橋梁施工技術(shù)基礎(chǔ)和要求

1、橋梁施工技術(shù)基礎(chǔ)和要求第四章橋梁基礎(chǔ)施工 41 概 述 橋梁基礎(chǔ)是橋梁重要組成部分，是保證橋梁結(jié)構(gòu)正常使用和耐久性的重要保證。 據(jù)統(tǒng)計(jì)：結(jié)構(gòu)物失事7080由于基礎(chǔ)失敗引起。史密斯分析世界百年來(lái)橋梁損壞原因，在143座損壞橋梁中，有70座是由于被洪水沖壞或其他水力問(wèn)題引起的。 我國(guó)自19301965年，有200多座被水沖壞。 橋梁基礎(chǔ)施工施工方案要根據(jù)地質(zhì)條件、水文條件、結(jié)構(gòu)體系、環(huán)境條件及施工條件綜合考慮，一要保證自身安全可靠，二要保護(hù)環(huán)境，減少污染。42 明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工 施工內(nèi)容：定位放樣、基坑開(kāi)挖、基坑排水、基底處理、基礎(chǔ)砌筑（澆注）、基坑回填。 一、基坑開(kāi)挖定位放樣 開(kāi)挖平面尺寸=基礎(chǔ)

2、尺寸+（0.51.0）米+放坡寬度 42 明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工二、陸地（旱地）基坑開(kāi)挖1、坑壁不加支撐的基坑 適用于垂直坑壁開(kāi)挖、放坡開(kāi)挖。 機(jī)械與人工配合開(kāi)挖。 底部30cm人工開(kāi)挖。 基坑施工注意事項(xiàng)： （1）基坑四周設(shè)截水溝，防止水溝滲水，避免沖刷坑壁，影響坑壁穩(wěn)定性。m，m。 （3）觀察坑壁邊緣是否開(kāi)裂、松散塌落，保證安全。 （4）連續(xù)施工 （5）機(jī)械開(kāi)挖至坑底，預(yù)留30cm人工開(kāi)挖。 （6）避免雨季施工。 （7）基坑減少暴露時(shí)間，避免影響地基承載力。 （8）及時(shí)回填夯實(shí)。安全事故案例 2、坑壁設(shè)支撐的基坑開(kāi)挖 （1）擋板支撐(圖4-3圖4-6） 分直襯板式、橫襯板式、框架式、錨樁式、錨桿

3、式、斜撐式等。 根據(jù)土質(zhì)情況，一次或分次開(kāi)挖，每次開(kāi)挖深度小于2m。 （2）混凝土護(hù)壁支撐： 噴射混凝土、澆注混凝土 混凝土護(hù)壁適用于除流砂及呈流塑狀態(tài)的粘土外的各類土的開(kāi)挖防護(hù)，特別適用于較大直徑、較深基坑的圓形或橢圓形基坑。 混凝土坑壁厚度：d=EaD/2 噴射混凝土護(hù)壁 厚度58cm，深度10m。 滲水地段處理措施：m，匯水坑設(shè)在基坑中心；m，石料碼砌，表面噴射厚度58cm混凝土； （3）流砂、淤泥等夾層，可采用打設(shè)木樁，表面張掛鐵絲網(wǎng)、竹筋后噴射混凝土。現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁m； （2）m澆注口堵塞； （3）混凝土壁厚815cm。三、水中基礎(chǔ)的基坑開(kāi)挖 圍堰施工 圍堰的一般要求： （1）圍堰頂

4、宜高出施工期間最高水位70cm（最低50cm），用于防御地下水時(shí)宜高出水位或地面2040cm。 （2）圍堰外形應(yīng)適應(yīng)水流排泄，盡量減少壓縮河床斷面，以免造成雍水危及圍堰安全和影響通航、導(dǎo)流。 （3）圍堰要防水嚴(yán)密，減少滲漏。圍堰外邊坡采取防沖刷措施。 （4）圍堰一般安排在枯水季節(jié)施工。（一）土石圍堰（圖4-8、圖4-9 ） 適用范圍：水淺、流速小、河床土層為不透水層。m/s時(shí)，可采用草袋圍堰。 草袋圍堰應(yīng)交錯(cuò)碼砌，自上游開(kāi)始，下游合攏。（二）木籠圍堰或竹籠圍堰（圖4-10 ）m情況。 構(gòu)造：用方木、圓木或竹材疊成框架，內(nèi)填土石 要求：穩(wěn)定性，一般寬度大于0.6倍水深。土石圍堰筑島施工 筑島施工

