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橋梁各類基礎概述及施工(二)

2008-07-23 11:16 來源: 打印 | 收藏 |
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  當?shù)鼗鶞\層土質較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎才能滿足結構物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時,可采用樁基礎;鶚栋床牧戏诸愑心緲丁摻罨炷翗、預應力混凝土樁與鋼樁。橋梁基礎中用的較多的是中間兩種。按制作方法分為預制樁和鉆(挖)孔灌注樁;按施工方法分為錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋置樁等,前四種又統(tǒng)稱沉入樁。應根據(jù)地質條件、設計荷載、施工設備、工期限制及對附近建筑物產生的影響等來選擇樁基的施工方法。

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  沉入樁所用的基樁主要為預制的鋼筋混凝土和預應力混凝土樁。截面形式常用的有實心方樁和空心管樁兩種。管樁一般由工廠以離心成型法制成。目前成品規(guī)格:管樁外徑40cm、55cm兩種,分為上、中、下三節(jié),管壁厚度為8-10cm.近年來發(fā)展的phc高強預應力混凝土離心管樁已在工程上廣泛應用。

  制作鋼筋混凝土樁和預應力混凝土樁所用技術應按《公路橋涵施工技術規(guī)范》辦理。此外,還應注意以下事項:1、鋼筋混凝土樁內的縱向主鋼筋如需接頭時,應采用對焊接頭2、螺旋筋或箍筋必須箍緊主筋,與主筋交接處應用點焊焊接或用鐵絲扎接牢固3、預應力混凝土的縱向主筋采用冷拉鋼筋且需焊接時,應在冷拉前采用閃光接觸對焊焊接4、樁長用法蘭盤連接時,法蘭盤應對準位置焊接在鋼筋或預應力筋上;對先張法預應力混凝土樁,法蘭盤應先焊接在力筋上,然后進行張拉5、混凝土應由樁頂向樁尖方向連續(xù)灌注,不得中斷6、樁的鋼筋骨架(包括預應力鋼筋骨架)的允許偏差應在規(guī)定的范圍以內。

  鋼筋混凝土樁的預制要點是:制樁場地的平整與夯實;制模與立模;鋼筋骨架的制作與吊放;混凝土澆筑與養(yǎng)護。

  當預制樁的長度不足時,需要接樁。常用的接樁方法有:法蘭盤連接、鋼板連接及硫磺膠泥(沙漿)連接等等。

  沉樁順序應根據(jù)現(xiàn)場地形條件、土質情況、樁距大小、斜樁方向、樁架移動的方便等來決定。同時應考慮使樁入土深度相差相差不多,土壤均勻擠密。

  沉入樁的施工方法主要有:錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁及靜力壓樁等。

 。ㄒ唬╁N擊沉樁一般適用于中密砂類土、粘性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中,因此一般樁徑不能太大(不大于0.6m),入土深度在40m 左右。

  錘擊沉樁的主要設備有樁錘、樁架及動力裝置三部分。沖擊錐的選擇,原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中,承擔吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過程中的導向作用等。其他設備中主要有樁帽與送樁。樁帽主要是承受沖擊,保護樁頂,在沉樁時能保證錘擊力作用于樁軸線而不偏心。送樁主要用于當樁頂被錘擊低于龍門挺而仍需繼續(xù)沉入時,即需把樁頂送到地面下必要深度處用。

  施工要點:沉樁前,應對樁架、樁錘、動力機械等主要設備部件進行檢查;開錘前應再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁中軸線是否一致;錘擊沉樁開始時,應嚴格控制各種樁錘的動能。如樁尖已沉入到設計標高,但沉入度仍達不到要求時,應繼續(xù)下沉至達到要求的沉入度為止。沉樁時,如遇到:沉入度突然發(fā)生急劇變化;樁身突然發(fā)生傾斜、移位;樁不下沉,樁錘有嚴重回彈現(xiàn)象;樁頂破碎或樁身開裂、變形,樁側地面有嚴重隆起現(xiàn)象等等,應立即提高停止錘擊,查明原因,采取措施后方可繼續(xù)施工。

  錘擊沉樁的停錘控制標準。

  1、設計樁尖標高處為硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或風化巖等土層時,根據(jù)灌入度變化并對照地質資料,確認樁尖已沉入該土層,貫入度達到控制貫入度。

  2、當貫入度已達到控制貫入度,而樁尖標高未達到設計標高時,應繼續(xù)錘入0.10m左右(或錘入30-50次),如無異常變化即可停錘;若樁尖標高比設計標高高的多時,應報有關部門研究確定。

