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1、桥梁施工技术第四章桥梁基础施工 41 概 述 桥梁基础是桥梁重要组成部分，是保证桥梁结构正常使用和耐久性的重要保证。据统计：结构物失事7080由于基础失败引起。史密斯分析世界百年来桥梁损坏原因，在143座损坏桥梁中，有70座是由于被洪水冲坏或其他水力问题引起的。我国自19301965年，有200多座被水冲坏。桥梁基础施工施工方案要根据地质条件、水文条件、结构体系、环境条件及施工条件综合考虑，一要保证自身安全可靠，二要保护环境，减少污染。42 明挖扩大基础施工 施工内容：定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理、基础砌筑（浇注）、基坑回填。一、基坑开挖定位放样 开挖平面尺寸=基础尺寸+（0.51.

2、0）米+放坡宽度 42 明挖扩大基础施工二、陆地（旱地）基坑开挖1、坑壁不加支撑的基坑 适用于垂直坑壁开挖、放坡开挖。机械与人工配合开挖。底部30cm人工开挖。基坑施工注意事项：（1）基坑四周设截水沟，防止水沟渗水，避免冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。（2）坑壁边缘留护道，静荷载距坑壁边缘0.5m，动荷载距坑壁1.0m。（3）观察坑壁边缘是否开裂、松散塌落，保证安全。（4）连续施工 （5）机械开挖至坑底，预留30cm人工开挖。（6）避免雨季施工。（7）基坑减少暴露时间，避免影响地基承载力。（8）及时回填夯实。安全事故案例 2、坑壁设支撑的基坑开挖 （1）挡板支撑(图4-3图4-6）分直衬板式、横衬板

3、式、框架式、锚桩式、锚杆式、斜撑式等。根据土质情况，一次或分次开挖，每次开挖深度小于2m。（2）混凝土护壁支撑：喷射混凝土、浇注混凝土 混凝土护壁适用于除流砂及呈流塑状态的粘土外的各类土的开挖防护，特别适用于较大直径、较深基坑的圆形或椭圆形基坑。混凝土坑壁厚度：d=EaD/2 喷射混凝土护壁 厚度58cm，深度10m。渗水地段处理措施：（1）每层开挖深度不大于0.5m，汇水坑设在基坑中心；（2）开挖含水层时，一般扩挖0.4m，石料码砌，表面喷射厚度58cm混凝土；（3）流砂、淤泥等夹层，可采用打设木桩，表面张挂铁丝网、竹筋后喷射混凝土。现浇混凝土护壁 （1）每次施工深度11.8m；（2）上下层

4、预留0.2m浇注口堵塞；（3）混凝土壁厚815cm。三、水中基础的基坑开挖 围堰施工 围堰的一般要求：（1）围堰顶宜高出施工期间最高水位70cm（最低50cm），用于防御地下水时宜高出水位或地面2040cm。（2）围堰外形应适应水流排泄，尽量减少压缩河床断面，以免造成雍水危及围堰安全和影响通航、导流。（3）围堰要防水严密，减少渗漏。围堰外边坡采取防冲刷措施。（4）围堰一般安排在枯水季节施工。（一）土石围堰（图4-8、图4-9）适用范围：水浅、流速小、河床土层为不透水层。当流速大于0.7m/s时，可采用草袋围堰。草袋围堰应交错码砌，自上游开始，下游合拢。（二）木笼围堰或竹笼围堰（图4-10）适用

5、范围：深层裸露河床不宜打桩或流速较大水深在1.54.0m情况。构造：用方木、圆木或竹材叠成框架，内填土石 要求：稳定性，一般宽度大于0.6倍水深。土石围堰筑岛施工 筑岛施工 （三）钢板桩围堰（图4-12）适用范围：适用于水深1030m的土层、砾石、卵石层、软岩等。钢板桩锁口形式：阴阳锁口、环形锁口、套形锁口。（图4-11）施工注意事项；（1）具有可靠导向设备，保证垂直沉入；（2）逐根插打到稳定深度后再依次打入设计深度；（3）插打顺序：自上游分头向下游插打，在下游合拢；（4）注意锁口及时用黄油和棉花捻缝，防止渗水；（5）当水深较深时，采用围囤作为定位和支撑。封底混凝土浇注钢板桩围堰钢板桩围堰 钢

6、板桩锁口（四）套箱围堰（图4-13）适用范围：埋置不深的水中基础或承台。材料：木板、钢板、钢丝网水泥板制成。施工顺序：施工准备制作就位下沉清基浇注水下混凝土。注意事项：（1）就位准确；（2）可靠承受水压力；（3）垂直就位；（4）基底检验合格后浇注水下封底混凝土。套箱围堰 套箱围堰四、基坑排水 （一）渗水量计算 （二）基坑排水 1、集水坑排水法（表面排水法）适用于除严重流砂以外的各种土层。2、井点排水法 适用于流砂严重，地下水位高、挖基较深、坑壁不稳定，普通排水难以解决时采用。包括轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井泵等。井点排水法井点排水法 3、其他排水方法 对土质渗透性较大，挖掘较深

