桥梁基础工程课程设计_(31页).docx

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1、-桥梁基础工程课程设计_-第 29 页桥梁基础工程课程设计目录第一章概述2第一节 工程概况和设计任务2第二节 工程地质和水文地质资料2第三节 设计依据2第二章方案设计2第一节 地基持力层的选择2第二节 荷载计算2第三节 基础类型的比选2第四节 基础尺寸的拟定2第三章技术设计2第一节 桩基础的平面分析2第二节 横向荷载下单桩的内力和位移计算2第三节 桩身截面配筋2第三节 单桩轴向承载力检算2第四节 墩台顶的水平位移检算2第五节 群桩基础的承载力和位移检算2第六节 单桩基底最大竖向应力及侧面土抗力检算2第四章初步组织施工设计2第一节 基础的施工工艺流程2第二节 主要施工机具2第三节 主要工程数量和

2、材料用量2第四节 保证施工质量的措施2第一章 概述第一节 工程概况和设计任务1 工程名称某I级铁路干线上的特大桥（单线）。2 桥跨及附属结构桥跨由38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号：专桥（01）2051】组成，该梁全长32.6m，梁高2.65m，跨中腹板厚度0.18m，下翼缘梁端宽0.88m，上翼缘宽1.92m，为分片式T梁，两片梁腹板中心距为2.0m，桥梁跨中纵断面示意如图11所示。每孔梁的理论重量为2276 kN，梁上设双侧人行道，其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。梁缝10cm，桥墩支承垫石顶面高程1178.12m，轨底高程1181.25m，全桥总布置见图12。 图11桥梁跨

3、中纵断面示意图图12全桥总布置图3 支座及墩台桥墩采用圆端形桥墩【图号：叁桥（2005）4203】和空心桥墩【图号：叁桥（2005）4205】2种，其中1#6#、33#37#采用圆端形桥墩，7#32#采用空心桥墩。圆端形桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，圆端形桥墩构造图见图13。空心桥墩支承垫石采用C40钢筋混凝土，顶帽采用C30钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，空心桥墩构造图见图14。桥梁支座采用SQMZ型铸钢支座【图号：通桥（2006）8057】，支座铰中心至支承垫石顶面的距离为40cm。4 本人承担的基础设计任务 本人承担第22号桥墩基础的

4、设计与检算，桥墩为空心桥墩，地面高程为1123.15m。图13圆端形桥墩构造图图14空心桥墩构造图第二节 工程地质和水文地质资料1 工程地质本段线路通过构造剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，海拔在10001500m，地形起伏大，相对高差100200m，山顶覆盖新黄土或风积砂，沟谷发育。根据岩土工程勘察报告，大桥地层自上而下依次为新黄土、白垩系泥岩夹砂岩，河谷处主要为冲积砂及砾石土，各桥位的地层分布详见钻孔柱状图（图15为22号桥墩所在图）。各地层的主要物理、力学参数见表11。场地勘察未发现滑坡、岩溶、断层、破碎带等不良地质现象。表11地层的主要物理、

5、力学参数注：W4泥岩为全风化泥岩，相关的参数按照黏性土取值，W3泥岩和W3砂岩为强风化泥岩和强风化砂岩，相关的参数按照碎石土取值，W2泥岩和W2砂岩为微风化泥岩和微风化砂岩。新黄土不需要考虑湿陷性。2 水文地质本区蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，局部地段有泉水出露。按其赋存条件可分基岩裂隙水、第四系孔隙潜水。地下水主要靠大气降水补给，局部受地表水补给。其排泄路径主要为蒸发。地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。地表河流为常年流水，设计频率水位1122.60m，设计流速1.8m/s，常水位1121.50m，流速1.2m/s，一般冲刷线1119.50m，局部冲刷线111

6、8.30m。该桥所在地区的基本风压为800Pa。第三节 设计依据（1）铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）（2）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）（3）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）（4）铁道第三勘察设计院编铁路工程设计技术手册桥涵地基和基础（5）西南交通大学岩土工程系编桥梁基础工程（6）桥梁基础工程课程设计指导书第二章 方案设计第一节 地基持力层的选择一 地基持力层的确定地基持力层的确定需要在各土层中找一个埋得较浅、压缩性较低、强度较高的土层作为持力层。通过研究22号桥墩地质资料，前三层粉砂岩，圆砾土及W4

