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1、第四章 桥 梁 基 础 施 工,第一节 概述,基础是桥梁基础是桥梁下部结构的重要组成部分,对结构物的安全使用和工程造价有很大影响。,桥梁基础:,浅基础浅平基明挖(扩大)基础,桩基础 沉井(沉箱基础) 管柱基础 地下连续墙,深基础,预制桩、就地灌注桩;沉入桩、钻(挖)孔桩,概述,沉入桩,射水辅助沉桩 预钻孔辅助沉桩,灌注桩,人工挖孔,机械成孔,螺旋钻机成孔法 潜水钻机成孔法 冲击钻机成孔法 正循环回转法 反循环回转法 冲抓钻机成孔法 旋转锥钻成孔法,大直径钻孔埋置桩,管柱基础,沉井基础,排水开挖下沉法 不排水开挖下沉法 空气幕下沉法 泥浆润滑套下沉法,重力式深水基础 组合基础 地下连续墙,基础施
2、工方法,一、扩大基础的施工工序,1、测量定位 2、基础放样 3、开挖和排水 4、基底检查处理(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、基底处理和排水沟情况) 5、立模绑钢筋 6、浇筑混凝土、养护 7、拆模 8、回填土,第二节 明挖扩大基础施工,二、基础的定位放样,A,B,C,D,A,B,C,D,a,b,c,d,e,f,g,h,0.51m,桥位中线,基础横中线,其中:A、B、C、D为基坑顶部四角的边桩; A、B、C、D为基坑底部四角的边桩; a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。,三、扩大基础的开挖,明挖扩大基础施工,(一)陆地基坑开挖,1.坑壁不加支撑的基坑,垂直开挖
3、,土质湿度正常,结构均匀 深度,松软土0.75m,中密1.25m,密实2.0m,无支撑基坑开挖,放坡开挖,基坑坑壁坡度表,明挖扩大基础施工,注:坡度坡的高度与坡的水平距离之比,基坑开挖 注意: 边坡稳定 不中断 机械开挖时,基底土层应保留至少30cm 尽量减少雨季施工 宜用原土回填,人工或机械施工,弃土、动载,开挖、砌筑、回填、夯实,防水 反坡、截水沟,明挖扩大基础施工,基坑施工的注意事项,明挖扩大基础施工,明挖扩大基础施工,2.坑壁有支撑的基坑,使用条件:坑深、土方量大 、场地窄 、土 松 、水大。 加固方式:挡板支撑、喷射混凝土 、混凝土围圈等 。,横挡板支撑,竖挡板支撑,明挖扩大基础施工
4、,框架式,明挖扩大基础施工,钻孔桩基坑围护,图钉坝基坑围护,明挖扩大基础施工,混凝土护壁的施工方法有如下两种:喷射混凝土护壁和现浇混凝土护壁。 (1)喷射混凝土护壁: 一般喷射厚度为58cm,一次喷护约12h。 喷护基坑深度一般不宜超过10m 基坑开挖若遇有较大渗水时,可采取的措施: a.每层开挖深度不大于0.5m,汇水坑应设在基坑中心; b.开挖含水土层时,宜扩挖0.4m,以石料码砌扩挖部位,并在表面喷射一层58cm厚的混凝土; c.对流砂、淤泥等夹层,除打入小木桩外,并在桩间绕缠竹筋或挂上竹篱等后再喷射混凝土。,明挖扩大基础施工,喷射混凝土,明挖扩大基础施工,(2)现浇混凝土护壁 构造与施
5、工要求:,现浇混凝土围圈,基坑垂直开挖,自上 而下,逐段立模灌筑 混凝土,壁厚815cm, 每层高1.01.5m,24h拆模。,明挖扩大基础施工,(二)水中基础的基坑开挖,围堰要求:,满足基础施工要求;防水性好; 满足强度和稳定要求;堰顶在 水位以上0.5m;对河床断面压缩小。,围堰形式:,土、石围堰、草(麻)袋围堰、钢板桩围堰、钢筋混凝土板桩围堰、套箱围堰和木(竹)笼围堰。,土围堰、土袋围堰 、竹笼片石围堰 、堆石土围堰,适用:水深 2.0m,V0.3m/s,河床渗水小。,构造:稳定性要求顶宽b1.5m,外坡12,内坡1 1。,施工:黏性土填筑,由上游至下游合龙。,(1)土围堰, 土石围堰,
6、明挖扩大基础施工,土石围堰,明挖扩大基础施工,适用:水深 3.0m,V1.5m/s,河床渗水小。,构造:顶宽12m,外坡10.21 0.5,内坡1 0.51 1,施工:黏性土填心,袋装松散土60%;错缝搭长1/31/2。,(2)土袋围堰,明挖扩大基础施工,钢板桩围堰,性能,适用,结构,强度大、防水性好 、能穿透砾石 、卵石层 、软岩 、风化岩,水深48m,软岩最好,堰深20m。,明挖扩大基础施工,整体无底钢围堰,明挖扩大基础施工,方形钢壳围堰,明挖扩大基础施工,钢壳围堰就位下沉,明挖扩大基础施工,主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加16根直径3m钻孔灌注桩基础,具有较高的防船舶撞击能力。,黄石长江
