桩基础实例及问题分析.docx

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桩基础实例及问题分析

主要内容

教学设计

（二）护壁和支撑

（三）排水

（四）吊装钢筋骨架及灌注桩身混凝土

案例：

桥涵工程开工前，项目总工对负责桥涵施工的技术负责人进行了详细的技术交底。

桥梁施工队伍依据承包方式进行了施工组织设计和进度计划制定，确定施工方案后遂开始施工。

其中预应力连续梁桥施工简述如下：

——基坑开挖；

——墩台施工：

为保证质量，技术人员选择了优质的水泥和骨料，合理设计了混凝土配合比。

1#墩墩身较高，在混凝土浇筑时，搭设了木板坡道，中间锭设了防滑条，用小推车运输混凝土浇筑。

技术人员对墩台帽进行了详细的检验。

在施工结束不久墩身出现了裂缝。

在2#墩施工结束后，经检测出现重大偏位，经调查，发现放线时全站仪精度有问题。

该墩炸掉重建，损失10万元，在爆破过程中，碎块打中3位民工，一民工抢救无效死亡。

施工单位赔偿10万元，未上报处理。

——预应力混凝土简支梁的制作安装

采用支架法进行上部结构的施工，选择好合适的支架、模板后对支架进行了预压。

为保证质量，预应力筋进场时分批进行了验收，验收合格后通过计算确定了预应力筋的下料长度。

问题：

11、桥涵工程的技术交底是否妥当？

技术交底的内容有哪些？

。

（219）

12、基坑开挖有哪几种形式（161）

13、1#墩墩身混凝土浇筑方式是否合理？

为什么？

（178）墩台帽检验内容有哪些？

（108）墩身出现了裂缝的原因可能是什么？

（261）

14、放线用全站仪该如何处理？

（221）

15、该事故属什么事故？

施工单位的处理是否妥当？

为什么？

（269）

16、对支架进行预压有何目的？

设置预拱度应该考虑哪几个因素？

（42）

17、通过计算确定预应力筋的下料长度应该考虑哪些因素？

（194）

丙公司参照总体施工组织设计编制了详细的施组设计，重点考虑了洞口平面布置、出渣方案方法、钻爆作业，劳动力组织计划。

施工方法确定采用新奥法。

18、该施工组织设计考虑的内容是否完善？

如不完善，请补充。

（93）

19、隧道施工除新奥法外还有哪些方法？

答案

11．不妥当。

因为技术交底最基本原则是所有参与施工的技术人员都要交底，并进行全面交底。

技术交底的内容包括：

承包合同中有关施工技术管理和监理办法，合同条款规定的法律、经济责任和工期。

设计文件、施工图及说明要点等内容。

分部分项工程的施工特点、质量要求。

施工技术方案。

工程合同技术规范、使用的工法或工艺操作规程。

材料的特性、技术要求及节约措施。

季节性施工措施。

各单位在施工中的协调配合、机械设备组合、交叉作业及注意事项。

实验工程项目的技术标准和采用的规程。

适应工程内容的科研项目、四新项目和先进技术、推广应用的技术要求。

12．基坑开挖的形式有三种：

无支护加固坑壁的基坑开挖、用挡板支护坑壁的基坑开挖、用混凝土加固坑壁的基坑开挖。

13．不合理。

当墩台身高度较大，混凝土下落高度超过2m时，要使用漏斗、串筒。

墩台帽检验内容有：

混凝土强度；墩台帽或盖梁端面尺寸、支座处顶面高程和轴线偏位；墩台帽或盖梁预埋件位置。

墩身出现裂缝的原因可能是：

混凝土搅拌时间不够长、震动不充分、养生不好；模板移动、鼓出；支架下沉，脱模过早，模板沉降不均匀等。

14．对不合格的测量仪器，必须停止使用，隔离存放，做明显标记。

排除不合格原因，再次鉴定确认合格，经项目技术部门主管验证签认后，方可使用。

主要内容

教学设计

15．该事故属三级重大质量事故。

不妥当。

对于重大质量事故，事故发生单位必须在2小时内速报省级交通主管部门和国务院交通主管部门，同时报告省级质量站和部质检总站，并在12小时内报出《公路工程重大质量事故快报》。

