桩基工程-桥梁

桥轴线 7m A B
2-3
20m 75m 20m 15m
20m
桩基放样
• 知：桥轴线方位角120°11′桥中心（2-2）坐 标（1000，1000），放样各桩。 • 或知各桩坐标，放样各桩。 • 写出用全站仪或经纬仪放样方案和详细过程。
B
桥轴线 7m
2-3
20m 75m 20m 15m C
A
20m
桩与承台（群桩或大体积墩）的连接

桩身伸入承台150～200mm； 伸入承台的钢筋锚固长度不小于 600mm且不小于30倍钢筋直 径
桩柱连接

桩基成孔方法



螺 旋 钻 成 孔



回 旋 钻 成 孔


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潜 水 钻 成 孔



冲 抓 钻 成 孔


桩基施工过程
成孔施工 灌注混凝土

准备工作



桩 位 测 量 与 控 制
钻 机 及 场 地 准 备

原 材 及 配 比

泥 浆 制 备 与 护 筒 埋 设

进 度 控 制


事 故 预 防 及 处 理
• 地基承载 力－大基 础深挖坑 －基地应 力所占比 重越来越 小—可理 解为上层 的地层压 缩不断承 担附加应 力
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桥 墩 沉 井 基 础
• 沉井基础断面
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第二节 桩基础的类型及成孔方法 Ⅰ 主要内容： ⑴ 桩基础的类型 ⑵成孔方法 ⑶ 教学目的：1. 掌握常用成孔方法 2. 掌握成孔方法的适用范围 Ⅱ 重点：桩基础的类型 Ⅲ 难点：成孔方法的适用范围 Ⅳ 课时：4 Ⅵ 复习、引导：1.基础的类型 2. Ⅶ 作业：1.常用成孔方法 2.桩基础有哪些类型？
基础埋深选型举例
• 刚性基础 • 当基础圬工具有足够的截面使材料的容许 应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和 剪应力时，a—a断面不会出现裂缝，这时， 基础内不需配置钢筋，这种基础称为刚性 基础。
桩与扩大基础连接
• 满足在a－a截面所产生的弯曲拉应力 和剪应力不超过基础圬工的强度限值 时，得到的自墩台身边缘处的垂线与 基底边缘的联线间的最大夹角αmax， 称为刚性角。 • 砖、片石、粗料石砌体，当用5号以 下砂浆砌筑时，αmax≤30°； • 砖、片石、粗料石砌体，当用5号以 上砂浆砌筑时，αmax≤35°； • 混凝土浇注时，αmax≤40°；
目录：桩基工程
第一节 基础的分类 第二节 桩基础的类型及成孔方法 第九节装配式构件的起吊、运输与安装
第十节
现浇梁
第十一节 悬臂(浇筑／拼装)施工与顶推施工
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第一节 基础分类 Ⅰ 主要内容： ⑴ 基础的作用 ⑵深基础与浅基础 ⑶基础设计的基本知识 教学目的：1. 掌握常用基础类型 2. 了解基础的基本知识 Ⅱ 重点：刚性扩大基础 Ⅲ 难点：设计知识 Ⅳ 课时：2 Ⅵ 复习、引导：1.基础的作用 2. Ⅶ 作业：1.基础的类型 2.
桩基工程
基础是所有建筑物的重要组成部分，直接影响整 个结构物的使用甚至安全；基础工程的进度，经 常控制整个结构物的施工进度；下部工程的造价， 通常在整个结构物造价中占相当大的比例。
• 地基：受建筑物影响的那一部分地层称为地基。 • 地基可分为天然地基和人工地基，直接放置基础 的天然土层称为天然地基；经过人工加固或处理 后才能修筑基础，这种地基称为人工地基。 • 基础：结构物与地基接触的部分称为基础。 • 基础根据埋置深度可分为浅基础和深基础。将埋 置深度较浅（一般在数米之内），且施工简单、 一般采用敞开挖基坑修筑的基础称浅基础或明挖 基础。根据受力条件可分为刚性基础和柔性基础。 • 基础埋置于较深土层上，且施工较复杂的基础称 为深基础。我国公路桥梁常用的深基础有桩基础 和沉井基础。 • 施工、设计需要掌握地形、地质、地下、地上水、 溶洞等资料。
• 3.适用范围 • 最常用的形式，粘性土、砂类土、含少量砾 石、卵石（含量少于20％）的土、软石 。
• 反循环回转钻成孔 • 泥浆由钻杆外流（注）入井孔，用真空泵或其他 方法（如空气吸泥机）将钻渣从钻杆中吸出。 • 优点：排渣连续性好，速度较正循环快；在孔壁 稳定的土层，排渣可用清水。孔壁保护膜薄，不 减弱摩擦力。 • 缺点：扩孔率较正循环大，造价偏高，易赌管。 • 潜水钻机成孔 • 潜入井孔水中的钻头带动力，效率高。 • 钻斗机成孔 • 土屑进入钻斗，然后提升钻斗出土。
• 当护筒处于旱地时，除满足上述要求外还 应高出地面0.3m；
• 护筒的埋置深度：①浅水处，对于粘质土不 小于1.0m~1.5m，对于砂类土应将护筒周 围0.5m~1.0m范围内土挖除，夯填粘质土 至护筒底0.5m以下；②冰冻地区应埋入冻 层以下0.5m；③深水及河床软土、淤泥层 较厚处，应尽可能深入到不透水层粘质土内 1m~1.5m；河床下无粘质土层时，应沉入 到大砾石、卵石层内0.5m~1.0m；河床为 软土、淤泥、砂类土时，护筒底埋置深度
• 要能防止护筒内水头降低（如桥位处于 潮水区或河流水位上涨时）产生的涌砂 （即流砂）现象，从而使护筒倾陷。 • 护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm， 护筒倾斜度的偏差不大于1％。桩位应 四周设护桩控制，在护筒顶挂十字线并 应与桩位重合。护筒的倾斜度可用：在 护筒顶挂十字线悬铅球与护筒底中心重 合。
• ⑶护筒埋设的一般要求 • 护筒内径应比桩径稍大：
• 当护筒长度在2m～6m范围时，有钻杆导向的正、 反循环回转钻护筒比桩径宜大20cm～30cm；
• 护筒顶端高度：应高出地下水位、施工水 位或地面一定高度。
• 采用正循环回转方法（包括正循环潜水电钻） 钻孔时，护筒顶端的泥浆溢出口底边，当地质良 好、不易坍孔时，宜高出地下水位1.0m~1.5m以 上；当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位 1.5m~2.0m以上；
成 孔 控 制 与 检 查
钢 筋 笼 制 作


