2015一建桥梁工程结构材料与下部结构施工讲义

桥梁工程结构材料与下部结构施工

桩基础施工方法与设备选择

一、沉入桩基础 （一）准备工作

1.对地质复杂的大桥、特大桥，为检验桩的承载能力和确定沉桩工艺应进行试桩。

2.贯入度应通过试桩或做沉桩试验后会同监理及设计单位研究确定。 3.用于地下水有侵蚀性的地区或腐蚀性土层的钢桩应按照设计要求做好防腐处理。

（二）施工技术要点

1.预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接或机械连接。 2.沉桩顺序

自中间向两个方向或四周对称施打，宜先深后浅、先大后小、先长后短、先高后低。

3.沉入桩锤击过程宜用重锤低击，即吨位较大的桩锤和较小的落距。 4.终止锤击的控制

黏性土或松软土中应以标高控制，贯入度校核；如桩沉至设计标高，贯入度仍较大时，应继续锤击，其贯入度控制值由设计确定。桩端位于硬黏土或密质土砂中，应以贯入度控制；当硬层土有冲刷时应以标高控制。贯入度已达标，桩尖未至，应在满足冲刷线下最小嵌固深度后，继续锤击30锤，贯入度不得大于设计规定的数值。

5.沉桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。 （三）沉桩方式及设备选择 1.锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。

2.振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。 3.砂、砂砾、碎石土层中沉桩困难可用射水助沉，但在黏性土中应慎用射水沉桩，在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。 二、钻孔灌注桩基础 （一）准备工作

地质、水文、检验报告、安全质量环保措施等。 （二）成孔方式与设备选择

按成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒（沉管）灌注桩及爆破成孔。

（三）泥浆护壁成孔 1.泥浆制备与护筒埋设

（1）泥浆宜选用高塑性黏土或膨润土。

（2）泥浆护壁施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，旋挖钻机

护筒应高于地下水位3.0m。 （3）现场设置

泥浆池和泥浆收集、处理设施，不得污染环境。 2.正、反循环钻孔

（1）成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度，保持钻机稳定。

（2）如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再进行钻进。

（3）灌注混凝土前清除孔底沉渣：端承型桩的沉渣厚度小于100mm，摩擦型桩的沉渣厚度小于300mm。 3.冲击钻成孔

（1）冲击钻开孔时，应低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定。 （2）每钻进4～5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。

（3）应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。

（4）冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况，应采取措施后方可继续施工。 （5）排渣过程中应及时补给泥浆。

（6）稳定性差的孔壁采用泥浆循环或抽渣筒排渣。 4.旋挖成孔

（1）成孔前和每次提出钻斗时，应检查连接销子及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。

（2）泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不

少于单桩体积。

（3）旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，并根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。

（4）孔底沉渣厚度控制指标符合要求。 （四）干作业成孔 1.长螺旋钻孔

（1）钻头与桩位点偏差不得大于20mm，开孔时下钻速度应缓慢，钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

（2）遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异响时，立即停钻，采取相应措施后方可继续作业。

（3）终孔

后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆，并保证管内有一定高

度的混凝土。

（4）混凝土压灌结束后，立即将钢筋笼插至设计深度，并及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。 2.钻孔扩底

灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随振动，每次灌注高度不大于1.5m。 3.人工挖孔

孔径1.2~2m，最大可达3.5m；挖孔深度不宜超过25m。采用混凝土或钢筋混凝土护壁技术，轴线偏差≤2cm；上下节护壁搭接≥5cm；模板拆除 在混凝土＞2.5MPa后进行。 （五）钢筋笼与灌注混凝土施工要点

1.钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施，防止变形。

2.吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置。

3.桩径应比导管连接处的外径大100mm以上。 4.宜采用预拌混凝土，其骨料粒径不宜大40mm。 5.钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。

6.桩顶混凝土浇筑应高出设计标高0.5～1m，确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。

7.浇筑时的温度不得低于5℃，低于0℃时，采取保温措施。高于30℃时，对混凝土采取缓凝措施。

8.场地为浅水时宜采用筑岛法施工，岛的高度应高出最高施工水位0.5～1.0m。 9.场地为深水或淤泥层较厚时，可采用固定式平台或浮式平台。 （六）水下混凝土灌注

1.混凝土须具备良好的和易性，坍落度宜为180～220mm。 2.导管应符合下列要求：

（1）导管内壁应光滑圆顺，直径宜为20～30cm，节长宜为2m。 （2）导管不得漏水，

使用前应试拼、试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。 （3）导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于10cm。

