桥梁基础施工课件.ppt

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1、讨论一下,1.桩基础按照施工方法可分为哪几类？2.灌注桩与预制桩有什么区别？哪一种在桥梁基础中较常用，为什么？3.什么是挤土桩和非挤土桩、端承桩和摩擦桩？,钻孔灌注桩施工,灌注桩有哪些成孔工艺？分别适用于哪种情况？,灌注桩根据成孔形式不同，分为机械成孔、人工成孔。机械成孔方法很多，常用的有回转钻钻孔、冲击钻冲孔、抓斗成孔、干作业成孔和全套管成孔等。,钻孔灌注桩概念,钻孔灌注桩 是在孔位处采用机械成孔，吊放钢筋骨架，然后再浇筑混凝土成桩。,优点不需要接桩和截桩，应用较广，无噪声，无振动，设备简单轻便，抗震性好，直径可达34m，甚至6m，桩长桩径应用灵活，单桩承载力较高。钻孔灌注桩成孔越深孔壁土压

2、力及孔隙水压力越大，容易发生坍孔，因此一般在机械成孔中多采用泥浆护壁。,适用于 地层适应性强，几乎能适用于各种地层。,施工准备,成孔,成桩,不合格,不合格,钻孔灌注桩施工工艺流程,埋设护筒,图7-2 护筒1一连接螺栓孔；2-连接钢板；3-纵向钢筋；4-连接钢板或刃脚,护筒作用(1)固定桩位，并作钻孔导向。(2)保护孔口，防止孔口土层坍塌。(3)隔离地下水或海（河）水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁，以防坍孔。,埋设护筒,埋设护筒，护筒内径宜比桩径大200400mm。护筒中心竖直线应与桩中心线重合。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.02.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位

3、2.0m以上。护筒埋置深度宜为24m，冲刷河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1.01.5m。护筒连接处要求筒内无突出物，耐拉、压，不漏水。,埋设护筒,埋设护筒三维动画,制备泥浆,制备泥浆动画,泥浆检测,粘度（s）测定,制备泥浆,制备泥浆,含砂率（%）测定,泥浆性能指标检测动画,钻孔,成孔要求：安全、稳固、无事故、实时观测、一气呵成、成孔检查、捞渣取样。,P193,桩基钻孔渣样,为什么要取渣样？每根桩都需要取渣样吗？,正循环钻机成孔工艺,钻孔旋转钻进成孔,反循环钻机成孔工艺,正循环泥浆流向,反循环泥浆流向,钻孔旋转钻进成孔,旋转钻进,正循环施工动画,图7-12 正循环旋转机钻头a)鱼尾锥；b）圆柱

4、形钻头；c）刺猬钻头1-钻杆；2-出浆口；3-刀刃；4-斜撑；5-斜挡板；6-上腰围；7-下腰围；8-耐磨合金钢；9-刮板；10-超前钻；11-出浆口,图7-9 正循环回转法钻孔示意1-钻锥；2-护筒；3-工作平台；4-钻架；5-水龙头（摇头）；6-高压胶管；7-泥浆泵；8-储浆池；9-沉淀池；10-土台；11-磨盘钻机,钻孔旋转钻进成孔,反循环施工动画,图7-10 反循环的工作原理a)泵吸反循环；b）压气反循环；c）射流反循环；1-真空泵；2-泥浆泵；3-钻渣；4、5、9-清水；6-气泡；7-高压空气进气口；8一高压水进口；10-水泵,图7-11 反循环旋转钻头1-三翼刀板；2-剑尖,钻孔旋

5、转钻进成孔,钻孔冲击钻进成孔,冲击成孔施工动画,图7-13 冲击成孔a)定型的冲击钻机；b）简易冲击钻机,图7-14 冲击钻锥,钻孔冲击钻进成孔,钻孔冲击钻进现场视频,钻孔冲击钻进成孔动画,钻孔冲抓钻进成孔,冲抓成孔施工动画,冲抓成孔,图7-18 冲抓钻机工作示意1-钻孔；2-护简；3-冲抓锥；4-开合钢丝绳；5-吊起钢丝绳；6-天滑轮；7-转向滑轮；8-钻架；9-横梁；10-双筒卷扬机；11-水头高度；12-地下水位,图7-19 冲抓锥1-外套；2-连杆；3-内套；4-支撑杆；5-叶瓣；6-锥头,钻孔冲抓钻进成孔,钻孔旋挖钻进成孔,钻孔旋挖钻进成孔动画,钻孔螺旋钻进成孔,图7-22 螺旋钻机

6、a）-长螺旋钻机；b）-短螺旋钻机,清 孔,测孔深降低井孔内泥浆相对密度、黏度、含砂率清除井底沉渣,清孔,如何根据工程实际情况选择适宜的清孔方法？,抽浆法,掏渣法,换浆法,喷射法,测孔深动画,检 测,图7-24 检孔器验孔,超声波检测管,制作钢筋笼,钢筋笼吊放,首节钢筋骨架对中,钢筋笼吊放,钢筋笼吊放动画,混凝土灌注准备,导管配设操作练习,下放导管动画,h2,h3,h2 1m,h3 0.3m,灌注,首批水下混凝土的灌注,混凝土灌注,水下混凝土灌注管动画,凿除桩头,桩基检测,根据质量检验结果，如何将桩进行分类？,桩基检测,声波透射法（超声波检测动画）,图7-36 超声波检测装置1-发射探头；2-

