石家庄铁道大学土木工程毕业论文浅析桥梁桩基施工技术

石家庄铁道大学土木工程毕业论文浅析桥梁桩基施工技术内容摘要：

的摩擦作用，将上部 荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支撑作用，桩尖支撑的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。 钢筋混凝土桩 石家 庄铁道学院毕业论文 3 钢筋混凝土桩可以预制也可以现浇。 根据设计，桩的长度和截面尺寸可以任意选择。 这是钢筋混凝土的最大优点。 钢桩常用的有直径 2501200mm 的钢管桩和宽翼工字形钢桩。 钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。 我国目前只在少数重点工程中适用。 目前已经很少适用，只在某些加固工程或能就地取 材临时工程中适用。 在地下水位以下时，木材有很好的耐久性，而在干湿交替的环境下，极易腐蚀。 主要用于地基加固 竖向抗压桩 竖向抗拔桩 水平荷载桩 复合受力桩 小直径桩 d≤ 250mm 中等直径桩 250mmd800mm 大直径桩 d≥ 800mm 非挤土桩 泥浆护壁灌筑桩、人工挖孔灌筑桩，应用较广。 部分挤土桩 ， 先钻孔后打入。 挤土桩 ， 打入桩。 艺分 预制桩 石家 庄铁道学院毕业论文 4 钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法， 使桩沉入地下。 灌筑桩 又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。 与预制桩相比，可节省钢材，在持力层起伏不平时，桩长可根据实际情况设计。 方形截面桩 方形截面桩制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为 250~550mm。 圆形空心桩 圆形空心桩是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省，自重轻，表面积大等特点。 国内铁道部门已有定型 产品，其直径有 300mm、 450mm 和 550mm，管壁厚80mm，每节长度自 2m~12m 不等。 桩基工程施工特点 现在桥梁桩基础一般常用沉桩基础、钻孔桩基础、挖孔桩基础和管桩基础。 沉桩按照其施工方法可分为：锤击沉桩、锤击沉桩辅以射水、振动沉桩、振动沉桩辅以射水、单纯射水沉桩以及静力压桩等。 在编制桩基工程施工组织设计时 ， 需认真考虑桩基施工特点。 预制桩按设计要求可在地面良好条件下进行制作，桩体质量高，可大量工厂化生产，加速施工进度。 但只适用一般土地基，较难沉入坚实土层；沉桩过程有明显的排挤土体作用，需 考虑对邻近结构的影响；运输、吊装、沉桩过程均应避免桩身的损伤。 当上部结构荷载较大且比较集中，桩径需求较大时，很难采用此种施工方式。 钻孔桩成孔的方法可分为冲击钻孔、迴转钻孔和旋挖钻孔。 冲击钻机主要适用于卵（漂）石土、岩层中钻孔。 回转钻孔可分为正循环回转钻孔、反循环回转钻孔。 其特点是泥浆循环方式不同，压入泥浆为正循环，抽吸泥浆为反循环。 正循环适用于黏土，粉土，细、中、粗砂等各类土层；反循环适用于黏性土、砂性土、砂卵石和风化石家 庄铁道学院毕业论文 5 岩层，但卵石粒径不得超过钻杆内径的 2/3，且含量不大于 20%。 旋挖钻机适用于砂性土、砂卵 石和风化岩层。 挖孔桩基础适用于无地下水或有少量地下水的土层和风化软质岩层。 同一墩台各桩的开挖顺序，可视地层性质、桩位布置及间距而定。 桩间距较大、地层紧密不需爆破时，可对角开挖，反之宜单孔开挖。 若桩孔为梅花式布置时，宜先挖中孔，再开挖其他各孔。 管桩基础可适用于各种土质的基地，尤其在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下，不宜修建其他类型的基础时，均可采用 .其特点有： 1） 重要性 一是桩基础多用于 大中型桥梁 建筑 ， 尤其是沿海沿江沿湖地区的 桥梁 建筑 ， 其设计承载力较大 ， 如果发生严重的质量事故 ， 将会带来很 大的经济损失 ， 甚至造成灾难性的后果 ； 二是其造价占工程总造价的份额较大 ， 因此必须在确保工程 质量的前提下 ，力求降低造价。 2) 隐蔽性 桩基础属于地下隐蔽工程 ， 因操作质量低劣而引起的多数事故 ， 事后往往不易检验 ， 补救也较困难。 