第四章基礎施工(中專教材)

1、第四章 基礎施工 1.橋梁基礎施工的重要性橋梁基礎施工的重要性： 重要性體現(xiàn)在哪些方面？基礎的作用？為何如此重要？重要性體現(xiàn)在哪些方面？基礎的作用？為何如此重要？ 起支撐橋跨結構，保持體系穩(wěn)定，把上部結構、墩臺自重起支撐橋跨結構，保持體系穩(wěn)定，把上部結構、墩臺自重及車輛荷載傳遞給地基的重要性。基礎決定橋梁剛度、穩(wěn)及車輛荷載傳遞給地基的重要性?；A決定橋梁剛度、穩(wěn)定性、耐久性和安全度。定性、耐久性和安全度。橋梁基礎事故案例 說明基礎重要性說明基礎重要性 2010年8月19日下午3時許，寶成鐵路廣漢段石亭江鐵路大橋（廣漢小漢境內）被洪水沖斷，一輛從西安開往昆明的K165次火車第14、15節(jié)車廂掉進

2、石亭江。據悉，火車快到達大橋時就發(fā)現(xiàn)有危險，已在危險發(fā)生前將車上所有人員全部轉移。目前車上人員已全部到達廣漢中學安置點，沒有人員傷亡。 該橋為50年代工程，淺的擴大基礎?？逅暗氖そ髽蚩逅械氖そ髽蚩逅蟮氖そ髽驑蛄夯A施工特點（與建筑工程比）跨河橋多在水里，單平面不大，但基礎較深。具有水中施工的特點。概述概述 一、基礎作為橋梁結構物的一個重要組成部分，它起著支承橋跨結構，保持體系穩(wěn)定，把上部結構、墩臺自重及車輛荷載傳遞給地基的重要作用。 二、橋梁的常用基礎形式有： 淺基礎淺基礎明挖重力式擴大基礎、鋼筋混凝土條形基礎深基礎深基礎、樁基礎、沉井基礎、地下連續(xù)墻基礎、組合式基礎等，其中

3、擴大基礎、樁基礎、組合式基礎應用最為廣泛，本章將予詳細介紹。 三、橋梁基礎施工的主要方法 橋梁基礎因其形式和所處環(huán)境、地質、水文條件、橋梁結構體系、環(huán)保要求及施工條件等因素不同要選用不同的施工方法。旱地旱地土質地基擴大基礎及條形基礎采用明挖法，既可以采用人工開挖也可以機械開挖，若為巖石地基，還需進行適當?shù)谋剖┕?。水中水中明挖基礎必須設置圍堰或者采取臨時改河措施。樁基礎的成孔有挖孔和鉆孔兩種方法，挖孔適用于早地無水或地下水位較低的密實土質地層或巖石地層。人工挖孔樁徑應大于1.2m，孔深在15m以內，機械挖孔一般適用于土質地層。鉆孔按地質條件不同可選用旋轉鉆成孔、沖擊鉆成孔、沖抓鉆成孔等多種形式

4、橋梁基礎： 淺基礎淺基礎淺平基淺平基明挖（擴大）基礎明挖（擴大）基礎 樁基礎預制樁、就地 灌筑樁；沉入樁、鉆（挖）孔樁基礎型式：基礎型式：擴大基擴大基礎；樁基礎、沉井基礎；組合基礎；樁基礎、沉井基礎；組合基礎礎 墩臺施工：墩臺施工：石砌、現(xiàn)澆、預制拼石砌、現(xiàn)澆、預制拼裝裝 沉井（沉箱基礎） 管柱基礎 地下連續(xù)墻深基礎深基礎第一節(jié) 淺基礎施工 一、一、 旱地淺基礎的施工工藝及技術要求旱地淺基礎的施工工藝及技術要求 施工工序施工工序;定位放樣定位放樣基坑開挖與排水基坑開挖與排水基基地檢驗與處理地檢驗與處理基礎砌筑基礎砌筑夯填土方。夯填土方。 土質濕度正常，結構均勻 深度：松軟土0.75m，中密1.