7、的基坑，可采用板桩法或沉井法。帷幕法将基坑周围土层硅化、沥青灌注法及冻结法处理后形成不透水的帷幕。五、基底检验与处理 施工技术规范规定：基坑开挖并处理完毕后，应首先由技术人员自检并报请检验，确认合格后填写地基检验表。经检验签证的地基检验表由施工单位保存作为竣工交验资料；未经签认，不得砌筑基础。检验目的：确定地基容许承载力、基坑位置与标高是否与设计文件相符，以确保基础的强度和稳定性，不致发生滑移、倾覆等病害。检验内容：平面位置、尺寸大小、基底标高、土质均匀性、地基稳定性、承载力；基底处理和排水情况；施工日志，试验资料等。地基承载力检测方法：（1）标准贯入试验 （2）静载试验 （3）规范法（室内试

8、验，查承载力指标）（4）理论计算法 （5）参照法 地基处理方法：表414 地基加固方法：换填、砂砾垫层、砂井、排水塑料板、石灰桩、真空预压、粉体深层搅拌加固（旋喷桩、粉喷桩）等。六、基础圬工浇（砌）注 分无水砌筑、排水砌筑和水下灌注。1、无水砌筑：无水状态下砌筑。2、排水砌筑：边排水、边砌筑，要求水流不能冲刷混凝土，避免将砂浆带走。待混凝土或砂浆凝固后方能允许浸水。3、水下灌注：直升导管法浇注混凝土。分为水下封底和水下浇注混凝土两种方式。水下封底混凝土起到封闭渗水的作用，不作为混凝土的一部分；水下浇注混凝土为结构实体。1、水下封底混凝土厚度 保证封底混凝土重量、混凝土与套箱壁粘结力的合力与水的

9、浮力保持平衡。xFc+Ux=W（h+x）F x=h/c 2、水下浇注混凝土 小体积混凝土采用单导管浇注；大体积混凝土采用多根导管同时浇注，或分层分段浇注。按照先低后高、先周围后中间的次序并保持相同标高，以保证混凝土充满基底全部范围。导管法浇注水下混凝土注意事项：（1）导管使用前进行试拼并进行水密性试验，防止渗水。（2）混凝土具有良好的流动性，按照水下混凝土配比进行设计。（3）浇注连续性，保证正常埋置深度0.5米。（4）混凝土流动半径选择：34米 （5）水下浇注混凝土基础注意预留锚固钢筋。地基加固实例：方法：（1）换填法 （2）挤密法 （3）胶结土法 （4）土工聚合物法43 桩与管柱基础施工 桩

10、基础分类：按照材料分类：木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢桩 按照制作方法：预制桩、钻（挖）孔灌注桩 按照施工方法分类：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩等。一、沉入桩基础 类型：钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩 截面形式：实心方桩、空心管柱（离心成型）技术参数：表420 制作要求：（1）主筋接头采用对焊接头；（2）螺旋筋或箍筋与主筋焊接或帮扎牢固；（3）预应力筋先对焊，后冷拉；（4）法兰盘应与钢筋焊接；（5）混凝土由桩顶向桩尖连续浇注，不得中断。质量标准：（1）表面平整无蜂窝，麻面深度不得超过15mm；（2）桩棱角碰损深度10mm，总长度小于50mm；（3）桩身钢筋不得外露；

11、（4）预应力混凝土桩不得有裂缝，钢筋混凝土裂缝宽度不得大于0.2mm，长度不得超过边长2倍（圆形为直径的2倍）（一）锤击沉桩 1、适用范围：中密砂类土、粘性土，桩径小于0.6m，入土深度40m左右。2、沉桩设备：桩锤、桩架、动力装置。3、主要参数 锤重与桩重的比值：表426 桩锤的冲击能：E250P （P设计荷载）适用系数：K=（Q+q)/E （K的取值：双动气锤5.0；单动气锤3.5；垫锤2.0。）4、施工要点 （1）打桩前设备检查；（2）桩锤、桩帽与桩桩中轴线垂直；（3）严格控制桩锤的动能；（4）沉入度控制；（5）打桩过程防止产生倾斜、位移；（6）出现严重回弹现象，桩身开裂、变形，地面严重