3) 复杂性 ① 桩型多 ， 各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大 ， 因此桩型的选择应考虑多种因素 ； ② 地下未知因素多 ， 而往往由于工程勘察费用的限制，勘探工作量及勘探点密度设置也不尽能满足桩基施工的要求，所以试成孔 (对于灌注桩 )或试沉桩 (对于打入桩及压入桩 )就显得十分必要 ； ③ 桩工机械设 备品种多 ， 每种桩型的施工 ， 或同一种桩型在不同地层土质中施工时 ，都有适合于具体施工条件的桩工机械及附属设备 ， 因此机械设备的选择是否适用和合理 ， 对施工造价、进度及工程质量均会产生明显的影响。 4) 困难性 ① 施工限制条件多 ， 诸如 ： 用电量和用水量的限制、噪声和振动的限制、泥浆排放的限制及大型车辆和机械进场时间的限制等 ； ② 不安全因素多 ， 诸如 ： 高空坠落、深孔坠落、机械伤害、桩架倒塌、物体打击、触石家 庄铁道学院毕业论文 6 电事故、深孔作业时有害气体与孔壁坍塌致伤致命等 ； ③ 工序多 ， 对于灌注桩施工而言主要有两大工序 :成孔和成桩 ， 对于预制桩而言也 有两大工序 ； 制桩和沉桩 ， 每一个大工序中又可分为若干个小工序 ， 每道工序中都可能遇到难点。 由上可知 ， 编制施工组织设计前 ， 务必调查清楚施工限制条件 ， 制订出切实的安全技术措施和克服难点的措施。 5) 质量事故常见性和多发性 桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化 ， 加之在地下作业 “看不见、摸不着 ”， 稍有疏忽就会出现质量缺陷 ， 甚至质量事故 ， 所以在施工组织设计中必须制定切实有效的质量保证措施。 6) 知识多样性 从知识范围看 ， 操作桩基施工必须具有桥梁 结构、 工程 机械、 工程 材料、工程与水文地质、土力学与地基基础、静动 测试等多种学科的知识 ， 同时还要熟悉有关规范规程 ， 此外还应具有桩基施工经验以及桩基事故的预防与处理的经验。 如果上述某一方面的知识与经验匮乏或不够 ， 进行桩基施工 ， 将会造成事故。 一份优秀的桩基工程施工组织设计 ， 往往需集思广益 ， 是集体智慧和经验的结晶。 桥梁桩基施工技术存在的问题 由于技术欠缺和某些负责人员的疏忽，导致我国目前的桥梁桩基在施工方面常出现一些问题。 常见的桥梁桩基施工技术问题表现在：测量放线错误，使整个桥梁错位或桩位偏差过大；单桩承载力达不到设计要求；成桩中断事故，如钻孔灌注桩塌孔，卡钻；灌注 桩成桩质量，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；灌注砼施工质量失控，发生断桩事故； 桩基验收时出现的桩位偏差过大；常见的灌注桩顶标高不足的现象有两种，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇、另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。 当桩基出现事故应时应及时处理，防止留下隐患。 桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决。 待建设单位代 表签字认可后，方能灌注砼、移动钻机，防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费；基桩开挖前必须全面检查成石家 庄铁道学院毕业论文 7 桩记录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须意见一致后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。 桥梁的桩基是一座桥的基本，桩基的质量关系到整个工程的成败。 所以在今后的桩基施工过程中抓好质量这一关是极为重要的。 在正式施工前应准备必要的工程资料 施工前所需准备的工程资料一般包括以下几种： 工程文件资料 1)工程合同书和施工任务书。 2)开工报告书。 3)建筑场地 的桩基岩土工程报告书 (工程地质资料和必要的水文地质资料 )， 以便了解和掌握 ： ① 施工场地的地形、地貌及气候等自然条件 ； ② 施工场地的地层构造、岩土特性及影响桩基施工的不良地质现象 ； ③ 施工场地内地下水的特性、水位、水质及其变化情况 ； ④ 施工场地内人为或自然地质现象 ， 如古河道、墓穴、暗浜等 ； ⑤ 附近地区的岩土工程资料及当地桩基施工的经验。 