  3、設計樁尖標高處為一般粘性土或其他松軟土層時,應以標高控制,貫入度作為校核。

  4、在同一樁基中,各樁的最終貫入度應大致接近,而沉入深度不宜相差過大,避免基礎產生不均勻沉降。

 。ǘ┥渌翗渡渌┕し椒ǖ倪x擇應視土質情況而異,在砂夾卵石層或堅硬土層中,一般以射水為主,錘擊或振動為輔;在亞粘土或粘土中,為避免降低承載力,一般以錘擊或振動為主,以射水為輔,并應適當控制射水時間和水量;下沉空心樁,一般用單管內射水。

  射水沉樁的設備包括:水泵、水源、輸水管路(應減小彎曲,力求順直)和射水管等。

  射水沉樁的施工要點是:吊插樁基時要注意及時引送輸水膠管,防止拉斷與脫落;基樁插正立穩(wěn)后,壓上樁帽樁錘,并開始用較小水壓,使樁靠自重下沉。初期應控制樁身不使下沉過快,以免阻塞射水管嘴,并注意隨時控制和校正樁的方向;下沉漸趨緩慢時,可開錘輕擊,沉至一定深度(8-10m)已能保持樁身穩(wěn)定后,可逐步加大水壓和錘的沖擊動能;沉樁至距設計標高一定距離(2.0m以上)停止射水,拔出射水管,進行錘擊或振動使樁下沉至設計要求標高。

 。ㄈ┱駝映翗墩駝映翗哆m用于砂質土、硬塑及軟塑的粘性土和中密及較松散的碎、卵石類土。

  振動沉樁停振控制標準,應以通過試樁驗證的樁尖標高控制為主,以最終貫入度(mm/min)或可靠的振動承載力公式計算的承載力作為校核。

  (四)靜力壓樁靜力壓樁采用靜壓力將樁壓入土中,即以壓樁機的自重克服沉樁過程中的阻力,適用于高壓縮性粘土或砂性較輕的亞粘土層。

 。ㄎ澹┧谐翗对诤恿鬏^淺時,一般可以搭設施工便橋、便道、土島和各種類型的腳手架組成的工作平臺,其上安置樁架并進行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中,可將樁安設在組合的浮體上或固定平臺,亦可適用專門打樁船。此外還可采用:

  1、先筑圍堰后沉樁基法:一般在水不深,樁基臨近河岸時采用;

  2、先沉樁基后筑圍堰法:一般適用于較深的水中樁基。

  3、用吊箱圍堰修筑水中樁基法:一般適用于修筑深水中的高樁承臺;

 。1)管樁基礎

  由鋼筋混凝土、預應力混凝土或鋼制成的單根或多根管柱上連鋼筋混凝土承臺、支撐并傳遞橋梁上部結構和墩臺全部荷載于地基的結構物。柱底一般落在堅實土層或嵌入巖層中。適用于深水、巖面不平整、覆蓋土層厚薄不限的大型橋梁基礎。按荷載傳遞形式可分為端承式和摩擦式兩種,在結構形式上與樁基相似,但多為垂直狀。

 。2)沉井基礎

  又稱開口沉箱基礎,由開口的井筒構成的地下承重結構物。一般為深基礎,適用于持力層較深或河床沖刷嚴重等水文地質條件,具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎系由井筒、封底混凝土和預蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。

  若為陸地基礎,它在地表建造,由取土井排土以減少刃腳土的阻力,一般借自重下沉;若為水中基礎,可用筑島法,或浮運法建造。在下沉過程中,如側摩阻力過大,可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。

 。3)地下連續(xù)墻基礎

  用槽壁法施工筑成的地下連續(xù)墻體作為土中支撐單元的橋梁基礎。它的形式大致可分為兩種:一種是采用分散的板墻,平面上根據(jù)墩臺外形和荷載狀態(tài)將它們排列成適當形式,墻頂接筑鋼筋混凝土承臺;另一種是用板墻圍成閉合結構,其平面呈四邊形或多邊形,墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多,與其他形式的深基相比,它的用材省,施工速度快,而且具有較大的剛度,目前是發(fā)展較快的一種新型基礎。連續(xù)墻的建造是通過專門的挖掘機泥漿護壁法挖成長條形深槽,再下鋼筋籠和灌注水下混凝土,形成單元墻段,它們相互連接而成連續(xù)墻,其厚度一般為0.3- 2.0m,隨深度而異,最大深度已達100m.

 。4)鎖口鋼管樁基礎由鎖口相連的管柱圍成的閉合式管柱基礎。鎖口縫隙灌以水泥沙漿,使管柱圍墻形成整體,管內充混凝土,圍墻內可填以沙石、混凝土或部分填充混凝土,必要時頂部可連接鋼筋混凝土承臺。

延伸閱讀:橋梁 基礎概述 施工
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