桥梁基础施工.docx

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桥梁基础施工

桥梁基础施工

一、明挖扩大基础施工

●主要的施工内容：

基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理、砌筑（浇筑）基础结构物

（一）准备工作

1.基坑开挖前，做好复核基坑中心线、方向、高程

2.按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度、支护方案、地面的防水、排水措施

3.放样：

1首先根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点

2再放线画出基坑的开挖范围

3基坑底部尺寸较设计平面尺寸每边各增加0.5-1.0m的富余量，用于支撑、排水、立模

4坑壁垂直的无水基坑坑底，则不必加宽，直接利用坑壁作为基础模板

（二）基坑开挖

1.坑壁不加支撑的基坑

（1）适用：

●干涸无水河滩、河沟

●有水经改河、筑堤能排除地表水的河沟

●地下水位低于基底或渗透量少，不影响坑壁稳定

●基础埋置不深，施工期较短

●基坑开挖不影响邻近建筑物安全

（2）坑壁：

1垂直坑壁：

●半干硬或硬塑状粘土，基坑顶缘无活载

●稍松土质基坑深度＜0.5m

●中等密实（锹挖）土质基坑深度＜1.25m

●密实（镐挖）土质基坑深度＜2.0m

2斜坡或阶梯形坑壁：

●基坑深度＜5m，土的湿度正常

●采用斜坡坑壁开挖或按坡度比值挖成阶梯形坑壁

●每梯高度0.5-1.0m，可作为人工运土出坑的台阶

3基坑深度＞5m，坑壁坡度适当放缓，或加做平台

4土的湿度影响坑壁稳定性，应采用该湿度下土的天然坡度或采取加固坑壁措施

5基坑上层土质适合敞口斜坡坑壁，下层土质为密实粘土或岩石，可用垂直坑壁开挖，在坑壁坡度转换处，应保留宽度＞0.5m的平台

2.坑壁有支撑的基坑

（1）适用：

●坑壁坡度不易稳定并有地下水

●放坡开挖场地受到限制

●基坑较深、放坡开挖工程量较大，不符合技术经济要求

●根据实际情况采取加固坑壁措施（挡板支撑、钢木结合支撑、砼护壁、锚杆支护等）

（2）喷射砼护壁：

●一般喷护厚度5-8cm，一次喷护约需1-2h

●一次喷护达不到设计厚度时，应等第一次喷层终凝后再补喷，直至达到要求厚度

●喷护的基坑深度按地质条件决定，一般＜10m

（三）基坑排水

1.集水坑排水法：

●适用：

除严重流沙外的一般情况

2.井点排水法：

●适用：

土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通排水法难以解决

3.其他排水法：

（1）板桩法或沉井法：

●适用：

土质渗透性大，挖掘深度较深的基坑

（2）帷幕法：

●将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法、沥青溜浆法、冻结法等处理成封闭不透水的帐幕

（四）基底检验和处理

1.基底检验

●主要内容：

基底平面位置、尺寸大小、标高，基底土质均匀性、地基稳定性及承载力，基底处理和排水情况，施工日志及相关试样资料

●基底平面周线位置允许偏差＜20cm

●地基标高＜+5cm（土质）、+5cm~-20cm（石质）

（1）小桥涵地基：

●一般采取直观或触探方法

●必要时进行土质检验

●特殊设计的小桥涵对地基沉降有严格要求，且土质不良时，宜进行荷载试验

●经加固处理后的特殊地基，采用触探或作密实度检验

（2）大、中桥和填土＞12m涵洞的地基：

●一般由检验人员直观、触探、挖试坑、钻探（钻深＞4m）试验等方法，确认土质容许承载力是否符合设计要求

●地质特别复杂，或在设计文件中有特殊要求，或虽经加固处理又经触探、密实度检验后尚存疑问，需进行荷载试验

●确认符合设计要求后，方可进行基础结构物施工

2.基底处理

●主要方法：

换填土法、桩体挤密法、砂井法、袋装砂井法、预压法加固地基、强夯法、电渗法、振动水冲法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、化学固化剂法、