7、大桥,明挖扩大基础施工,四、基坑的排水,明挖扩大基础施工,四、基坑排水 排水方法:集水排水、井点法降水 集水排水法 抽水设备:渗水量约1.52.0倍 优点:设备简单,费用低; 缺点:黏聚力小的土中易涌沙,明挖扩大基础施工,明挖扩大基础施工,井点降水法,类型:,抽水:,轻型井点、喷射井点 、射流泵井点 、深井泵井点,真空泵、离心泵、多级离心泵或独立泵,水中挖基,抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机,明挖扩大基础施工,五、基底的检验和处理,1.基底检验,主要内容,基底平面位置、尺寸大小 、基底高程;,基底处理及排水情况,地质情况,基底处理,岩层基底,碎石类或 砂类土层,黏性土层,泉眼,未风化岩面清除干净
8、;风化岩面按基础尺寸凿除。,承重面修理平整;砌筑前铺一层水泥砂浆。,天然状态铲平;或向基底夯入10cm碎石。,堵排处理,不泡基础。,明挖扩大基础施工,软弱地基的处理,明挖扩大基础施工,碎石层,明挖扩大基础施工,六、基础施工,基础砌筑,干地基上砌筑,排水砌筑,水下混凝土封底,再排水砌筑。,封底混凝土的最小厚度:浮筒的自重不被浮起;简支板有足够强度,明挖扩大基础施工,基础施工,桩基础是桥梁基础类型之一。当地基浅层土质较差,持力土层埋藏较深,需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时可采用桩基础。,第三节 桩与管柱基础施工,桩的分类,桩与管柱基础施工,一、沉入桩基础,1.预制整理场地
9、、立模板、绑钢筋、浇筑混凝土并养护 2.吊运(达0.7R强度时) 3.桩架定位 4.沉桩起吊、就位、按一定顺序打桩 5.接桩法兰盘连接、钢板连接、硫磺砂浆(胶泥)连接 6.送桩桩顶位于地面以下时(判别桩是否已到位),沉入桩的施工工序及有关设计问题,桩与管柱基础施工,锤击沉桩的事故,1.贯入度发生急剧变化; 2.桩身突然急剧下沉并有倾斜、位移; 3.桩头破碎或桩身开裂; 4.桩周地面有严重隆起或下沉; 5.桩架发生偏斜或晃动; 6.锤击过程中桩有上浮; 7.桩未发生急剧下沉,但发生倾斜、移动; 8.桩不下沉、桩身颤动、桩锤回跳; 9.桩身转动。,桩与管柱基础施工,钻孔灌筑桩施工工序,1.场地布置
10、确定材料堆场、泥浆坑位置、泥浆槽布设; 2.准备工作桩位确定、埋设护筒、搭设施工平台; 3.钻孔下钻杆、钻头进行钻孔,同时泥浆护壁; 4.清孔、吊放钢筋笼; 5.下导管、水下混凝土浇筑(翻浆高度)。,二、钻孔灌注桩,桩与管柱基础施工,成孔方法 1.正循环回转法,桩与管柱基础施工,2.反循环回转法,桩与管柱基础施工,3.潜水电钻法,桩与管柱基础施工,4.冲抓锥法,桩与管柱基础施工,5.冲击锥法,桩与管柱基础施工,清孔的目的,抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀土层而降低桩的承载能力。同时清孔也为水下混凝土的灌筑创造了良好条件,使测孔深正确,灌筑顺利。,泥浆
11、护壁的作用 具有扶悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、并在孔壁形成泥皮、隔断孔内外水渗流、防止坍孔的作用,钻孔事故 1.坍孔 2.钻孔偏斜 3.掉钻落物 4.糊钻 5.扩孔、缩孔 6.卡钻 7.钻杆折断,桩身质量检测 1.超声波检测 2.大应变检测 3.小应变检测 4.水电效应 5.取混凝土芯,桩与管柱基础施工,钻孔灌筑桩成孔质量允许偏差,1.孔的中心位置群桩:不大于10cm;单排桩:不大于5cm; 2.孔径不小于设计桩径 3.倾斜度直桩:小于1/100;斜桩:小于设计斜度的土2.5%; 4.孔深摩擦桩:不小于设计规定;柱桩:比设计深度超深不小于5cm; 5.孔内沉淀土厚度摩擦桩:不大0
12、.40.6d;柱桩:不大于设计规定; 6.清孔后泥浆指标相对密度1.051.2,粘度1720,含砂率4%;,桩与管柱基础施工,三、管柱基础施工,管柱基础施工工序,桩与管柱基础施工,管柱下沉方法 1.振动沉桩机振动下沉 2.振动与管内除土下沉 3.振动配合吸泥机吸泥下沉 4.振动配合高压射水下沉 5振动配合射水、射风、吸泥下沉,桩与管柱基础施工,钻孔平台施工,水深、钢管桩施工难,桩与管柱基础施工,钻孔平台搭设完成,桩与管柱基础施工,绑扎承台钢筋,混凝土浇筑过程,承台施工,桩与管柱基础施工,承台混凝土浇筑,大体积混凝土避免水化热过高,导致混凝土因内外温差引起裂缝 改善骨料集配,降低水灰比,掺加混合料和外加剂,掺入片石以减少水泥用量 采用水化热低的水泥 减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度 混凝土用料应避免日光暴晒 在混凝土内埋设冷却管通水冷却,