桥梁工程施工课题8-扩大基础施工(课件).pptx

一、桥梁基础类型一、桥梁基础类型桥梁下部结构与地基接触的部分称为基础桥梁下部结构与地基接触的部分称为基础。作用：作用：有支承桥跨结构，保持体系稳定，把上部结有支承桥跨结构，保持体系稳定，把上部结构、墩台自重及车辆荷载传递给地基的作用。构、墩台自重及车辆荷载传递给地基的作用。一、桥梁基础类型一、桥梁基础类型基础的重要性：基础的重要性：桥梁的第一个承重构件，基础的桥梁的第一个承重构件，基础的质量好坏直接关系到接下来的桥梁构件能否稳固质量好坏直接关系到接下来的桥梁构件能否稳固地架立在地上。地架立在地上。基础是隐蔽工程：基础是隐蔽工程：桥梁施工完后很难在对其质量桥梁施工完后很难在对其质量进行检验，因此应在施工及验收时严格把关。进行检验，因此应在施工及验收时严格把关。基础的分类？基础的分类？扩大基础（浅基础）桩基础（深）沉井基础（深）一、桥梁基础类型一、桥梁基础类型扩大基础（浅基础扩大基础（浅基础5m）沉井基础（深基础沉井基础（深基础5m）明挖扩大基础：明挖扩大基础：将基础底板设在直接承载地基上将基础底板设在直接承载地基上,来自来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。二、扩大基础施工控制二、扩大基础施工控制 扩大基础根据施工条件的不同可以分为扩大基础根据施工条件的不同可以分为旱地旱地浅基浅基础施工和础施工和水中水中浅基础施工浅基础施工施施 工工 准准 备备测测 量量 放放 样样基基 坑坑 开开 挖挖检检 验验基基 底底 处处 理理基基 础础 砼砼养养 护护隐隐 蔽蔽 检检 验验回回 填填基坑抽水（如果有）基坑抽水（如果有）模模 板板二、扩大基础施工控制二、扩大基础施工控制明挖扩大基础施工工艺流程明挖扩大基础施工工艺流程明挖扩大基础施工工艺流程明挖扩大基础施工工艺流程（一）基础的定位放样0.51m桥位中线桥位中线ABCDABCDabcdefgh基础横中线基础横中线其中其中:A A、B B、C C、D D为基坑顶部四角的边桩；为基坑顶部四角的边桩；A A、B B、C C、D D为基坑底部四角的边桩；为基坑底部四角的边桩；a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。为基底边角。水平定位水平定位垂直定位垂直定位二、扩大基础施工控制二、扩大基础施工控制（二）扩大基础的基坑开挖放坡开挖放坡开挖钢板桩围堰钢板桩围堰木笼围堰木笼围堰坑壁有支撑开挖坑壁有支撑开挖土石围堰土石围堰开挖方法(1)(1)基础开挖之前通知监理工程师，测量基础平面位置和现有地面标高，以上程序未完成之前不得开挖。（监理复核）监理复核）(2)(2)根据护桩用白线标出基坑开挖线，挖掘机开挖至基坑底设计高程以上20cm，人工挖至基础设计标高(避免避免超挖）。超挖）。（二）扩大基础的基坑开挖(3)基坑开挖时要随时用水准仪检测开挖深度，防止超挖；基底高程控制：基底高程控制：土质按5cm控制；石质按+5cm-20cm控制。(4)为施工安全和为下部施工提供作业空间，基础开挖时，从设计轮廓线向四周扩大50cm，并适当的放坡：（放坡开挖放坡开挖确保坑壁稳定）确保坑壁稳定）基坑坡度参考下表基坑坡度参考下表（二）扩大基础的基坑开挖坑壁土坑坑 壁壁 坡坡 度度基坑顶缘无载重基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载砂土类1111.2511.5碎石类土10.751111.25黏性土、粉土10.3310.510.75极软岩、软岩10.2510.3310.67 较软岩1010.110.25 极硬岩、硬岩1010 10 放坡开挖放坡开挖基坑坡度参考基坑坡度参考基坑坑壁坡度应按地质条件，基坑深度，施工方法等情况确定。基坑坑壁坡度应按地质条件，基坑深度，施工方法等情况确定。注：坡度坡的高度与坡的水平距离之比注：坡度坡的高度与坡的水平距离之比1.1.