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：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題引起的。 我國自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，二要保護環(huán)境，減少污染。42 明挖擴大基礎(chǔ)施工 施工內(nèi)容：定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理、基礎(chǔ)砌筑（澆注）、基坑回填。 一、基坑開挖定位放樣 開挖平面尺寸=基礎(chǔ)

2、尺寸+（0.51.0）米+放坡寬度 42 明挖擴大基礎(chǔ)施工二、陸地（旱地）基坑開挖1、坑壁不加支撐的基坑 適用于垂直坑壁開挖、放坡開挖。 機械與人工配合開挖。 底部30cm人工開挖。 基坑施工注意事項： （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裂、松散塌落，保證安全。 （4）連續(xù)施工 （5）機械開挖至坑底，預(yù)留30cm人工開挖。 （6）避免雨季施工。 （7）基坑減少暴露時間，避免影響地基承載力。 （8）及時回填夯實。安全事故案例 2、坑壁設(shè)支撐的基坑開挖 （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，一次或分次開挖，每次開挖深度小于2m。 （2）混凝土護壁支撐： 噴射混凝土、澆注混凝土 混凝土護壁適用于除流砂及呈流塑狀態(tài)的粘土外的各類土的開挖防護，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?，F(xiàn)澆混凝土護壁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，可采用草袋圍堰。 草袋圍堰應(yīng)交錯碼砌，自上游開始，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：陰陽鎖口、環(huán)形鎖口、套形鎖口。 （圖4-11） 施工注意事項； （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）注意鎖口及時用黃油和棉花捻縫，防止?jié)B水；（5）當(dāng)水深較深時，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。 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： （1）就位準(zhǔn)確；（2）可靠承受水壓力；（3）垂直就位；（4）基底檢驗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采用。 包括輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井泵等。井點排水法井點排水法 3、其他排水方法 對土質(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、基底檢驗與處理 施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：基坑

7、開挖并處理完畢后，應(yīng)首先由技術(shù)人員自檢并報請檢驗，確認(rèn)合格后填寫地基檢驗表。經(jīng)檢驗簽證的地基檢驗表由施工單位保存作為竣工交驗資料；未經(jīng)簽認(rèn)，不得砌筑基礎(chǔ)。 檢驗?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)計文件相符，以確?；A(chǔ)的強度和穩(wěn)定性，不致發(fā)生滑移、傾覆等病害。 檢驗內(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，試驗資料等。 地基承載力檢測方法： （1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗 （2）靜載試驗 （3）規(guī)范法（室內(nèi)試驗，查承載力指標(biāo)） （4）理論計算法 （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 分無水砌筑、排水砌筑和水下灌注。 1、無水砌筑：無水狀態(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： （1）導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼并進(jìn)行水密性試驗，防止?jié)B水。 （2）混凝土具有良好的流動性，按照水下混凝土配比進(jìn)行設(shè)計。 （3）澆注連續(xù)性，保證正常埋置深度0.5米。 （4）混凝土流動半徑選擇：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)力筋先對焊，后冷拉；（4）法蘭盤應(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）表面平整無蜂窩，麻面深度不得超過15mm；（2）樁棱角碰損深度10mm，總長度小于50mm；（3）mm，長度不得超過邊長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)計荷載） 適用系數(shù)：K=（Q+q)/E （K的取值：雙動氣錘5.0；單動氣錘3.5；墊錘2.0。） 4、施工要點 （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)格控制樁錘的動能；（4）沉入度控制；（5）打樁過程防止產(chǎn)生傾斜、位移；（6）出現(xiàn)嚴(yán)重回彈現(xiàn)象，樁身開裂、變形，地面嚴(yán)重隆起時應(yīng)停止打樁查明原因；（7）沉樁過程嚴(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，無異常變化時可停止錘擊。（3）設(shè)計樁尖為一般粘性土或其他松軟土層時，以標(biāo)高控制為主，貫入度校核。當(dāng)樁尖達(dá)

