【文章內(nèi)容簡介】 彎﹑抗沖切和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算1. 抗彎配筋及驗(yàn)算樁帽抗彎的控制截面為樁邊緣處的截面，最不利工況為上部荷載完全由樁承擔(dān)且樁帽底部與土體完全脫開。彎矩值可按下式計(jì)算：式中 —應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時，樁帽頂部均布壓力值，此時按照樁土荷載分擔(dān)比75%計(jì)算；—樁帽邊長，這里取樁帽的等效邊長；—樁的邊長，這里取樁的等效邊長；—修正系數(shù)，，即；所以顯然，樁帽頂部必須配置鋼筋，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理計(jì)算配筋如下：混凝土為，其，；鋼筋采用一級鋼筋，其屈服強(qiáng)度，混凝土保護(hù)層厚度，則有效高度，截面抵抗矩系數(shù)相對受壓區(qū)高度＜，滿足要求上部鋼筋面積：；選用，配筋率：采用雙向正交配筋。圖72 樁帽構(gòu)造圖圖73 樁帽配筋圖2. 抗剪驗(yàn)算斜截面受剪承載力公式：式中：所以剪切驗(yàn)算亦滿足要求。3. 抗沖切驗(yàn)算驗(yàn)算樁帽受沖切驗(yàn)算下按式計(jì)算：式中 —混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； —具狀邊緣處沖切臨界截面的周長； —樁帽沖切破壞錐體的有效高度；所以可得：故沖切驗(yàn)算滿足要求。第8章 CFG樁復(fù)合地基的施工大量的工程實(shí)踐證明，CFG樁復(fù)合地基，就承載力而言不會有太大的問題，可能出現(xiàn)的問題就是CFG樁的施工。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時要了解施工可能出現(xiàn)的問題，以及如何防止這些問題的發(fā)生與施工時采用什么樣的設(shè)備和施工工藝。 施工設(shè)備就目前國內(nèi)情況，振動沉管灌注成樁用得比較多，這主要是由于震動打樁機(jī)的施工效率比較高，造價相對較低。在濕陷性黃土適合用這種施工方法，且此地區(qū)對振動噪音限制不嚴(yán)格。施工機(jī)械：浙江瑞安建筑機(jī)械廠和蘭州建筑通用機(jī)械總廠生產(chǎn)的振動沉樁機(jī)。 施工程序本設(shè)計(jì)用振動沉樁機(jī)成樁 施工準(zhǔn)備1. 施工前應(yīng)具備的資料和條件：（1）場地的工程地質(zhì)資料；（2）CFG樁布樁圖，圖應(yīng)注明樁位編號，以及設(shè)計(jì)說明和使用說明；（3）建筑場地臨近的高壓電纜、電話線、地下管線、地下建筑物及障礙物等調(diào)查資料；（4）建筑物場地的水準(zhǔn)控制點(diǎn)和建筑物位置控制坐標(biāo)等資料；2. 施工技術(shù)措施內(nèi)容：(1）確定施工機(jī)具和配套設(shè)備(2）材料供應(yīng)計(jì)劃，表明材料的規(guī)格、技術(shù)要求和數(shù)量；(3）試成空不少于兩個，以復(fù)核地質(zhì)資料及其設(shè)備、工藝是否適宜，核定選用的技術(shù)參數(shù)；(4）按施工平面圖放好樁位；(5）確定施打順序；(6）復(fù)核測量基線、水準(zhǔn)點(diǎn)及樁位、CFG樁的軸線定位點(diǎn)，檢查施工場地所設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)是否會受施工影響；(7）振動沉樁機(jī)沉管表面有明顯的進(jìn)尺標(biāo)記，并以m為單位。 施工前的工藝試驗(yàn)施工前的工藝試驗(yàn)主要是為了考察設(shè)計(jì)的施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量。工藝試驗(yàn)也可結(jié)合工程樁施工進(jìn)行，需要做如下兩種觀測：1. 新打樁對未結(jié)硬的已打樁的影響在已經(jīng)新打的樁頂表面埋設(shè)標(biāo)桿，在施打新樁時測量已打樁樁頂?shù)纳仙?，以估算樁徑縮小的數(shù)值，待已打樁結(jié)硬后開挖檢查其樁身質(zhì)量并量測樁徑。