[科普中國(guó)]-低樁承臺(tái)

簡(jiǎn)介

低樁承臺(tái)是指底面在地基表面或其以下的樁基承臺(tái)。干船塢和房屋中的樁基基礎(chǔ)均屬于這一類。它的樁基與高樁承臺(tái)的樁基不同，沒有自由高度，它僅是作為一個(gè)建筑物的深基礎(chǔ)，承臺(tái)—樁—土是共同工作的，是樁—淺基的復(fù)合基礎(chǔ)，由于樁土共同承擔(dān)外荷，不但提高了地基承載力，而且還可減少承臺(tái)的沉降。

樁承臺(tái)定義樁承臺(tái)基礎(chǔ)是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物的一種形式， 由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(tái)（簡(jiǎn)稱承臺(tái)）組成的深基礎(chǔ)，簡(jiǎn)稱樁基。樁基具有承載力高、沉降量小而較均勻的特點(diǎn)，幾乎可以應(yīng)用于各種工程地質(zhì)條件和各種類型的工程，尤其是適用于建筑在軟弱地基上的重型建（構(gòu)）筑物。因此，在沿海以及軟土地區(qū)，樁基應(yīng)用比較廣泛。樁承臺(tái)主要有以下作用：把多根樁聯(lián)結(jié)成整體，共同承受上部荷載；把上部結(jié)構(gòu)荷載，通過樁承臺(tái)傳遞到各根樁的頂部；樁承臺(tái)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)淺基礎(chǔ)。因此，樁承臺(tái)本身具有類似于淺基礎(chǔ)的承載能力，即樁承臺(tái)效應(yīng)1。

高樁承臺(tái)高樁承臺(tái)是指由若干根樁和位于地面以上(或沖刷線以上)的 承臺(tái)所組成的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。高樁承臺(tái)由于具有一段自由長(zhǎng)度，其周圍無支撐體共同承受水平外力。基樁的受力情況極為不利。樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下低樁承臺(tái)要大，其穩(wěn)定性因此比低樁承臺(tái)差。高樁承臺(tái)一般用于港口、碼頭、海洋工程及橋梁工程。低樁承臺(tái)一般用于工業(yè)與民用房屋建筑物。樁頭一般伸入承臺(tái)0.1米，并有鋼筋錨入承臺(tái)。承臺(tái)上再建柱或墩，形成完整的傳力體系。由于大直徑鉆孔灌注樁的采用，樁的剛度、強(qiáng)度都較大，因而高樁承臺(tái)在橋梁基礎(chǔ)工程中已得到廣泛采用。樁基礎(chǔ)在橋梁工程中是經(jīng)常用到的，如果按承臺(tái)類別分，可分為高樁承臺(tái)和低樁承臺(tái)，高樁承臺(tái)的底面位于地面線（或沖刷線）以上，低樁承臺(tái)的底面位于地面線（或沖刷線）以下，高樁承臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是基樁部分樁身沉入土中，部分樁身外露在地面以上（稱為樁的自由長(zhǎng)度）。