12、到設(shè)計標(biāo)高，而貫入度仍較大時，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： 砂夾軟石層或堅硬土層：射水為主，錘擊或振動為輔。 亞粘土或粘土層：錘擊或振動為主，射水為輔，適當(dāng)控制射水時間和水量。 濕陷性黃土：不宜采用射水沉樁。m時，停止射水，錘擊或振動至設(shè)計標(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，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 （1）吊裝基樁時防止輸水管路短裂和脫落； （2）開始采用較

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能； （4）沉樁至設(shè)計標(biāo)高一定距離（2米以上）停止射水，拔出水管，錘擊或振動至設(shè)計標(biāo)高。（三）振動沉樁 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。 對軟塑類粘土及飽和砂質(zhì)土，當(dāng)基樁入土深度小于15m時，可只采用振動沉樁機。 2、施工要點 （1）振動沉樁機、機座、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 （1）設(shè)計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)和時間；（3）樁尖接近設(shè)計標(biāo)高時嚴(yán)格控制壓進(jìn)速度；（4）發(fā)現(xiàn)初壓時樁尖產(chǎn)生過大的走位、傾斜或沉樁過程樁身傾斜或下沉速度過快以及壓樁阻力劇增或壓樁設(shè)備傾斜等情況時，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 樁位放樣場地整平 埋設(shè)護筒安裝鉆機鉆孔（拌制泥漿） 清孔（成孔檢測） 下放鋼筋骨架澆注水下混凝土成樁檢測。1、埋設(shè)護筒 作用：保護孔口防止孔壁坍塌；固定樁位作為鉆孔導(dǎo)向；隔離地表、地下水。 材料：鋼護筒、鋼筋混凝土護筒 2、泥漿制備 作用：懸浮鉆渣；泥漿護壁；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： 清孔目的：減小孔底沉淀層厚度，保證承載力。 成孔檢測項目： 孔位、孔深、孔形、孔徑、傾斜度、泥漿相對密度、孔底沉淀層厚度等。檢查項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)孔深不小于設(shè)計值中心偏位群樁：100mm；排架樁：50mm孔徑不小于設(shè)計值傾斜度1（斜樁 2.5）摩擦樁沉淀層厚度符合設(shè)計規(guī)定泥漿指標(biāo)相對密度：1.051.2粘度：1720s；含砂率： 4 鉆孔事故處理： 常見質(zhì)量事故：坍孔、鉆孔偏斜、擴孔與縮孔、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)深度不深時可以深下護筒，夯實四周處理。 （2）孔位偏斜：反復(fù)掃孔；嚴(yán)

17、重時，回填重鉆。 （3）擴孔：護壁不及時，對承載力無影響；縮孔：鉆頭磨損、膨脹土吸水膨脹. （4）鉆孔漏漿：護筒四周重新回填，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）強度不小于設(shè)計值。 （2）樁身完整性檢測：要求樁身混凝土無斷層、夾層、混凝土嚴(yán)重離析、嚴(yán)重縮

18、徑等缺陷。 檢測方法： 鉆芯法，3 5且不少于2根，一般驗證。 無破損檢測：反射波法、機械阻抗法、超聲檢測法等。 （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、無覆蓋層或覆蓋層很厚時采用。 我國使用情況：武漢長江大橋、南京長江大橋等，深度達(dá)70m，m。m。 管柱基礎(chǔ)組成：承臺、多柱式柱身、嵌巖樁基。 管柱組成：管柱體、連接法蘭盤、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）振動沉樁機振動下沉 （2）振動于管內(nèi)挖土下沉 （3）振動配合吸泥機下沉 （4）振動配合射水、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：整體性強、穩(wěn)定性好、剛度大，承載力高；本身既是基礎(chǔ)又是施工過程擋土、防水圍堰結(jié)構(gòu)物；施