2. 新打樁對已經(jīng)結(jié)硬的已打樁的影響在已打樁尚未結(jié)硬時，將標(biāo)桿埋置在樁頂部的混合料中，待樁體結(jié)硬后，觀測打新樁時已打樁樁頂?shù)奈灰魄闆r。對擠密效果好的土，比如飽和松散的粉土，打樁振動會引起會引起地表的下沉，樁頂一般不會上升，斷樁可能性小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁頂土向上的位移過大時，樁可能發(fā)生斷開。若向上的位移不超過1cm，短樁的可能性很小。 CFG樁施工1. 樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長、沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長度，并進(jìn)行設(shè)備組裝。2. 樁機(jī)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。3. 啟動馬達(dá)沉管到預(yù)定標(biāo)高，停機(jī)。4. 沉管過程中作好記錄，每沉1米紀(jì)錄電流表電流一次，并對土層變化予以說明。5. 停機(jī)后，立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口齊平?；旌狭习丛O(shè)計(jì)配比經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和，拌和時間不得少于1min，如粉煤灰用量較多，攪拌時間還應(yīng)該適當(dāng)放長。加水量按坍落度3～5cm控制，成樁后浮漿厚度以不超過20cm為宜。6. 氣動馬達(dá)，留振5～10s開始拔管，～（拔管速度為線速度,不是平均速度），如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率還可放慢。拔管過程中不允許反插。如上料不足，須在拔管過程中空中投料，以保證成樁后樁頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成樁后樁頂標(biāo)高應(yīng)考慮計(jì)入保護(hù)樁長。7. 沉樁拔出地面，確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粒狀材料或濕粘性土封頂，然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。，抽樣做混合料試塊，一般一個臺班做一組（3塊）,試塊尺寸為15cm15cmcm，并測定28d抗壓強(qiáng)度。9. 施工過程中，應(yīng)隨時做好施工記錄。10. 在成樁過程中，隨時觀察地面上升和樁頂上升。 施工順序選擇在設(shè)計(jì)樁的施打順序是，主要考慮新打樁對已打樁的影響。施打順序大體可以分為兩種類型，一是連續(xù)施打；二是間隔跳打，可以隔一根樁也可以隔多根樁如圖81。本設(shè)計(jì)采用隔樁跳打。圖81 施打順序示意圖 施工監(jiān)測信息施工能及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，可以使施工管理人員有根據(jù)地把握施工工藝的決策，對保證施工質(zhì)量是至關(guān)重要的。施工過程中，特別是施工初期應(yīng)做如下的一些觀測：1. 施工場地標(biāo)高觀測施工前要測量場地標(biāo)高，注意測點(diǎn)應(yīng)有足夠的數(shù)量和代表性。打樁過程中隨時測量地面發(fā)生隆起，因此斷樁常常和地面隆起相聯(lián)系。2. 樁頂標(biāo)高的觀測施工過程中注意已打樁標(biāo)高的變化，特別要注意觀測樁距最小部位的樁。3. 對樁頂上升量較大的樁（＞1cm）或懷疑發(fā)生質(zhì)量事故的樁開挖查看，或采取逐樁靜壓的辦法加以處理。 施工中的有關(guān)注意事項(xiàng) 混合料坍落度的控制大量工程實(shí)踐證明，混合料坍落度過大，樁頂浮漿過多，樁體強(qiáng)度也會降低。坍落度控制在3～5cm，和易性很好，～，一般樁頂浮漿可控制在10cm左右，成樁質(zhì)量容易控制。 