7、接收探头；3-测管；4-水耦合剂；5-桩身混凝土；6-检测仪；7-记录仪,常见事故处理,断桩事故处理动画,钻孔灌注桩完整施工动画,人工挖孔灌注桩施工,人工挖孔桩概念,挖孔灌注桩 是通过人工开挖和小型爆破配合小型机具成孔，吊桶出渣，孔壁支护，挖孔达到设计深度后进行孔底清理，吊放钢筋笼，浇筑混凝土而形成的桩基础。,优点施工设备简单，无噪声，可做成任意截面形状的井孔，造价低，且成孔后可直接观测到孔内土质状况，基桩质量有保障。采用此法施工的桩基不宜太深，当设计桩长大于15m时，应加强通风、照明和其他安全措施，对护壁质量加强检查，防止由于护壁不合格造成的坍孔事件。,适用于 无地下水或地下水量少，密实土层

8、或风化岩层，桩的直径(或边长)不宜小于1.4m，孔深一般不宜超过20m。在多年冻土地区，慎用挖孔桩施工。,施工准备,成孔,成桩,人工挖孔桩施工工艺流程图,修筑孔口,图7-40 孔口围护,成 孔,开挖,一般情况每挖1m支护一次，再挖,人工镐、锹或浅眼松动爆破，注意通风,出渣,吊桶出渣，孔口不得堆积渣土和重物,护壁,混凝土护壁、预制混凝土井圈、砌砖支护,图7-42 人工挖孔工艺图(cm),护 壁,护壁,梯套法，边挖边支护,图7-46 混凝土护壁型式a)外齿式；b）内齿式,图7-47 支护壁模板,图7-48 混凝土护壁施作,经济,成孔检测,图7-49 桩位中心复测,图7-50 检孔器检测成孔,挖孔桩

9、挖孔达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深、倾斜度等项目进行检测。,施工安全保证,1.挖孔工人必须配戴安全帽、安全绳，必要时应搭设掩体非工作人员严禁进入施工现场。2.取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查，确保机具处于良好工作状态。3.井口设置砼护围（或砖砌围护），并高出地面2030cm，防止土、石杂物滚入孔内伤人；4.经常检查护壁的稳定情况，发现异常情况，及时处理，防止坍孔；5.孔内爆破时，在井口覆盖钢板并压重，防止飞石伤人，或损害车辆；6.做好通风设施，保持孔内空气流动。凡超过1.5米深的桩孔，干孔1小时用空压机吹风20分钟/次，有水及涌水孔23小时吹风/次。以确保井下工作人员

10、的通风和供氧。,人工挖孔安全保证,人工挖孔桩施工动画,人工挖孔桩实测项目,沉管灌注桩施工,沉管灌注桩概念,沉管灌注桩 是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备将底部套有预制的钢筋混凝土桩尖或装有活瓣桩尖的钢管，沉至要求的入土深度后，在钢管内安放钢筋笼再灌注混凝土，并利用拔管时的振动将混凝土捣实，而形成的灌注桩。,优点造价低、工效快、节省钢材和可大量就地取料等优点而广泛的应用于建筑及道桥工程。根据沉管所使用的机械和方法不同，将其分为锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩和夯压成型沉管灌注桩三种。,适用于 砂土类和软土地基，且不受地下水位的限制。,施工准备,施工,检验,沉管灌注桩施工工艺流程图,预制桩尖,图7-5

11、6 预制钢筋混凝土桩尖构造(尺寸单位：mm),沉管灌注桩的桩尖一般采用钢筋混凝土桩尖，也可采用钢桩尖。工程上一般选用预制钢筋混凝土桩尖，其混凝土抗压强度，一般不宜低于30MPa，钢筋为I级钢。桩尖外径应比设计桩径大20mm，长500800mm。,单打法,图7-56 预制钢筋混凝土桩尖构造(尺寸单位：mm),单打法，即一次性拔管法，施工是经常的施工方法。在拔管时桩管每拔出0.51m,需振动桩管510s,然后再拔出0.51m，如此循环反复直到桩管完全被拔离出地面为止。,图7-57 沉管灌注桩施工程序1-预制钢筋混凝土桩尖；2-桩管；3-钢筋笼-放桩尖，钢管就位准备沉管；-沉管；-放钢筋笼；-拔管灌

12、混凝土；-桩制成,复打法,为了提高桩的质量和承载力，处理充盈系数小于1.0的桩、断桩或有缩颈的局部桩身，可采用一次复打扩大灌注桩，即在一个桩孔内重复沉管成孔。,图7-58 复打一次沉管灌注桩施工程序1-预制钢筋混凝土桩尖；2-桩管；3-灌注混凝土；4-第二次设置预制钢筋混凝土桩尖；5-钢筋笼置放桩尖，钢管就位准备沉管；沉管；第一次拔管灌混凝土；置放第二个桩尖，钢管就位准备沉管；第二次沉管；放钢筋笼；拔管灌混凝土；,动画演示,沉管灌注桩施工视频,预制桩施工,预制桩概念,预制桩 是在预制构件厂或施工现场进行桩身预制，运送到桥位，用沉桩设备在设计位置上将其沉入土中的常见基础形式。,优点坚固耐久，不受

13、地下水或潮湿环境影响；能承受较大荷载，施工机械化程度高，进度快；能适应不同土层施工。预制桩有钢筋混凝土方桩、预应力混凝土管桩（常用PC桩和PHC桩）、钢管桩、H型钢桩、钢板桩。,适用于 各种土层。大量应用于重型厂房、工业设备基础、高层建筑、仓库、码头及桥梁、城市立交等工程中。,施工准备,沉桩,预制桩施工工艺流程图,确定沉桩方式,沉桩的挤土效应，对工程及邻近结构有什么影响？有什么措施减小危害？,确定沉桩方式,确定合理的打桩顺序有何重要性？,图7-66 打桩顺序(a)逐段打设；(b)自中部向四周打设；(c)由中间向两侧打设,确定打桩顺序,地基检测 打桩试验,预制桩施工动画,大直径桩成孔、成桩新技术,谢 谢！,