度不應大於300 mm。

3.衝擊鑽成孔

(1)衝擊鑽開孔時,應低錘密擊,反覆衝擊造壁,保持孔內泥漿面穩定。

(2)應採取有效的技術措施防止擾動孔壁、塌孔、擴孔、卡鑽和掉鑽及泥漿流失等事故。

(3)每鑽進4~5m 應驗孔一次在更換鑽頭前或容易縮孔處,均應驗孔並應做記錄。

(4)排渣過程中應及時補給泥漿。

(5)沖孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情況時,應採取措施後方可繼續施工。

(6)穩定性差的孔壁應採用泥漿循環或抽渣筒排渣,清孔後灌注混凝土之前的泥漿指標符合要求。

4.旋挖成孔

(1)旋挖鑽成孔灌注樁應根據不同的地層情況及地下水位埋深,採用不同的成孔工藝。

(2)泥漿製備的能力應大於鑽孔時的泥漿需求量,每台套鑽機的泥漿儲備量不少於單樁體積

(3)成孔前和每次提出鑽斗時,應檢查鑽斗和鑽杆連接銷子、鑽斗門連接銷子以及鋼絲繩的 狀況,並應清除鑽斗上的渣土。

(4)旋挖鑽機成孔應採用跳挖方式,並根據鑽進速度同步補充泥漿,保持所需的泥漿面高度 不 變 。

(5)孔底沉渣厚度控制指標符合要求。

(四)干作業成孔

1.長螺旋鑽孔

(1)鑽機定位後,應進行復檢,鑽頭與樁位點偏差不得大於20mm,開孔時下鑽速度應緩慢; 鑽進過程中,不宜反轉或提升鑽杆。

(2)在鑽進過程中遇到卡鑽、鑽機搖晃、偏斜或發生異常聲響時,應立即停鑽,查明原因, 採取相應措施後方可繼續作業(3)鑽至設計標高后,應先泵人混凝土並停頓10~20s,再緩慢提升鑽杆。

提鑽速度應根據土層情況確定,並保證管內有一定高度的混凝土。

(4)混凝土壓灌結束後,應立即將鋼筋籠插至設計深度,並及時清除鑽杆及泵(軟)管內殘留混凝土

2.鑽孔擴底

(1)鑽杆應保持垂直穩固,位置準確,防止因鑽杆晃動引起擴大孔徑。

(2)鑽孔擴底樁施工擴底孔部分虛土厚度應符合設計要求。

(3)灌注混凝土時,第一次應灌到擴底部位的頂面,隨即振搗密實;灌注樁頂以下5m範圍內

混凝土時,應隨灌注隨振動,每次灌注高度不大於1.5m

3.人工挖孔

(1)人工挖孔樁必須在保證施工安全前提下選用。

(2)挖孔樁截面一般為圓形,也有方形樁;孔徑1200~2000mm,最大可達3500mm;挖孔深度不宜超過25m。

(3)採用混凝土或鋼筋混凝土支護孔壁技術,護壁的厚度、拉接鋼筋、配筋、混凝土強度等級均應符合設計要求;井圈中心線與設計軸線的偏差不得大於20mm;上下節護壁混凝土的搭接長度不得小於50mm;每節護壁必須保證振搗密實,並應當日施工完畢;應根據土層滲水情況使用速凝劑;模板拆除應在混凝土強度大於2. 5MPa 後進行。

(4)挖孔達到設計深度後,應進行孔底處理。

必須做到孔底表面無松渣、泥、沉澱土。

(五)鋼筋籠與灌注混凝土施工要點

1.鋼筋籠加工應符合設計要求。

鋼筋籠製作、運輸和吊裝過程中應採取適當的加固措施, 防止變形。

2.吊放鋼筋籠入孔時,不得碰撞孔壁,就位後應採取加固措施固定鋼筋籠的位置。

3.沉管灌注樁內徑應比套管內徑小60~80mm,用導管灌注水下混凝土的樁應比導管連接處 的 外 徑 大 lOOmm 以 上 。

4.灌注樁採用的水下灌注混凝土宜採用預拌混凝土,其骨料粒徑不宜大40mm。

5.灌注樁各工序應連續施工,鋼筋籠放入泥漿後4h 內必須澆築混凝土。

6.樁頂混凝土澆築完成後應高出設計標高0. 5~lm,確保樁頭浮漿層鑿除後樁基面混凝土達到設計強度。

7.當氣溫低於O℃以下時,澆築混凝土應採取保溫措施,澆築時混凝土的溫度不得低於5℃。

當氣溫高於30℃時,應根據具體情況對混凝土採取緩凝措施。

8. 灌注樁的實際澆築混凝土量不得小於計算體積;套管成孔的灌注樁任何一段平均直徑與設計 直 徑 的 比 值 不 得 小 於 1:0.9. 場地為淺水時宜採用築島法施工,築島面積應按鑽孔方法、機具大小而定。

島的高度應高出最高施工水位0.5~1.0m。

10.場地為深水或淤泥層較厚時,可採用固定式平台或浮式平台

平台須穩固牢靠,能承受施工時的靜載和動載;並考慮施工機械進出安全。

(六)水下混凝土灌注

1.樁孔檢驗合格,吊裝鋼筋籠完畢後,安置導管澆築混凝土。

2.混凝土配合比應通過試驗確定,須具備良好的和易性,坍落度宜為180~220mm。

3.導管應符合下列要求:

(1)導管內壁應光滑圓順,直徑宜為20~30cm,節長宜為2m。

(2)導管不得漏水,使用前應試拼、試壓,試壓的壓力宜為孔底靜水壓力的1.5 倍。

(3)導管軸線偏差不宜超過孔深的0.5%,且不宜大於lOcm。

(4)導管採用法蘭盤接頭宜加錐形活套;採用螺旋絲扣型接頭時必須有防止鬆脫裝置。

4.使用的隔水球應有良好的隔水性能,並應保證順利排出。

5.開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為300~500mm;導管一次埋入混凝土灌注 面以下不應少於0. 8m;導管埋人混凝土深度宜為2~6m。

6.灌注水下混凝土必須連續施工,並應控制提拔導管速度,嚴禁將導管提出混凝土灌注面

灌注過程中的故障應記錄備案。


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