低樁承臺(tái)擋土墻基礎(chǔ)計(jì)算擋土墻在市政、港口、水利工程中應(yīng)用廣泛，種類繁多，包括擋土墻、錨桿擋土墻、加筋土擋土墻、板樁式擋土墻等。常見的擋土墻根據(jù)基礎(chǔ)類型分為天然淺基礎(chǔ)擋土墻和低樁承臺(tái)擋土墻。在國(guó)內(nèi)，低樁承臺(tái)擋土墻廣泛應(yīng)用于擋土高度不大于6 m的碼頭、護(hù)岸等水工結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)通常布置雙排樁或多排樁，樁基可采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、預(yù)制混凝土方樁或鉆孔灌注樁；上部結(jié)構(gòu)可采用漿砌塊石擋墻、鋼筋混凝土懸臂式擋墻或鋼筋混凝土扶壁式擋墻。天然淺基礎(chǔ)擋土墻穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計(jì)算理論成熟，計(jì)算方法明確，而采用樁基礎(chǔ)的擋土墻結(jié)構(gòu)沒有一個(gè)公認(rèn)的計(jì)算方法，一般采用豎向彈性地基梁法計(jì)算的兩種模型，一種是樁基礎(chǔ)承擔(dān)承臺(tái)底面以上全部荷載的結(jié)構(gòu)形式（簡(jiǎn)稱常規(guī)樁基擋土墻），另一種是地基土與樁基共同承擔(dān)底板底面以上豎向及水平荷載的結(jié)構(gòu)形式（簡(jiǎn)稱復(fù)合樁基擋土墻）。只有當(dāng)?shù)装逑碌鼗脸袚?dān)一定荷載時(shí)底板底面與地基土的摩擦力才能發(fā)揮作用，根據(jù) 《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》復(fù)合樁基的判斷原則進(jìn)行假定：1）當(dāng)作用在承臺(tái)底面的豎向荷載準(zhǔn)永久組合值大于復(fù)合樁基中各樁的單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值之和時(shí)，樁承擔(dān)相當(dāng)于各單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值之和的荷載、底板下地基土承擔(dān)余下之荷載；對(duì)于水平荷載，底板下地基土承擔(dān)相當(dāng)于“余下之荷載”乘以底板與地基土摩擦系數(shù)之值的荷載，樁承擔(dān)余下之水平荷載。該結(jié)構(gòu)體系按復(fù)合樁基擋土墻計(jì)算模型進(jìn)行分析。2）當(dāng)作用在承臺(tái)底面的荷載準(zhǔn)永久組合值小于等于復(fù)合樁基中各樁的單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值之和時(shí)，樁承擔(dān)全部豎向和水平荷載，該結(jié)構(gòu)體系按常規(guī)樁基擋土墻計(jì)算模型進(jìn)行分析2。

施工開挖基坑土方與樁頭鑿除待樁基施工完畢后即進(jìn)行土方開挖，基坑采用一臺(tái)履帶式挖掘機(jī)開挖和人工開挖相配合的方法。開挖后將槽底的虛土、雜物等垃圾清理干凈，回填土方并夯實(shí)。夯實(shí)后的基坑面底標(biāo)高為+1. 4 m( 理論最低潮面)。樁頭鑿除的主要內(nèi)容是截除樁頭超高部分的鋼護(hù)筒和混凝土。樁頂標(biāo)高為+1. 6 m，鑿除前須先進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，并在每個(gè)樁頂標(biāo)高處畫好紅漆標(biāo)記。使用電焊切除紅漆以上部分鋼護(hù)筒，并且使用風(fēng)鎬和人工鑿除紅漆以上樁頭松散浮漿及混凝土，將樁頭周邊及樁頂鑿毛，直至粗骨料露出1/ 3。鑿樁時(shí)，待鑿至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高處時(shí)必須細(xì)鑿到位，防止樁頂破碎損壞。截除完成的樁頭，要求上表面平整，無缺棱角及劈裂現(xiàn)象。

素混凝土墊層與承臺(tái)基礎(chǔ)鋼筋綁扎基坑開挖后，放出墊層邊界線，并測(cè)出控制標(biāo)高，墊層頂標(biāo)高為+1. 5 m( 即承臺(tái)底標(biāo)高) 。 墊層混凝土采用C15 素混凝土。澆筑之前，基底保證平整濕潤(rùn)。澆筑時(shí)可使用方木作為墊層混凝土模板，使用振搗器進(jìn)行振搗，并根據(jù)控制標(biāo)高找平。墊層比承臺(tái)平面尺寸每邊大10 cm，即墊層尺寸為9. 2 m×9. 2 m×0. 1 m。 在保證平整度的前提下，墊層澆筑“ 寧低勿高”。澆筑完成后灑水保養(yǎng)。

鋼筋的性能必須符合現(xiàn)行國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有出廠質(zhì)量證明書和試驗(yàn)報(bào)告單。 進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后待用。鋼筋加工時(shí)，保證鋼筋表面潔凈，使用前先將表面的油漬、漆皮和銹斑等清除干凈。 對(duì)局部曲折、彎曲或成盤的鋼筋應(yīng)加以調(diào)直。 鋼筋調(diào)直使用調(diào)直機(jī)。承臺(tái)面筋和底筋采用雙向鋼筋。 鋼筋綁扎時(shí)，先綁扎好箍筋，再綁扎主筋，四周兩行鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)每點(diǎn)綁扎，中間成梅花型綁扎。 鋼筋骨架應(yīng)綁扎或焊接牢固，綁扎鉛絲頭應(yīng)向里按倒，不應(yīng)伸入鋼筋保護(hù)層。 面筋保護(hù)層厚度取40 mm，底筋保護(hù)層厚度取100 mm，面筋和底筋之間采用 16@1000×1000馬蹬筋作為支撐，以確保面層鋼筋的穩(wěn)定。鋼筋安裝位置的偏差應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的要求。澆筑混凝土前，對(duì)鋼筋進(jìn)行自檢，自檢合格后，報(bào)監(jiān)理進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，各項(xiàng)施工記錄必須完整、齊全。