7、泥岩层压缩性较低，承载力较差，第四层W3泥岩层压缩性好，承载力高，埋深相对较浅，满足最小埋置深度，故选其为持力层。第二节 荷载计算一 桥墩及承台尺寸墩身高H=1178.12-1118.30-0.35-0.05-2=57.42m,考虑局部冲刷和承台有一定的覆土厚度，取H=58m，覆土厚度3.5m。承台顶部标高1119.72m，承台底部标高1117.72m。桥墩底面尺寸l=6.4+2脳5845=8.98m.根据桥墩底面尺寸和刚性角要求取承台尺寸为12脳8脳2。,满足刚性角要求。二 主力计算1 恒载（1）由桥跨传来的恒载压力等跨梁的桥墩，桥跨通过桥墩传至基底的恒载压力为单孔梁重及左右孔梁跨中间的梁上

8、线路设备、人行道的重量，即 （2）顶帽重量 顶帽体积 顶帽重量 （3）墩身重量 墩身体积 V3=V3-1+V3-2+V3-3=70.89+783.57+141.86=996.32m3墩身重量 （4）承台重量承台体积 承台重量 （5）承台上覆土体重量 因为承台顶部在局部冲刷线一上，所以覆土重量不用考虑。（6）水浮力常水位时水下圬工体积水浮力设计频率水位时水下圬工体积水浮力（7）作用在基底上的恒载常水位时 -2761.7=28041.51KN设计频率水位时 -3281.8=27521.41KN2 活载（1）列车竖向静活载单孔重载 根据.可得支点反力R1为作用在基底上的竖向活载为令基底横桥方向中心轴

9、为轴，顺桥方向中心轴的轴，则对基底的力矩为单孔轻载支点反力R2为 R2=1/32脳92脳25.2脳(25.2/2-0.35+7.285)+220脳5脳(3-0.35)=1521.98KN作用在基底上的竖向活载为对基底的力矩为双孔重载根据确定最不利荷载位置，本桥梁为等跨梁，故，和分别为左右两跨上的活载重量，由得。则支点反力为 +80脳20.74脳(20.74/2-0.35)=1426.72KN作用在基底上的竖向活载为双孔空车荷载支点反力作用在基底上的竖向活载为对基底的力矩。（2）离心力直线桥离心力为0。（3）横向摇摆力横向摇摆力取为100kN，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路中心

10、线作用于钢轨顶面。（4）活载土压力 桥墩两侧土体已受扰动，活载土压力为0。三 附加力计算（1） 制动力（或牵引力）单孔重载与单孔轻载的制动力（或牵引力）H1对基底x-x轴的力矩：双孔重载的制动力（或牵引力）左孔梁为固定支座传递的制动力（或牵引力）右孔梁为滑动支座传递的制动力（或牵引力）传到桥墩的制动力（或牵引力）故双孔重载时采用的制动力（或牵引力）为H2对基底x-x轴的力矩： MH2=341.84脳(58+2+0.4)=20647.14kN.m（2）纵向风力风荷载强度W=K1K2K3W0=1.11.281.2800=1.35kPa 其中K1根据长边迎风的圆端形截面,由课本表28查得为1.1，K

11、2根据轨顶离常水位的高度(1181.25+0.192-1133.15=48.3)，线性内插得，K3根据桥址所处地形为构造剥蚀山区，河谷阶地，河流峡谷区，所以K3取1.2。顶帽风力对基底xx轴的力矩MH3-1为墩身风力对基底xx轴的力矩MH3-2为纵向风力在承台底产生的荷载（3）流水压力 因为该桥墩不处于水流中，所以流水压力为0四 荷载组合活载布置图示单孔重载双孔重载单位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)主力恒载28041.510.000.0028041.510.000.00活载1896.420.00663.612973.500.0042.34附加力制动力034

12、1.8420647.140341.8420647.14风力0603.0818723.410603.0818723.41（1）单桩轴向承载力检算最不利荷载组合为纵向主+附，双孔重载。（2）墩台顶的水平位移检算最不利荷载组合为纵向主+附，单孔重载。（3）桩身截面配筋检算最不利荷载组合为纵向主+附，单孔重载。（4）群桩基础承载力检算最不利荷载组合为纵向主+附，双孔重载。第三节 基础类型的比选根据荷载的大小和性质、地质和水文地质条件、料具的用量价格（包括料具的数量）、施工难易程度、物质供应和交通运输条件以及施工条件等等，经过综合考虑后决定以下四个可能的基础类型，进行比较选择，采用最佳方案。方案比较表基

