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    【技術(shù)資訊】橋梁基礎(chǔ)施工方法匯總,總有一款你用得上
      發(fā)布日期:2022-05-11

     

    本文重點(diǎn)包括:橋梁基礎(chǔ)按施工方法,橋梁基礎(chǔ)按施工方法可分為擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱、沉井、地下連續(xù)墻等,下面分別介紹各類基礎(chǔ)的分類及受力特點(diǎn)。

    20160804115626801一、擴(kuò)大基礎(chǔ)

    20160804115626914所謂擴(kuò)大基礎(chǔ),是將墩(臺(tái))及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載由其直接傳遞至較淺的支承地基的一種基礎(chǔ)形式,一般采用明挖基坑的方法進(jìn)行施工,故又稱為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。

    擴(kuò)大基礎(chǔ)按其施工方法分為:機(jī)械開挖基坑澆筑法、人工開挖基坑澆筑法、土石圍堰開挖基坑澆筑法、板樁圍堰開挖基坑澆筑法。

    擴(kuò)大基礎(chǔ)按其材料性能特點(diǎn)可分為配筋與不配筋的條形基礎(chǔ)和單獨(dú)基礎(chǔ)。無筋擴(kuò)大基礎(chǔ)常用的有混凝土基礎(chǔ)、片石混凝土基礎(chǔ)等,不配筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性,但抗拉、抗剪強(qiáng)度不高,設(shè)計(jì)時(shí)必須保證發(fā)生在基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好,可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載下使用。

    擴(kuò)大基礎(chǔ)是由地基反力承擔(dān)全部上部荷載,將上部荷載通過基礎(chǔ)分散至基礎(chǔ)底面,使之滿足地基承載力和變形的要求。擴(kuò)大基礎(chǔ)主要承受壓應(yīng)力,一般用抗壓性能好,抗彎拉、抗剪性能較差的材料(如混凝土、毛石、三合土等)建造,適用于地基承載力較好的各類土層,根據(jù)土質(zhì)情況分別采用鐵鎬、十字鎬、挖掘機(jī)、爆破等設(shè)備與方法開挖。

    擴(kuò)大基礎(chǔ)在埋置深度和構(gòu)造尺寸確定以后,應(yīng)先根據(jù)最不利而且有可能情況下的荷載組合,計(jì)算出基底的應(yīng)力,然后進(jìn)行基礎(chǔ)的合力偏心距、穩(wěn)定性以及地基的強(qiáng)度(包括持力層、弱下臥層的強(qiáng)度)的驗(yàn)算,需要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算。

    二、樁基礎(chǔ)

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    20160804115626404樁基礎(chǔ)是深入土層的柱形結(jié)構(gòu),其作用是將作用于樁頂以上的結(jié)構(gòu)物傳來的荷載傳到較深的地基持力層中去。當(dāng)荷載較大或樁數(shù)量較多時(shí)需在樁頂設(shè)承臺(tái)將所有基樁聯(lián)接成一個(gè)整體共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載。

    樁是垂直或微斜埋置于土中的受力桿仵,它的橫截面尺寸比長(zhǎng)度小得多,其所承受的荷載由樁側(cè)土的摩阻力及樁端地層的反力共同承擔(dān)。

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    201608041156273071、樁的分類

    (1)按樁的使用功能分類

    豎向抗壓樁:主要承受豎向下壓荷載(簡(jiǎn)稱豎向荷載)的樁,應(yīng)進(jìn)行豎向承載力計(jì)算,必要時(shí)還需計(jì)算樁基沉降,驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力以及負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載。

    豎向抗拔樁;主要承受豎向上拔荷載的樁,應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂計(jì)算以及抗拔承載力驗(yàn)算。

    水平受荷樁:主要承受水平荷載的樁,應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂驗(yàn)算以及水平承載力和位移驗(yàn)算。

    復(fù)合受荷樁:承受豎向、水平荷載均較大的樁,應(yīng)按豎向抗壓(或抗拔)樁及水平受荷樁的要求進(jìn)行驗(yàn)算。

    (2)按樁承載性能分類

    摩擦樁:當(dāng)軟土層很厚,樁端達(dá)不到堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí),則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承,樁尖處土層反力很小,可忽略不計(jì)。

