墩台基础课程设计---某大桥低桩承台基础设计

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1、 1 第一章第一章 概述概述 1.1 基本资料 本设计资料是江阴市某大桥低桩承台基础设计， 该桥上部结构型式采用变截面连续箱梁 双幅桥，荷载标准公路I 级，桥面双幅并立，中央空间 9m,单幅横向布置为 0.35m（栏 杆）+5m（非机动车道）+0.4m（隔离栅）+12.25m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=18.5m，总 宽 46m.桩的型式采用钻孔灌注桩，桩身采用 C25 混凝土，承台采用 C30 混凝土。 本设计是针对 15#墩（左幅） ，对应的地质钻孔是 ZKB4，其设计控制荷载分别为： N=60000kN（） 、H=600kN（） 、M=6204kNm()。 1.2 施工方法 1.2

2、.1 施工方法简介及机具设备 本设计工程桩基础采用钻孔灌注桩。施工时直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放 钢筋笼、灌注混凝土而成。钻孔的方法主要根据地质条件，本设计采用的正循环回转钻机。 正循环旋转钻进是泥浆由泥浆泵压进泥浆笼头， 通过钻杆从底端钻头射出而输入孔底， 泥浆挟钻渣上升，从护筒顶溢流口不断流出排至沉淀池内，钻渣沉淀，泥浆流入泥浆池循环 使用。 由于是在粘土中钻孔，采用自造泥浆护壁。钻孔达到要求的深度后，测量沉碴厚度， 进行清孔。 清孔采用射水法， 此时钻具只转不进， 待泥浆比重降到 1.1 左右即认为清孔合格。 钻孔灌注桩的桩孔钻成并清孔后， 应尽快吊放钢筋骨架并灌注混凝土。 用垂

3、直导管灌注法水 下施工。水下灌注混凝土至桩顶处，应适当超过桩顶设计标高，以保证在凿除含有泥浆的桩 段后，桩顶标高和质量能符合设计要求。 施工后的灌注桩的平面位置和垂直度都需要满足 规范的规定。 1.2.2 主要的施工程序 （一） 、施工工艺 钻孔灌注桩是用动力驱使钻头在土中钻进成孔。主要的工序是钻孔、清孔、下钢筋笼和灌注 混凝土。具体施工工艺流程图见图一。 （二） 、主要工艺的技术要求 1、埋设护筒 埋设护筒是钻孔灌注桩准备工作中的一个最主要环节。混同为圆形，可用木、钢板。钢筋混 凝土制作，要求坚实耐用、不变形不漏水，并应能重复使用。埋设护筒要满足以下要求： 护筒直径应比钻头直径大 10040

4、0mm，依据成孔方式来确定。 护筒顶标高奥高出地面或岛面 300500mm,高于地表水面或地下水面 1.52.0m; 护筒底应用粘土夯填，不得漏水跑浆。 2、泥浆制备 泥浆是用作护壁用，由水、粘土（或膨胀土）和添加剂组成。泥浆的作用：增大孔内向外的 静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外水流起着护壁的作用；用作悬浮钻渣，润滑 钻头，减少钻进阻力。 2 t 图一图一 钻孔灌注桩施工工艺图钻孔灌注桩施工工艺图 3、钻孔 本设计中采用的是旋转钻孔法， 用动力驱动钻头旋转切削地层， 利用泥浆循环排渣成孔的旋 转钻机钻孔。在钻孔过程中，要注意以下几个问题： 钻进过程中要随时检查进尺和土层和土质情况，

5、并做好记录； 在转进过程中要随时检查孔径和垂直度，当发生严重的斜孔、弯孔、缩孔时要进行必要的 修孔； 在钻进过程中，要注意护筒内水头高度的稳定性，以防坍孔； 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置，对卡钻、掉钻要及时处理； 4、清孔 钻孔达到设计标高后，应立即进行清孔。清孔的目的是减小孔底沉淀土层厚度，以达到设计 3 要求，保证桩尖土的承载力；为灌注水下混凝土创造良好条件，保证水下混凝土灌注质量。 采用抽浆清孔法，直接用反循环钻机、空气吸泥机、水力吸泥机或离心吸泥泵等将孔底含钻 渣泥浆吸出达到清孔的目的。此法清孔较彻底，适用于各种方法钻孔的桩柱和摩擦桩。 5、钢筋骨架组装和吊安 钻孔灌注桩的钢筋

6、笼要提前制作组装， 长桩情况下钢筋笼长度很长应分节制作， 每节长度以 89m 为宜。在加工制作和组装时，要注意其施工精度，并应有较高的刚度。 6、灌注水下混凝土 水下混凝土一般采用刚性导管法灌注。刚性导管用钢管制作，导管内径一般为 200350mm， 导管使用前应进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验。开始灌注混凝土时，应在漏斗底口 处设置可靠的隔水设施。 第二章第二章 桩径、桩长的确定桩径、桩长的确定 2.1 桩径、桩长的初拟 根据相关设计材料的数据，初步确定桩长 45 米，桩径 D=2 米。承台尺寸初拟及地面标高见 图二。 2.2 桩数的确定 摩擦桩单桩轴向力受压容许承载力： （桩孔灌注桩） )3(K)( 2200 1 2 1 2 1 hAmlUAUlP i n i iRp 4 其中，桩的周长05.2U;（桩径 D=2m,采用旋转钻，则直径增大 5cm） 9.22461.85500.6458.4704.14577.1666.8244.140 7 1