5、 （三）鋼板樁圍堰（圖4-12） 適用范圍：適用于水深1030m的土層、礫石、卵石層、軟巖等。 鋼板樁鎖口形式：陰陽(yáng)鎖口、環(huán)形鎖口、套形鎖口。 （圖4-11） 施工注意事項(xiàng)； （1）具有可靠導(dǎo)向設(shè)備，保證垂直沉入；（2）逐根插打到穩(wěn)定深度后再依次打入設(shè)計(jì)深度；（3）插打順序：自上游分頭向下游插打，在下游合攏；（4）注意鎖口及時(shí)用黃油和棉花捻縫，防止?jié)B水；（5）當(dāng)水深較深時(shí)，采用圍囤作為定位和支撐。 封底混凝土澆注鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰 鋼板樁鎖口（四）套箱圍堰（圖4-13 ） 適用范圍：埋置不深的水中基礎(chǔ)或承臺(tái)。 材料：木板、鋼板、鋼絲網(wǎng)水泥板制成。 施工順序：施工準(zhǔn)備制作就位下沉清基澆注水下混

6、凝土。 注意事項(xiàng)： （1）就位準(zhǔn)確；（2）可靠承受水壓力；（3）垂直就位；（4）基底檢驗(yàn)合格后澆注水下封底混凝土。套箱圍堰 套箱圍堰四、基坑排水 （一）滲水量計(jì)算 （二）基坑排水 1、集水坑排水法（表面排水法） 適用于除嚴(yán)重流砂以外的各種土層。 2、井點(diǎn)排水法 適用于流砂嚴(yán)重，地下水位高、挖基較深、坑壁不穩(wěn)定，普通排水難以解決時(shí)采用。 包括輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井泵等。井點(diǎn)排水法井點(diǎn)排水法 3、其他排水方法 對(duì)土質(zhì)滲透性較大，挖掘較深的基坑，可采用板樁法或沉井法。 帷幕法將基坑周圍土層硅化、瀝青灌注法及凍結(jié)法處理后形成不透水的帷幕。五、基底檢驗(yàn)與處理 施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：基坑

7、開(kāi)挖并處理完畢后，應(yīng)首先由技術(shù)人員自檢并報(bào)請(qǐng)檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后填寫(xiě)地基檢驗(yàn)表。經(jīng)檢驗(yàn)簽證的地基檢驗(yàn)表由施工單位保存作為竣工交驗(yàn)資料；未經(jīng)簽認(rèn)，不得砌筑基礎(chǔ)。 檢驗(yàn)?zāi)康模捍_定地基容許承載力、基坑位置與標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)文件相符，以確?；A(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，不致發(fā)生滑移、傾覆等病害。 檢驗(yàn)內(nèi)容：平面位置、尺寸大小、基底標(biāo)高、土質(zhì)均勻性、地基穩(wěn)定性、承載力；基底處理和排水情況；施工日志，試驗(yàn)資料等。 地基承載力檢測(cè)方法： （1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) （2）靜載試驗(yàn) （3）規(guī)范法（室內(nèi)試驗(yàn)，查承載力指標(biāo)） （4）理論計(jì)算法 （5）參照法 地基處理方法： 表414 地基加固方法：換填、砂礫墊層、砂井、排水塑料板、石灰樁

8、、真空預(yù)壓、粉體深層攪拌加固（旋噴樁、粉噴樁）等。 六、基礎(chǔ)圬工澆（砌）注 分無(wú)水砌筑、排水砌筑和水下灌注。 1、無(wú)水砌筑：無(wú)水狀態(tài)下砌筑。 2、排水砌筑：邊排水、邊砌筑，要求水流不能沖刷混凝土，避免將砂漿帶走。待混凝土或砂漿凝固后方能允許浸水。 3、水下灌注：直升導(dǎo)管法澆注混凝土。 分為水下封底和水下澆注混凝土兩種方式。 水下封底混凝土起到封閉滲水的作用，不作為混凝土的一部分；水下澆注混凝土為結(jié)構(gòu)實(shí)體。 1、水下封底混凝土厚度 保證封底混凝土重量、混凝土與套箱壁粘結(jié)力的合力與水的浮力保持平衡。 xFc+Ux= W（h+x）F x=h/ c 2、水下澆注混凝土 小體積混凝土采用單導(dǎo)管澆注；大體