16．支架预压是为设置预拱度收集相关数据，设置预拱度应该考虑“四个挠度”“一个变形”，即支架荷载状态下的弹性变形，混凝土收缩和温度变化引起的挠度，墩台水平位移的拱圈挠度，自身重力以及1/2荷载引起的弹性挠度，受载或卸落设备产生的非弹性挠度。

17．确定预应力筋的下料长度应该考虑：

孔道曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等因素。

18．不完善。

还应考虑：

风、水、电等临时设施的设计，弃渣场设计，施工机具设备配置与劳动组织，施工监测分析系统的设计与组织。

二、桥梁工程

案例1：

2.0m的桩基，桩长35 m，桩顶设置承台。

地质条件如下：

原地面往下依次为2m的覆盖层和含15%砂砾石的土，施工水位比桩顶高1.5m，施工单位拟选用正循环回转转机，钢护筒结构，采用导管法灌注水下混凝土。

案例1：

某桥基础为6根

[问题]

1.在成孔过程中应注意哪些方面？

2.在清孔过程中应注意哪些方面？

3.如何进行水下混凝土的浇筑？

[参考答案]

1.在成孔过程中应注意：

（1）应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入孔内一定数量后方可开始钻孔；

（2）应连续钻孔，不得间断；在钻至护筒刃脚部位时应低档慢速；

（3）钻进过程中要确保高出孔外水位0.5m以上，泥浆有损失时应及时补充、堵漏；

（4）每2-3m检查孔径与垂直度；

（5）应采用减压法钻进，以减小扩孔、弯孔和斜孔，并使钻杆维持垂直状态。

2.在清孔过程中应注意：

（1）用换浆法迅速清孔；

（2）清孔时必须保证孔内水头，防止塌孔；（3）清孔后的泥浆相对密度、沉渣厚度应符合规范要求。

3.混凝土浇筑要点：

（1）导管使用前应进行闭水试验（水密、承压）和接头抗拉试验；

（2）导管应居中稳步沉放；导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般为0.25～0.4m；

主要内容

教学设计

（3）首次灌注剪球后必须满足导管端能埋入混凝土中0.8～1.2m，缓慢倾倒混凝土，防止产生高压气囊；施工中导管应始终充满混凝土，且埋入混凝土中的深度2～6m，要及时测量混凝土顶面高度和埋管深度，并及时拆拔导管；

（4）导管下的水下混凝土浇筑应在该导管首批混凝土初凝前完成，否则应掺入缓凝剂；

（5）混凝土应连续浇筑完成。

为保证桩的质量，应留比桩顶标高高出0.5～1.0m。

案例2：

某桥基础为6根 的钻孔灌注桩，上置8×12×3.5m钢筋混凝土承台，承台顶面比原始地面线低0.5m。

地质与水文条件如下：

0～0.60m砂砾石，下为黏性土，施工期间的水位刚好淹没原地面线。

[问题]

1. 施工单位采用围堰法施工，适用于该桥的围堰有哪些？

2. 适用于该桥承台施工的支护形式有哪些？

3. 在浇筑承台混凝土前对承台底应作哪些处理？

4. 浇筑承台（大体积）混凝土前，对桩基应作哪些处理？

5. 浇筑承台混凝土前，对钻孔灌注桩应作哪些主要内容的检验？

[参考答案]

1. 可以采用土石围堰或板桩围堰。

2. 有挡板支撑，混凝土护壁，钢板桩等。

3. 采用井点排水法降低施工水位，可挖除松软土，换填10～30cm厚砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平，即立模灌筑承台混凝土。

4. 破除桩头，调整桩顶钢筋，作好喇叭口。

5. 