    端承樁:樁穿過軟弱土層,樁端支承在堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí),則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅(jiān)硬巖土層提供的反力來支承,樁側(cè)摩擦力很小,可以忽略不計(jì)。

    摩擦端承樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),但主要由樁端阻力承受。

    端承摩擦樁:樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān),但主要由樁側(cè)阻力承受。

    (3)按樁身材料分類

    可分為木樁,混凝土樁,鋼樁,組合樁等。

    (4)按樁徑大小分類

    ←小—250←中→800—大→

    小樁;樁徑d≤250mm。

    中等直徑樁:250mm<d<800mm。

    大直徑柱:樁徑d≥800mm。因?yàn)闃稄酱笄覙抖诉€可以擴(kuò)大,因此,單樁承載力較高。此類樁除大直徑鋼管樁外,多數(shù)為鉆、沖、挖孔灌注樁,近年來的發(fā)展較快,應(yīng)用范圍逐漸增大,并可實(shí)現(xiàn)柱下單樁的結(jié)構(gòu)型式。

    (5)按施工方法分類

    可分為沉樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁。

    沉樁:分為錘擊沉樁法、振動(dòng)沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。

    錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、黏性土,樁錘有墜錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油機(jī)錘、液壓錘等,可根據(jù)土質(zhì)情況選用適用的樁錘;

    振動(dòng)沉樁法一般適用于砂土,硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土;

    射水沉樁法適用在密實(shí)砂土,碎石土的土層中,用錘擊法或振動(dòng)法沉樁有困難時(shí),可用射水法配合進(jìn)行;

    靜力壓樁法在標(biāo)準(zhǔn)貫入度n<20的軟黏土中,可用特制的液壓機(jī)或機(jī)力千斤頂或卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備沉入各種類型的樁;

    鉆孔埋置樁為鉆孔后,將預(yù)制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋入,并在樁周壓注水泥砂漿固結(jié)而成,適用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直徑圓樁。

    鉆孔灌注樁適用于黏性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層。

    挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水,且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層,如空氣污染物超標(biāo),必須采取通風(fēng)措施。

    2、樁基礎(chǔ)的受力計(jì)算

    基樁的計(jì)算,可按下列規(guī)定進(jìn)行:

    承臺(tái)底面以上的豎直荷載假定全部由基樁承受;

    橋臺(tái)土壓力可按填土前的原地面起算.當(dāng)基樁上部位于內(nèi)摩擦角小于20°的軟土中時(shí),應(yīng)驗(yàn)算樁因該層土施加于基樁的水平力所產(chǎn)生的撓曲;

    在一般情況下,樁基不需進(jìn)行抗傾覆和抗滑動(dòng)的驗(yàn)算;但在特殊情況下,應(yīng)驗(yàn)算樁基向前移動(dòng)或被剪斷的可能性.

    在軟土層較厚,持力層較好的地基中,樁基計(jì)算應(yīng)考慮路基填土荷載或地下水位下降所引起的負(fù)摩阻力的影響.

    鉆(挖)孔灌注摩擦樁單樁軸向受壓容許承載力[p]可按下列方法計(jì)算,

      [p]=l/2(ulτp+aσr)

      式中[p]-單樁軸向受壓容許承載力(kn);

      u-樁的周長(zhǎng)(m),按成孔直徑計(jì)算,當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí),成孔直徑可按下列規(guī)定采用:旋轉(zhuǎn)鉆按鉆頭直徑增大3~5cm;沖擊鉆按鉆頭直徑增大5~l0cm;沖抓鉆按鉆頭直徑增大10~20cm;

      l——樁在局部沖刷線以下的有效長(zhǎng)度(m);

      a-樁底橫截面面積(m2),用設(shè)計(jì)直徑(鉆頭直徑)計(jì)算;但當(dāng)采用換漿法施工(即成孔后,鉆頭在孔底繼續(xù)旋轉(zhuǎn)換漿)時(shí),則按成孔直徑計(jì)算;

      τp-樁壁土的平均極限摩阻力(kpa),可按下式計(jì)算:

      τp=1/l∑τili

      n-土層的層數(shù);

      li-承臺(tái)底面或局部沖刷線以下各土層的厚度(m);

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