13、 础 类 型方 案 比 较浅基础一般指基础埋深小于基础宽度或深度不超过5m的基础。建筑物的浅平基多用砖、石、混凝土或钢筋混凝土等材料组成，因为材料的抗拉性能差，截面强度要求较高，埋深较小，用料省，无需复杂的施工设备，因而工期短，造价低，但只适宜于上部荷载较小的建筑物。低承台桩基稳定性较好，但水中施工难度较大，故多用于季节性河流或冲刷深度较小的河流，航运繁忙或有强烈流水的河流。位于旱地、浅水滩或季节性河流的墩台，当冲刷不深，施工排水不太困难时，选用低承台桩基有利于提高基础的稳定性。高承台桩基当常年有水，且水位较高，施工不易排水或河床冲刷较深，在没有和不通航河流上，可采用高承台桩基。有时为了节省圬

14、工和便于施工，也可采用高承台桩基。然而在水平力的作用下，由于承台及部分桩身露出地面或局部冲刷线，减少了及自由段桩身侧面的土抗力，桩身的内力和位移都将大于低承台桩基，在稳定性方面也不如低承台桩基。沉井沉井基础占地面积小，施工方便，对邻近建筑物影响小，沉井内部空间还可得到充分利用。沉井法适用于地基深层土的承载力大，而上部土层比较松软，易于开挖的地层。通过研究设计资料 ，我把持力层选为W3泥岩，W3泥岩为强风化泥岩，天然重度为20kN/m3,压缩模量120MPa,基本承载力400kPa,庄周土的极限侧阻力100kPa。场地勘察未发现滑坡、岩溶、断层、破碎带等不良地质现象。本区蒸发量远大于降水量，为贫

15、水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。桥墩所处位置无流水，施工较容易，上部荷载较大。综合以上原因，选用低承台桩基，承台底面的标高为1178.12-0.4-58-2=1117.72m1118.30(局部冲刷线),打入桩适用于稍松至中密的沙类土、粉土和流塑、软塑的粘性土；震动下沉桩适用于沙类土、粉土、粘性土和碎石类土；桩尖爆扩桩硬塑粘性土以及中密，密实的沙类土、粉土；钻孔灌注桩可用于各类土层，岩层；挖孔灌注桩可用于无地下水或少量地下水的土层。根据地质条件，这里选用钻孔灌注桩，选用摩擦桩。第四节 基础尺寸的拟定一 承台尺寸确定墩身底面尺寸：承台平面尺寸：承台厚度：

16、承台采用C30 混凝土，厚度定为2m。承台底面标高：1178.12-0.4-58-2=1117.72m，承台底面入土：1123.15-1117.72=5.43m二 桩长和桩径钻孔灌注桩的设计桩径一般采用0.8m、1.0m、1.25m、1.5m，不宜小于0.8m.这里初步拟定桩径为1.5m。桩长范围为11.8-2.43=9.37ml10d，所以，W3泥岩参数按碎石取，物理状态为中密，所以地基允许承载力深度修正系数k2取5，,。 纬2=(18.4脳 2.27+18.7脳4.1+20脳25.63)/32=19.72kN/m3 +0.6脳1.77脳1138.75=8480.12kN作用于承台底面的最大

17、竖向荷载桩数，取n=6.钻孔灌注摩擦桩的中心距不应小于2.5倍成孔直径，2.5d=3.75m,取4m各类桩的承台板边缘至最外一排桩的净距当桩径d2.5m，所以应按弹性桩设计。二 单桩刚度系数计算钻孔灌注桩=0.5，桩在地面以上长度l0=0m；桩在地面以下长度l=32m；内摩擦角取所穿越土层平均值。故C0=mh=al0=0，查表得,蟻4=伪EIYM=0.424脳6.4脳106脳1.484=4.03脳106,三 群桩刚度系数计算,h=1118.3-1117.72=0.58,四 桩顶位移及次内力计算1 荷载组合为纵向主+附，双孔重载水平力H=341.84+603.08=944.92kN竖向力N=28

