桩基托梁挡土墙施工工艺

桩基托梁挡土墙施工工艺一、什么是桩基托梁挡土墙【桩基托梁挡土墙】是指在公路设计中由于挡墙下地基土层覆盖层过厚且地基承载力不足，为避免将挡墙置于不稳定的土层上，或避免挡墙基础埋置太深，因此需要采用桩基，在桩基上设置托梁（类似承台梁），并将挡土墙设在托梁之上，使挡墙获得足够的稳定性和承载力。二、桩基托梁挡土墙的特点桩基托梁挡土墙对地质构造复杂，地质较差，边坡高度比较高的路基下边坡支护施工，当基础埋置深度无法满足或挡土墙基底应力验算不满足时也可采用。在造价和建设工期上具有明显优势、极强的适应能力、施工工艺简单、就地取材投资节约的优势、对浅层地基承载力要求不高、三、施工流程施工顺序：开挖桩孔→设置锁口护壁→制作安装钢筋笼→浇筑桩身混凝土→制作及绑扎托梁钢筋→浇筑托梁混凝土→浇筑衡重式挡土墙→回填基坑、施工防渗层、填筑反滤层→填筑路基填土。四、施工方法1、抗滑桩1）、施工测量开挖前应根据设计院提供的坐标为放样依据。用全站仪测出各控制线及轴线，用钢卷尺丈量各桩心位置，为了便于轴线、桩中心和垂直度复核，于各桩四周定四根木桩控制轴线位置，书面报请监理复核，并认定签字。（2）人工挖孔灌注桩A.施工方法①测量控制桩认定签字后开始护壁第一模施工，第一模施工时锁口应高出自然地面300mm。护壁第一节后，将各轴线及控制标高引至锁口上口并用竹片钉出标准轴线或桩中心线，并用红油漆做上标记，便于桩标高及中心的控制。桩孔开挖自上而下分节段进行，分节高度1.0m左右。各节段开挖时先挖中间部分，而后向周边扩挖，每挖完一节后根据桩孔口的轴线吊直、修边，以控制开挖桩孔的截面尺寸并使孔壁圆弧保持上下一致。第一节土方用人工直接向孔外转运，开挖第二节桩孔前，安装好电动提升机，用提升机向孔外转土，孔深超过10m时，用鼓风机接风管向井底通风换气。桩基强风化岩层用松动爆破和风镐开挖。中风化、微风化岩层则采用毫秒微差的爆破技术进行爆破开挖。孔桩爆破设计方案：a.爆破开挖为尽量使孔桩外侧、底部及护壁不受破坏，保持其良好的完整性，同时考虑邻近的建筑物不受震害，故采取毫秒微差爆破的方法进行爆破设计和施工。b.孔眼布置根据爆破原理及以往类似工程的施工经验，采用设锥形掏槽眼、周边眼相结合的布孔方法，利用不同段别的毫秒雷管实现微差控制爆破。a).掏槽眼矩形孔内布置4～6个锥形掏槽眼（孔径32mm），间距50～80cm，炮眼向桩心方向倾斜5～10°，孔深1.2m，间距等分。b).周边眼矩形孔内(设计桩基长/宽+2.5+护壁厚度)cm的四周布置周边眼（孔径36mm），炮眼外插斜率1:0.05，孔深1.0m。周边眼的孔数根据岩石类别和桩大小的不同取8～14个孔子，间距按各边长等分。c.确定装药量孔桩内无地下水时使用φ25mm2#岩石销铵炸药，有地下水时使用2#岩石乳化炸药。掏槽眼的线装药密度取0.43kg/m，周边眼的线装药密度根据开挖孔径的不同取值在0.31～0.42kg/m之间。根据线装药密度和炮眼数、孔长确定掏槽眼和周边眼的单孔装药量如下：掏槽眼单孔装药量：q1=y1×炮眼深度周边眼单孔装药量：q2=y2×炮眼深度根据炮眼的单孔装药量、炮孔数和一次爆破方量确定每次爆破的用药量和单位用药量如下：一次爆破的用药量：Q=q1×n1+n2×q2图5.2.2-15连续反向装药结构图单位用药量：Q图5.2.2-15连续反向装药结构图d.装药结构与堵塞各种炮眼均用连续反向装药结构,炮泥堵塞。e.起爆网络及起爆顺序孔桩爆破的起爆按掏槽眼→周边眼顺序进行，用毫秒雷管分段控制，起爆时差控制在100ms以上。a).