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橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)姓名:xxx學(xué)號(hào):xxx班級(jí):xxx指導(dǎo)老師:xxx設(shè)計(jì)時(shí)間:xxx目錄HYPERLINK第一章 概述 1HYPERLINK第一節(jié)工程概況和設(shè)計(jì)任務(wù) 1HYPERLINK第二節(jié)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料 6HYPERLINK第三節(jié)設(shè)計(jì)依據(jù) 7HYPERLINK第二章 基礎(chǔ)類型的比選 8HYPERLINK第三章 淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與檢驗(yàn) 9HYPERLINK第一節(jié) 地基持力層的選擇 9HYPERLINK第二節(jié) 荷載計(jì)算 9HYPERLINK第三節(jié) 淺基礎(chǔ)承載力檢算 13HYPERLINK第四節(jié) 地基沉降的檢驗(yàn) 15HYPERLINK第四章樁基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì) 17HYPERLINK第一節(jié)地基持力層的選擇 17HYPERLINK第二節(jié)荷載計(jì)算 17HYPERLINK第三節(jié)基礎(chǔ)尺寸的擬定 23HYPERLINK第五章 樁基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì) 26HYPERLINK第一節(jié) 樁基礎(chǔ)的平面分析 26HYPERLINK第二節(jié) 橫向荷載下單樁的內(nèi)力和位移計(jì)算 30HYPERLINK第三節(jié)樁身截面配筋 34HYPERLINK第三節(jié)單樁軸向承載力檢算 36HYPERLINK第四節(jié)墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茩z算 36HYPERLINK第五節(jié)群樁基礎(chǔ)的承載力和位移檢算 3739HYPERLINK第六節(jié)單樁基底最大豎向應(yīng)力及側(cè)面土抗力檢算 3839第七節(jié)群樁的沉降檢驗(yàn)....................................................................................................HYPERLINK第六章 初步組織施工設(shè)計(jì) 43HYPERLINK第一節(jié)基礎(chǔ)的施工工藝流程 44HYPERLINK第二節(jié)主要施工機(jī)具 46HYPERLINK第三節(jié)主要工程數(shù)量和材料用量 48樁基礎(chǔ)附圖HYPERLINK第四節(jié)保證施工質(zhì)量的措施 50樁基礎(chǔ)附圖概述第一節(jié)工程概況和設(shè)計(jì)任務(wù)1、工程名稱某I級(jí)鐵路干線上的特大橋(單線)。2、橋跨及附屬結(jié)構(gòu)橋跨由38孔32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁【圖號(hào):專橋(01)2051】組成,該梁全長(zhǎng)32.6m,梁高2.65m,跨中腹板厚度0.18m,下翼緣梁端寬0.88m,上翼緣寬1.92m,為分片式T梁,兩片梁腹板中心距為2.0m,橋梁跨中縱斷面示意如圖1-1所示。每孔梁的理論重量為2276kN,梁上設(shè)雙側(cè)人行道,其重量與線路上部建筑重量為35.5kN/m。梁縫10cm,橋墩支承墊石頂面高程1178.12m,軌底高程1181.25m,全橋總布置見圖1-2。圖1-1橋梁跨中縱斷面示意圖圖1-2全橋總布置圖3、支座及墩臺(tái)橋墩采用圓端形橋墩【圖號(hào):叁橋(2005)4203】和空心橋墩【圖號(hào):叁橋(2005)4205】2種,其中1#~6#、33#~37#采用圓端形橋墩,7#~32#采用空心橋墩。圓端形橋墩支承墊石采用C40鋼筋混凝土,頂帽采用C30鋼筋混凝土,墩身采用C30混凝土,圓端形橋墩構(gòu)造圖見圖1-3??招臉蚨罩С袎|石采用C40鋼筋混凝土,頂帽采用C30鋼筋混凝土,墩身采用C30混凝土,空心橋墩構(gòu)造圖見圖1-4。橋梁支座采用SQMZ型鑄鋼支座【圖號(hào):通橋(2006)8057】,支座鉸中心至支承墊石頂面的距離為40cm。4、本人承擔(dān)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)任務(wù)本人承擔(dān)第五號(hào)橋墩的設(shè)計(jì)與檢算。主要設(shè)計(jì)為淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),并進(jìn)行方案的比選,從中選出一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的最佳方案。橋墩為實(shí)心圓端形橋墩,地面標(biāo)高為1156.21m,線路橋面的標(biāo)高為1178.12m。圖1-3圓端形橋墩構(gòu)造圖圖1-4空心橋墩構(gòu)造圖第二節(jié)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料1、工程地質(zhì)本段線路通過構(gòu)造剝蝕低中山區(qū)、河谷階地、河流峽谷區(qū)等地貌單元,大部分穿行山前緩坡,地形起伏大,海拔在1000~1500m,地形起伏大,相對(duì)高差100~200m,山頂覆蓋新黃土或風(fēng)積砂,溝谷發(fā)育。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,大橋地層自上而下依次為新黃土、白堊系泥巖夾砂巖,河谷處主要為沖積砂及礫石土,各橋位的地層分布詳見鉆孔柱狀圖(圖1-5為22號(hào)橋墩所在圖)。各地層的主要物理、力學(xué)參數(shù)見表1-1。場(chǎng)地勘察未發(fā)現(xiàn)滑坡、巖溶、斷層、破碎帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象。表1-1地層的主要物理、力學(xué)參數(shù)注:①W4泥巖為全風(fēng)化泥巖,相關(guān)的參數(shù)按照黏性土取值,W3泥巖和W3砂巖為強(qiáng)風(fēng)化泥巖和強(qiáng)風(fēng)化砂巖,相關(guān)的參數(shù)按照碎石土取值,W2泥巖和W2砂巖為微風(fēng)化泥巖和微風(fēng)化砂巖。