明挖基礎(chǔ)施工-水中基坑開挖（圍堰）（高速鐵路橋梁施工）

水中基坑開挖（圍堰）

水中基坑開挖（圍堰）思考：在橋梁基礎(chǔ)施工中，當(dāng)橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)位于地表水位以下時(shí)，基坑開挖難點(diǎn)在哪里？有什么辦法可以解決？水中基坑開挖（圍堰）辦法：在水中修筑橋梁基礎(chǔ)時(shí)，開挖基坑前需在基坑周圍先修筑一道防水圍堰，把圍堰內(nèi)水排干后，再開挖基坑修筑基礎(chǔ)。圍堰：是指基坑周圍能起到防水、擋土作用的防護(hù)結(jié)構(gòu)，以利于排水和開挖基坑，砌筑基礎(chǔ)。圍堰形式：水淺、水流流速低：土石圍堰，如土、土袋、絲籠、膜袋圍堰等；在水較深且流速較大的河流：鋼圍堰，如鋼板樁圍堰、鎖口鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰、鋼套箱圍堰等。水中基坑開挖（圍堰）圍堰土石圍堰土圍堰土袋圍堰竹、木、鉛絲、鋼籠圍堰膜袋圍堰鋼圍堰鋼板樁圍堰鎖口鋼管樁圍堰鋼套箱圍堰雙壁鋼圍堰（一）土石圍堰土石圍堰的高程、平面尺寸和及填筑要求：（1)圍堰頂面標(biāo)高應(yīng)高出施工期間可能出現(xiàn)的最高水位（包括浪高）0.5m～0.7m。（2)修筑圍堰將壓縮河道斷面、改變水流方向和增加流速、增加對(duì)河床的沖刷、航道寬度縮小等。確定圍堰的外形和尺寸應(yīng)考慮這些因素。

圍堰內(nèi)的平面尺寸應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工作業(yè)的需要。（3)圍堰的填筑應(yīng)分層進(jìn)行，減少滲漏，滿足堰身強(qiáng)度和穩(wěn)定要求。水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）（一）土、石圍堰1.土圍堰適用：水深≤1.5m，V＜0.5m/s，河床滲水小滿足泄洪要求。構(gòu)造：堰頂寬度根據(jù)施工需要確定，邊坡坡度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。頂寬b≥1.5m,外坡1:2～1:3，內(nèi)坡1:1～1:1.5，坡腳距離基坑邊緣不得小于1m。施工：樹根、石塊、雜物清除干凈。黏性土或砂加黏土填筑,由上游至下游合龍，超出水面后夯實(shí)。外坡有沖刷，要防護(hù)。水中基坑開挖（圍堰）（一）土、石圍堰2.土袋圍堰適用：水深≤3m,V＜1.5m/s,河床滲水小且滿足泄洪要求。土袋：填土為黏性土，裝填量為60%;水流流速較大時(shí)，在過水面及迎水面，袋內(nèi)可裝填粗砂或卵石。堆碼時(shí)土袋的上下層和內(nèi)外層相互錯(cuò)縫，搭接長(zhǎng)度宜為1/2～1/3，堆碼密實(shí)平整。施工：圍堰中心部分可填筑黏土及黏性土芯墻。外坡坡度宜為1:O.5～1:1，內(nèi)邊坡坡度宜為1:0.2～1:0.5。水中基坑開挖（圍堰）（一）土、石圍堰3.絲籠圍堰適用：水深≤4m,流速較大且滿足泄洪要求，竹、木、鉛絲籠圍堰；水深＞4m，用鋼籠圍堰?；\體：制作堅(jiān)固，滿足使用要求。圍堰層數(shù)根據(jù)水深、流速、基坑大小防滲要求定；寬度為水深的1.0～1.5倍。堰底防漏：圍堰底外圍堆填土袋，防止堰底滲漏。水中基坑開挖（圍堰）（一）土、石圍堰4.膜袋圍堰（大型土工織物充填袋圍堰）適用：水深≤5m,V＜3m/s且河床平緩。堰底處理：樹根、石塊、雜物清除干凈，河床陡坎整平。膜袋：縫合牢固緊密，袋內(nèi)用砂或水泥固化土材料填充，填充后減低膜袋內(nèi)的水分。排水：圍堰沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行基坑的排水，排水時(shí)控制水位降速。水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、防水性好、能穿透礫石、卵石層、軟巖、風(fēng)化巖。適用：水深10～20m的橋位圍堰。水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰1）打樁方法（1）逐根打樁即板樁結(jié)構(gòu)中的板樁是一根根地打入土中。適用于松散的土壤和短樁施工，對(duì)于密實(shí)砂土和高粘性土，建議屏風(fēng)式打法沉樁。該法速度快，樁架高度相對(duì)可低一些，但是容易傾斜，對(duì)此可在一根樁打入后，把它與前一根焊牢，既防止傾斜又避免被后打的樁帶入土中。水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰1）打樁方法（2）屏風(fēng)式將10～20根板樁插入土中一定深度，使樁機(jī)來(lái)回錘擊，并使兩端12根樁先打到要求深度再將中間部分的板樁順次打入。優(yōu)點(diǎn)：可保證達(dá)到良好的垂直度，并減少散樁，控制樁墻的長(zhǎng)度，保證墻的整體作用。缺點(diǎn)：施工速度比單樁施工法慢且樁架較高。水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰1）打樁方法（3）跳打?qū)τ陔y以打樁的土壤采用該方法進(jìn)行沉樁施工。在導(dǎo)架間安裝鋼板樁，然后按照以下順序施工：先打1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)樁，然后打2號(hào)、4號(hào)樁。如非常密實(shí)砂土、砂礫或巖石，可對(duì)1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)樁樁尖加強(qiáng)。這種情況下，樁尖加強(qiáng)的樁始終先施工。水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰2）打樁設(shè)備沖擊打樁機(jī)械：有自由落錘，蒸汽錘、空氣錘、液壓錘、柴油錘等。振動(dòng)打樁機(jī)械：既可用于打樁還可用于拔樁，常用的是振動(dòng)打拔樁錘。振動(dòng)沖擊打樁機(jī)械：這種機(jī)械是在振動(dòng)打樁機(jī)的機(jī)體與夾具間設(shè)置沖擊機(jī)構(gòu)，在激振機(jī)產(chǎn)生上下振動(dòng)的同時(shí)，產(chǎn)生沖擊力，使施工效率大大提高。靜力壓樁機(jī)械：靠靜力將板樁壓入土中。水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰1.鋼板樁圍堰3)施工流程施工準(zhǔn)備→測(cè)量定位→導(dǎo)向樁制作→打鋼板樁→清淤→封底→排水→鋼板樁內(nèi)支撐→墊層→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→鋼板樁圍堰拆除。水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰2.鎖口樁圍堰水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰4.雙壁鋼圍堰水中基坑開挖（圍堰）圓形雙壁鋼圍堰（二）鋼圍堰4.雙壁鋼圍堰水中基坑開挖（圍堰）方形雙壁鋼圍堰（二）鋼圍堰4.雙壁鋼圍堰水中基坑開挖（圍堰）（二）鋼圍堰4.雙壁鋼圍堰施工過程：制作拼裝→（浮運(yùn)）就位→清