（4）导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。

3.使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。

4.开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm，导管埋入混

凝土灌注面以下不应少于1m；导管埋入混凝土深度宜为2～6m。

5.灌注水下混凝土必须连续施工，并应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。

墩台、盖梁施工技术 一、现浇混凝土墩台、盖梁 （一）重力式混凝土墩、台施工

1.墩台混凝土宜竖向分层浇筑，每层高度宜为1.5～2m。 2.墩台混凝土水平分块浇筑的分块面积控制在50～100㎡。

3.灌筑墩、台第一层混凝土时，要防止水分被基础吸收或基顶水分渗入混凝土而降低强度。 （二）柱式墩台施工

1.模板、支架除应满足强度、刚度外，稳定计算中应考虑风力影响。

2.浇筑墩台柱混凝土时，应铺同配合比的水泥砂浆一层。墩台柱的混凝土宜一次连续浇筑完成。

3.系梁应与柱同步浇筑。V型墩柱混凝土应对称浇筑。

3.采用预制混凝土管做柱身外模时，预制管安装应符合下列要求： （1）基础面宜采用凹槽接头，凹槽深度不得小于50mm。

（2）上下管节安装就位后，应采用四根竖方木对称设置在管柱四周并绑扎牢固，防止撞击错位。

（3）混凝土管柱外模应设斜撑，保证浇筑时的稳定。 （4）管节接缝应采用水泥砂浆等材料密封。

4.墩柱滑模浇筑应选用低流动度的或半干硬性的混凝土拌合料。 5.钢管混凝土墩柱应采用微膨胀混凝土，一次连续浇筑完成。

（三）在繁华路段施工盖梁时，宜采用整体组装模板、快装组合支架。盖梁为悬臂梁时，混凝土浇筑应从悬臂端开始。预应力钢筋混凝土盖梁应在孔道压浆强度达到设计强度后拆除模板。 二、预制混凝土柱和盖梁安装 （一）预制柱安装

1.安装前校核基础杯口长、宽、高，确认合格。

2.预制柱安装就位采用硬木楔或钢楔固定，并加斜撑保持柱体稳定，在确保稳定后方可摘去吊钩。

3.及时浇筑杯口混凝土，待混凝土硬化后拆除硬楔，浇筑二次混凝土，待杯口混凝土达到设计强度75%后方可拆除斜撑。 （二）预制钢筋混凝土盖梁安装

1.在墩台柱上安装预制盖梁时，应对墩台柱进行固定和支撑，确保稳定。 2.盖梁就位时，应检查轴线和各部尺寸合格后方可固定，并浇筑接头混凝土。接头混凝土达到设计强度后，方可卸除临时固定设施。 （三）重力式砌体墩台

1.墩台砌体应采用坐浆法分层砌筑，竖缝均应错开，不得贯通。 2.砌筑墩台镶面石应从曲线部分或角部开始。 3.桥墩分水体镶面石的抗压强度不得低于40MPa。 各类围堰施工要求 一、围堰施工的一般规定

（一）围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）0.5～0.7m。 （二）堰体外坡面有受冲刷危险时，应在外坡面设置防冲刷设施。 二、各类围堰适用范围

三、土围堰施工要求

（一）筑堰材料宜用黏性土、粉质黏土或砂质黏土。填土应自上游开始至下游合龙。

（二）筑堰前，必须将堰底下河床底上杂物、石块及树根等清除干净。 （三）堰顶宽度可为1～2m，机械挖基时不宜小于3m。内坡脚与基坑的距离不得小于1m。堰外边坡迎水一侧坡度宜为1:2～1:3，背水一侧可在1:2内。堰内边坡坡度宜为1:1～1:1.5。 四、土袋堰施工要求

（一）袋中宜装不渗水的黏性土，装土量为土袋容量的1/2～2/3。 （二）上下层和内外层的土袋均应相互错缝，尽量堆码密实、平稳。

五、钢板桩围堰施工要求

（一）有大漂石及坚硬岩石的河床不宜使用钢板桩围堰。

（二）施打前设观测点量测定位。施打时，必须备有导向设备（导向架）。 （三）施打前对钢板桩锁口用止水材料捻缝，以防漏水。

（四）钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉，但在黏土中不宜使用射水下沉办法。

（五）接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。 六、套箱围堰施工要求

（一）无底套箱用木板、钢板或钢丝网水泥制作，内设木、钢支撑。套箱可制成整体式或装配式。

（二）制作中应防止套箱接缝漏水。

（三）下沉前应清理河床，整平岩面。岩面有坡度时，套箱底的倾斜度应与岩面相同。

六、双壁钢围堰施工要求

（一）双壁钢围堰在工厂制作，其分节分块的大小应按工地吊装、移运能力确定。

（二）双壁钢围堰各节、块对称拼焊，并进行焊接质量检验及水密性试验。 （三）验算钢围堰浮运、就位和灌水着床时的稳定性。浮运、下沉过程中，围堰高出水面1m以上。

（四）就位前应对所有缆绳、锚链、锚锭和导向设备进行检查调整，并注意水位涨落对锚锭的影响。

（五）锚锭体系的锚绳规格、长度应相差不大，受力均匀。

（六）准确定位后，应向堰体壁腔内迅速、对称、均衡的灌水，使围堰落床。 （七）落床后必要时可在河流冲刷段用卵石、碎石垫填整平。

（八）浇筑水下封底混凝土之前，应进行清基，并由潜水员逐片检查合格。