5、25m，密實2.0m;（一）（一） 坑壁不加固的基坑坑壁不加固的基坑垂直開挖 基坑開挖 人工或機械施工 可垂直開挖和斜坡開挖 注意：防水 反坡、截水溝 邊坡穩(wěn)定 棄土、動載 不中斷 開挖、砌筑、回填、夯實 施工注意事項：P36 1防止地面水流入基坑 2及坑頂有1米護道， 3坑深大于5米時設折線坡或臺階坡， 4避免超挖， 5基底不要擾動及時驗槽， 6棄土定點堆放，不影響邊坡穩(wěn)定。（二）加設支護基坑 使用條件：坑深、土方量大 、場地窄 、土 松 、水大。P36 加固方式：板樁支撐、錨固支護、噴射混凝土 、混凝土圍圈等 。P37豎擋板支撐橫擋板支撐 噴射混凝土板樁支撐板樁支撐二、基坑排水P38排水方

6、法：集水坑排水、井點降水法（一）集水坑排水法 適用于：粗粒土層及粘土層。 抽水設備：滲水量約1.52.0倍 優(yōu)點：設備簡單，費用低； 缺點：黏聚力小的土中易涌沙 施工技術要求： 集水溝，溝底寬不小于0.3米，坡度1%-5% 集水坑，集水坑底低于基坑底0.8-1米， 集水溝低于基坑底0.5-0.3米。 （二）井點降水法類型流泵井點 、深井泵井點輕型井點、噴射井點 、射流泵井點 、深井泵井點 技術要求：三、圍堰 P41 圍堰水中橋基礎施工基坑開挖前，必須在基坑周圍設置一道封閉的臨時性擋水構筑物稱為圍堰。 對圍堰的要求； 滿足基礎施工要求；防水性好； 滿足強度和穩(wěn)定要求；堰頂在 水位以上0.5m；對

7、河床斷面壓縮小 常用圍堰有: 土、石圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、套箱圍堰和木（竹）籠圍堰。 （一）土圍堰適用：水深 2.0m,V0.3m/s,河床滲水小。構造：穩(wěn)定性要求頂寬b1.5,外坡1 2,內 坡1 1。施工:黏性土填筑,由上游至下游合龍。 (二)土袋圍堰適用：水深 3.0m,V1.5m/s,河床滲水小構造：頂寬12m,外坡1 0.21 0.5,內 坡1 0.51 1施工:黏性土填心,袋裝松散土60%;錯縫搭長1/31/2。 （三）鋼板樁圍堰 適用：水深48m，軟巖最好，堰深20m 性能：強度大、防水性好 、能穿透礫石 、卵石層 、軟巖 、風化巖 結構： （四）

8、鋼筋混凝土板樁圍堰 （五）竹（鋼絲）籠圍堰 （六）套葙圍堰 基本構造 整體無底鋼圍堰 就位下沉 清基封底方形鋼殼圍堰鋼殼圍堰就位下沉黃石長江大橋黃石長江大橋主橋墩采用主橋墩采用28m28m直徑雙壁鋼圍堰加直徑雙壁鋼圍堰加1616根直徑根直徑3m3m鉆孔灌注樁基礎，具有較鉆孔灌注樁基礎，具有較高的防船舶撞擊能力高的防船舶撞擊能力。南京大勝關長江大橋9號墩鋼吊箱圍堰四、基底的檢驗和處理四、基底的檢驗和處理 P43 （一）、 基底檢驗 1，基地檢驗的內容 基底平面位置、尺寸大小 、基底標高； 地質情況； 基底處理及排水情況 2,檢驗方法 （二）地基處理 巖層基底 碎石類或砂類土層 黏性土層軟弱地基的

9、處理碎石層碎石層 五、基礎砌筑、夯填土方第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁施工樁基施工的兩種方法： 打入預制樁 鉆孔灌注樁 施工主要工序： 一、準備工作 （一）、場地準備 旱地 ： 淺水： 深水：平整 、 夯實場地圍囹法、搭設平臺筑島場地準備埋設護筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠入孔灌注水下混凝土等樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎鉆孔樁施工鉆孔樁施工 （二）埋設護筒護筒的作用護筒的埋置深度固定樁位、導向頭 、隔離地面水 、保護孔口 、提高水位。 黏土、粉土 砂土土島護筒頂護筒厚度鋼48mm鋼筋混凝土： 810cm地下1.0m地下2.0m河床底面以下1.0m高出施工水位2.0m,地面以上0.5m樁基礎施工 鉆孔灌注樁基