（1）钻孔灌注桩混凝土的强度；

（2）凿除桩头混凝土后，有无残缺的松散混凝土；（3）需嵌入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合要求。

案例3：

50m预应力混凝土简支T梁桥，主墩基础为直径2.0m的钻孔灌注桩，桥址处地质为软岩层，设计深度为20m，采用回转钻进施工法钻孔。

施工单位制定了钻孔灌注桩的主要检验内容和实测项目如下：

案例5：

某桥主跨为40

1）.终孔和清孔后的孔位、孔形、孔径、倾斜度、泥浆相对密度；

2）.钻孔灌注桩的混凝土配合比；

主要内容

教学设计

3）.凿除桩头混凝土后钢筋保护层厚度；

4）.需嵌入柱身的锚固钢筋长度。

[问题]

1． 请提出钻孔灌注桩成孔质量检查的缺项部分？

2． 对钻孔灌注桩混凝土的检测是否合理？

请说明。

3． 请指出钻孔桩常见质量控制点？

[参考答案]

1.有孔深、孔底沉淀厚度；

2.不合理，应检测混凝土的强度，以及桩头有无残缺的松散混凝土。

3.常见质量控制点有：

桩位坐标控制、垂直度控制、孔径控制、清孔质量、钢筋笼接头质量以及水下混凝土的灌注质量。

案例4：

某桥主墩基础为钻孔灌注桩，地质依次为表层2m的砾石，以下为软土。

主要施工过程如下：

平整场地、桩位放样、埋设护筒，采用正循环钻成孔。

终孔检验合格后清孔，泥浆相对密度和沉渣厚度（30cm）均满足要求。

之后，吊装钢筋笼并固定牢靠。

对导管进行接头抗拉试验，试验合格后，安装导管，导管底口距孔底的距离为25cm。

混凝土坍落度18cm。

施工单位考虑到灌注时间较长，经业主同意在混凝土中加入缓凝剂。

首批混凝土灌注后埋置导管的深度为1.2m，在随后的灌注过程中连续均匀进行。

当灌注混凝土进行到23m时，发现导管埋管，施工人员采取了强制提升的方法；灌注到30m时，出现导管堵塞，施工人员采用型钢插入法疏通导管，之后继续灌注混凝土直到完成。

养生后经检测发现断桩。

[问题]

1.断桩可能发生在何处，原因是什么？

2.指出施工过程中的错误之处？

3.塞管处理的方法有哪些？

[参考答案]

主要内容

教学设计

1.可能发生在23m处，原因在于施工人员采用强制提升导管。

2. 

（1）没有对导管作闭水试验；

（2）导管底部已沉入到沉渣之中；（3）能否同意掺入缓凝剂应经监理工程师批准。

3.可采用拔抽抖动导管（不可将导管口拔出混凝土面）。

当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通导管，或在导管上固定附着式振捣器进行振动。

案例5：

西湖中桥是一座15m的钢筋混凝土整体式简支梁桥，桥宽9.5m，重力式桥台。

桥位处地质覆盖层为厚2m的强风化泥岩，桥台持力层为中风化泥岩。

桥梁顶面距自然地面线的平均高度为8m。

在距桥位3km处有一个大型水泥厂，混凝土所需用的砂石级配良好。

施工单位采用满堂式钢管支架直接支撑在地面，为防止支架变形，整个钢管支架设置了多道斜撑和横撑。

此外，为确保梁体的外观质量，选用了优质钢模，采取多种固定模板的措施。

由于浇筑混凝土时正值高温，采用了水灰比大的混凝土，以延缓混凝土的初凝时间。

混凝土浇筑完成后，采用多时段直接洒水养护。

拆模后发现梁体外观光整，但在梁底和桥面出现了许多不规则的裂缝，梁底有横向裂缝。

[问题]

产生混凝土裂缝的原因是什么？

[参考答案]