电雷管起爆网路孔桩内无地下水时采用电雷管起爆网路，敷设方法如下：将孔桩内掏槽眼和周边眼分别用导线并联（掏槽眼用5段毫秒延期电雷管，周边眼用8段毫秒延期电雷管），将导线同电源串联构成串并联起爆网路，用MFB200型起爆器引爆。b).导爆管起爆网路孔桩内有地下水时采用导爆管起爆网路，敷设方法如下：图5.2.2-16挖孔桩护壁设计图（单位：cm）将孔桩内掏槽眼和周边眼分别用导爆管簇联，用胶布将其分别捆绑在一发起爆雷管上（其中掏槽眼起爆雷管采用5段导爆管图5.2.2-16挖孔桩护壁设计图（单位：cm）f.安全防护对有防飞石要求的桩孔，爆破前在孔顶覆盖钢栅栏，再在上面堆砂包。炸药爆破之后产生的炮烟为有毒有害气体，用空压机风管向井底通风排烟，通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。②除微风化岩层不做护壁外，其余岩层和土方的护壁模板采用拆上节、支下节的方法依次周转使用。模板上口直径为设计桩径+5cm，下口为设计桩径+15cm。每节土方、强风化岩开挖完成后立即支模浇筑，中风化岩则在开挖完第二节后支模浇筑上一节护壁，坍落度控制在10cm以内。第一节护壁高出孔口地面20～30cm，壁厚比下层护壁（厚15cm）增加15cm，便于挡土、挡水；③在孔内石方爆破开挖至距孔底50～100cm左右时停止爆破作业，用风稿凿除剩余部分，开挖至设计高度后检底并清除孔内浮渣；孔桩开挖过程中根据孔内地质情况做柱状图，并提取和保存好各岩层渣样备查。④钢筋笼制安a.孔桩钢筋笼尽量在钢筋加工棚制作，孔外地面上绑扎、焊接或机械连接，用汽车吊吊装入孔。钢筋笼过长时，采取孔外分段制作、孔上连接、逐节吊装入孔；b.钢筋接头型式钢筋笼的其它主筋通过套筒连接。钢筋接头按规范规定错开布置，钢筋套筒连接长度不小于7cm,位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%。箍筋采用绑扎连接，搭接长度L（L≮35d）。c.钢筋笼保护层用船型钢筋延桩长每2m间隔并沿桩四周等分焊接在主筋上，作为保护层支垫，钢筋的混凝土保护层不小于7cm；图5.2.2图5.2.2-17灌注桩基砼示意图e.吊放钢筋笼入孔时，将其扶正徐徐下降，严禁摆动和碰撞孔壁；f.钢筋笼安装就位后，在孔口处设置防浮钢管支撑，防止在砼浇筑过程中发生上浮。⑤厂拌砼，罐车运输到现场，根据孔内渗水速度选择以下方法：a.如图5.2.2-16a)，孔内无渗水或渗水速度≤6mm/min时，按干处作业方法浇筑砼；桩身用C30混凝土，桩基用10cmM7.5砂浆铺底。a).砼用P.O42.5水泥配制，坍落度7～9cm。为了提高其和易性，减少气泡和防止蜂窝麻面，其内适量掺加减水剂；b).用厂拌砼，罐车运输，串筒入仓，按分层厚度不超过30cm连续浇筑，在用φ50mm插入式振动棒进行砼振捣时，振动棒移动间距不超过作用半径的1.5倍，插入下层砼5～10cm。加串筒长度控制在50cm为宜，以便安装、撤卸，同时增串筒整体柔性，便于拌合物的孔内就为。c).砼灌注高度高出设计桩顶3～5cm，待其上部砼施工前清除凿毛；d).桩基砼终凝后，向孔内注满清水进行养生，然后对孔口加盖防护。b.如图5.2.2-16b)，孔内渗水速度＞6mm/min时，按水下作业方法灌注砼。a).砼用P.O42.5水泥配制，坍落度18～22cm。为了提高其和易性，延缓砼凝结时间，减少气泡和防止蜂窝麻面，其内适量掺加缓凝型减水剂。b).灌注前先将孔内注满清水，用厂拌砼，罐车运输，导管（内径φ25cm，壁厚12mm，接头采用法兰盘锣栓联接，接头处加密封橡胶垫；经水密、承压、接头抗拉检验合格）入仓，采用拔球法（球塞置于漏斗底部）灌注水下砼。导管拼装后放入孔内，其下口离孔底25～40cm，上口与贮料斗相连，接头密闭。