9、積混凝土采用多根導(dǎo)管同時(shí)澆注，或分層分段澆注。按照先低后高、先周圍后中間的次序并保持相同標(biāo)高，以保證混凝土充滿基底全部范圍。導(dǎo)管法澆注水下混凝土注意事項(xiàng)： （1）導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼并進(jìn)行水密性試驗(yàn)，防止?jié)B水。 （2）混凝土具有良好的流動(dòng)性，按照水下混凝土配比進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （3）澆注連續(xù)性，保證正常埋置深度0.5米。 （4）混凝土流動(dòng)半徑選擇：34米 （5）水下澆注混凝土基礎(chǔ)注意預(yù)留錨固鋼筋。 地基加固實(shí)例： 方法： （1）換填法 （2）擠密法 （3）膠結(jié)土法 （4）土工聚合物法43 樁與管柱基礎(chǔ)施工 樁基礎(chǔ)分類： 按照材料分類：木樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、鋼樁 按照制作方法：預(yù)制樁、鉆（

10、挖）孔灌注樁 按照施工方法分類：錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁等。一、沉入樁基礎(chǔ) 類型：鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁 截面形式：實(shí)心方樁、空心管柱（離心成型） 技術(shù)參數(shù)：表420 制作要求： （1）主筋接頭采用對(duì)焊接頭；（2）螺旋筋或箍筋與主筋焊接或幫扎牢固；（3）預(yù)應(yīng)力筋先對(duì)焊，后冷拉；（4）法蘭盤(pán)應(yīng)與鋼筋焊接；（5）混凝土由樁頂向樁尖連續(xù)澆注，不得中斷。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： （1）表面平整無(wú)蜂窩，麻面深度不得超過(guò)15mm；（2）樁棱角碰損深度10mm，總長(zhǎng)度小于50mm；（3）mm，長(zhǎng)度不得超過(guò)邊長(zhǎng)2倍（圓形為直徑的2倍） （一）錘擊沉樁m，入土深度40m左右。 2、沉樁設(shè)備：

11、樁錘、樁架、動(dòng)力裝置。 3、主要參數(shù) 錘重與樁重的比值： 表426 樁錘的沖擊能：E250P （P設(shè)計(jì)荷載） 適用系數(shù)：K=（Q+q)/E （K的取值：雙動(dòng)氣錘5.0；單動(dòng)氣錘3.5；墊錘2.0。） 4、施工要點(diǎn) （1）打樁前設(shè)備檢查；（2）樁錘、樁帽與樁樁中軸線垂直；（3）嚴(yán)格控制樁錘的動(dòng)能；（4）沉入度控制；（5）打樁過(guò)程防止產(chǎn)生傾斜、位移；（6）出現(xiàn)嚴(yán)重回彈現(xiàn)象，樁身開(kāi)裂、變形，地面嚴(yán)重隆起時(shí)應(yīng)停止打樁查明原因；（7）沉樁過(guò)程嚴(yán)格控制樁位和垂直度（傾斜度）。 5、錘擊沉樁停錘標(biāo)準(zhǔn) m，無(wú)異常變化時(shí)可停止錘擊。（3）設(shè)計(jì)樁尖為一般粘性土或其他松軟土層時(shí)，以標(biāo)高控制為主，貫入度校核。當(dāng)樁尖達(dá)

12、到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而貫入度仍較大時(shí)，繼續(xù)錘擊至控制貫入度；（4）同一樁基礎(chǔ)，各樁貫入度大致接近，沉入深度不宜相差過(guò)大，避免基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。（二）射水沉樁 1、適用范圍： 砂夾軟石層或堅(jiān)硬土層：射水為主，錘擊或振動(dòng)為輔。 亞粘土或粘土層：錘擊或振動(dòng)為主，射水為輔，適當(dāng)控制射水時(shí)間和水量。 濕陷性黃土：不宜采用射水沉樁。m時(shí)，停止射水，錘擊或振動(dòng)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 預(yù)制鋼筋混凝土樁或預(yù)應(yīng)力混凝土樁，采用射水配合沉樁時(shí)，宜采用低落距錘擊，避免射水后樁尖支承力不足，樁身產(chǎn)生超過(guò)允許的拉應(yīng)力。 2、射水設(shè)備 水泵、水源、輸水管路、射水管。 3、施工要點(diǎn) （1）吊裝基樁時(shí)防止輸水管路短裂和脫落； （2）開(kāi)始采用較

