桥梁桩基础大多采用钢筋混凝土桩。
按受力形式桩基可分为端承桩和摩擦桩,前者承载力 主要由桩底岩层提供,后者由桩身穿过土层的竖向摩擦力提供。
桩基施工方法可分为两大类:灌注桩和沉入桩。
钻孔灌注桩
灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔,然后再把桩身钢筋笼放入桩孔中,向孔中灌注混凝土而成桩,最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩,若用机械挖孔称为钻孔桩。钻孔桩成孔方法主要有:旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。
灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔,然后再把桩身钢筋笼放入桩孔中,向孔中灌注混凝土而成桩,最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩,若用机械挖孔称为钻孔桩。
钻孔桩成孔方法主要有:旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。
旋挖钻机成孔:是由钻杆带动钻头旋转,动力钻头正转可低速钻进,反转高速甩土,钻头旋转将土或砂粒切成碴土,然后快速提出孔外。该法可实现干法施工,不需用泥浆出碴,环保性良好,适用于黏土、粉土、砂土、淤泥质土以及部分卵石碎石地层等。
冲击钻机成孔:冲击钻机是用卷扬机等设备将带刃的重钻头或冲抓提高,然后放开卷扬机,钻头落下,切削压碎孔底岩土。可以把钻头提出孔口后用出碴筒出碴,亦可用泥浆循环法出碴。冲击钻孔适用范围较广,黏土、粉砂、卵石层均适用。
套管钻机成孔:是在钻孔的同时,用机械晃动压入一钢制套管。套管作用是防坍孔,孔中用重锤式抓斗机除土。成孔后放入钢筋笼,然后在灌注桩身砼时,逐步将套管拔出。套管钻孔法适用于非岩层的履盖土层中,对坍孔防护作用好,可在已有建筑附近施工。
工作程序
正反循环钻机成孔:依靠钻头旋转钻进,用泥浆循环进出钻孔浮起并将钻碴带出钻孔实现出碴。按照泥浆循环方法可分为:正循环和反循环两种。反循环比正循环法出碴效率高。
泥浆同时起到护壁(平衡孔内水压力),防止坍孔和浮碴的作用。泥浆由黏土或膨胀土加外加剂组成,泥浆比重一般在1.1~1.3间。
典型实例
桥址处地质条件为粉、细、中、粗砂层及少量砂砾层。桥梁基础为混凝土钻孔灌注桩,每桥墩为4根φ3.0m钻孔桩,横桥向桩距10.0m,顺桥向桩距9.0m,桩长91.0m。考虑到雨季时河床冲刷严重,钻孔桩上部有钢护筒,桥墩桩钢护<