②新黃土不需要考慮濕陷性。2、水文地質(zhì)本區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量,為貧水地區(qū),地下水量一般不大且埋藏較深,局部地段有泉水出露。按其賦存條件可分基巖裂隙水、第四系孔隙潛水。地下水主要靠大氣降水補(bǔ)給,局部受地表水補(bǔ)給。其排泄路徑主要為蒸發(fā)。地下水及地表水對(duì)普通混凝土不具侵蝕性。地表河流為常年流水,設(shè)計(jì)頻率水位1122.60m,設(shè)計(jì)流速1.8m/s,常水位1121.50m,流速1.2m/s,一般沖刷線1119.50m,局部沖刷線1118.30m。該橋所在地區(qū)的基本風(fēng)壓為800Pa。第三節(jié)設(shè)計(jì)依據(jù)(1)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.5-2005)(2)鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-2005)(3)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.3-2005)(4)鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院編.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)-橋涵地基和基礎(chǔ)(5)橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(6)橋梁基礎(chǔ)工程,西南交通大學(xué)巖土工程系編基礎(chǔ)類型的比選根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、料具的用量?jī)r(jià)格(包括料具的數(shù)量)、施工難易程度、物質(zhì)供應(yīng)和交通運(yùn)輸條件以及施工條件等等,經(jīng)過綜合考慮后決定以下四個(gè)可能的基礎(chǔ)類型,進(jìn)行比較選擇,采用最佳方案。表2.1方案比較表基礎(chǔ)類型方案比較淺基礎(chǔ)一般指基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度或深度不超過5m的基礎(chǔ)。建筑物的淺平基多用磚、石、混凝土或鋼筋混凝土等材料組成,因?yàn)椴牧系目估阅懿?,截面?qiáng)度要求較高,埋深較小,用料省,無需復(fù)雜的施工設(shè)備,因而工期短,造價(jià)低,但只適宜于上部荷載較小的建筑物。低承臺(tái)樁基穩(wěn)定性較好,但水中施工難度較大,故多用于季節(jié)性河流或沖刷深度較小的河流,航運(yùn)繁忙或有強(qiáng)烈流水的河流。位于旱地、淺水灘或季節(jié)性河流的墩臺(tái),當(dāng)沖刷不深,施工排水不太困難時(shí),選用低承臺(tái)樁基有利于提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。高承臺(tái)樁基當(dāng)常年有水,且水位較高,施工不易排水或河床沖刷較深,在沒有和不通航河流上,可采用高承臺(tái)樁基。有時(shí)為了節(jié)省圬工和便于施工,也可采用高承臺(tái)樁基。然而在水平力的作用下,由于承臺(tái)及部分樁身露出地面或局部沖刷線,減少了及自由段樁身側(cè)面的土抗力,樁身的內(nèi)力和位移都將大于低承臺(tái)樁基,在穩(wěn)定性方面也不如低承臺(tái)樁基。沉井沉井基礎(chǔ)占地面積小,施工方便,對(duì)鄰近建筑物影響小,沉井內(nèi)部空間還可得到充分利用。沉井法適用于地基深層土的承載力大,而上部土層比較松軟,易于開挖的地層。本區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量,為貧水地區(qū),地下水量一般不大且埋藏較深,地下水及地表水對(duì)普通混凝土不具侵蝕性。五號(hào)橋墩所處位置無流水,施工較容易,綜合以上原因所以不采用高承臺(tái)樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ),優(yōu)先選用淺基礎(chǔ)和低承臺(tái)樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢算??紤]到打入樁適用于稍松至中密的沙類土、粉土和流塑、軟塑的粘性土;震動(dòng)下沉樁適用于沙類土、粉土、粘性土和碎石類土;樁尖爆擴(kuò)樁硬塑粘性土以及中密,密實(shí)的沙類土、粉土;鉆孔灌注樁可用于各類土層,巖層;挖孔灌注樁可用于無地下水或少量地下水的土層。根據(jù)地質(zhì)條件,這里將樁基礎(chǔ)擬選用鉆孔灌注樁,選用摩擦樁。淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)地基持力層的選擇一、地基持力層的確定持力層的選取應(yīng)該分為兩步,第一步選取最小的持力層埋深(考慮持力層的性質(zhì)、水流的沖刷、凍結(jié)等);第二步從最小埋深中選擇一個(gè)埋深較淺,壓縮性較好的土層作為持力層。本橋墩處地下水位在地下40m左右,選擇的持力層不必那么深,所以暫時(shí)不考慮沖刷的影響。按照《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.5-2005)規(guī)定:一般情況下基礎(chǔ)的最小埋置深度為2m。同時(shí)考慮到持力層土體為新黃土,承載力較小,所以選擇埋深為4.5m。做三層臺(tái)階,每層1.5m。最上面的剛性角取35度,下面兩層為45度。那么基礎(chǔ)底面為13.5m×11.1m的矩形面。整個(gè)橋墩的高度(頂面到底面)為21.91m。圖3-圖3-2基底土層情況圖圖3-1淺基礎(chǔ)布置圖荷載計(jì)算一、主力計(jì)算1、恒載(1)由橋跨傳來的恒載壓力等跨梁的橋墩,橋跨通過橋墩傳至基底的恒載壓力N1為單孔梁重及左右孔梁跨中間的梁上線路設(shè)備、人行道的重量,即NI=2276+35.5×(32.6+0.1)=3436.85kN(2)頂帽重量圖3-3頂帽布置圖頂帽體積V2-1圖3-3頂帽布置圖V2-2=EQ\f(1,3)×[4.2×2+5.9×2.7+EQ\R(,4.2×2×5.9×2.7)]×0.05=0.59m3V2-3=EQ\f(1,3)×[6×2.8+5.9×2.7+EQ\R(,6×2.8×5.9×2.7)]×0.05=0.82m3V2-4=0.4×2.8×6=6.72m3V2-5=EQ\f(1,3)×[5.6×2.4+2.1×4.5+EQ\R(,5.6×2.4×2.1×4.5)]×1.4=15.94m3V2=25.477m3頂帽重量N2=γ鋼筋混凝土V2=25×25.477=636.92kN(3)墩身重量墩身體積V3-1=(2.4×2.1+2.4×3.036)×19.66/2=128.25m3V3-2=V大圓錐-V小圓錐=102.963m3V3=231.214m3圖3-4墩身布置圖墩身重量N3=γ鋼筋混凝土V3=23×圖3-4墩身布置圖(4)基礎(chǔ)重量承臺(tái)體積V4=(7.5×5.1+10.5×8.1+13.5×11.1)×1.5=409.72m3承臺(tái)重量N4=γ鋼筋混凝土V4=23×409.725=9423.68kN(5)基礎(chǔ)臺(tái)階上土體重量臺(tái)階上土體體積V5=13.5×11.1×3-7.5×5.1×1.5-10.5×8.1×1.5=264.6m3臺(tái)階上土體重量N5=γ土V5=15.5×264.6=4101.3kN(6)水浮力由于沒有水的影響,所以沒有浮力作用。