13、小水壓依靠自重下沉； （3）樁身下沉穩(wěn)定后，逐步加大水壓和錘的沖擊動(dòng)能； （4）沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高一定距離（2米以上）停止射水，拔出水管，錘擊或振動(dòng)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。（三）振動(dòng)沉樁 1、適用范圍： 砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的粘性土；中密及較松散的碎、卵石類土。 對(duì)軟塑類粘土及飽和砂質(zhì)土，當(dāng)基樁入土深度小于15m時(shí)，可只采用振動(dòng)沉樁機(jī)。 2、施工要點(diǎn) （1）振動(dòng)沉樁機(jī)、機(jī)座、樁帽連接可靠；（2）沉樁與樁中心線一致；（3）沉樁作業(yè)一次完成，不可中途停頓，以免土層的摩阻力恢復(fù)，增加下沉難度；（4）停振標(biāo)準(zhǔn)：以樁尖標(biāo)高控制為主，最終貫入度或承載力作為校核。 （四）靜力壓樁 1、適用范圍 高壓縮性粘性土或砂性較輕的亞粘

14、土層。 2、控制要點(diǎn) （1）設(shè)計(jì)承載力大于壓樁阻力40；（2）壓樁連續(xù)作業(yè)，減少停頓次數(shù)和時(shí)間；（3）樁尖接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)嚴(yán)格控制壓進(jìn)速度；（4）發(fā)現(xiàn)初壓時(shí)樁尖產(chǎn)生過(guò)大的走位、傾斜或沉樁過(guò)程樁身傾斜或下沉速度過(guò)快以及壓樁阻力劇增或壓樁設(shè)備傾斜等情況時(shí)，應(yīng)暫停施工，分析原因處理。 （五）水中沉樁 1、先筑島圍堰后沉基樁法 2、先沉基樁后筑圍堰法 3、吊箱圍堰修筑水中樁基法 沉樁允許偏差：th。 2、d；d。 3、帽梁低排架：縱軸50mm，橫軸40mm。 4、承臺(tái)邊緣至樁間凈距：0.25（0.50） mm。二、就地灌注混凝土樁基礎(chǔ) 鉆孔灌注樁最早始于20世紀(jì)50年代，河南人工推鉆，發(fā)展到目前沖抓鉆、

15、沖擊鉆、循環(huán)鉆、潛水鉆、齒輪鉆、旋挖鉆等多種鉆孔方式；鉆孔直徑大3.0米，深度達(dá)100多米。 （一）鉆孔灌注樁施工工藝 樁位放樣場(chǎng)地整平 埋設(shè)護(hù)筒安裝鉆機(jī)鉆孔（拌制泥漿） 清孔（成孔檢測(cè)） 下放鋼筋骨架澆注水下混凝土成樁檢測(cè)。1、埋設(shè)護(hù)筒 作用：保護(hù)孔口防止孔壁坍塌；固定樁位作為鉆孔導(dǎo)向；隔離地表、地下水。 材料：鋼護(hù)筒、鋼筋混凝土護(hù)筒 2、泥漿制備 作用：懸浮鉆渣；泥漿護(hù)壁；增大孔內(nèi)靜水壓力，；隔斷孔內(nèi)外水流通道，防止塌孔。 泥漿指標(biāo)：相對(duì)密度、粘度、靜切力、含砂率、膠體率、失水率、酸堿度 3、成孔 方法：（1）沉管成孔；（2）鉆孔成孔：正循環(huán)、反循環(huán)、潛水鉆、沖抓鉆、沖擊鉆、齒輪鉆、旋挖鉆