●一般软弱地基土层加固处理方法的四种类型：

（1）换填土法：

●将基础下软弱土层全部或部分挖除，换填力学物理性质较好的土

（2）挤密土法：

●用重锤夯实或砂桩、石灰桩、砂井、塑料排水板等方法，使软弱土层挤压密实或排水固结

（3）胶结土法：

●用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法，使土壤颗粒胶结硬化，改善土性质

（4）土工聚合物法：

●用土工膜、土工织物、土工格栅、土工合成物等加筋土体，以限制土体的侧向变形，增加土的周压力，有效提高地基承载力

（五）基坑施工过程中的注意要点：

1.截水沟：

●基坑顶缘四周适当距离设置截水沟

●并防止水沟渗水

●避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性

2.护道：

●坑壁边缘应留有护道

●静荷载距离坑边缘＞0.5m

●动荷载距离坑边缘＞1m

●垂直坑壁的护道应适当加宽

●水文地质条件欠佳应有加固措施

3.经常性观察：

●坑边缘顶面土有无裂缝

●坑壁有无松散塌落现象发生

4.时间：

●基坑施工延续时间不可过长

●自开挖到基础完成，应抓紧时间连续施工

5.机械开挖：

●机械开挖基坑，挖至坑底，应保留＞30cm的厚度的底层

●在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高

6.基坑应尽量在少雨季节施工

7.基坑宜用原土回填，对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑，应分层夯实

（六）基坑开挖边坡失稳的主要原因：

1.基坑深度过大，坑壁坡度较陡

2.对于湿土而言，坑破坡度陡于该湿度下天然坡度

3.地下水以下部分开挖宜坍塌土质，而没有增设加固措施

4.基坑四周没有设置截水沟、排水沟拦截地表径流

5.弃土位置距离基坑太近

6.在粗、细砂质土层中，水的渗流会挟带细砂颗粒流动，破坏土体结构，引起基坑壁坍塌

7.施工延续时间过长

8.施工所用大型设备在基坑周围重复作业或振动较大

（七）基坑失稳的预防措施：

1.防排水：

●基坑开挖前，先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或排水梁

●在适当距离设置截水沟，并且应防止水沟渗水，避免影响坑壁稳定

2.设置护道：

●坑顶边缘应有一定距离作为护道

●堆载距离坑缘＞0.5m

●动载（包括机械及机械通道）距坑缘＞1m

●垂直坑壁坑缘护道应适当加宽

●堆置弃土高度＜1.5m

3.边坡设置：

●根据挖基经过的土层不同，设置不同的边坡

●视情况留平台

4.施工过程中观察坑缘顶面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象

5.支护：

●对地质情况发生变化的地层应及时增设支护

●水文地质条件欠佳时应提前采取加固措施

6.施工时间：

●基坑自开挖起，应抓紧连续施工直至基础完成

●施工时间绝不可延续太长

7.严格按规范、图纸施工

8.基坑应尽量安排在少雨季节施工

（八）边坡不稳处理：

●基坑开挖边坡不稳出现坍塌，要认真分析原因，及时处理

●处理方法：

增设抗滑桩或木板支护、钢板桩支护、锚桩式支护、锚锭板支护、喷锚桩支护

●待边坡稳定后，在进行清理继续施工，并尽快完成基础施工

二、桩基础

（一）沉入桩

●沉入桩所用的桩基主要为预制的钢筋砼桩和预应力砼桩

●断面形式常用的有实心方桩和空心管桩

●管桩（普通、预应力）由工厂以离心成型法制成

●沉入桩的施工方法：

锤击沉桩法、振动沉桩法、射水沉桩、静力压桩

1.概述：

●锤击沉桩适用：

中密砂类土、粘土

●锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中

●一般桩径＜0.6m，入土深度40m左右，超过则对沉桩设备要求较高

●沉桩设备是桩基施工质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择

2.施工要点：

（1）沉桩：

●沉桩前，检查桩架、桩锤、动力机械等主要设备

●开锤前，再次检查桩锤、桩帽或送桩、桩的中轴线是否一致

●锤击沉桩开始时各种桩锤的动能控制：

1坠锤和单动气锤：

提锤高度＜0.5m

2双动气锤可少开气阀降低气压和进气量，以减少每分钟的锤击次数