(7)作用在基底上的恒載2、活載(1)列車豎向靜活載a、單孔重載:根據(jù)M=0,可得支點(diǎn)反力R1作用在基底上的豎向活載為令基底橫橋方向中心軸為x-x軸,順橋方向中心軸的y-y軸,則R1對(duì)基底x-x的力矩M活 M活I(lǐng)b、單孔輕載:根據(jù)M=0,可得支點(diǎn)反力R2作用在基底上的豎向活載為R2對(duì)基底x-x的力矩M活c、雙孔重載:根據(jù)EQ\f(G1,L1)=EQ\f(G2,L2)確定最不利荷載位置x,本橋梁為等跨梁,故G1=G2,G1和G2分別為左右兩跨上的活載重量,由G1=G2R3=EQ\f(1,32)[5×220×9.812+92×18.038×23.331]=1547.2kNR4=EQ\f(1,32)[92×11.962×26.369+80×20.738×10.019]=1426.3kN作用在基底上的豎向活載為 NMd、雙孔空車荷載:支點(diǎn)反力R作用在基底上的豎向活載為R5、(2)離心力直線橋離心力為0。(3)橫向搖擺力橫向搖擺力取為100kN,作為一個(gè)集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面。(4)活載土壓力橋墩兩側(cè)土體已受擾動(dòng),活載土壓力為0。二、附加力計(jì)算制動(dòng)力(或牽引力)a、單孔重載與單孔輕載的制動(dòng)力(或牽引力)H1對(duì)基底x-x軸的力矩:MH1=341.84×(4.5+21.91+0.4)=9164.73kb、雙孔重載的制動(dòng)力(或牽引力)左孔梁為固定支座傳遞的制動(dòng)力(或牽引力)H右孔梁為滑動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力(或牽引力)H2-2=×{80×[32.7-(30-18.39)]+92×[30-(32.7-7.5-6.81)]}×50%=137.98kN傳到橋墩的制動(dòng)力(或牽引力)H故雙孔重載時(shí)采用的制動(dòng)力(或牽引力)為HH2對(duì)基底x-x軸的力矩:MH2=341.84×(1181.25-1122.72+0.192+2)=9164.73k縱向風(fēng)力 風(fēng)荷載強(qiáng)度:W=K1K2K3W0=1.1×1×1.2×800=1.06kPa其中K1根據(jù)長(zhǎng)邊迎風(fēng)的圓端形截面L/b>1.5,由課本表2—8查得為1.1,K2根據(jù)軌頂離地面的高度小于20m,取K2=1,K3根據(jù)橋址所處地形為構(gòu)造剝蝕山區(qū),河谷階地,河流峽谷區(qū),所以K3取1.2。頂帽風(fēng)力:H3-1墩身風(fēng)力H3-2縱向風(fēng)力在承臺(tái)底產(chǎn)生的荷載H3=H3-1+H3-2=11.32+102.767=114.09kNMH3=MH3-1+MH3-2=279.15+1318.5=1597.65kN?m(3)流水壓力表3.1淺基礎(chǔ)底面荷載統(tǒng)計(jì)表表3.1淺基礎(chǔ)底面荷載統(tǒng)計(jì)表活載布置圖示單孔重載雙孔重載單位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)主力恒載22916.70.00.0022916.70.00.0活載1896.40.0663.82973.50.042.3附加力制動(dòng)力0.0341.89164.70.0341.89164.7風(fēng)力0.0114.11597.60.0114.11597.6淺基礎(chǔ)承載力檢算一、地基強(qiáng)度檢算(1)地基承載力的修正[σ]=σ0+k1γ1(b-2)+k2γ2(h-3)=150+0+1.5×15.5×(4.5-3)=184.88kPa(2)基底截面特性基底面積A=11.1×13.5=149.85m2截面模量W=EQ\f(11.12×13.5,6)=277.22m3(3)作用在基底上得荷載單孔重載:∑N=22916.672+1896.42=24813.09kN∑M=663.75+9164.73+1597.65=11426.13kσmax=EQ\f(∑N,A)+EQ\f(∑M,W)=165.586+41.217=206.803<1.2[σ]=221.85kPaσmin=EQ\f(∑N,A)-EQ\f(∑M,W)=165.586-41.217=124.37>0kPa雙孔重載:∑N=22916.672+2973.52=25890.19kN∑M=663.75+9164.73+1597.65=10804.70kσmax=EQ\f(∑N,A)+EQ\f(∑M,W)=172.774+38.97=211.744<1.2[σ]=221.85kPaσmin=EQ\f(∑N,A)-EQ\f(∑M,W)=172.77-38.97=133.8>0kPa二、基底偏心距檢算采用主力+附加力、單孔輕載、常水位:∑N=22916.672+1521.98=24438.65kN∑M=532.69+9164.73+1597.65=11295.07k[e]=0.6ρ=0.6EQ\f(W,A)=1.11me=EQ\f(∑M,∑N)=0.46<1.11m三、基礎(chǔ)傾覆﹑滑動(dòng)穩(wěn)定性檢算采用主力+附加力、單孔輕載、設(shè)計(jì)頻率水位:∑N=22916.672+1521.98=24438.65kN∑H=341.84+114.087=455.93kN∑M=532.69+9164.73+1597.65=11295.07k基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性檢驗(yàn):K0=EQ\f(s,e)=EQ\f(EQ\f(11.1,2)×24438.652,11295.07)=12.01>1.5滿足基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性要求抗傾覆的檢驗(yàn):Kc=EQ\f(f∑Ni,∑Hi)=EQ\f(0.3×24438.652,455.927)=16.08>1.3滿足基礎(chǔ)傾覆穩(wěn)定性要求地基沉降的檢驗(yàn)采用恒載分層總和法求解hc=b(2.5-0.4lnb)=11.1(2.5-ln11.1)=17.1m,hmax=0.4b=4.4m共分成五層,第一層為新黃土(3.4m);第二層為新黃土(3.5m);第三層為新黃土(3.5m);第四層為W3泥巖(3.3m);第五層為W3泥巖(3.4m)。