16、等（3）人工挖孔。 4、清孔及成孔質(zhì)量檢測(cè)： 清孔目的：減小孔底沉淀層厚度，保證承載力。 成孔檢測(cè)項(xiàng)目： 孔位、孔深、孔形、孔徑、傾斜度、泥漿相對(duì)密度、孔底沉淀層厚度等。檢查項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)孔深不小于設(shè)計(jì)值中心偏位群樁：100mm；排架樁：50mm孔徑不小于設(shè)計(jì)值傾斜度1（斜樁 2.5）摩擦樁沉淀層厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)定泥漿指標(biāo)相對(duì)密度：1.051.2粘度：1720s；含砂率： 4 鉆孔事故處理： 常見(jiàn)質(zhì)量事故：坍孔、鉆孔偏斜、擴(kuò)孔與縮孔、鉆孔漏漿、吊鉆落物、糊鉆；梅花孔、卡鉆、鉆桿折斷等。 處理方法： （1）坍孔：一般采用回填重鉆；當(dāng)深度不深時(shí)可以深下護(hù)筒，夯實(shí)四周處理。 （2）孔位偏斜：反復(fù)掃孔；嚴(yán)

17、重時(shí)，回填重鉆。 （3）擴(kuò)孔：護(hù)壁不及時(shí)，對(duì)承載力無(wú)影響；縮孔：鉆頭磨損、膨脹土吸水膨脹. （4）鉆孔漏漿：護(hù)筒四周重新回填，增加埋置深度，加大泥漿稠度等措施。 （5）梅花鉆：鉆錐轉(zhuǎn)向失靈、泥漿太稠、旋轉(zhuǎn)阻力太大來(lái)不及旋轉(zhuǎn)形成。 （6）糊鉆、埋鉆：粘性土稠度太大易造成糊鉆，降低泥漿稠；砂性土塌孔易埋鉆，吸泥機(jī)吸出泥砂后提錐。 （7）卡鉆：沖擊鉆鉆頭卡在巖體內(nèi)，可采用小型沖擊錐沖擊后提鉆。 （8）吊鉆落物：打撈下放鋼筋骨架 定位準(zhǔn)確，滿足鋼筋幫扎的要求。 5、灌注水下混凝土 直升導(dǎo)管法 質(zhì)量要求： （1）強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值。 （2）樁身完整性檢測(cè)：要求樁身混凝土無(wú)斷層、夾層、混凝土嚴(yán)重離析、嚴(yán)重縮

18、徑等缺陷。 檢測(cè)方法： 鉆芯法，3 5且不少于2根，一般驗(yàn)證。 無(wú)破損檢測(cè)：反射波法、機(jī)械阻抗法、超聲檢測(cè)法等。 （3）樁頭質(zhì)量與預(yù)埋鋼筋設(shè)置質(zhì)量。 三、管柱基礎(chǔ) 適用情況：水文地質(zhì)復(fù)雜，水深巖面不平、無(wú)覆蓋層或覆蓋層很厚時(shí)采用。 我國(guó)使用情況：武漢長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江大橋等，深度達(dá)70m，m。m。 管柱基礎(chǔ)組成：承臺(tái)、多柱式柱身、嵌巖樁基。 管柱組成：管柱體、連接法蘭盤(pán)、管靴。 柱體類型：鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼管柱 鋼筋混凝土管柱：使用于入土深度不大于25m；預(yù)應(yīng)力混凝土管柱入土深度大于25m，但制造工藝復(fù)雜； 管柱下沉方法：根據(jù)覆蓋土層和深度選擇施工方法。 （1）振動(dòng)沉樁機(jī)振動(dòng)下沉 （2）振動(dòng)于管內(nèi)挖土下沉 （3）振動(dòng)配合吸泥機(jī)下沉 （4）振動(dòng)配合射水、射風(fēng)、吸泥下沉施工順序： 管柱制作下沉鉆巖清孔安放鋼筋骨架填充水下混凝土。 施工質(zhì)量控制： （1）鋼筋骨架埋設(shè)符合設(shè)計(jì)要求； （2）導(dǎo)管法澆注混凝土。m。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： m；（3）混凝土與巖層間無(wú)殘留物，且粘結(jié)良好；（4）混凝土取芯芯樣外觀良好，取芯率大于10 。 44 沉井基礎(chǔ)施工 特點(diǎn)：整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、剛度大，承載力高；本身既是基礎(chǔ)又是施工過(guò)程擋土、防水圍堰結(jié)構(gòu)物；施