3柴油锤，控制供油量减少锤击能量

●如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍未达到设计要求，应继续下沉至达到要求的沉入度为止

●需要停锤检查，查明原因方可继续施工的情况：

1沉入度突然发生急剧变化

2桩身突然发生倾斜、移位

3桩不下沉、锤有严重回弹

4桩顶破碎或桩身开裂、变形

5桩侧地面有严重隆起

（2）设备：

●桩帽与桩周围应有5-10mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力

●打桩机的导向杆应与固定，以便施打时稳定桩身

●导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由

●预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度根据桩垫材料、桩长、桩尖所受抗力大小而定

●桩垫破碎后应及时更换

●选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面

3.停锤标准：

（1）设计桩尖标高处为硬塑粘土、碎石土、中密以上砂土、风化岩：

●根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度

（2）贯入度达到控制贯入度，桩尖标高未达到设计标高：

●继续锤入0.1m左右（或锤击30-50次），如无异常情况可停锤

●如桩尖标高比设计标高高出很多，应报有关部门研究确定

（3）设计桩尖标高处为一般粘土或其他松软土层：

●以标高控制，贯入度作为校核

●当桩尖达到设计标高，贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度

（4）同一桩基中的各桩：

●各桩的贯入度应大致接近，沉入深度不宜相差多大，避免基础的不均匀沉降

●如因土质变化太大，导致各桩贯入度或沉桩深度相差多大时，应报有关部门研究，另行制定停锤标准

●对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时（拱桥的桥台桩），应按设计要求处理

4.从沉桩开始起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度、斜桩的倾斜度。

在沉桩过程中，不得采用顶、拉桩头或桩身办法纠偏，以防桩身开裂或增加桩身附加弯矩。

（二）钻孔灌注桩

1.特点：

●桩长可根据持力土层的起伏面变化

●按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋

●钢筋用量较少，便于施工，普遍采用

2.主要工序：

●埋置护筒→制备泥浆→钻孔→清底→钢筋笼制作和吊装→灌注水下砼

1）埋设护筒：

1作用：

●稳定孔壁

●防止坍孔

●隔离地表水

●保护孔口地面

●固定桩孔位置

●钻头导向等作用

2要求：

●坚固耐用、不漏水

●内径比钻孔直径大：

旋转钻大20cm，潜水钻、冲击、冲抓锥大40cm

●每节长度2-3m

●一般采用钢护筒，陆地和深水中均能使用，钻孔完成后可取出重复使用

●深水埋设护筒：

先打入导向架，再锤击或振动加压沉入护筒，护筒入土深度视土质和流速而定

●护筒平面位置的偏差＜5cm

●倾斜度＜1%

2）泥浆制备

1作用：

●钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）、添加剂组成

●悬浮钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、在孔壁形成泥皮、隔断孔内外渗流、防止坍孔

2要求：

●采用塑性指数＞25，颗粒＜0.005mm的粘土颗粒含量＞50%的粘土

●通过泥浆搅拌机或人工调和

●贮存在泥浆池中，再用泥浆泵输入钻孔内

3）钻孔

●根据孔内钻渣的取出方式，通常的方法有：

螺旋钻、正循环回旋钻、反循环回旋钻、潜水钻、冲抓钻、冲击钻、旋挖钻

1正循环回旋钻：

a）原理：

●利用钻具旋转切削土体钻进

●泥浆泵将泥浆压进泥浆龙头，通过钻杆中心从钻头喷入孔内

●泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池

●钻渣沉淀后，泥浆流入泥浆池循环使用

b）特点：

●钻进与排渣同时连续进行