N恒載=22916.672kNP0=EQ\f(N恒載,bh)γh=152.93-4.5×15.5=83.13kPaa=EQ\f(13.5,2)=6.75m,b=EQ\f(11.1,2)=5.55m表表3.2淺基礎(chǔ)沉降計(jì)算表層次深度(zi)αi(EQ\f(a,b),EQ\f(zi,b))ziαi-zi-1αi-1EQ\f(4P0,Esi)(ziαi-zi-1αi-1)∑EQ\f(4P0,Esi)(ziαi-zi-1αi-1)13.4m0.24340.827637.211mm26.9m0.21980.689130.983mm310.4m0.18830.441719.860mm413.7m0.16380.28570.792mm517.1m0.14320.20470.568mm89.414mm偏于安全取修正系數(shù)為Ψs=0.685Sz=Ψs∑=61.25mm<80mm第四章樁基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)第一節(jié)地基持力層的選擇一、地基持力層的確定地基持力層的確定需要在各土層中找一個(gè)埋得較淺、壓縮性較低、強(qiáng)度較高的土層作為持力層。通過研究五號(hào)橋墩地質(zhì)資料,前兩層為粉砂巖,W4泥巖層壓縮性較低,承載力較差,第三層W3泥巖層壓縮性好,承載力高,埋深相對(duì)較淺,滿足最小埋置深度,故選其為持力層。第二節(jié)荷載計(jì)算一、主力計(jì)算1、恒載(1)由橋跨傳來的恒載壓力等跨梁的橋墩,橋跨通過橋墩傳至基底的恒載壓力N1為單孔梁重及左右孔梁跨中間的梁上線路設(shè)備、人行道的重量,即NI=2276+35.5×(32.6+0.1)=3436.85kN(2)頂帽重量頂帽體積V2-1=1×2×0.35×2=1.4m3V2-2=EQ\f(1,3)×[4.2×2+5.9×2.7+EQ\R(,4.2×2×5.9×2.7)]×0.05=0.598m3V2-3=EQ\f(1,3)×[6×2.8+5.9×2.7+EQ\R(,6×2.8×5.9×2.7)]×0.05=0.818m3V2-4=0.4×2.8×6=6.72m3V2-5=EQ\f(1,3)×[5.6×2.4+2.1×4.5+EQ\R(,5.6×2.4×2.1×4.5)]×1.4=15.941m3V2=25.477m3頂帽重量N2=γ鋼筋混凝土V2=25×25.477=636.925kN(3)墩身重量墩身體積V3-1=(2.4×2.1+2.4×3.036)×19.66/2=128.251m3V3-2=V大圓錐-V小圓錐=102.963m3V3=231.214m3墩身重量N3=γ鋼筋混凝土V3=23×231.214=5317.922kN(4)承臺(tái)重量承臺(tái)體積V承臺(tái)重量N(5)承臺(tái)上覆土體重量N5=0因?yàn)槌信_(tái)頂部在地面線,所以覆土重量不用考慮。(6)水浮力N6=0橋墩處不受水的浮力作用(7)作用在基底上的恒載N恒=N1+N2+N3+N4+N5+N6=13071.7kN2、活載(1)列車豎向靜活載a、單孔重載根據(jù)M=0,可得支點(diǎn)反力R作用在基底上的豎向活載為令基底橫橋方向中心軸為x-x軸,順橋方向中心軸的y-y軸,則R1對(duì)基底x-x的力矩M活 M活I(lǐng)b、單孔輕載根據(jù)M=0,可得支點(diǎn)反力R2作用在基底上的豎向活載為R2對(duì)基底x-x的力矩M活c、雙孔重載根據(jù)EQ\f(G1,L1)=EQ\f(G2,L2)確定最不利荷載位置x,本橋梁為等跨梁,故G1=G2,G1和G2分別為左右兩跨上的活載重量,由G1=G2R3=EQ\f(1,32)[5×220×9.812+92×18.038×23.331]=1547.2kNR4=EQ\f(1,32)[92×11.962×26.369+80×20.738×10.019]=1426.3kN作用在基底上的豎向活載為 NMd、雙孔空車荷載支點(diǎn)反力R作用在基底上的豎向活載為R5(2)離心力直線橋離心力為0。(3)橫向搖擺力橫向搖擺力取為100kN,作為一個(gè)集中荷載取最不利位置,以水平方向垂直線路中心線作用于鋼軌頂面。(4)活載土壓力橋墩兩側(cè)土體已受擾動(dòng),活載土壓力為0。二、附加力計(jì)算(1)制動(dòng)力(或牽引力)a、單孔重載與單孔輕載的制動(dòng)力(或牽引力)H1對(duì)基底x-x軸的力矩:MH1=341.84×(4.5+21.91+0.4)=9164.73kb、雙孔重載的制動(dòng)力(或牽引力)左孔梁為固定支座傳遞的制動(dòng)力(或牽引力)右孔梁為滑動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力(或牽引力)H2-2=10%×{80×[32.7-(30-18.39)]+92×[30-(32.7-7.5-6.81)]}×50%=137.98kN傳到橋墩的制動(dòng)力(或牽引力)故雙孔重載時(shí)采用的制動(dòng)力(或牽引力)為H2對(duì)基底x-x軸的力矩:MH2=341.84×(1181.25-1122.72+0.192+2)=9164.73k(2)縱向風(fēng)力 風(fēng)荷載強(qiáng)度W=K1K2K3W0=1.1×1×1.2×800=1.056kPa其中K1根據(jù)長(zhǎng)邊迎風(fēng)的圓端形截面L/b>1.5,由西南交通大學(xué)巖土工程系版橋梁基礎(chǔ)工程表2—8查得為1.1,K2根據(jù)軌頂離地面的高度小于20m,取K2=1,K3根據(jù)橋址所處地形為構(gòu)造剝蝕山區(qū),河谷階地,河流峽谷區(qū),所以K3取1.2。頂帽風(fēng)力H3-1墩身風(fēng)力H3-2縱向風(fēng)力在承臺(tái)底產(chǎn)生的荷載H3=H3-1+H3-2=11.32+102.767=114.087kNMH3=MH3-1+MH3-2=279.15+1318.5=1597.65kN?m(3)流水壓力因?yàn)樵摌蚨詹惶幱谒髦校粤魉畨毫?。表4.1樁基礎(chǔ)底面荷載統(tǒng)計(jì)表四、荷載組合表4.1樁基礎(chǔ)底面荷載統(tǒng)計(jì)表活載布置圖示單孔重載雙孔重載單位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)主力恒載13071.70.000.0013071.70.000.00活載1896.420.00663.752973.520.0042.32附加力制動(dòng)力0.00341.849164.730.00341.849164.73風(fēng)力0.00114.081597.650.00114.081597.65(1)單樁軸向承載力檢算最不利荷載組合為縱向主+附,雙孔重載。