18、041.51+2973.5=31015.01kN对承台x-x轴力矩（1）计算承台位移承台竖向位移承台水平位移承台转角（2）计算桩顶位移及内力桩顶竖向位移桩顶水平位移 桩顶转角,桩顶处轴向力, N2i=Nn=31015.016=5169.19kN,桩顶处横向力,桩顶处力矩 2 荷载组合为纵向主+附，单孔重载水平力H=341.84+603.08=944.92kN竖向力N=28041.51+1896.42=29937.93kN对承台x-x轴力矩（1）计算承台位移承台竖向位移承台水平位移承台转角（2）计算桩顶位移及内力桩顶竖向位移桩顶水平位移 桩顶转角,桩顶处轴向力, N2i=Nn=29937.936

19、=4989.66kN,桩顶处横向力,桩顶处力矩 第二节 横向荷载下单桩的内力和位移计算计算采用的荷载组合为常水位时，纵向主+附，单孔重载产生的单桩内力及位移。水平力Q0=Qi=144.04kN对承台x-x轴的力矩,故可用简洁算法。1 任意深度y处桩身横向位移2任意深度y处桩身转角3任意深度y处桩身截面上的弯矩4任意深度y处桩身截面上的剪力5任意深度y处桩侧土的横向压应力6 My和蟽xy列表计算如下ayyAmBmMy0.00.000.0001.00011.940.0000.0000.000.10.240.1001.00045.910.2280.1452.430.20.470.1970.99878

20、.840.4240.2584.520.30.710.2900.994110.390.5880.3426.260.40.940.3770.986139.850.7210.4007.670.51.180.4580.975167.230.8250.4358.770.61.420.5290.959191.160.9020.4509.580.71.650.5920.938212.310.9520.44710.100.81.890.6460.913230.360.9790.43010.370.92.120.6890.884244.620.9840.40010.411.02.360.7230.851255.

21、780.9700.36110.251.12.590.7470.814263.490.9400.3159.921.22.830.7620.774268.110.8950.2639.431.33.070.7680.732269.640.8380.2088.811.43.300.7650.687268.090.7720.1518.101.53.540.7550.641264.140.6990.0947.321.63.770.7370.594257.460.6210.0396.481.74.010.7140.546249.080.540-0.0145.621.84.250.6850.499238.66

22、0.457-0.0644.731.94.480.6510.452226.550.375-0.1103.862.04.720.6140.407213.450.294-0.1513.002.25.190.5320.320184.550.142-0.2191.392.45.660.4430.243153.400.008-0.265-0.022.66.130.3550.175122.69-0.104-0.290-1.202.86.600.2700.12093.16-0.193-0.295-2.133.07.080.1930.07666.47-0.262-0.284-2.843.58.250.0510.

23、01417.49-0.367-0.199-3.904.09.430.0000.0000.00-0.432-0.059-4.52故Mmax=269.64kN.m，y=3.07m；蟽max=10.41kPa，y=2.12m。第三节 桩身截面配筋由单桩的内力计算得知：Mmax=269.64N.m,Nmin=2492.56kN,Nmax=7626.53kN一 计算偏心距初始偏心距：偏心距放大系数其中，影响系数计算长度：主力+附加力，所以K=0.6。，,二 基础配筋根据灌注桩构造要求，桥梁桩基主筋宜采用光圆钢筋，主筋直径不宜小于16mm，净距不宜小于120mm，且任一情况下不得小于80mm，主筋净保护层

24、不应小于60mm。在满足最小间距的情况下，尽可能采用单筋、小直径的钢筋，以提高桩的抗裂性，所以主筋采用I级钢筋。桩身混凝土为C25，根据桥规规定，取=0.5%,则选用2024的级钢筋，As=9043.2mm2，取净保护层厚度as=60mm，采用对称配筋，则主筋净距为：,桩与承台的联结方式为主筋伸入式，桩身伸入承台板0.1m，主筋伸入承台的长度（算至弯钩切点）对于光圆钢筋不得不小于45倍主筋直径（即1080mm），取1200mm,主筋应配到4/处以下2m处（约为9.74m）,取其长度为10m，则主筋总长为12m。箍筋采用8200mm，为增加钢筋笼刚度，顺钢筋笼长度每隔2m加一道18的骨架钢筋。桩

