低桩承台是指凡桩顶位于地面以下的桩承台,通常建筑物基础承重的桩承台都属于这一类,低桩承台与浅基础一样,要求承台底面埋置于当地冻结深度以下。低桩承台作用与桩承台作用一样,即把多根桩联结成整体,共同承受上部荷载和把上部结构荷载,通过桩承台传递到各根桩的顶部。
概念
低桩承台是指底面在地基表面或其以下的
桩基承台。干船坞和房屋中的桩基基础均属于这一类。它的桩基与高桩承台的桩基不同,没有自由高度,它仅是作为一个建筑物的深基础,承台—桩—土是共同工作的,是桩—浅基的复合基础,由于桩土共同承担外荷,不但提高了地基承载力,而且还可减少承台的沉降。
桩承台
定义
桩承台基础是基础结构物的一种形式, 由桩和连接桩顶的桩承台(简称承台)组成的深基础,简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。因此,在沿海以及软土地区,桩基应用比较广泛。桩承台主要有以下作用:把多根桩联结成整体,共同承受上部荷载;把上部结构荷载,通过桩承台传递到各根桩的顶部;桩承台为现浇钢筋混凝土结构,相当于一个浅基础。因此,桩承台本身具有类似于浅基础的承载能力,即桩承台效应。
高桩承台
高桩承台是指由若干根桩和位于地面以上(或冲刷线以上)的 承台所组成的桩基础结构。高桩承台由于具有一段自由长度,其周围无支撑体共同承受水平外力。基桩的受力情况极为不利。桩身内力和位移都比同样水平外力作用下低桩承台要大,其稳定性因此比低桩承台差。高桩承台一般用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程。低桩承台一般用于工业与民用房屋建筑物。桩头一般伸入承台0.1米,并有钢筋
锚入承台。承台上再建柱或墩,形成完整的传力体系。由于大直径
钻孔灌注桩的采用,桩的刚度、强度都较大,因而高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。桩基础在桥梁工程中是经常用到的,如果按承台类别分,可分为高桩承台和低桩承台,高桩承台的底面位于地面线(或冲刷线)以上,低桩承台的底面位于地面线(或冲刷线)以下,高桩承台的结构特点是基桩部分桩身沉入土中,部分桩身外露在地面以上(称为桩的自由长度)。
应用领域
低桩承台挡土墙基础计算
挡土墙在市政、港口、水利工程中应用广泛,种类繁多,包括挡土墙、
锚杆挡土墙、
加筋土挡土墙、板桩式挡土墙等。常见的挡土墙根据基础类型分为天然浅基础挡土墙和低桩承台挡土墙。在国内,低桩承台挡土墙广泛应用于挡土高度不大于6 m的码头、护岸等水工结构。该结构基础通常布置双排桩或多排桩,桩基可采用
预应力混凝土管桩、
预制混凝土方桩或
钻孔灌注桩;上部结构可采用浆砌块石挡墙、
钢筋混凝土悬臂式挡墙或钢筋混凝土扶壁式挡墙。天然浅基础挡土墙稳定及结构计算理论成熟,计算方法明确,而采用桩基础的挡土墙结构没有一个公认的计算方法,一般采用竖向
弹性地基梁法计算的两种模型,一种是桩基础承担承台底面以上全部荷载的结构形式(简称常规桩基挡土墙),另一种是地基土与桩基共同承担底板底面以上竖向及水平荷载的结构形式(简称复合桩基挡土墙)。只有当底板下地基土承担一定荷载时底板底面与地基土的摩擦力才能发挥作用,根据 《地基基础设计规范》复合桩基的判断原则进行假定:1)当作用在承台底面的竖向荷载准永久组合值大于复合桩基中各桩的单桩极限承载力标准值之和时,桩承担相当于各单桩极限承载力标准值之和的荷载、底板下地基土承担余下之荷载;对于水平荷载,底板下地基土承担相当于“余下之荷载”乘以底板与地基土摩擦系数之值的荷载,桩承担余下之水平荷载。该结构体系按复合桩基挡土墙计算模型进行分析。2)当作用在承台底面的荷载准永久组合值小于等于复合桩基中各桩的单桩极限承载力标准值之和时,桩承担全部竖向和水平荷载,该结构体系按常规桩基挡土墙计算模型进行分析。
施工
开挖基坑土方与桩头凿除
待桩基施工完毕后即进行土方开挖,基坑采用一台履带式挖掘机开挖和人工开挖相配合的方法。开挖后将槽底的虚土、杂物等垃圾清理干净,回填土方并夯实。夯实后的基坑面底标高为+1. 4 m( 理论最低潮面)。桩头凿除的主要内容是截除桩头超高部分的钢护筒和混凝土。桩顶标高为+1. 6 m,凿除前须先进行测量复核,并在每个桩顶标高处画好红漆标记。使用电焊切除红漆以上部分钢护筒,并且使用风镐和人工凿除红漆以上桩头松散浮浆及混凝土,将桩头周边及桩顶凿毛,直至粗骨料露出1/ 3。凿桩时,待凿至桩顶设计标高处时必须细凿到位,防止桩顶破碎损坏。截除完成的桩头,要求上表面平整,无缺棱角及劈裂现象。