坑壁不加固的基坑坑壁不加固的基坑 (5)(5)基坑开挖应防止对基础持力层的扰动基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好基坑挖好后不能立即进入下道工序时，应后不能立即进入下道工序时，应预留预留15(人工人工)30cm(机机械械)一层土不挖一层土不挖，待下道工序开始前再挖至设计标高，以，待下道工序开始前再挖至设计标高，以防止防止持力层持力层土壤被土壤被阳光曝晒阳光曝晒或或雨水浸泡雨水浸泡。超挖后回填的超挖后回填的松软土层松软土层持力层被持力层被雨水浸泡雨水浸泡后留下的后留下的水渍水渍 这两种情况这两种情况都基坑土方都基坑土方 施工要避施工要避 免出现的免出现的!设护道1m宽观察坑壁边缘有无裂缝坑底20cm人工开挖观察坑壁边缘有无松散塌落设截水沟静载距坑边缘0.5m动载距坑边缘1.0m增宽工作面50100cm弃土不宜太近基坑开挖施工的注意事项基坑开挖施工的注意事项边坡坡度符合规范要求防水防水 截水沟截水沟边坡稳定边坡稳定弃土、动静载弃土、动静载2.基坑支护基坑支护有支撑基坑开挖有支撑基坑开挖（二）扩大基础的基坑开挖什么情况下设置基坑支护？什么情况下设置基坑支护？1.基坑坑壁土质不易稳定，并有地下水的影响。基坑坑壁土质不易稳定，并有地下水的影响。2.放坡开挖工程量过大，不符合多快好省的要求。放坡开挖工程量过大，不符合多快好省的要求。3.受施工场地或附近建筑物的限制，不能采用放坡开挖。受施工场地或附近建筑物的限制，不能采用放坡开挖。(1)(1)一般基坑（较浅）的支护方法一般基坑（较浅）的支护方法 一般基坑的支护方法有：挡板支撑、斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法等，施工时按适用条件进行选择。简易支护简易支护仅适用于仅适用于仅适用于仅适用于部分地段部分地段部分地段部分地段放坡不够放坡不够放坡不够放坡不够的宽度较的宽度较的宽度较的宽度较大的基坑大的基坑大的基坑大的基坑使用使用使用使用仅适用仅适用仅适用仅适用于于于于部分地部分地部分地部分地段段段段下部放下部放下部放下部放坡坡坡坡不够的不够的不够的不够的宽宽宽宽度较大度较大度较大度较大的的的的基坑使基坑使基坑使基坑使用用用用2.基坑支护基坑支护有支撑基坑开挖有支撑基坑开挖 先沿基坑边缘打设柱桩，在先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。顶，挡土板内侧填土夯实。斜柱支撑斜柱支撑 锚拉锚拉支撑支撑 先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。紧，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大的适用于深度不大的大型基坑或机械挖大型基坑或机械挖土时使用土时使用适用于深度不大的大型适用于深度不大的大型基坑或用机械挖土不能基坑或用机械挖土不能安设横（斜）撑时使用安设横（斜）撑时使用(1)(1)一般基坑（较浅）的支护方法一般基坑（较浅）的支护方法(1)(1)一般基坑（较浅）的支护方法一般基坑（较浅）的支护方法 挡板支撑挡板支撑 适用于开挖面积适用于开挖面积不大，地下水位较低，不大，地下水位较低，挖基深度较浅的基坑。挖基深度较浅的基坑。支支挡挡方方法法土质密实时：土质密实时：土质较差时：土质较差时：（1 1）深基坑的支护）深基坑的支护2.基坑支护基坑支护有支撑基坑开挖有支撑基坑开挖深深基基坑坑支支护护方方法法土层锚杆支护土层锚杆支护土钉墙支护土钉墙支护钢板桩支护钢板桩支护混凝土护壁支护混凝土护壁支护1）土层锚杆支护 在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋放入钢筋，灌入灌入水泥砂浆水泥砂浆或或化学浆液化学浆液，使之与土层结合成，使之与土层结合成抗拉锚杆抗拉锚杆，将，将立壁土体侧压力传至稳定土层立壁土体侧压力传至稳定土层。适于较硬土适于较硬土适于较硬土适于较硬土层或破碎岩层或破碎岩层或破碎岩层或破碎岩石中开挖较石中开挖较石中开挖较石中开挖较大较深基坑，大较深基坑，大较深基坑，大较深基坑，邻近有建筑邻近有建筑邻近有建筑邻近有建筑物须保证边物须保证边物须保证边物须保证边坡稳定时采坡稳定时采坡稳定时采坡稳定时采用用用用.基坑锚杆支护施工中基坑锚杆支护施工中（1 1）深基坑的支护）深基坑的支护2.