4)桩基础工程施工图 ， 包括 ： ① 桩基类型 ； ② 桩位平面布置图 ； ③ 桩基尺寸 ； ④ 桩的配筋 ， 混凝土强度等级 ； ⑤ 承台构造、配筋、混凝土强度等级以及桩与承台的连接。 5)桩的试打 (对于打入式桩、振入式桩和压入式桩 )、试成孔 (对于灌注桩 )资料。 6)桩的静载荷 (竖向受压、水平荷载和抗拔试验 )及动测试验资料。 7)主要桩工机械及其配套设备的技术性能资料。 8)有关现行的桩基础设计与施工方面的规范、规程与规定以及各级政府有关桩基础施石家 庄铁道学院毕业论文 8 工的技术政策、法令和文件。 9)有关执法监督单位及法规上的限制文件 ： ① 道路占用或使用许可证 ； ② 泥浆排放及运输措施 ； ③ 人行道的防护措施 ； ④ 地下管道的暂时维护措施 ； ⑤ 架空线路的暂时维护措施 ； ⑥ 某些类型桩的施工时间限制措施 ； ⑦ 其他有关措施。 现场实地 资料 要对 场地进行现场踏勘 ， 掌握施工场地的周围的 具体 状况。 1)施工场地的状况 ， 包括 ： ① 地下障碍物、树木、埋设管道、防空洞等 ； ② 施工场地表面状态及地上堆积物 ； ③ 地基的稳定程度 ； ④ 地上障碍物 (电杆、架空线等 )。 2)施工场地周围建 (构 )筑物的状况 ， 包括 ： ① 建筑物概要 (建筑物的用途及附属设备等 )， 有无危险房屋 ， 有无精密仪器设备房屋等 ； ② 建筑物的构造及层数 ； ③ 建筑物的地下部分深度 ； ④ 建筑物的基础型式 ， 是否设桩 ； ⑤ 周围水井的水位与利用状况 ； ⑥ 施工场地境界线与邻近建 (构 )筑物外墙及基础边线的关系。 3)地下与地上各种公共设施的状况 ， 包括 ： ① 自来水管、下水管道、煤气管道的位置、深度、管径、已使用年限及腐朽程度 ； ② 高压电线、电话线的位置 (与施工场地的距离及高度等 )； ③ 消防栓的位置 ； ④ 地下埋设物是否需要拆迁或维护。 石家 庄铁道学院毕业论文 9 4)施工场地周围的道路状况 ， 包括 ： ① 道路的种别 ； ② 道路的宽度 ； ③ 交通状况 (交通量、行车重量 )； ④ 交通规则 (单行道、禁止停车等 )； ⑤ 道路的设施、标识等 ； ⑥ 路面铺设的状态与修复方法。 5)邻近建筑物地下工程情况 ： ① 邻近建筑物场地地下水位状况 ； ② 邻近建筑物开挖深度与开挖规模 ； ③ 邻近建筑物基坑的挡土支护方法 ； ④ 邻近建筑物基坑开挖时的降排水方法 ； ⑤ 邻近建筑物基础施工时地基沉降的状况 ； ⑥ 邻近建筑物的基础型式及施工状况 ； ⑦ 邻近建筑物的工程地质报告。 施工组织安排 桩基工程施工组织设计的编 制桩基础工程在施工前 ， 应根据工程规模的大小和复杂程度 ， 编制整个分部分项工程施工组织设计或施工方案。 其内容包括 ： 1)选择桩型根据设计要求、工程地质条件、机械设备情况、工期和造价等综合考虑选用合适的桩的类型 (非挤土灌注桩、部分挤土桩和挤土桩 )。 2)设桩机械设备的选择桩基施工机械设 备应视工程地质条件、工程规模、桩种特性、工期、动力与机械供应以及现场情况等条件来选择。 3)设备、材料供应计划 制定设备、配件、工具 (包括质量检查工具 )、桩体 (对于预制桩、钢管桩和埋入桩等 )、灌注桩所需材料 (钢筋、水泥、砂、石及外加剂等 )的供应计划和保障措施。 4)设桩方法与进度要求对于打入桩要考虑桩的预制 (对于钢筋混凝土桩 )、起吊方案、运输方式、堆放方法、沉桩方式、打桩顺序和接桩方法等 ； 对于就地灌注桩要考虑成孔、钢筋笼的放置、混凝土的灌注、泥浆制备、使用和排放 (对于泥浆护壁灌注石家 庄铁道学院毕业论文 10 桩成孔的情况 )、孔底清理等。 5)作业和劳动组织制定施工作业计划和劳动组织规划。 6)桩的试打或试成孔如编制施工组织设计或施工方案前未进行桩的试沉 (对于打入桩、压入桩 )或试成孔 (对于灌注桩 )， 则此项工作应在桩正式施工前进行。 7)桩的载荷试验如无试桩资料 ， 设计单位要求试桩时 ， 应制定试桩计划。 8)制定各种技术措施制定保证工程质量、安全生产、劳动保护、防火、防止环境污染 (振动、噪声、泥浆排放等 )和适应季节性 (冬季、雨季 )施工的技术措施以及文物保护措施。 9)编制施工平面图在图上标明 桩位、编号、数量、施工顺序 ； 水电线路、道路和临时设施的位置 ； 当桩施工需制备泥浆时 ， 应标明泥浆制备设施及其循环系统的位置 ；材料及桩 (对于预制桩 )的堆放位置。 10)安排施工前的准备工作计划 (1)施工前 ， 应清除妨碍施工的地上和地下障碍物。 (2)施工前应做好场地的平整工作 ， 对不利于施工机械运行的松软场地应进行坚实处理。 雨季须采取有效排水措施。 (。