旋挖钻孔灌注桩基础技术方案

旋挖钻孔灌注桩基础技术方案

一概述钻孔桩工程，现场地形、地质情况

本标段共有钻孔桩576根，桩径1.5m，桩长60m，每个墩身下设18根，左右幅各9根，属于群桩基础，上设大体积承台。桩基按“m”法进行计算和配筋，其入土深度，在设计中已考虑了恒载、活载、温度、支座位移、砂土液化、湿陷性黄土等因素的影响。0#台、1#墩、2#墩身桩基础分别地处黄土台塬上、中、下部，地质情况主要为黄土、粉质粘土、细纱；3#～11#地质情况大体为细砂、中砂、粉土、卵石土、粉质粘土，其中粉质粘土和细砂主要集中在桩体下部。具体分布情况如下图示。12#～32#地质情况大体为细砂、中砂、卵石土和粉质粘土，其中卵石层相对厚点，在钻孔中发现两层胶结带，特别难钻，分别处于桩体中下部和桩底部位。

二、混凝土配合比的设计

桩体设计为25#混凝土，为确保其质量，特委托陕西省公路工程试验检测中心进行配合比的设计。试件的制作和混凝土的强度检验结果

1、技术参数

尧柏p.o32.5r中砂碎石5-31.5mm饮用水砂率(%)44配合比 1 1.95 2.48 0.48 1%

水灰比 0.48 产地蒲城霸河当地 180-220 kg/m3 410 800 1017 197 4.10 密度(kg/m3) 2428

注: 1、设计强度为25mpa,配制强度为33.2mpa 2、抗压试件尺寸：15×15×15cm3、检验标准：jgj55-2000、jtj053-944、极限抗压强度：7天为29.8mpa;28天为39.0mpa(修正系数取1.0)

2、混凝土配合比的设计计算

（1）混凝土试配强度的计算 fcu,0≥fcu,k +1.645σ fcu,0—混凝土的施工配制强度(mpa) fcu,k—混凝土的设计强度等级(mpa)，取fcu,k＝25mpa σ—强度标准差(mpa)取σ＝5.0mpa ∴ fcu,0＝25+1.645×5.0＝33.23mpa （2）水灰比的计算 w/c＝ka*fce/(fcu,0+ka*kb*fce)

ka,kb--回归系数,对于碎石，ka＝0.46;kb＝0.07. fce—水

泥28天抗压强度实测值(mpa) fce＝kc*fce,g kc—水泥

富裕系数,kc＝1.1 fce,g—水泥强度等级值, fce,g＝32.5mpa 则 fce＝1.1×32.5＝35.75mpa ∴ w/c＝0.46×35.75/

(33.25+0.46×0.07×35.75)＝0.48

（3）坍落度、集料最大粒径、用水量的选取

本大桥钻孔桩采用水下混凝土施工法，考虑到桩径大、桩长深、混凝土方量大、浇注时间长，因此选取坍落度为180mm —220mm。钻孔桩主筋净间距15.3cm，15.3/4＝3.82cm,因

此最大碎石粒径选用31.5mm,最小粒径5mm,为连续级配。

根据混凝土坍落度查《普通混凝土配合比设计规程》（jgj55—2000 j64—2000）中表4.0.1—2，同时结合现场施工经验，

取每方混凝土用水量为mwo＝240kg。

考虑到混凝土的灌注时间长，为充分保证施工过程顺利，因

此添加适当的高效减水剂（dlh型），起缓凝和减水作用，减

水率β＝19%，掺量为水泥的1%，则实际拌和用水为： w

＝mwo*（1-β）＝ 240×（1-19%）＝195kg

（4）水泥用量（mco）的计算 mco＝mwo／（w/c）＝195/0.48＝406kg

（5）粗细集料用量的计算（质量法）假定混凝土容重

mcp＝2400kg/m3，根据经验选取砂率βs＝44%。

mco+mgo+mso+mwo＝mcp （mgo、mso分别为石子、

砂子质量）

βs＝mso/（mgo+mso）×100% 经计算得：mso＝

792kg；mgo＝1007kg

（6）每方混凝土材料用量计算水泥（c）：406 kg 水（w）：195 kg 高效减水剂：4.06 kg

砂（s）：792 kg 碎石（g）：1007 kg

（7）试拌和，检查混凝土的和易性

为准确反映实验结果，现用50l拌和机拌和，30l实验材料试拌。同时，为检查砂率是否合适，在用水量和水泥用量不变的

情况下，变更砂率±2%，既砂率分别为42%、44%、46%，具

体数量如下：

砂率： 42% 44% 46%

水泥： 12.18 12.18 12.18

水： 5.85 5.85 5.85

中砂： 22.67 23.76 24.83

碎石： 31.31 30.21 29.14

外加剂： 0.122 0.122 0.122

试拌结果发现,砂率为44%的混凝土和易性交好,坍落度为200mm时，经抹面试验,沙浆数量较为适宜，以此配合比为基准配比。

（8）强度试验

为检查水灰比是否合适，以基准配比为基础，在保持砂、石和用水量不变的情况下，变更水泥用量，得到三组混凝土，材料数量如下：

水灰比： 0.43 0.48 0.53

水泥： 13.60 12.18 11.04

水： 5.85 5.85 5.85

中砂： 23.12 23.76 24.25

碎石： 29.42 30.21 30.87

外加剂： 0.136 0.122 0.110

根据混凝土28天抗压强度结果和灰水比关系对照得知，当水灰比为0.48,砂率为44%，与试配强度最相吻合。则选用此组配合比。

（9）调整

实测混凝土体积密度为2428kg/m3，计算混凝土体积密度为2404.06kg/m3，对计算混凝土量进行调整，调整系数γ＝2428／2404.06＝1.01，则最终混凝土配合比材料用量为:水泥： 4.06×1.01＝410kg 水： 195×1.01＝197 kg 中砂： 792×1.01＝800 kg 碎石： 1007×1.01＝1017 kg 外加剂： 4.06×1.01＝4.10 kg c：w：s：g：dlh＝410：197：800：1017：4.10＝1:0.48:1.95:2.48:0.01

三、旋挖钻机与常规钻机比较的特点及适用范围。