首批砼浇筑时，先将料斗内储满砼，罐车内剩余砼在拔球后持续放入，以确保首批砼的灌注量能使导管埋入砼内深度≮1m，完成封底后连续灌注，在灌注过程中经常测定砼顶面标高，及时调整导管埋深在砼内2～6米左右。砼浇筑连续进行，其顶面较设计桩顶标高高出0.5～1米B.施工工艺框图注水养生注水养生渗水≤6mm/min施工放样土方开挖石方爆破桩孔开挖配合比设计材料准备搭设电动提升架护壁模板制作护壁模板安装浇筑护壁砼模板拆除孔底检平钢筋笼安装材料准备钢筋笼制作渗水＞6mm/min砼厂拌及运输安装串筒、料斗浇筑砼安装导管、料斗灌注水下砼凿桩头、养生砼拌制图5.2.2-18挖孔灌注桩施工工艺框图2、托梁施工抗滑桩灌注完成，当桩体混凝土强度达到80%，且检测合格后进行托梁的施工。托梁用砼浇筑，承台顶面（挡土墙基底）摩擦系数不小于0.6。（1）.施工方法①基坑开挖前施放控制点并埋设护桩，按托梁周边各留50cm至100cm宽工作面及1:0.5的边坡坡率计算和施放开挖边线（若为堆积土和含水量较大的粘土边坡坡率加大至1：1.5，必要时采用挡板或喷射砼先对开挖边坡进行支护处理）。开挖线确定后，在基坑迎水面侧开挖截水沟，并在四周以脚手架管布置围栏，设警示标志，做好安全防护；②基坑采用挖掘机开挖、汽车和装载机进行配合转运出渣，开挖至距基础底面以上20cm时用人工清理基底（土质基底时用2t激振夯夯压2～3遍），并将灌注桩桩头凿至设计桩顶标高；③将桩基出露钢筋按设计理直就位，托梁钢筋在钢筋加工棚制作，运至坑内安装成型，安装的同时将台身伸入承台内的钢筋按设计数量、位置绑扎牢固。钢筋骨架用预制1:3水泥砂浆保护层垫块支垫，防止施工过程中出现移位；③.钢筋制安钢筋在加工棚统一按设计图纸下料、弯制，用运输车运至施工现场安装。钢筋接头型式：a.纵同受力钢筋的接头采用套筒连接，钢筋接头按规范规定错开布置，钢筋套筒连接长度不小于7cm,位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%。钢筋保护层厚度不小于7cm。b.箍筋采用绑扎连接，搭接长度L（L≮35d）；c.12mm＜d＜20mm时，钢筋采用CHE502碳钢焊条双面电弧焊接，并尽量采用搭接焊接。焊接时同一区段L（L≮35d且L≮50cm）内的接头数量不超过总面积的50%，接头距钢筋弯曲处的距离≮10d，双面焊时焊缝长度≮5d，单面焊时焊缝长度≮10d，焊缝宽度≮0.7d，焊缝深度≮0.3d；④托梁侧壁采用5mm厚大块钢模板立模，脚手架管、木撑及φ14对拉螺杆（外套PVC管）支撑，模板表面均匀涂刷脱模剂，接缝处贴以厚层双面胶防止漏浆；⑤拌和站厂拌砼，罐车运输到承台侧，吊车提升入模。砼按分层斜向连续浇筑，分层厚度不超过30cm，浇筑时由离溜槽最近的一角开始向另三只角扩展。施工中注意在下层砼初凝前浇筑完成上层砼，且上下层砼的前后浇筑距离保持在1.5m以上。用φ50mm插入式振动棒进行砼振捣时，振动棒移动间距不超过作用半径的1.5倍，插入下层砼5～10cm，距离模板保持5～10cm⑥砼终凝后立即覆盖土工布和洒水保湿养生，拆模后继续覆盖洒水养生，养生期根据环境相对湿度而定，相对湿度小于60%时为14天，相对湿度在60%～90%之间时为7天；⑦托梁砼抗压强度达到2.5Mpa（先以同条件养生的砼试件确定，后以经验确定）以后拆除其侧模板。拆模时用锤轻轻敲击板体，使之与砼脱离，再用吊车拆卸吊运至指定位置堆放，不允许用猛烈敲打和强扭等方法拆模。拆模后及时进行模板整修，以便下次使用。B.施工工艺框图桩基检测桩基检测基坑放样浇筑承台砼模板安装浇筑砼拆模养生砼拌制砼运输材料制备基坑开挖和桩头清理增加托梁与挡墙底预埋钢筋图5.2.2-19钢筋砼托梁施工工艺框图3、挡土墙施工1）、桩基托梁挡墙的要求a.