25、身截面配筋如设计图纸。三 判断大小偏心,换算截面面积：换算截面惯性矩核心距故属小偏心构件。小偏心构件，竖向力越大越不利，故应取Nmax。四 应力检算小偏心构件，全截面受压应力检算合格。五 稳定性检算桩计算长度查表取得 稳定性满足要求。第三节 单桩轴向承载力检算单桩的轴向允许承载力应按土的阻力和桩身材料强度进行检算。按土的阻力计算单桩允许承载力 P，上面已经计算出P= 8480.12kN，摩擦桩桩顶承受的轴向压力加上桩身自重与桩身入土部分所占同体积土重之差，不得大于按土压力计算的单桩受压容许承载力，当主力+附加力作用时，轴向允许承载力可提高20%，所以.在双孔重载时，轴向力最大，最不利荷载组合为

26、纵向主+附 通过验算。第四节 墩台顶的水平位移检算弹性桩墩台顶水平位移检算公式,最不利荷载组合为纵向主+附（单孔重载） ,通过验算。第五节 群桩基础的承载力和位移检算一 桩的重量桩的体积桩的重量二 土的重量.土体范围尺寸a=L0+d+2ltan(蠁/4)=8+1.5+2脳3w:2tan(39.68/4)=20.69m.土的体积土的重量三 基础检算 竖向力N=31015.01+8478+221857=261350.01kN对承台中心力矩桩基底面面积A=20.69脳16.69=345.32m2桩基底面截面模量将基础视为实体基础进行检算第六节 单桩基底最大竖向应力及侧面土抗力检算一 基底最大竖向压应

27、力计算本设计属于非岩石地基上的桩，且4/a=11.66mh=32m,所以不检算基底应力，只按下式进行检算：N+G=+8478/6=9039.53kN1.2P=10176.14kN当主力+附加力作用时，轴向允许承载力可提高20%。通过验算。二 基础侧面横向压应力检算因为构件侧面土的最大横向压应力发生在y=2.12m处，y4/a=11.67m,其中恒载弯矩为0；系数，畏=b0b=1.711.5=1.14, b0为基础侧面土抗力的计算宽度，b为实际宽度；K相互影响系数，为0.78。检算通过。第四章 初步组织施工设计第一节 基础的施工工艺流程一 施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。 钻机

28、是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。 二 桩位放线1.桩位放线依据：建设单位提供的放线依据和设计图纸要求。 2.桩位放线：依据放线依据采用经纬仪、钢尺，以通视测量法放出轴线、桩位，确保轴线、桩位的位置准确。 3.桩位检测：放出桩位后，填写放线记录与技术复核，报请总包、监理验收，验收通过后，准备开始施工。4桩位复测：施工期间对桩位定期复测，如发现问题会同有关人员及时处理解决。 三 开挖泥浆池、排浆沟 四 护筒埋设钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔

29、内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约23m。一般常用钢护筒。五 钻机就位，孔位校正安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将

30、钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。六 泥浆制备 钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。 七 成孔 钻孔是一道关键工序，在

31、施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。 八 清孔 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符

32、合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。 九 下钢笼和混凝土导管 十 灌注水下混凝土 清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管

33、灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。十一 成桩第二节 主要施工机具主要机具设备：回转钻机。回转钻机是由动力装置带动钻机的回转装置转动，并带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。切削形成的土碴，通过泥浆循环排出桩孔。根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放条件、允许沉碴厚度等条件，泥浆循环方式选择使用正循环方式。正循环回转钻进是以钻机的回转装置带动钻具旋转切削岩土，同时利用泥浆泵向钻杆输送泥浆（或清水）冲洗孔底，携带岩屑的冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升，从孔口流向沉淀池，净化后再供使用，反复运行，由此形成正循环排渣系统；随着钻渣的不断排出，钻孔不断地向下延伸，直至达到预定的

34、孔深。由于这种排渣方式与地质勘探钻孔的排渣方式相同，故称之为正循环，以区别于后来出现的反循环排渣方式。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。第三节 主要工程数量和材料用量单根桩材料表钢筋直径mm根数单根长m单重kg/m总长m总重

35、kg受力纵筋242033.23.5566642361.18螺旋箍筋81723.460.395723.46285.77加劲箍筋18154.52267.8135.6混凝土等级直径m长m体积m3桩C251.573261.92第四节 保证施工质量的措施一 成孔质量控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 1 采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被

36、动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 2 确保桩身成孔垂直精度 这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。 3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密

37、实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2mmin左右，在细粉砂层钻进都是0.015mmin左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调

38、换钻头。 二 成桩质量控制 为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和

39、混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m10m时，应及时将坍落度调小至12cm16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，建筑施工操作规程规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。