10、礎護筒的埋置方法護壁套筒樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎（三）泥漿制備（三）泥漿制備護壁機理其它作用土質化學處理劑凈化孔壁土體液態(tài)支撐；形成泥皮穩(wěn)定孔壁 懸浮鉆渣、潤滑鉆具 、正循環(huán)排渣。膨潤土，水的PH值78之間，不含雜質 重力沉淀法；振動篩凈孔法。無機無機：純堿等。促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機有機：丹寧液、拷膠液等降低粘度樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎泥漿池樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎 （四）、安裝鉆架、鉆機就位沖擊法沖抓法旋轉法（一）鉆孔方法二、 鉆 孔樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎 （一） 沖擊鉆機鉆孔鉆頭十字形管形樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎十字鉆頭樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎樁基礎施工 鉆孔灌注樁基

11、礎樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎沖擊鉆孔的施工要點沖擊鉆孔的施工要點鄰孔混凝土達2.5MPa后開鉆；開孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。中、低沖程：12m中等沖程：23m高沖程：35m分級擴鉆粘性土、風化層、礫砂石等砂卵石等基巖、漂石和密實卵石層十字形鉆頭鉆 1.5m以上孔徑分2級管形鉆頭0.7m以上孔分24級樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎類型類型人工推鉆、機械推鉆或螺旋鉆、正循環(huán)旋轉、反循環(huán)旋轉鉆、潛水鉆等。樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎正循環(huán)鉆結構示意圖正循環(huán)鉆結構示意圖樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎反循環(huán)鉆結構示意圖反循環(huán)鉆結構示意圖樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎孔徑孔徑0.82.0m；孔深；孔深80

12、m孔徑孔徑1.22.5m；孔深；孔深80m樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎（二）（二） 沖抓鉆機鉆孔沖抓鉆機鉆孔（三） 旋轉鉆機鉆孔樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎旋轉鉆機鉆孔旋轉鉆機鉆孔南京大勝關長江大橋 清孔、鋼筋籠入孔 及澆筑水下混凝土目的和方法目的方法減薄沉淀，提高孔底承載力沉渣厚度：柱 10cm；摩擦柱 30cm。抽渣法，吸泥法，換漿法。及時清孔防泥漿沉淀；補充清水和新泥漿，保持水位。柱樁灌注前，應射水沖孔35min，水壓0.05MPa。 清孔施工要點樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎超聲波檢測管 鋼筋籠入孔樁基礎施工 鉆孔灌注樁基礎 3、水下灌注混凝土 鋼導管灌注： 灌注過程

13、： 水下混凝土用料： 灌注注意事項： 首批灌注量計算;塌孔塌孔斜孔斜孔縮孔縮孔護筒冒水護筒冒水鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮斷樁斷樁卡管卡管六、挖孔灌注樁 適用： 1，開挖樁孔 2，護臂和支撐 3，鋼筋骨架吊裝和灌注混凝土挖孔樁基礎施工挖孔樁基礎施工同一墩身各樁應對角開挖，先中后邊；孔深大于10m或CO2濃度超過0.3時，應有通風設備；支護隨地質條件而定，應高出地面。成孔工藝施工要點人工挖孔灌注樁施工人工挖孔灌注樁施工人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁混凝土孔壁支護 磚砌孔壁支護 澆注混凝土現(xiàn)場砼灌注 第三節(jié) 沉入樁施工 一、樁的預制 二、吊插樁 三、沉樁樁基礎施工 沉入樁基礎 混凝土樁的預制3.1 沉入樁基礎沉入樁基礎樁的堆放與起吊樁基礎施工 沉入樁基礎 水中樁基的施工水中樁基的施工 （1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板修筑承臺先圍堰后沉樁，先沉樁后圍堰順序：搭設平臺 打鋼板樁 裝支撐 水中挖土 沉樁 水下混凝土封底 抽水 筑承臺。有底套箱有底套箱樁基礎施工 沉入樁基礎 單打汽錘樁基礎施工 沉入樁基礎震動打樁機樁基礎施工 沉入樁基礎沉管內不進水和泥、沉管內保持2.0m混凝土，嚴格拔管速度。斜樁 垂直樁 1傾角正切約15施工要點沉管灌注樁沉樁允許誤差樁基礎施工 沉入樁基礎 水中樁基的施工水中樁基的施工 （1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板修