原因有：

（1）支架地基没有处理；

（2）支架没有预压，导致混凝土变形过大；（3）配合比不合理，水灰比大；（4）养护不当，应在桥面上加铺麻袋等材料，再洒水养护。

案例6：

某桥为20＋3×25＋20m钢筋混凝土连续箱梁桥，采用满堂式钢管支架现浇。

[问题]：

1. 通常处理地基的方法有哪些？

2. 设置该桥施工预拱度时，应计入哪些影响因素？

3. 如何设置该桥的常见质量控制点？

4. 为防止该桥出现构造裂缝，对原材料和模板有何要求？

主要内容

教学设计

[参考答案]

1. 通常有地基换填压实（1分）、混凝土条形基础（1分）和桩基础加混凝土横梁（1分）。

2. 应考虑的因素有：

（1）支架卸落后上部构造自重（1分）及1/2汽车活载（不计冲击力）所产生的竖向弹性挠度（1分）；

（2）支架在荷载作用下的弹性压缩挠度（1分）；（3）支架在荷载作用下杆件挤压产生的非弹性压缩挠度（1分）；（4）支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷（1分）；（5）由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度（1分）。

3. 

（1）梁体混凝土的强度控制（1分）；

（2）预拱度的控制（1分）；（3）支座预埋件的位置控制（1分）；（4）支座安装型号、方向的控制（1分）；（5）伸缩缝安装质量控制（1分）；（6）支架沉降量的控制（1分）。

4. 应选用优质的水泥和优质的骨料（1分）；合理设计混凝土的配合比，防止水灰比过大时出现裂缝；控制混凝土搅拌时间（1分），避免长时间搅拌后使用（1分）。

混凝土浇筑时要振捣充分（1分），并加强养生工作（1分）。

课后作业：

无

主要内容

教学设计

案例7：

背景资料

某大桥全长5000m，其中主桥主跨为210m的连续刚构桥，主桥下部构造为宽1.8m的实心双薄壁墩，基础为桩径2.0m、桩长63m的摩擦桩。

2号墩岩层破碎，采用便道筑岛，砂袋护面，MT—150钻机全护筒钻机成孔。

钻机采用日本三菱重工产品，机身长10.57m，宽3.8m，高16.06m，自重51t，随机附带钢护筒，每节分别长2m，3m，6m。

钢筋笼直接支撑在孔底。

导管采用MT—150钻孔机配套设备，直径Z50mm，长分别为lm，2m，3m。

混凝土由3台罐车运输，现场用泵车将混凝土直接输送到导管内。

导管提离孔底20—30cm，剪球后，导管埋深为2～4m。

护筒根据上拔的具体情况逐节拆除，在混凝土中保持最大深度为0.4m。

灌注过程中出现塌孔，用抽泥机清理后继续灌注混凝土。

经检测发现有断桩。

1、确定了钻孔桩的质量控制点，内容包括：

桩位坐标控制、垂直度控制、清孔质量控制等。

2、该桥梁由A公司总承包，其中桩基础施工分包给B公司，建设单位委托了C公司进行监理。

A公司要求B公司在施工前复核了该工程的原始基准点、基准线和测量控制点，在经A公司技术人员审核签认后，指令B公司进行该桥桩基础的施工。

该桥1号桥墩桩基础施工完毕后发现整体桩位（桩的中心线）沿桥梁中线偏移，偏移量超过了规范允许的偏差。

经检查发现，造成桩位偏差的原因是桩位施工图尺寸与总平面尺寸不一致所致。

于是，A公司与监理公司共同商议按以下方案处理，并由A公司指令B公司尽快组织实施。

（1）补桩；

（2）承台的结构钢筋适当调整，外形尺寸做部分改动。

B公司在接到A公司的指令后迅速组织了实施，同时向监理工程师提出了索赔意向通知，并在补桩施工完成后第5天提交了索赔报告：

（1）要求建设单位赔偿整改期间机械、人员的窝工损失；

（2）增加的补桩应予以计量、支付。

理由是A公司是总承包单位，B公司的桩位放线成果已由A公司审核签认，而桩体本身并没有问题。

主要内容

教学设计

问题：

1．2号墩出现塌孔的原因是什么?