拔管速率的控制實(shí)驗(yàn)表明，拔管速率太快，～。應(yīng)該指出，這里說的拔管速率不是平均速度，除啟動后留振5～10s之外，拔管過程中不再留振，也不得反插。 保護(hù)樁長設(shè)置所謂保護(hù)樁長是指成樁時預(yù)先設(shè)定加長的一段樁長，基礎(chǔ)施工時將其踢掉。保護(hù)樁長是基于以下幾個因素而設(shè)置的：1. 成樁時樁頂不可能正好與設(shè)計(jì)標(biāo)高完全一致，一般要高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高一段長度；2. 樁頂一段由于混凝土自重壓力較小或由于浮漿影響，靠樁頂一段樁體強(qiáng)度較差；3. 已打樁尚未結(jié)硬時，施打新樁可能導(dǎo)致已打樁受振動擠壓，混合料上涌使樁徑縮小。如果已打樁混合料表面低于地表較多，則樁徑被擠小的可能性更大，增大混合料表面的高度即增加了自重壓力，可使抵抗周圍土擠壓的能力提高，特別是基礎(chǔ)埋深很大時，空孔太長，樁徑很難保證。綜上所述，保護(hù)樁長必須設(shè)置，并建議遵照如下原則：1. 設(shè)計(jì)樁頂離地表的距離不大時，（），保護(hù)樁長可取50～70cm，上部再用土封頂。2. 樁頂標(biāo)高離地表的距離較大時，可設(shè)置70～100cm的保護(hù)樁長，上部再用粒狀材料封頂直到接近地表。 開槽及樁頭處理CFG樁施工完畢，待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度（一般3～7d），可進(jìn)行開槽。對基槽開挖，如果設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高距地表不深（），已考慮采用人工開挖，不僅可防止對樁體和樁間土產(chǎn)生不利影響，而且也比較經(jīng)濟(jì)。如果基坑較深，開挖面積大，采用人工開挖效率太低，可采用機(jī)械和人工聯(lián)合開挖，但必須遵循如下原則:1. 不可對設(shè)計(jì)樁頂以下樁體產(chǎn)生損害；2. 對中高靈敏性土，應(yīng)盡量避免擾動樁間土。對于這兩點(diǎn)，關(guān)鍵在于要留足夠的人工開挖厚度。采用機(jī)械、人工聯(lián)合開挖，人工開挖厚度留置多少，與樁體強(qiáng)度與土質(zhì)條件等有關(guān)，建議不同的場地條件應(yīng)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。但人工開挖留置厚度一般不宜小于70cm?；坶_挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，多余的樁頭需要剔除，剔除樁頭時宜采取如下措施：1. 找出樁頂標(biāo)高位置；2. 用鋼釬等工具沿樁周向樁心逐次剔除多余的樁頭直到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，并把樁頂找平；3. 不可用重錘或重物橫向擊打樁體；4. 樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高處，樁頂表面不可出現(xiàn)斜平面。如果在基槽和剔除樁頭時造成樁體斷至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，必須采取補(bǔ)救措施。假如斷裂面距樁頂標(biāo)高標(biāo)高不深，可用C20豆石混凝土接樁至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，方法如圖82所示，注意在接樁頭過程中保護(hù)好樁間土。 褥墊層鋪設(shè)褥墊層所用材料多為級配碎石，限制最大粒徑一般不超過3cm，或粗砂、中砂等。褥墊層厚度一般為10～30cm。樁頭處理后，樁間土和樁頭處在同一平面，褥墊層虛鋪厚度應(yīng)按下式控制：式中 —褥墊層虛鋪厚度； h—設(shè)計(jì)褥墊層厚度；—夯填度，～。虛鋪厚多采用靜力壓實(shí)。圖82 接樁頭示意圖 施工中常見的問題及處理措施 施工擾動土的強(qiáng)度降低振動沉樁施工工藝與土的性質(zhì)具有密切關(guān)系。