(2)墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茩z算最不利荷載組合為縱向主+附,單孔重載或雙孔重載。(3)樁身截面配筋檢算最不利荷載組合為縱向主+附,單孔重載。(4)群樁基礎(chǔ)承載力檢算最不利荷載組合為縱向主+附,雙孔重載。第三節(jié)基礎(chǔ)尺寸的擬定一、承臺(tái)尺寸確定墩身底面尺寸:5.44×3.04。承臺(tái)平面尺寸:10×8。承臺(tái)厚度:承臺(tái)采用C30混凝土,厚度定為2m。承臺(tái)底面標(biāo)高:1178.12-21.91-2=1154.21m。承臺(tái)底面入土:1156.21-1154.21=2m。二、樁長(zhǎng)和樁徑鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)樁徑一般采用0.8m、1.0m、1.25m、1.5m,不宜小于0.8m.這里初步擬定樁徑為1.5m。初步擬定樁長(zhǎng)為18m。三、確定樁數(shù)及其平面布置1、單樁軸向容許承載力的確定[p]=EQ\f(1,2)U∑fili+m0A[σ]選擇沖擊錐,成孔樁徑1.5+0.08=1.58m,U=1.58×3.14=4.96m各土層極限摩阻力:新黃土f1=60kPa,l1=8.4m,W3泥巖f2=100kPa,l2=9.6m,鉆孔灌注樁樁底支撐力折減系數(shù)m0,由于W3泥巖土質(zhì)較好,但考慮上覆較厚的新黃土可能坍塌,經(jīng)查西南交通大學(xué)巖土工程系版橋梁基礎(chǔ)工程表3—8,取為0.5。h>10d,所以[σ]=σ0+k2γ2(4d-3)+k'2γ2(6d),W3泥巖參數(shù)按碎石取,物理狀態(tài)為中密,所以地基允許承載力深度修正系數(shù)k2=5,k'2A=πd2/4=1.77m2EQ\x\to(γ2)=EQ\f(8.4×15.5+9.6×20,18)=17.9kN[σ]=σ0+k2γ2(4d-3)+k'2γ(6d)=400+5×17.9×(4×1.5-3)+2.5×17.9×(6×1.5)=1071.25kPa[p]=EQ\f(1,2)U∑fili+m0A[σ]=0.5×4.96×[60×8.4+100×9.6]+0.5×1071.25×1.77=4578.78kNN恒=3436.85+636.92+5317.92+23×2×10×作用于承臺(tái)底面的最大豎向力N=估算樁數(shù)n=EQ\f(μN(yùn),[p])=EQ\f(1.2×16045.21,4578.78)=4.21,取n=6。鉆孔灌注摩擦樁的中心距不應(yīng)小于2.5倍成孔直徑,2.5d=3.75m。各類樁的承臺(tái)板邊緣至最外一排樁的凈距當(dāng)樁徑d≤1m時(shí),不得小于0.5d,且不得小于0.25m;當(dāng)樁徑d>1m時(shí),不得小于0.3d,且不得小于0.5m。對(duì)于鉆孔灌注樁,d為設(shè)計(jì)樁徑。布樁形式和承臺(tái)尺寸圖第五章樁基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)的平面分析b0、m、α的確定b0=0.9(d+1)k樁間凈距l(xiāng)0=2.25m,計(jì)算深度h0=3(d+1)=7.5m,n=3,C=0.5b0=0.9(1.5+1假設(shè)為彈性樁,hm=2(1.5+1)=5m在5m范圍內(nèi)只有一層新黃土。所以m=10000kN/m4C30受壓彈性模量Eh=3.2×107kPaI=πd4/64=0.25m4,EI=0.8EhI=6.4×106kN?mα=EQ\r(5,EQ\f(b0m,EI))=EQ\r(5,EQ\f(1.69×10×1000,6.4×106))=0.31αh=6.84m>2.5m,所以應(yīng)按彈性樁設(shè)計(jì)。二、單樁剛度系數(shù)計(jì)算鉆孔灌注樁ξ=0.5,樁在地面以上長(zhǎng)度l0=0m;樁在地面以下長(zhǎng)度l=18m;內(nèi)摩擦角φ取所穿越土層平均值EQ\x\to(φ)=EQ\f(23×8.4+42×9.6,18)=33.13°d0=d+2ltanEQ\f(φ,4)=1.5+2×18tanEQ\f(33.13,4)=6.74>3.75m故A0=EQ\f(π,4)d20=11.04m2C0=mh=50000×18=90000kN/m3ρ1=EQ\f(1,EQ\f(l0+ξl,EA)+EQ\f(1,C0A0))=3.48×106kN/mαl0=0,αl=0.3查表得Yρ2=α3EIYQ=0.313×6.4×106×1.064=3.74×105kN/mρ3=α2EIYM=0.312×6.4×106×0.985=9.10×105kN/mρ4=αEIφM=0.31×6.4×106×1.484×106=3.61×106kN/m三、群樁剛度系數(shù)計(jì)算B0=B+1=10+1=11mh=2,Ch=2×10=20MPa/mγ'bb=nρ1=6×3.48×106=2.088×107kN/mγ'aa=nρ2+EQ\f(B0Chh,2)=6×3.74×105+EQ\f(11×20×2×1000,2)=2.46×106kN/mγ'βa=-nρ3+EQ\f(B0Chh2,6)=-6×9.10×105+EQ\f(11×20×22×1000,6)=-5.313×106kN/mγ'ββ=nρ4+nρ1x2+EQ\f(B0Chh3,12)=6×3.61×106+4×3.48×106×3.752+EQ\f(11×20×23×1000,12)=2.176×108kN/m四、樁頂位移及次內(nèi)力計(jì)算1、荷載組合為縱向主+附,雙孔重載豎向力N=13071.69+2973.52=16045.21kN水平力H=341.84+114.09=455.93kN對(duì)承臺(tái)x-x軸力矩M=8310.13+1466.58+42.32=9819.03kN?m(1)計(jì)算承臺(tái)位移eq\o\ac(○,1)承臺(tái)豎向位移b0=EQ\f(N,γ'bb)=EQ\f(16045.21,2.088×107)=7.68×10-4meq\o\ac(○,2)承臺(tái)水平位移a=EQ\f(γ'ββH-γ'βaM,γ'aaγ'ββ-γ2'aβ)=EQ\f(2.176×108×455.93+5.313×106×9819.03,2.46×106×2.176×108-5.3132×1012)=2.99×10-4meq\o\ac(○,3)承臺(tái)轉(zhuǎn)角β=EQ\f(γ'aaM-γ'βaH,γ'aaγ'ββ-γ2'aβ)=EQ\f(2.46×106×9819.03+5.313×106×455.93,2.46×106×2.176×108-5.3132×1012)=5.24×10-5rad(2)計(jì)算樁頂位移及內(nèi)力eq\o\ac(○,1)樁頂豎向位移b1i=b0+x1iβ=7.68×10-4+3.75×5.24×10-5=9.64×10-4mb2i=b0+x2iβ=7.68×10-4-3.75×5.24×10-5=5.71×10-4meq\o\ac(○,2)樁頂水平位ai=a=2.99×10-4meq\o\ac(○,3)樁頂轉(zhuǎn)角βi=-β=-5.24×10-5radeq\o\ac(○,4)樁頂處軸向力 