桩基托梁挡土墙设于路基右侧，为C20混凝土墙身；b.挡墙基底承载力≥600Mpa，基底摩擦系数0.6；c.填料用内摩擦角大、透水性好的填料，如小卵石、碎石、粗砂、石屑等；d.沿挡墙长度方向每隔12m或与其它建筑物相连处设伸缩缝，在基底的地层变化处设沉降缝，两缝可合并设置，缝宽0.02m，缝内沿墙内外顶三边填塞沥青木板，埋入深入≮0.15m；e.挡墙地面线以内沿墙前及墙高按梅花型交错设置池水孔，间距2m，衡重台处设一道排孔，排水孔处用土工布做好反滤层；f.墙背后最低池水孔设50cm厚粘土层，并设防渗土工布，上加置φ100mm软式透水管形成纵向排水渗沟；g.墙趾处基坑回填采用石灰土。2）施工方法A.浇筑C20砼砼浇筑采用5cm厚大块钢模板拼装，跳仓法施工的方法进行浇筑。a.待托梁强度达到要求后，用5cm厚大块钢模按墙体尺寸拼装成型，脚手架管和木撑支护，模板表面均匀涂刷脱模剂，接缝处贴以厚层双面胶防止漏浆；b.墙体砼采用42.5水泥，掺配普通减水剂以增强砼的和易性，夏热季施工时适量掺加缓凝剂降低砼水化热，片石对水化热的吸收也有利于降低墙体温度；c.混凝土采用拌和站集中拌和，罐车运输到现场，长臂挖机或汽车吊入模；d.砼采用连续分层浇筑，分层厚度按不超过30cm控制。浇筑由墙体一侧开始向另一侧扩展。施工中注意在下层砼初凝或能重塑前浇筑完成上层砼，且上下层砼的前后浇筑距离保持在1.5m以上。在用φ50mm插入式振动棒进行砼振捣时，振动棒移动间距不超过作用半径的1.5倍，插入下层砼5～10cm，距离模板保持5～10cme.砼浇筑至距模板顶缘30cm以下时做水平施工缝，拆模时该层模板暂不拆除，用于同上层砼模板连接，保持不扰动，直至上一层砼浇筑完成。水平施工缝处理方法：a.下层砼施工时，沿预设施工缝靠模板内边缘设40mm宽的板条，使施工缝保持直线；b.在浇上层新筑砼前，先将施工缝的表面用钢丝刷刷洗或用人工凿毛。砼强度达到0.5MPa时可水刷洗，达到2.5MPa时可用人工凿毛，c.在浇上层砼前，先在施工缝处抹一层10～20mm的1:2水泥砂浆，而后再浇上层砼。砼顶面处理措施：砼坍落度较大时会在表层砼产生细小裂缝，为了防止出现这种裂缝，在砼初凝前和砼预沉后采取二次抹面压光措施。f.在每隔仓墙体施工完成并拆模后，在其侧壁镶嵌2cm沥青软木板同挡墙侧壁共同作为侧模浇筑空仓墙体。护肩墙及路堑墙的分层浇筑高度均控制在3～5m；g.新浇筑的砼水化反应较快，在顶部收面和墙身拆模后盖上塑料薄膜后进行保湿保温养护，防止砼表面因脱水或因内外温差过大而产生干缩、温缩裂缝。冬季施工时用两层塑料薄膜夹厚层土工布养护。B.墙背回填墙背回填在墙身砌体达到75%设计强度后进行，按每砌筑不大于1.5m高时填筑一次。场地具备条件时，对墙背采用压路机（或小型夯实设备）回填碾压，邻近墙背1.0m范围内和边角压路机不能碾压的部位采用2t平板激振夯夯实。按设计图要求，侧墙墙前墙趾处采用M7.5浆砌片石进行回填。墙背回填采用透水性良好（砂卵石、碎石等）的材料进行回填，并在规定位置堆填粗粒硬质透水材料和埋设纵向透水软管。施工方法和顺序：①按技术规范的要求挖好台阶，清除不适宜回填的材料；②用油漆在墙背上标出每层的填筑厚度（松铺厚度15～25cm，压实厚度约10～20cm），回填材料运至现场经监理工程师验收后严格按每层的松铺厚度铺筑。各结构的分层填筑顶面按4%的流水坡度向墙背处倾斜。每座构造物均建立由现场压实度资料和照片组成的专门的墙背回填技术资料。挡土墙施工工艺框图五、质量检验及评定1、抗滑桩基本要求1)混凝土所用的水泥、砂石、水和外掺剂