安裝模板1) 模板安裝要點(diǎn)。①安裝模板前，測(cè)量人員對(duì)承臺(tái)四個(gè)角點(diǎn)、邊線及控制標(biāo)高進(jìn)行測(cè)定，并在模板安裝完成后，對(duì)模板進(jìn)行測(cè)量復(fù)檢，保證模板的邊線及垂直度準(zhǔn)確無誤。②承臺(tái)多采用定型組合木模板。模板表面確保平整、光潔，且具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。模板安裝前，須首先檢查模板質(zhì)量，不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不得投入使用。③模板對(duì)縫嚴(yán)密，無漏漿。 模板在現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照承臺(tái)模板尺寸拼裝成整體；控制好相鄰板面之間的拼縫，并在陰陽角處模板連接加設(shè)膠條進(jìn)行密封，以防漏漿。 ④模板支撐須牢固，無松動(dòng)、位移、跑?，F(xiàn)象。在施工中，模板支撐在基坑周圍的基土上，基土必須堅(jiān)實(shí)，且為保證支撐部分具有足夠的支撐面積，在其支架的下方墊木板。⑤模板內(nèi)不應(yīng)有積水、雜物等。澆筑混凝土前，對(duì)模板內(nèi)表面灑水濕潤(rùn)，模板與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈。⑥澆筑混凝土前，模板安裝須根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行驗(yàn)收，確保模板安裝的質(zhì)量。2) 模板拆除要點(diǎn)。①不可過早拆除模板，拆除時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)能保證其表面及棱角不受損傷。②拆除模板的順序和方法，應(yīng)按照模板設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。若設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，應(yīng)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，先拆側(cè)向支撐，后拆豎向支撐等原則。 ③模板拆除后，分規(guī)格堆放整齊。

立墻柱插筋施工中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求，擋墻兩根主鋼筋14@200 伸入承臺(tái)基礎(chǔ)的錨固長(zhǎng)度為500 mm; 墻及約束邊緣轉(zhuǎn)角墻柱的縱向主筋伸入至承臺(tái)基礎(chǔ)底部鋼筋處，作90°彎鉤，支在承臺(tái)底部鋼筋上。需要注意的是，墻柱縱向鋼筋的連接接頭應(yīng)均勻錯(cuò)開，保證焊接接頭連接區(qū)段內(nèi)受力鋼筋接頭面積百分率≤50%。墻柱縱筋必須與承臺(tái)基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋固定牢固，保證在澆筑混凝土的過程中不發(fā)生位移。 鋼筋安裝完成后進(jìn)行自檢，自檢合格后，報(bào)監(jiān)理進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收 ，各項(xiàng)施工記錄完整、齊全。

在灌注樁主鋼筋處加焊兩根圓鋼，加焊的圓鋼與剪力墻內(nèi)的兩根主鋼筋進(jìn)行焊接連通，然后采用等電位連接線進(jìn)行焊接貫通。用作接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鋼筋及避雷構(gòu)件連接均采用雙面搭接連續(xù)焊，焊縫長(zhǎng)度不應(yīng)小于圓鋼直徑的6倍，扁鋼寬度的2倍。焊接處焊縫應(yīng)飽滿并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不得有夾渣、咬肉、裂紋、虛焊、氣孔等缺陷。 焊接完畢后清掃干凈，并以紅丹打底刷銀灰色鉛油2遍3。

混凝土澆筑承臺(tái)采用C35 高性能混凝土，抗?jié)B等級(jí)為S8。混凝土1次澆筑完成?；炷敛捎脤?dǎo)管入模方式，分層澆筑，分層厚度取500 mm；用插入式振搗器進(jìn)行振搗，快插慢拔，插入點(diǎn)應(yīng)均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，不得遺漏；當(dāng)混凝土澆筑完成后，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。澆筑混凝土?xí)r，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土進(jìn)行試驗(yàn)取樣。離析、坍落度等性能不滿足要求的混凝土嚴(yán)禁使用。