Ni=EQ\f(N,n)-βρ1x1i=EQ\f(16045.21,6)-3.75×5.24×10-5×3.48×106=1990.4kNNi=EQ\f(N,n)=EQ\f(16045.21,6)=2674.2kNNi=EQ\f(N,n)+βρ1x1i=EQ\f(16045.21,6)+3.75×5.24×10-5×3.48×106=3358.0kNeq\o\ac(○,5)樁頂處橫向力eq\o\ac(○,6)樁頂處力矩M2、荷載組合為縱向主+附,單孔重載豎向力N=13071.69+1896.42=14968.11kN水平力H=341.84+114.09=455.93kN對(duì)承臺(tái)x-x軸力矩M=8310.13+1466.58+663.75=10440.46kN?m(1)計(jì)算承臺(tái)位移eq\o\ac(○,1)承臺(tái)豎向位移 b0=EQ\f(N,γ'bb)=EQ\f(14968.11,2.088×107)=7.17×10-4meq\o\ac(○,2)承臺(tái)水平位移a=EQ\f(γ'ββH-γ'βaM,γ'aaγ'ββ-γ2'aβ)=EQ\f(2.176×108×455.93+5.313×106×10440.46,2.46×106×2.176×108-5.3132×1012)=3.05×10-4meq\o\ac(○,3)承臺(tái)轉(zhuǎn)角β=EQ\f(γ'aaM-γ'βaH,γ'aaγ'ββ-γ2'aβ)=EQ\f(2.46×106×10440.46+5.313×106×455.93,2.46×106×2.176×108-5.3132×1012)=5.54×10-5rad(2)計(jì)算樁頂位移及內(nèi)力eq\o\ac(○,1)樁頂豎向位移b1i=b0+x1iβ=7.17×10-4+3.75×5.54×10-5=9.25×10-4mb2i=b0+x2iβ=7.17×10-4-3.75×5.54×10-5=5.09×10-4meq\o\ac(○,2)樁頂水平位移ai=a=3.05×10-4eq\o\ac(○,3)樁頂轉(zhuǎn)角,βi=-β=-5.54×10-5eq\o\ac(○,4)樁頂處軸向Ni=EQ\f(N,n)+βρ1x1i=EQ\f(14968.11,6)-3.75×5.54×10-5×3.48×106=1771.7kNNi=EQ\f(N,n)=EQ\f(14968.11,6)=2494.7kNNi=EQ\f(N,n)+βρ1x1i=EQ\f(14968.11,6)+3.75×5.54×10-5×3.48×106=3217.7kNeq\o\ac(○,5)樁頂處橫向力eq\o\ac(○,6)樁頂處力矩M橫向荷載下單樁的內(nèi)力和位移計(jì)算計(jì)算采用的荷載組合為縱向主+附,雙孔重載產(chǎn)生的單樁內(nèi)力及位移。水平力Q對(duì)承臺(tái)x-x軸的力矩Mαl=0.31×18=5.58>2.5,故可用簡(jiǎn)捷算法。1、任意深度y處樁身橫向位移XX2、任意深度y處樁身轉(zhuǎn)角φφ03、任意深度y處樁身截面上的彎矩M4、任意深度y處樁身截面上的剪力Q5、任意深度y處樁側(cè)土的橫向壓應(yīng)力σ表5.1My和σxy計(jì)算表6、表5.1My和σxy計(jì)算表αyyAMBMMyAσBσσxy00.000.001.00-82.93000.0000.10.260.101.00-66.050.2280.1450.7700.20.530.201.00-49.510.4240.2581.4580.30.790.290.99-33.480.5880.3422.0570.41.050.380.99-18.140.7210.42.5660.51.320.460.98-3.550.8250.4352.9880.61.580.530.969.760.9020.453.3250.71.840.590.9422.140.9520.4473.5720.82.110.650.9133.320.9790.433.7410.92.370.690.8842.990.9840.43.83312.630.720.8551.460.970.3613.8541.12.890.750.8158.580.940.3153.8141.23.160.760.7764.430.8950.2633.7151.33.420.770.7368.930.8380.2083.5651.43.680.770.6972.150.7720.1513.3761.53.950.760.6474.280.6990.0943.1541.64.210.740.5975.140.6210.0392.9031.74.470.710.5575.240.54-0.0142.6331.84.740.690.5074.240.457-0.0642.3461.95.000.650.4572.400.375-0.112.05625.260.610.4169.880.294-0.1511.7592.25.790.530.3263.260.142-0.2191.1802.46.320.440.2454.620.008-0.2650.6392.66.840.360.1845.41-0.104-0.290.1562.87.370.270.1235.62-0.193-0.295-0.26137.890.190.0826.27-0.262-0.284-0.6183.59.210.050.017.45-0.367-0.199-1.317410.530.000.000.00-0.432-0.059-1.947故Mmax=75.24kN?m,y=4.47m;σmax=3.854kPaMyMy(kN?m)y(m)My(kN?my(m)My(kN?m)彎矩分布曲線彎矩分布曲線σσxy(kPa)應(yīng)力分布曲線σxy(kPa)應(yīng)力分布曲線σxy(kPa)y(m)XXy(mm)樁側(cè)位移曲線y(m)Xy(mm)樁側(cè)位移曲線y(m)Xy(mm)第三節(jié)樁身截面配筋單樁的內(nèi)力計(jì)算得知:Mmax=75.24kN?m,Nmin=1990.4kN,Nmax=3358.0kN一、計(jì)算偏心距初始偏心距e0=EQ\f(Mmax,Nmin)=EQ\f(75.24,1990.4)=0.038m ξ1=0.2+2.7EQ\f(e0,h0)=0.2+2.7EQ\f(0.038,1.440)=0.271 ξ2=1.15-0.01EQ\f(lp,h)=1.15-0.01EQ\f(8.32,1.5)=1.094>1,ξ2=1l0=8.4m,k=0.8,lp=k(l0+2)=0.8×(8.4+2)=8.32mη=1+ξ1ξ2EQ\f(1,1400EQ\f(e0,h0))(EQ\f(lp,h))2=1+0.271×1×EQ\f(1,1400EQ\f(0.0378,1.440))×(EQ\f(8.32,1.5))2=1.23e'=ηe=1.23×0.038=0.0467m 二、基礎(chǔ)配筋根據(jù)灌注樁構(gòu)造要求,橋梁樁基主筋宜采用光圓鋼筋,主筋直徑不宜小于16mm,凈距不宜小于120mm,且任一情況下不得小于80mm,主筋凈保護(hù)層不應(yīng)小于60mm。