就擠密性而言，可將地基土分為三大類：其一為擠密性好的土，如松散填土、粉土、砂土等；其二為可擠密性土，如塑形指數(shù)不大的松散的粉質(zhì)粘土和非飽和粘性土；其三為不可擠密土，如塑性指數(shù)高的飽和軟粘土和淤泥質(zhì)土。需要著重指出的是土的密實(shí)度對土的擠密性影響很大。眾所周知，密實(shí)的砂土、粉土?xí)袼?；松散的砂土、粉土?xí)┟?。因此，討論土的擠密性時，一定要考慮加固前土的密實(shí)度。對密實(shí)砂層和遇硬土層的情況，不宜用振動沉樁法成樁，改用其它成樁方法。 縮頸和斷樁在飽和軟土中成樁，樁機(jī)的振動力較小，當(dāng)采用連打作業(yè)時，新打樁對已打樁的作用表現(xiàn)為擠壓，即，使得已打樁被擠扁成橢圓形或不規(guī)則形，嚴(yán)重的產(chǎn)生縮頸和斷樁。為避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，無論是在飽和軟土中成樁還是在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層的地基中成樁，均需根據(jù)施工中的注意事項(xiàng)選擇合適的成樁順序，并根據(jù)土層情況選用較為適宜的施工工藝和設(shè)備。 樁體強(qiáng)度不均勻樁機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)提升沉管線速度太快時，一般采用提升一段距離，停下留振一段時間，非留振時，速度太快可能導(dǎo)致縮頸斷樁。拔管太慢或留振時間過長，使得樁的端部樁體水泥含量較少，樁頂浮漿過多，而且混合料也容易產(chǎn)生離析，造成樁身強(qiáng)度不均勻。施工過程中，～，并始終保持速度均勻一致，并很好地控制預(yù)留時間。 樁頂上升量較大對重要工程或施工監(jiān)測發(fā)現(xiàn)樁頂上升量較大，并且樁的數(shù)量較多，可以逐個樁快速靜壓以消除可能出現(xiàn)的斷樁對復(fù)合地基承載力造成的不良影響，這一技術(shù)稱為逐樁靜壓。靜壓樁機(jī)就是打樁的沉樁機(jī)，在沉管機(jī)樁架上配適量的壓重，當(dāng)樁身達(dá)到一定強(qiáng)度后即可進(jìn)行逐樁靜壓，每個樁的靜壓時間一般為3min。此外，要視具體情況而定。 土料混合當(dāng)采用活瓣樁靴成樁時，可能出現(xiàn)的問題是樁靴開口打開的寬度不夠，混合料下落不允分，造成樁端與土接觸不密實(shí)或樁端一段樁徑較小。若采用反插方法，由于樁管垂直度很難保證，反插容易使土與樁體材料混合，導(dǎo)致樁身摻土等缺陷。 施工組織方案 總體施工方案，共計(jì)8個區(qū)間路基，2個路隧過渡段。主要為挖方。項(xiàng)目部下設(shè)一個路基架子隊(duì)：分設(shè)路基一班和路基二班負(fù)責(zé)本段路基施工。路基工點(diǎn)的施工計(jì)劃安排根據(jù)總體工期要求綜合考慮。開工后，優(yōu)先安排橋臺、涵洞基礎(chǔ)和地基加固工程的施工，為路基本體填筑創(chuàng)造條件和爭取時間。路基采用反鏟開挖，自卸車運(yùn)輸至棄渣場。填筑料按照土石方調(diào)配表，綜合考慮路基開挖出土和隧道棄渣，合理規(guī)劃使用。對于深路塹，應(yīng)盡早開工，并做好開挖和板樁墻施工協(xié)調(diào)工作，同時做好高路塹邊坡防護(hù)工作。橋頭和涵洞處基礎(chǔ)處理應(yīng)盡早開工，確保不對橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生影響，確保填筑工作順利進(jìn)行。 總體施工順序路基施工順序：施工準(zhǔn)備→清表和地基處理→路塹開挖、路基填筑（基床以下路基和基床底層填筑→基床表層填筑）→路基附屬相關(guān)工程及預(yù)鋪碴帶。 施工組織措施1. 施工準(zhǔn)備階段組織措施（1）施工調(diào)查組織施工調(diào)查，進(jìn)一步獲取有關(guān)原始數(shù)據(jù)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為工程施工迅速展開，進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集。