2．2号墩出现断桩的原因是什么?

3、桥梁基础钻孔桩的质量控制点还应该有哪些？

4、A公司的做法有无不妥之处？

为什么？

请指出正确的做法。

5、B公司的做法有无不妥之处？

为什么？

请指出正确的做法。

标准答案：

1、护筒埋深一般0.5～2m。

此案例埋深过小，在上拔时使护筒脱离混凝土，发生塌孔。

2、塌孔时，用吸泥机清理不彻底，混凝土夹有泥石

3．钻孔桩的质量控制点还有：

孔径的控制，钢筋笼接头控制，水下混凝土的浇注质量控制。

4．A公司做法的不妥之处：

（1）对原始基准点、基准线和测量控制点的复核，不能只由A公司技术员审核签认后就进行施工。

因为重大的工程放样复核测量需要经项目技术部门主管现场进行检查签认，总工程师审核签认合格后，报驻地监理工程师的审核签认可后才能实施。

（2）发生桩位偏位后，A公司不能只与监理工程师商议处理方案后就指令B公司组织实施。

因为施工图的修改权是设计单位，A公司和监理工程师都没有施工图的修改权。

正确的做法是出现桩位偏位后，A公司应将这一情况上报建设单位、设计单位、监理单位，由设计单位提出设计变更方案。

5．B公司做法的不妥之处：

B公司不能向监理工程师提出索赔的要求。

因为B公司与建设单位没有合同关系。

B公司应该向A公司提出索赔的要求。

案例8：

背景材料：

某大桥，其基础为钻孔桩，由红楼路桥公司施工总承包，其中桩基础施工由青楼路桥公司分包，建设单位委托了甲监理公司进行施工监理。

主要内容

教学设计

总承包单位红楼路桥公司要求分包单位青楼路桥公司在施工前复核了该工程的原始基准点、基准线和测量控制点，在经总包单位红楼路桥公司技术人员审核签认后，指令青楼路桥公司进行该桥桩基础的施工。

该桥2号桥墩桩基础施工完毕后发现整体桩位（桩的中心线）沿桥梁中线偏移，偏移量超过了规范允许的偏差。

经检查发现，造成桩位偏差的原因是桩位施工图尺寸与总平面尺寸不一致所致。

总包单位与监理公司共同商议后，由总包单位指令分包商青楼路桥公司尽快按商议的以下处理方案组织实施。

1．补桩；

2．承台的结构钢筋适当调整，外形尺寸做部分改动。

分包的青楼路桥公司在接到总包单位指令后迅速组织了实施，同时向监理工程师提出了索赔意向通知，并在补桩施工完成后第10天提交了索赔报告，主要要求如下：

1。

建设单位赔偿整改期间机械、人员的窝工损失；

2。

增加的补桩应予以计量、支付。

问题：

1．指出总包单位红楼路桥公司做法不妥之处，说明原因并写出正确的做法。

2．指出分包单位青楼路桥公司做法不妥之处，说明原因并写出正确的做法。

标准答案：

1．红楼路桥公司做法不妥之处：

（1）对原始基准点、基准线和测量控制点的复核，不能只由公司技术员审核签认后就进行施工，需经项目技术部门主管现场进行检查签认，总工程师审核签认合格后，报监理工程师审核签认认可后才能实施。