在滿足最小間距的情況下,盡可能采用單筋、小直徑的鋼筋,以提高樁的抗裂性,所以主筋采用I級(jí)鋼筋。樁身混凝土為C25,根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定,取μminAs,min選用20Φ24的Ⅰ級(jí)鋼筋,As=9043.2mmEQ\f(2πR,20)-24=EQ\f(2π(750-60-12),20)-24=188.89>120mm,樁與承臺(tái)的聯(lián)結(jié)方式為主筋伸入式,樁身伸入承臺(tái)板0.1m,主筋伸入承臺(tái)的長(zhǎng)度(算至彎鉤切點(diǎn))對(duì)于光圓鋼筋不得不小于45倍主筋直徑(即1080mm),取1200mm,主筋應(yīng)配到4/α處以下2m處(約為9.47),取其長(zhǎng)度為10m,則主筋總長(zhǎng)為12m。箍筋采用Φ8@200mm,為增加鋼筋籠剛度,順鋼筋籠長(zhǎng)度每隔2m加一道Φ18的骨架鋼筋。樁身截面配筋如設(shè)計(jì)圖紙。三、判斷大小偏心n=EQ\f(Es,Ec)=EQ\f(210000,30000)=7,換算截面面積:mA0=EQ\f(πd2換算截面慣性矩I核心距k=故屬小偏心構(gòu)件。小偏心構(gòu)件,豎向力越大越不利,故應(yīng)取Nmax。四、應(yīng)力檢算小偏心構(gòu)件,全截面受壓σ=8.12MPa<[五、穩(wěn)定性檢算樁計(jì)算長(zhǎng)度l查表取得φ=1.0,m=12.4 σc=EQ\f(N,φ(Ac+mAs'))=EQ\f(3358.0,1(1766250+12.4×9043.2))=1.79MPa<σc=7.6MPa穩(wěn)定性滿足要求。第三節(jié)單樁軸向承載力檢算單樁的軸向允許承載力應(yīng)按土的阻力和樁身材料強(qiáng)度進(jìn)行檢算。按土的阻力計(jì)算單樁允許承載力[P],上面已經(jīng)計(jì)算出[P]=4578.78kN,摩擦樁樁頂承受的軸向壓力加上樁身自重與樁身入土部分所占同體積土重之差,不得大于按土壓力計(jì)算的單樁受壓容許承載力,當(dāng)主力+附加力作用時(shí),軸向允許承載力可提高20%,所以在雙孔重載時(shí),軸向力最大,最不利荷載組合為縱向主+附N=3358.0kN,G=3.14×1.52×18×25/4=794.8kN3358.0+3.14×1.52×(25-17.9)18/4=3583.7<1.2×4578.78=5494.54kN通過驗(yàn)算。第四節(jié)墩臺(tái)頂?shù)乃轿灰茩z算彈性樁墩臺(tái)頂水平位移檢算公式δ=x最不利荷載組合為縱向主+附(單孔重載),且δ0x0δ=3.002×10通過驗(yàn)算。第五節(jié)群樁基礎(chǔ)的承載力和位移檢算一、樁的重量樁的體積V樁的重量N二、土的重量EQ\x\to(φ)=EQ\f(23×8.4+42×9.6,18)=33.13°土體范圍尺寸a=Lb=B土的體積V土的重量N三、基礎(chǔ)檢算豎向力N=對(duì)承臺(tái)中心力矩M=樁基底面面積A=14.24×10.49=107.42m2樁基底面截面模量W=14.242×10.49/6=354.52m3將基礎(chǔ)視為實(shí)體基礎(chǔ)進(jìn)行檢算([σ]的計(jì)算見第25頁(yè))第六節(jié)單樁基底最大豎向應(yīng)力及側(cè)面土抗力檢算一、基底最大豎向壓應(yīng)力計(jì)算本設(shè)計(jì)屬于非巖石地基上的樁,且4/α=10.53m<h=18m,所以不檢算基底應(yīng)力,只按下式進(jìn)行檢算:N+G=3358.0+4769/6=4152.8kN<1.2[P]=5494.54kN當(dāng)主力+附加力作用時(shí),軸向允許承載力可提高20%。通過驗(yàn)算。二、基礎(chǔ)側(cè)面橫向壓應(yīng)力檢算因?yàn)闃?gòu)件側(cè)面土的最大橫向壓應(yīng)力發(fā)生在y=2.63m處,y<h/3=6m,所以按下式進(jìn)行檢算:σ式中:σxmax—為深度y處的橫向壓應(yīng)力,為10.0kPa;γ——土的容重,為17.2kN/m3;c——土的黏聚力,為16.8kPa;η1η2——考慮總荷載中恒載所占的比例系數(shù),因h=36m>4/a=10.9mη2=1η——系數(shù),η=EQ\f(b0,b)=EQ\f(5.06,4.5)=1.12,b0為基礎(chǔ)側(cè)面土抗力的計(jì)算寬度,b為實(shí)際寬度K——相互影響系數(shù),為0.78。檢算通過。第七節(jié)群樁的沉降檢驗(yàn)采用恒載分層總和法求解hc=b(2.5-0.4lnb)=10.49(2.5-ln10.49)=16.4m,hmax=0.4b=4.2m共分成五層,第一層為W3泥巖(3.6m);第二層為W3泥巖(3.6m);第三層為W3泥巖(3.7m);第四層為W3砂巖(2.7m);第五層為W3砂巖(2.8m)。N恒載=67031.86kNP0=EQ\f(N恒載,bh)γh=448.74-(10.4×15.5+9.6×20)=95.54kPaa=EQ\f(14.24,2)=7.12m,b=EQ\f(10.49,2)=5.24m表表5.2樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算表層次深度(zi)αi(EQ\f(a,b),EQ\f(zi,b))ziαi-zi-1αi-1EQ\f(4P0,Esi)(ziαi-zi-1αi-1)∑EQ\f(4P0,Esi)(ziαi-zi-1αi-1)13.6m0.24090.86722.76mm27.2m0.21460.67792.16mm310.9m0.18320.45181.44mm413.6m0.16360.22810.44mm516.4m0.14600.16940.32mm7.12mm即總沉降為7.12mm,滿足要求。第八節(jié)基礎(chǔ)類型的選定結(jié)合之前的計(jì)算內(nèi)容和下表的施工、造價(jià)比較,考慮到今后我國(guó)鐵路向高速、重載方向發(fā)展,這就對(duì)橋梁基礎(chǔ)的沉降和承載能力要求十分嚴(yán)格,而淺基礎(chǔ)的這兩項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)不如樁基礎(chǔ),因此最終將方案定為樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)的具體方案如前所示。