基坑支护基坑支护有支撑基坑开挖有支撑基坑开挖 天然土体通过天然土体通过钻孔、插筋、钻孔、插筋、注浆注浆来设置来设置土钉土钉(亦称砂浆锚杆亦称砂浆锚杆)并与并与喷射砼面板喷射砼面板相结合，形成相结合，形成类似重力挡墙的类似重力挡墙的土钉墙土钉墙，以抵，以抵抗墙后的土压力，保持开挖面抗墙后的土压力，保持开挖面的稳定。也称为的稳定。也称为喷锚网加固边喷锚网加固边坡坡或或喷锚网挡墙喷锚网挡墙。2）土钉墙支护 钻钻 孔孔 插筋、注浆插筋、注浆 铺设钢筋网铺设钢筋网 喷射砼护面喷射砼护面土钉墙支护土钉墙支护3）钢板桩支撑 适用条件：适用条件：当基坑较大较深、地下当基坑较大较深、地下水位较高且未施工降水时，采用板水位较高且未施工降水时，采用板桩作为支护结构，既可挡土、防水，桩作为支护结构，既可挡土、防水，还可防止流砂的发生。还可防止流砂的发生。板桩支撑可分为板桩支撑可分为无锚板桩无锚板桩(悬臂悬臂式板桩式板桩)和和有锚板桩有锚板桩两大类。两大类。钢板桩水平支撑钢板桩水平支撑U型钢板桩型钢板桩 插打插打 入土入土 U型板桩相互型板桩相互连接连接4）混凝土护壁支护喷射混凝土护壁喷射混凝土护壁现浇混凝土护壁现浇混凝土护壁适用条件：适用条件：较大较深基坑，考虑到受力条件，应尽量较大较深基坑，考虑到受力条件，应尽量采用圆形基坑，在基坑口先设置圆形护筒，护筒以下采用圆形基坑，在基坑口先设置圆形护筒，护筒以下坑壁采用混凝土护壁，随挖随喷（浇）坑壁采用混凝土护壁，随挖随喷（浇），直至坑底。，直至坑底。喷射混凝土护壁喷射混凝土护壁 采用掺有速凝剂的混凝土浆，用喷射器向坑壁采用掺有速凝剂的混凝土浆，用喷射器向坑壁喷射，使喷射的混凝土能在早期与坑壁形成具有喷射，使喷射的混凝土能在早期与坑壁形成具有一定强度的支护层。一定强度的支护层。开挖基坑与喷射混凝土护壁分层进行，每层高开挖基坑与喷射混凝土护壁分层进行，每层高0.5-1.5m。现浇混凝土护壁现浇混凝土护壁施工顺序：施工顺序：下下挖挖立模立模浇筑浇筑宜分层开挖，开挖深度每层不超过宜分层开挖，开挖深度每层不超过2m2m。深度：深度：厚度：厚度：浇筑厚度在浇筑厚度在10cm10cm左右。左右。（三）基坑排水二、扩大基础施工控制二、扩大基础施工控制什么情况下需要进行基坑排水？在地下水位以下挖土，应在基坑内设置在地下水位以下挖土，应在基坑内设置排水沟、集排水沟、集水井水井或其它或其它施工降水措施施工降水措施，降水工作应，降水工作应持续到基础施持续到基础施工完成。工完成。基坑排水的作用？便于基础施工，保证施工质量，防止下层基底受便于基础施工，保证施工质量，防止下层基底受水浸泡，导致基底承载力下降。水浸泡，导致基底承载力下降。排水方法：表面排水法（集水排水）、井点法降水排水方法：表面排水法（集水排水）、井点法降水（三）基坑排水二、扩大基础施工控制二、扩大基础施工控制表面排水法（集水井排水法）在基坑的一侧或四周设置在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角或每隔排水明沟，在四角或每隔202030m30m设一集水井，排水沟始终比设一集水井，排水沟始终比开挖面低开挖面低0.40.40.5m0.5m，集水井比，集水井比排水沟低排水沟低0.50.51m1m，在集水井内，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。设水泵将水抽排出基坑。适用于大部分适用于大部分基坑排水，但基坑排水，但严禁严禁用于有严用于有严重流沙的基坑。重流沙的基坑。1、在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量的地下涌水；排干大量的地下涌水；2 2、当遇粉细砂层时，还会出现严重的、当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量不仅基坑无法挖深，还可能造成大量水土流失、边坡失稳、地水土流失、边坡失稳、地面塌陷面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全严重者危及邻近建筑物的安全。遇有这些情况时应采用遇有这些情况时应采用井点降水的人工降水方法施工井点降水的人工降水方法施工。