（2）技術(shù)準(zhǔn)備1）施工前的圖紙會審2）編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)3）搞好施工技術(shù)交底4）做好崗前培訓(xùn)（3）試驗(yàn)室規(guī)劃，材料檢測（4）施工資源籌集1）人員準(zhǔn)備2）物資準(zhǔn)備3）機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備 施工階段組織措施（1）根據(jù)工期計(jì)劃，合理安排勞、材、機(jī)的投入。（2）積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備并建立一套完整、系統(tǒng)、科學(xué)的現(xiàn)代工程建設(shè)管理制度。（3）做好施工過程的技術(shù)交底，明確施工項(xiàng)目的工藝、特點(diǎn)、注意事項(xiàng)等。（4）為保證混凝土質(zhì)量，必須加強(qiáng)施工過程控制，按工藝要求嚴(yán)格組織施工，保證混凝土工程質(zhì)量。（5）變換工種或參加采用新工藝、新工法、新設(shè)備及技術(shù)難度較大的工序的工人必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格者才準(zhǔn)上崗。（6）建立健全安全、質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)和體系，按期組織相關(guān)的技術(shù)、安全、質(zhì)檢、試驗(yàn)等人員組成現(xiàn)場值班小組到現(xiàn)場檢查、監(jiān)督安全質(zhì)量計(jì)劃的落實(shí)。積極開展創(chuàng)優(yōu)競賽活動。（7）執(zhí)行質(zhì)量責(zé)任制，各施工工點(diǎn)責(zé)任到人并作好施工記錄，對每道工序均有質(zhì)量檢查的內(nèi)容和方法。質(zhì)檢人員隨時跟班監(jiān)督，杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生。（8）在工程范圍內(nèi)，加強(qiáng)對突發(fā)事件的預(yù)防工作，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，制定針對性預(yù)防措施，當(dāng)事件發(fā)生時，能夠及時防止事故的發(fā)生或?qū)p失減小到最小程度；加強(qiáng)對管理人員及工人關(guān)于突發(fā)事件的了解，選擇有代表性的事件，對全體員工進(jìn)行教育，增強(qiáng)職工對突發(fā)事件的辨別及處理能力；對可能存在突發(fā)事件的分項(xiàng)工程施工中，注意做好班前交底。（9）加強(qiáng)試驗(yàn)檢測手段，在混凝土施工中，嚴(yán)格按配合比施工，材料抽樣檢驗(yàn)符合規(guī)范、設(shè)計(jì)要求。（10）嚴(yán)格執(zhí)行隱蔽工程檢查制度。任何隱蔽工程在須在監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收合格簽認(rèn)后，方可進(jìn)行下道工序的施工。（11）加強(qiáng)施工技術(shù)管理，全面認(rèn)真審閱合同要求、技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件、業(yè)主和當(dāng)?shù)匦姓鞴懿块T有關(guān)部門文件、法規(guī)，確保施工主體部署，制定施工方案、工藝細(xì)則、工藝和工程質(zhì)量控制計(jì)劃；選定機(jī)具、設(shè)備、儀表、儀器，對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范和《驗(yàn)標(biāo)》施工。（12）加強(qiáng)組織紀(jì)律、文明施工、愛護(hù)設(shè)備、杜絕野蠻施工，注意環(huán)境保護(hù)，抓好“雙文明建設(shè)”。（13）加強(qiáng)材料、設(shè)備采購制度。 竣工驗(yàn)收階段組織措施