表5.3淺基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)方案比選淺基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)施工機(jī)具開挖土方的挖掘機(jī)、支護(hù)結(jié)構(gòu)、吸水泵、出渣卡車。旋挖鉆機(jī)、鋼筋加工機(jī)、泥漿攜渣、鋼桶護(hù)壁。成本經(jīng)濟(jì)性基坑開挖4.5米,無水作業(yè),簡(jiǎn)易的支撐,成本較低。單樁長(zhǎng)18米,有六根,樁尖持力層位于泥巖上,鉆機(jī)鉆挖困難,成本較高。施工質(zhì)量控制采用明挖法,深度不大,施工質(zhì)量容易控制,施工簡(jiǎn)單,效率高,施工周期較短。鉆孔樁采用泥漿的濕作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)比較泥濘,混凝土灌注樁長(zhǎng)度較短,質(zhì)量容易控制。沉降穩(wěn)定性淺基礎(chǔ)的持力層為粉砂,所以沉降較大,若上部結(jié)構(gòu)對(duì)沉降敏感,則要采取措施減小沉降。樁基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性好,基樁和群樁沉降均小,特別適用于有抗震設(shè)防的地區(qū)。第六章初步組織施工設(shè)計(jì)第一節(jié)樁基礎(chǔ)的施工工藝流程一、施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備包括:選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備,可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。二、樁位放線1.樁位放線依據(jù):建設(shè)單位提供的放線依據(jù)和設(shè)計(jì)圖紙要求。2.樁位放線:依據(jù)放線依據(jù)采用經(jīng)緯儀、鋼尺,以通視測(cè)量法放出軸線、樁位,確保軸線、樁位的位置準(zhǔn)確。3.樁位檢測(cè):放出樁位后,填寫放線記錄與技術(shù)復(fù)核,報(bào)請(qǐng)總包、監(jiān)理驗(yàn)收,驗(yàn)收通過后,準(zhǔn)備開始施工。4.樁位復(fù)測(cè):施工期間對(duì)樁位定期復(fù)測(cè),如發(fā)現(xiàn)問題會(huì)同有關(guān)人員及時(shí)處理解決。三、開挖泥漿池、排漿溝四、護(hù)筒埋設(shè)鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí),在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外,同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用,不漏水,其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節(jié)長(zhǎng)度約2~3m。一般常用鋼護(hù)筒。五、鉆機(jī)就位,孔位校正安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基,可用推土機(jī)推平,在墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準(zhǔn),施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合,將鉆桿移動(dòng)大致定位,再用千斤頂將機(jī)架頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上,以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁,并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。六、泥漿制備鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。七、成孔鉆孔是一道關(guān)鍵工序,在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行,才能保證成孔質(zhì)量,首先要注意開孔質(zhì)量,為此必須對(duì)好中線及垂直度,并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí),附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好,既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔,又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過遠(yuǎn)和相互干擾。八、清孔鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此,除了鉆孔過程中密切觀測(cè)監(jiān)督外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后,應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理,避免隔時(shí)過長(zhǎng)以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí),要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí),不大于20cm。對(duì)于柱樁,要求在射水或射風(fēng)前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通??刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔,所需設(shè)備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。九、下鋼籠和混凝土導(dǎo)管十、灌注水下混凝土清完孔之后,就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi),定位后要加以固定,然后用導(dǎo)

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