（2）施工图的修改权是设计单位，发生桩位偏位后，不能只与监理工程师商议处理方案后就指令分包单位组织实施，施工单位和监理工程师都没有施工图的修改权。

正确的做法是出现桩位偏位后，红楼路桥公司应将这一情况上报建设单位、设计单位、监理单位，由设计单位提出设计变更方案。

2．青楼路桥公司做法不妥之处：

青楼路桥公司与建设单位没有合同关系，不能直接向监理工程师提出索赔的要求，只能向总包单位提出索赔的要求。

案例9：

背景材料：

主要内容

教学设计

某沿海大桥，其主墩基础有40根桩径为1.55m的钻孔灌注桩，实际成孔深度达50m。

桥位区地质为：

表层为5m的砾石，以下为37m的卵漂石层，在以下为软岩层。

承包商采用下列施工方法进行施工：

场地平整，桩位放样，埋设护筒之后，采用冲击钻进行钻孔。

然后设立钢筋骨架，在钢筋笼制作时，采用搭接焊接，当钢筋笼下放后，发现孔底沉淀量超标，但超标量较小，施工人员采用空压机风管进行扰动，使孔底残留沉渣处于悬浮状态。

之后，安装导管，导管底口距孔底的距离为35cm，且导管口处于沉淀的淤泥渣之上，对导管进行接头抗拉试验，并用1.5倍的孔内水深压力的水压进行水密承压试验，试验合理后，进行混凝土灌注，混凝土塌落度18cm，混凝土灌注在整个过程中均连续均匀进行。

施工单位考虑到灌注时间较长，在混凝土中加入缓凝剂。

首批混凝土灌注后埋置导管的深度为1.2m，在随后的灌注过程中，导管的埋置深度为3m。

当灌注混凝土进行到10m时，出现塌孔。

此时，施工人员立即用吸泥机进行清理；当灌注混凝土进行到23m时，发现导管埋管，但堵塞长度较短，施工人员采取用型钢插入导管的方法疏通导管；当灌注到27m时，导管挂在钢筋骨架上，施工人员采取了强制提升的方法；进行到32m时，又一次堵塞导管，施工人员在导管始终处于混凝土中的状态下，拔抽抖动导管，之后继续灌注混凝土，直到顺利完成。

养生一段时间后发现有断桩事故。

问题：

1．断桩可能发生在何处，原因是什么?

2．在灌注水下混凝土时，导管可能出现的问题有哪些?

3．钻孔灌注桩施工的主要工序是什么?

4．塞管处理的方法有哪些?

标准答案：

1．

（1）可能发生在10m处：

吸泥机清理不彻底时，形成灌注桩中断或混凝土中夹有泥石。

（2）可能发生在27m处；采取强制提升而造成导管脱节。

2．进水，塞管，埋管

3．施工准备，测量放线，埋设护筒，选择钻孔机械，泥浆制备，钻孔，成孔检查，钢筋笼制作与吊装，灌注水下混凝土，施工记录，环保措施。

主要内容

教学设计

4．可采用拔抽抖动导管（不可将导管口拔出混凝土面）

当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通导管，也可以在导管上固定附着式振动器进行振动。

案例10：

背景材料：

某大桥全长5000m，其中主桥主跨为210m的连续刚构桥，主桥下部构造为宽1.8m的实心双薄壁墩，基础为桩径2.0m、桩长63m的摩擦桩。

2号墩岩层破碎，采用便道筑岛，砂袋护面，MT—150钻机全护筒钻机成孔。

钻机采用日本三菱重工产品，机身长10.57m，宽3.8m，高16.06m，自重51t，随机附带钢护筒，每节分别长2m，3m，6m。

钢筋笼直接支撑在孔底。

导管采用MT—150钻孔机配套设备，直径Z50mm，长分别为lm，2m，3m。

混凝土由3台罐车运输，现场用泵车将混凝土直接输送到导管内。

导管提离孔底20—30cm，剪球后，导管埋深为2～4m。

护筒根据上拔的具体情况逐节拆除，在混凝土中保持最大深度为0.4m。

灌注过程中出现塌孔，用抽泥机清理后继续灌注混凝土。

经检测发现有断桩。

问题：

1．2号墩出现塌孔的原因是什么?

2．2号墩出现断桩的原因是什么?

标准答案：

1.护筒埋深一般0.5～2m。

此案例埋深过小，在上拔时使护筒脱离混凝土，发生塌孔。

2．塌孔时，用吸泥机清理不彻底，混凝土夹有泥石。

课后作业：

自出一题