【導(dǎo)讀】某I級鐵路干線上的特大橋（單線）。橋跨由38孔32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁組成，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。梁縫10cm，橋墩支承墊石頂面高程，軌底高程，全橋總布置見圖1－2。

　　

【正文】 橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 33 第四章 初步組織施工設(shè)計 第一節(jié)基礎(chǔ)的施工工藝流程 一 施工準備 施工準備包括：選擇鉆機、鉆具、場地布置等。鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機的應(yīng)用條件來選擇。 二 樁位放線 ：建設(shè)單位提供的放線依據(jù)和設(shè)計圖紙要求。 ：依據(jù)放線依據(jù)采用經(jīng)緯儀、鋼尺，以通視測量法放出軸線、樁位，確保軸線、樁位的位置準確。 ：放出樁位后，填寫放線記錄與技術(shù)復(fù)核，報請總包、監(jiān)理驗收，驗收通過后，準備開始施工。 4．樁位復(fù)測：施工期間對樁位定期復(fù)測，如發(fā)現(xiàn)問題會同有關(guān)人員及時處理解決。 三 開挖泥漿池、排漿溝 四 護筒埋設(shè) 鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 34 土在靜水壓力下會向孔內(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。護筒除起到這個作用外 ，同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用，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)長度約 2~3m。一般常用鋼護筒。 五 鉆機就位，孔位校正 安裝鉆孔機的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機推平，在墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機，對有鉆塔的鉆 孔機，先利用鉆機的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機架頂起，準確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一垂線上，以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大于 2cm。對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風(fēng)繩。 六 泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤土 )和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，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 變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。 橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 35 七 成孔 鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣 (沖擊式用 )，還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時，附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實事先規(guī)劃好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又 要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。 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監(jiān)督外，在鉆孔達到設(shè)計要求深度后，應(yīng)對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計要求時，應(yīng)立即進行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時，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，不大于 20cm。對于柱樁，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不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán) 旋轉(zhuǎn)鉆機、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機真空吸泥機以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔，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產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機管道內(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 橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 36 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)管灌注混凝土，灌注時混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。 十一 成樁 場 地 布 置測 量 放 樣護 筒 下 放鉆 機 就 位鉆 進終 孔鋼 筋 籠 下 放 鋼 筋 籠 制 作 及 運 輸監(jiān) 理 確 認殘 渣 排 放灌 注 混 凝 土護 筒 制 作鉆 機 設(shè) 備 準 備監(jiān) 理 確 認灌 注 機 具 準 備下 一 道 工 序測 量 復(fù) 測 第二節(jié) 主要施工機具 主要機具設(shè)備：回轉(zhuǎn)鉆機。 回轉(zhuǎn)鉆機是由動力裝置帶動鉆機的回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動，并帶動帶有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動，由鉆頭切削土壤。切削形成的土碴，通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據(jù)樁型、鉆孔深度、土層情況、泥漿排放條件、允許沉碴厚度等條件，泥漿循環(huán)方式選擇使用正循環(huán)方式。 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進是以鉆機的回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆具旋轉(zhuǎn)切削巖土，同時利用泥橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 37 漿泵向鉆桿輸送泥漿（或清水）沖洗孔底，攜帶巖屑的沖洗液沿鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空間上升，從孔口流向沉淀池，凈化后再供使用，反復(fù)運行，由此形成正循環(huán)排渣系統(tǒng)；隨著鉆渣的不斷排出，鉆孔不斷地向下延伸，直至達到預(yù)定的孔深。由于這種排渣 方式與地質(zhì)勘探鉆孔的排渣方式相同，故稱之為正循環(huán)，以區(qū)別于后來出現(xiàn)的反循環(huán)排渣方式。 由于是在粘土中鉆孔，采用自造泥漿護壁。鉆孔達到要求的深度后，測量沉碴厚度，進行清孔。清孔采用射水法，此時鉆具只轉(zhuǎn)不進，待泥漿比重降到 左右即認為清孔合格。 鉆孔灌注樁的樁孔鉆成并清孔后，應(yīng)盡快吊放鋼筋骨架并灌注混凝土。用垂直導(dǎo)管灌注法水下施工。水下灌注混凝土至樁頂處，應(yīng)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計標(biāo)高，以保證在鑿除含有泥漿的樁段后，樁頂標(biāo)高和質(zhì)量能符合設(shè)計要求。施工后的灌注樁的平面位置和垂直度都需要滿足規(guī)范的規(guī)定。 第三節(jié)主要工 程數(shù)量和材料用量 單根樁材料表 ○ 1 鋼筋 直徑 mm 根數(shù) 單根長 m 單重 kg/m 總長 m 總重 kg 受力縱筋 24 20 664 螺旋 箍筋 8 1 橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 38 加勁箍 筋 18 15 2 ○ 2 混凝土 等級 直徑 m 長 m 體積 m3 樁 C25 32 第四節(jié)保證施工質(zhì)量的措施 一成孔質(zhì)量控制 成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。 1 采取隔孔施工程序。 鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取 較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。 2 確保樁身成孔垂直精度 這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 39 了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。 3 確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。 在護筒定位后及時復(fù)核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于 50mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。 為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進速度，并描繪出鉆進成孔時間曲線。當(dāng)鉆進粉砂層進尺明顯下降，在軟粘土鉆進最快／ min 左右，在細粉砂層鉆進都是 ／ min 左右，兩者進 尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過 10mm 就要及時調(diào)換鉆頭。 二成樁質(zhì)量控制 為確保成樁質(zhì)量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質(zhì)保書 (水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告 )，如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進行復(fù)查，對不合格的材料 (如水泥、砂、石、水質(zhì) )，嚴禁用于混凝土灌注樁。 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整， 為使每根樁的配合比都能正確無誤，橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 40 在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，混凝土坍落采用 18cm— 20cm，并隨時了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 2m— 4m，不宜大于 5m 和小于 1m，嚴禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高 8m— 10m 時，應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至 12cm— 16cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注 2m3 左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于 l。同時要認真進行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。