混 凝 土 拌 制 与 运 输
导 管 测 试 与 安 装
首 批 混 凝 土 与 钢 筋 笼



进 度 与 质 量 控 制
桩位测量放样
• 施工测量时，应首先对控制点（导线 点）、水准点进行复测、加密，并与相邻 导线点、水准点进行联测；若有不符，应 及时报审、或提出处理方案。然后对桥轴 线控制点（或轴线）进行放样、量测，符 合要求后，再进行桩位放样；桩位的放样 要符合规范、设计要求的精度，并用不同 的测量方法或仪器进行校核，确保桩位放 样的正确性。
冲击钻成孔
• 最常用方法之一。 • 优点：遇到大卵石、 飘石及岩石较硬时， 只有冲击锥才能攻克； 亦适用于砂、粉土等。 有些钻渣被挤入孔壁， 起到加强孔壁并增加 土层与桩身间的侧摩 阻力。 • 缺点：钻普通土时进 度较慢。
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第三节 基础分类 Ⅰ 主要内容： ⑴ 桩基础的类型 ⑵成孔方法 ⑶ 教学目的：1. 掌握常用成孔方法 2. 掌握成孔方法的适用范围 Ⅱ 重点：桩基础的类型 Ⅲ 难点：成孔方法的适用范围 Ⅳ 课时：4 Ⅵ 复习、引导：1.基础的类型 2. Ⅶ 作业：1.常用成孔方法 2.