轻型井点排水法井点排水法的适用场合？轻型井点排水法-作用井点排水法的作用？1 1、防止地下水涌入坑内；、防止地下水涌入坑内；2 2 2 2、防止边坡由于地下水的渗流而引起、防止边坡由于地下水的渗流而引起、防止边坡由于地下水的渗流而引起、防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方；的塌方；的塌方；的塌方；轻型井点排水法-作用3 3、使坑底的土层消除了地下水位、使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力，因此防止了坑底的差引起的压力，因此防止了坑底的管涌。管涌。4 4、降水后，使板桩减少了横、降水后，使板桩减少了横向荷载。向荷载。轻型井点排水法-作用5、消除了地下水的渗流，也就、消除了地下水的渗流，也就防止了流砂现象。防止了流砂现象。6 6、降低地下水位后，还能使土、降低地下水位后，还能使土壤固结，增加地基土的承载能壤固结，增加地基土的承载能力。力。基坑局部二次降水基坑局部二次降水全全基基坑坑轻轻型型井井点点降降水水 轻型井点是沿基坑四周将轻型井点是沿基坑四周将井点管埋入蓄水层内井点管埋入蓄水层内，利用抽水，利用抽水设备将地下水从设备将地下水从井点管内不断抽出井点管内不断抽出，将，将地下水位降至基坑底地下水位降至基坑底以下以下。共共60页页 第第44页页轻型井点排水法基坑底有淤泥杂物(四)基底验收与处理1 1、检查基底平面位置，尺寸大小、基底标高。、检查基底平面位置，尺寸大小、基底标高。基底标高：基底标高：土质：土质：5cm 石质：石质：+5-20cm基坑边塌落4 4、检查施工日志与相关资料。、检查施工日志与相关资料。3 3、检查基底处理和排水是否与规范相符。、检查基底处理和排水是否与规范相符。2 2、检查基底地质情况、承载力是否符合设计要求。、检查基底地质情况、承载力是否符合设计要求。基底处理基底处理岩层基底岩层基底 碎石类或碎石类或 砂类土层砂类土层 黏性土层黏性土层 泉眼泉眼未风化岩面清除未风化岩面清除干净；风化岩面干净；风化岩面按基础尺寸凿除。按基础尺寸凿除。承重面修理平整；承重面修理平整；砌筑前铺一层水砌筑前铺一层水泥砂浆。泥砂浆。天然状态铲平；天然状态铲平；或向基底夯入或向基底夯入10cm10cm碎石。碎石。堵排处理，堵排处理，不泡基础。不泡基础。（四）基底验收与处理（五）绑扎钢筋（五）绑扎钢筋1 1、复检厂家生产的合格证、复检厂家生产的合格证书、批号和出厂检验的有关书、批号和出厂检验的有关力学性能试验资料，同时有力学性能试验资料，同时有进场后做弯拉和焊接试验，进场后做弯拉和焊接试验，合格后使用。合格后使用。2 2、钢筋下垫上盖、钢筋下垫上盖-防锈蚀。防锈蚀。3 3、钢筋的焊接与绑扎。钢、钢筋的焊接与绑扎。钢筋焊接采用搭接焊，同一接筋焊接采用搭接焊，同一接截面内（截面内（35d 35d 长度范围内，长度范围内，但不小于但不小于50cm50cm）的受拉钢筋）的受拉钢筋接头，其截面不超过配筋总接头，其截面不超过配筋总面积的面积的5050。焊接接头与钢。焊接接头与钢筋的弯起点之间的距离不小筋的弯起点之间的距离不小于于10d10d。（六）模板支护（六）模板支护结构的各部尺结构的各部尺寸和形状的正寸和形状的正确确 模板支护牢固；模板支护牢固；接缝严密不漏浆接缝严密不漏浆模板涂刷脱模剂模板涂刷脱模剂，确保均匀不漏刷，确保均匀不漏刷 模板、钢筋安装完毕后，进行自检，填写自检表，经模板、钢筋安装完毕后，进行自检，填写自检表，经监理工程师审批合格后，进行下一步的砼的浇筑施工。监理工程师审批合格后，进行下一步的砼的浇筑施工。（六）混凝土浇筑（六）混凝土浇筑做好标准养护试件，做好标准养护试件，以检测其抗压强度以检测其抗压强度 进行塌落度试验，防止砼分层离析。施工完毕，检测其砼抗压强施工完毕，检测其砼抗压强度、平面尺寸、轴线偏位等，度、平面尺寸、轴线偏位等，并填写自检表报监理工程师，并填写自检表报监理工程师，合格后进行下一步施工。合格后进行下一步施工。明挖扩大基础施工明挖扩大基础施工四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖如何变水中流水施工为旱地施工或净如何变水中流水施工为旱地施工或净水施工？