12、隆起时应停止打桩查明原因；（7）沉桩过程严格控制桩位和垂直度（倾斜度）。5、锤击沉桩停锤标准 （1）桩尖为硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩层时，桩尖大入该层，贯入度达到控制贯入度；（2）当贯入度达到设计控制贯入度，而桩尖未达到设计标高时，应继续锤击0.1m，无异常变化时可停止锤击。（3）设计桩尖为一般粘性土或其他松软土层时，以标高控制为主，贯入度校核。当桩尖达到设计标高，而贯入度仍较大时，继续锤击至控制贯入度；（4）同一桩基础，各桩贯入度大致接近，沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。（二）射水沉桩 1、适用范围：砂夹软石层或坚硬土层：射水为主，锤击或振动为辅。亚粘土或粘土层

13、：锤击或振动为主，射水为辅，适当控制射水时间和水量。湿陷性黄土：不宜采用射水沉桩。不论采取何种射水施工方法，在沉入最后阶段至设计标高11.5m时，停止射水，锤击或振动至设计标高。预制钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩，采用射水配合沉桩时，宜采用低落距锤击，避免射水后桩尖支承力不足，桩身产生超过允许的拉应力。2、射水设备 水泵、水源、输水管路、射水管。3、施工要点 （1）吊装基桩时防止输水管路短裂和脱落；（2）开始采用较小水压依靠自重下沉；（3）桩身下沉稳定后，逐步加大水压和锤的冲击动能；（4）沉桩至设计标高一定距离（2米以上）停止射水，拔出水管，锤击或振动至设计标高。（三）振动沉桩 1、适用范围：砂

14、质土、硬塑及软塑的粘性土；中密及较松散的碎、卵石类土。对软塑类粘土及饱和砂质土，当基桩入土深度小于15m时，可只采用振动沉桩机。2、施工要点 （1）振动沉桩机、机座、桩帽连接可靠；（2）沉桩与桩中心线一致；（3）沉桩作业一次完成，不可中途停顿，以免土层的摩阻力恢复，增加下沉难度；（4）停振标准：以桩尖标高控制为主，最终贯入度或承载力作为校核。（四）静力压桩 1、适用范围 高压缩性粘性土或砂性较轻的亚粘土层。2、控制要点 （1）设计承载力大于压桩阻力40；（2）压桩连续作业，减少停顿次数和时间；（3）桩尖接近设计标高时严格控制压进速度；（4）发现初压时桩尖产生过大的走位、倾斜或沉桩过程桩身倾斜或

15、下沉速度过快以及压桩阻力剧增或压桩设备倾斜等情况时，应暂停施工，分析原因处理。（五）水中沉桩 1、先筑岛围堰后沉基桩法 2、先沉基桩后筑围堰法 3、吊箱围堰修筑水中桩基法 沉桩允许偏差：1、倾斜率：竖直桩1；倾斜桩0.15th。2、承台平面位置：边桩0.25d；中间桩0.50d。3、帽梁低排架：纵轴50mm，横轴40mm。4、承台边缘至桩间净距：0.25（0.50）mm。二、就地灌注混凝土桩基础 钻孔灌注桩最早始于20世纪50年代，河南人工推钻，发展到目前冲抓钻、冲击钻、循环钻、潜水钻、齿轮钻、旋挖钻等多种钻孔方式；钻孔直径大3.0米，深度达100多米。（一）钻孔灌注桩施工工艺 桩位放样场地整

16、平 埋设护筒安装钻机钻孔（拌制泥浆）清孔（成孔检测）下放钢筋骨架浇注水下混凝土成桩检测。1、埋设护筒 作用：保护孔口防止孔壁坍塌；固定桩位作为钻孔导向；隔离地表、地下水。材料：钢护筒、钢筋混凝土护筒 2、泥浆制备 作用：悬浮钻渣；泥浆护壁；增大孔内静水压力，；隔断孔内外水流通道，防止塌孔。泥浆指标：相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度 3、成孔 方法：（1）沉管成孔；（2）钻孔成孔：正循环、反循环、潜水钻、冲抓钻、冲击钻、齿轮钻、旋挖钻等（3）人工挖孔。4、清孔及成孔质量检测：清孔目的：减小孔底沉淀层厚度，保证承载力。成孔检测项目：孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度、泥浆相对密度、孔底沉淀层厚度等。检查项目质量标准孔深不小于设计值中心偏位群桩：100mm；排架桩：50mm孔径不小于设计值倾斜度1（斜桩 2.5）摩擦桩沉淀层厚度符合设计规定泥浆指标相对密度：1.051.2粘度：1720s；含砂率：4 钻孔事故处理：常见质量事故：坍孔、钻孔偏斜、扩孔与缩孔、钻孔漏浆、吊钻落物、糊钻；梅花孔、卡钻、钻杆折断等。处理方法：（1）坍孔：一般采用回填重钻；当深度不深时可以深下护筒，夯