基坑开挖后,放出垫层边界线,并测出控制标高,垫层顶标高为+1. 5 m( 即承台底标高) 。 垫层混凝土采用C15
素混凝土。浇筑之前,基底保证平整湿润。浇筑时可使用方木作为垫层混凝土模板,使用振捣器进行振捣,并根据控制标高找平。垫层比承台平面尺寸每边大10 cm,即垫层尺寸为9. 2 m×9. 2 m×0. 1 m。 在保证平整度的前提下,垫层浇筑“ 宁低勿高”。浇筑完成后洒水保养。
钢筋的性能必须符合现行国家技术标准,具有出厂质量证明书和试验报告单。 进场后进行进场检验,检验合格后待用。钢筋加工时,保证钢筋表面洁净,使用前先将表面的油渍、漆皮和锈斑等清除干净。 对局部曲折、弯曲或成盘的钢筋应加以调直。 钢筋调直使用调直机。承台面筋和底筋采用双向钢筋。 钢筋绑扎时,先绑扎好箍筋,再绑扎主筋,四周两行钢筋交叉点应每点绑扎,中间成梅花型绑扎。 钢筋骨架应绑扎或焊接牢固,绑扎铅丝头应向里按倒,不应伸入
钢筋保护层。 面筋保护层厚度取40 mm,底筋保护层厚度取100 mm,面筋和底筋之间采用 16@1000×1000马蹬筋作为支撑,以确保面层钢筋的稳定。钢筋安装位置的偏差应符合《
混凝土结构工程施工质量验收规范》中的要求。浇筑混凝土前,对钢筋进行自检,自检合格后,报监理进行隐蔽工程验收,各项施工记录必须完整、齐全。
安装模板
1) 模板安装要点。①安装模板前,测量人员对承台四个角点、边线及控制标高进行测定,并在模板安装完成后,对模板进行测量复检,保证模板的边线及垂直度准确无误。②承台多采用定型组合木模板。模板表面确保平整、光洁,且具有足够的强度、刚度和稳定性。模板安装前,须首先检查模板质量,不符合质量标准的不得投入使用。③模板对缝严密,无漏浆。 模板在现场拼装时,必须严格按照承台模板尺寸拼装成整体;控制好相邻板面之间的拼缝,并在阴阳角处模板连接加设胶条进行密封,以防漏浆。 ④模板支撑须牢固,无松动、位移、跑模现象。在施工中,模板支撑在基坑周围的基土上,基土必须坚实,且为保证支撑部分具有足够的支撑面积,在其支架的下方垫木板。⑤模板内不应有积水、杂物等。浇筑混凝土前,对模板内表面洒水湿润,模板与混凝土的接触面应清理干净。⑥浇筑混凝土前,模板安装须根据《
混凝土结构工程施工质量验收规范》进行验收,确保模板安装的质量。2) 模板拆除要点。①不可过早拆除模板,拆除时,混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。②拆除模板的顺序和方法,应按照模板设计规定进行。若设计无规定时,应遵循先支后拆,后支先拆; 先拆不承重的模扳,后拆承重部分的模板;自上而下,先拆侧向支撑,后拆竖向支撑等原则。 ③模板拆除后,分规格堆放整齐。
立墙柱插筋
施工中根据设计图纸及规范要求,挡墙两根主钢筋14@200 伸入承台基础的锚固长度为500 mm; 墙及约束边缘转角墙柱的纵向主筋伸入至承台基础底部钢筋处,作90°弯钩,支在承台底部钢筋上。需要注意的是,墙柱
纵向钢筋的连接接头应均匀错开,保证焊接接头连接区段内受力钢筋接头面积百分率≤50%。墙柱纵筋必须与承台基础内钢筋固定牢固,保证在浇筑混凝土的过程中不发生位移。 钢筋安装完成后进行自检,自检合格后,报监理进行
隐蔽工程验收 ,各项施工记录完整、齐全。
在灌注桩主钢筋处加焊两根圆钢,加焊的圆钢与剪力墙内的两根主钢筋进行焊接连通,然后采用
等电位连接线进行焊接贯通。用作接地系统的结构钢筋及避雷构件连接均采用双面搭接连续焊,焊缝长度不应小于圆钢直径的6倍,扁钢宽度的2倍。焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度,不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷。 焊接完毕后清扫干净,并以红丹打底刷银灰色铅油2遍。
混凝土浇筑
承台采用C35
高性能混凝土,抗渗等级为S8。混凝土1次浇筑完成。混凝土采用导管入模方式,分层浇筑,分层厚度取500 mm;用插入式振捣器进行振捣,快插慢拔,插入点应均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏;当混凝土浇筑完成后,及时养护。浇筑混凝土时,现场对混凝土进行试验取样。离析、坍落度等性能不满足要求的混凝土严禁使用。