水施工？在基坑外围设一道封闭的临时性挡水结构物在基坑外围设一道封闭的临时性挡水结构物围堰；围堰；围堰修好后可进行：围堰修好后可进行：（1 1）排水开挖基坑；）排水开挖基坑；（2 2）在静水条件下开挖基坑，进行下一道工序。）在静水条件下开挖基坑，进行下一道工序。四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖围堰要求围堰要求：对河床断面压缩小。对河床断面压缩小。满足基础施工要求；满足基础施工要求；防水性好；防水性好；围堰要求围堰要求：满足强度和稳定要求；满足强度和稳定要求；堰顶在水位以上堰顶在水位以上0.5m0.5m；围堰形式：围堰形式：四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖土、石围堰土、石围堰土袋围堰土袋围堰草（麻）袋围堰草（麻）袋围堰钢板桩围堰钢板桩围堰钢筋混凝土板桩围堰钢筋混凝土板桩围堰套箱围堰套箱围堰双壁钢围堰双壁钢围堰木（竹）笼围堰木（竹）笼围堰四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖(1)(1)土石围堰土石围堰适用：水深适用：水深 1.5m,V0.5m/s,河床渗水小。河床渗水小。构造：堰顶宽度根据施工构造：堰顶宽度根据施工需要确定，边坡坡度应按需要确定，边坡坡度应按围堰位置的不同、高度及围堰位置的不同、高度及基坑开挖深度等确定。基坑开挖深度等确定。施工施工:黏性土、块石填筑黏性土、块石填筑,由由上游至下游合龙。上游至下游合龙。适用：适用：水深水深 3.0m,3.0m,V V1.5m/s,1.5m/s,河床渗水小。河床渗水小。构造：顶宽构造：顶宽1 12m,2m,外坡外坡10.510.51 1,1 1,内坡内坡10.210.21 0.51 0.5施工：黏性土填心施工：黏性土填心,袋装松袋装松散土散土60%60%；错缝搭；错缝搭1/31/31/21/2。四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖(2)(2)土袋围堰土袋围堰草（麻）袋围堰草（麻）袋围堰重力式围堰（3）钢板桩围堰：四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖适用场合：适用场合：优点：优点：钢板桩围堰适用于钢板桩围堰适用于各类土各类土(包括强风化包括强风化岩岩)的深水基坑。的深水基坑。强度大、防水性好强度大、防水性好 、能穿透砾石、能穿透砾石 、卵石层、卵石层 、软、软岩岩 、风化岩、风化岩（4 4）钢筋混凝土板桩围堰钢筋混凝土板桩围堰 四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖适用场合：适用场合：用于粘性土、砂类土用于粘性土、砂类土及碎石土类河床。及碎石土类河床。（4 4）钢筋混凝土板桩围堰钢筋混凝土板桩围堰 四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖（5 5）钢套箱围堰和钢套箱围堰和 双壁钢围堰双壁钢围堰四四.水中基础的基坑开挖水中基础的基坑开挖适用场合：适用场合：均适于深水基础施工均适于深水基础施工 ，有底和无底钢套箱。是有底和无底钢套箱。是大型桥梁深水施工的常大型桥梁深水施工的常用施工方法。用施工方法。上海“莲花河畔景苑”在建楼房整体倒塌 6 6月月2727日日6 6时左右，上海闵时左右，上海闵行区行区“莲花河畔小区莲花河畔小区”一栋在一栋在建建1313层住宅楼整体倒塌。这是层住宅楼整体倒塌。这是建国以来建筑业最令人恐怖的建国以来建筑业最令人恐怖的倒楼事件。倒楼事件。两侧压力差产两侧压力差产生的水平力超生的水平力超过了桩基的抗过了桩基的抗侧能力侧能力 骇人听闻的骇人听闻的上海倒楼事上海倒楼事件令土木人件令土木人蒙羞，开发蒙羞，开发商、承包商、商、承包商、监理工程师监理工程师和负有监管和负有监管职责的政府职责的政府官员将被钉官员将被钉在土木建设在土木建设史的耻辱柱史的耻辱柱上！上！60页页 第第36页页