桩基础
按受力分


按承台位置分

按施工方法分

高 桩 承 台


低 桩 承 台
承台底面位 于地面或冲 刷线以上
竖 摩 支 桩 擦 承 与 桩 桩 斜 桩 桩承载 力以侧 摩阻力 为主


沉 桩

灌 注 桩
捶击、 振动、 静压 下沉

钻孔、 挖孔 灌注 桩
桩基础的分类
• 适用条件：荷载大，上部土层较软；冲刷大；结 构物对沉降敏感；施工水位或地下水位较高；地 震区具有可液化土层等
平底钻头与耙式钻头
螺旋钻机构造示意图
• 2.特点 • 优点：设备简单，易于搬迁，施工方便；干作业成 孔，无泥浆污染；振动小，噪声低；长螺旋钻机连续 出土，钻孔进度快，短螺旋钻机不能连续出土，但不 用泥浆，也较其他钻机快；造价较低；成桩不是水下 混凝土，混凝土质量好，隐患少。 • 缺点：桩端或多或少留有虚土；适用范围限制较大。 • 3.适用范围 • 只适用于地下水位以上的部分土层，粘性土、砂类 土、含少量砾石、卵石（含量少于30％，粒径小于 10cm）的土 ；最适合于城市（立交桥）及干旱区。
桥梁中心放样
• 1.用全站仪放样桥中心 • （1）在已知控制点A点安置全站仪 瞄准已知控制点B 放样桥中心C点。 • 在C点打桩 安置带三脚架的棱镜 重新放样C点 由棱镜对点器在桩上画出 桥中心C点。 • （2）校核：（在A点或B点安置仪器）测量 C点坐标，与设计坐标对照。
坐标算例与桩基放样
• 知：桥轴线方位角120°11′桥中心（2-2）坐 标（1000，1000），求2-3桩坐标 • 写出用全站仪或经纬仪放样方案和详细过程。
• 正循环潜水钻机工作示意图
钻斗钻成孔施工程序及成桩示意图
冲抓钻成孔
• 用冲抓锥张开抓瓣冲 入土石中，然后收紧 锥瓣绳，抓瓣便将土 抓入锥中，提升冲抓 锥出井孔，松绳开瓣 将土卸掉，如左图。 井壁保护同回旋钻孔 法。
适用范围：淤泥、腐殖土、密实粘性土、砂 类土、砂砾石、卵石；井深大于20m时进度 较慢。 优点：不需要钻杆，钻机结构及附属设备简 单，造价低，能抓起粒径较大的碎石、卵石及 软岩，无需大量的粘稠泥浆浮渣。 缺点：不能钻斜孔，深度超过20m后，钻孔 进度大为降低。
施工场地准备
• 无水岸滩时：清除杂物、挖换软土、整平 夯实。 • 场地有浅水时：宜用土或草袋等进行围堰 筑岛。 • 场地为深水或淤泥层较厚时,可搭水上工作 平台、钢丝网水泥薄壁浮运沉井、钢板桩 围堰或双壁钢围堰。 • 工作平台可用木桩、钢筋混凝土桩或钢管桩做
基桩,顶面纵横梁、支撑架可用木料、型钢、万能 杆件、贝蕾桁架片或其他材料搭设。
正循环回转钻成孔
• 1.原理 • 用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部 射出，底部的钻头（钻锥）在回转时将土层搅松 成为钻渣，被泥浆悬浮，随着泥浆上升而溢出流 到井外的泥浆池，经过沉淀池沉淀净化，泥浆再 循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护。钻渣靠泥 浆悬浮才能上升。 • 2.特点 • 优点：钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快， 钻孔深度较大。 • 缺点：需要设置泥浆槽、沉淀池、出浆池等设备 较复杂。泥浆较稠，故孔壁泥浆护壁层厚度常达 5～7cm，降低了桩周摩擦力。


冲 击 钻 成 孔



钻 斗 钻 成 孔

挖

孔
螺旋钻成孔
• 1.钻机 • 钻机分长螺旋钻和短螺旋钻螺旋钻，成孔原理不 同；成孔多属干作业法，无需任何护壁措施。 • 长螺旋钻机的整个钻具，即钻头和钻杆都带有螺 旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削土层，被切土 块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻 杆上升，输送到出土器后，自动排出孔外。 • 短螺旋钻机的钻具只在临近钻头2m~3m内装置带 有螺旋叶片的钻杆，在桩位处切削土层，被切土 块、钻屑随钻头旋转，沿着有少量螺旋叶片的钻 杆上升，集聚在短螺旋叶片上，形成“土柱”， 此后靠提钻、反转、甩土。
护筒及埋设
• ⑴护筒的作用： • 固定桩位，作钻孔的导向；保护孔口，防止孔 口土层坍塌；保稳固孔壁不坍塌。 • ⑵护筒的种类及制作 • 要求坚固、耐用、不变形、不漏水，便于安装、 拆除。根据使用材料主要分为木护筒、钢筋混 凝土护筒和钢护筒三种。 • 木护筒：一般用3cm厚木板制作。 • 钢筋混凝土护筒壁厚一般为8～10cm。 • 钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下，一 般使用4mm～6mm厚钢板制作。
解：由桥中心至桩2-3的方位角α＝ 120°11′＋90°＝ 210°11′
• Δχ＝7×cos 30°11′＝6.051 • Δy＝7×sin 30°11′＝3.519
x
210°11′
30°11′
2-3
y
• 2-3桩：X＝1000-6.051＝993.949 • Y＝1000-3.519＝996.481 • 作业：求其他各桩坐标