墩台基础课程设计---某大桥低桩承台基础设计

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1、第一章概述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=6204kN·m(↖

2、)。1.2施工方法1.2.1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

3、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。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。

4、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：①护筒直径应比钻头直径大100~400mm，依据成孔方式来确定。②护筒顶标高奥高出地面或岛面300~500mm,高于地表水面或地下水面1.5~2.0m;③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。15t图一钻孔灌注桩施工工艺图3、钻孔本设计中采用的是旋

5、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：①钻进过程中要随时检查进尺和土层和土质情况，并做好记录；②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；③在钻进过程中，要注意护筒内水头高度的稳定性，以防坍孔；④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15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

6、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8~9m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200~350mm，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

7、时，应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施。第二章桩径、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）15其中，桩的周长;（桩径D=2m,采用旋转钻，则直径增大5cm）（具体数据参见表一）面积：修正系数：深度,故取米；桩底土的容许承载力;桩侧土的平均容重故估算桩数：n取整数，即;桩的具体分布及承台尺寸见图二；表一桩埋置深度范围内土的相关数据土层深度地基系数内摩擦角Φ①1.4018.701

8、57.1012040②8.6017.73415.609024③1.7019.601513.8020066④14.4019.561516.5823057⑤4.8019.851516.1024070⑥6.0018.555527.0016045⑦5.1019.20420.40220552.3桩长的确定假设桩基插入最底层的高度为h，，则;;假设埋置深度小于等于40，