张铭一级建造师《公路工程管理与实务》精讲通关1B410000(17)公路桥梁工程桥梁基础施工(上).doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 桥梁基础施工一、 桥梁基础的分类及适用条件二、 明挖扩大基础施工三、 钻孔灌注桩基础施工一、 桥梁基础的分类与适用条件( 一) 扩大基础又称为明挖扩大基础或浅基础。适用于地基承载力较好的各类土层, 根据土质情况分别采用铁镐、 十字镐、 爆破等设备和方法开挖。( 二) 桩基础能够按桩的使用功能、 承载性能、 桩身材料、 桩径大小、 施工方法分类。1、 按桩承载性能分类摩擦桩、 端承桩、 摩擦端承桩、 端承摩擦桩2、 按施工方法分类沉桩、 钻孔灌注桩、 挖孔桩( 1) 钻孔灌注桩: 适用于黏性土、 砂土、 砾卵石、 碎石、 岩石等各类土层( 2) 挖孔桩: 适用于无地下水或少量地下水, 且较密实的土层或风化岩层( 3) 沉桩1) 锤击沉桩法: 适用于松散、 中密砂土、 黏性土, 可根据土质情况选用适用的桩锤; 2) 振动沉桩法: 适用于砂土, 硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土; 3) 射水沉桩法: 适用在密实砂土, 碎石土的土层中, 用锤击法或振动法沉桩有困难时, 可用射水法配合进行; 4) 静力压桩法: 在标准贯入度 N20的软黏土中, 可用特制的液压机或机力千斤顶或卷扬机等设备沉入各种类型的桩; 5) 钻孔埋置桩: 适用于在黏性土、 砂土、 碎石土中埋置大量的大直径圆桩; ( 三) 管柱当桥址处的地质水文条件十分复杂, 如大型的深水或海中基础, 特别是深水岩面不平、 流速1 大或有潮汐影响等自然条件下, 不宜修建其它类型基础时, 可采用管柱基础。管柱基础主要适用于岩层、 紧密粘土等各类紧密土质的基底, 并能穿过溶洞、 孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上, 不适用于有严重地质缺陷的地区, 如断层挤压破碎带或严重的松散区域。管柱按材料分类有由钢筋混凝土管柱、 预应力混凝土管柱及钢管柱三种。( 四) 沉井当桥梁结构上部荷载较大, 而表层地基土的容许承载力不足, 但在一定深度下有好的持力层, 扩大基础开挖工作量大, 施工围堰支撑有困难, 或采用桩基础受水文地质条件限制时, 此时采用沉井基础与其它深基础相比, 经济上较为合理。( 五) 地下连续墙地下连续墙具有多功能性, 可适用于各种用途, 一般可作为基坑开挖时防渗、 挡土, 或挡水围堰, 或邻近建筑物基础的支护, 或直接作为承受上部荷载的基础结构。地下连续墙可用于除岩溶和地下承压水很高处的其它各类土层中施工。二、 明挖扩大基础施工( 一) 准备工作1、 根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线, 推算出基础边线的定位点, 再放线画出基坑的开挖范围。2、 基坑底部的尺寸较设计平面尺寸每边各增加 0.51.0m, 以便于支撑、 排水与立模板( 坑壁垂直的无水基坑坑底, 可不必加宽, 直接利用坑壁作基础模板亦可) 。2 ( 二) 坑顶施工措施1、 在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟, 并防止水沟渗水, 以避免地表水冲刷坑壁, 影响坑壁稳定性。2、 坑壁边缘应留有护道, 静荷载距坑边缘不小于 0.5m, 动荷载距坑边缘不小于 1.0m; 垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽; 水文地质条件欠佳时应有加固措施。3、 经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝。( 三) 坑壁施工措施1、 不加支撑的基坑坑壁形式的确定( 1) 垂直坑壁: 黏性土在半干硬或硬塑状态, 基坑顶无活荷载, 稍松土质, 基坑深度不超过 0.5m。中等密实(锹挖)土质基坑深度不超过 1.25m。密实(镐挖)土质基坑深度不超过 2.0m时。当基坑的上层土质适合敞口斜坡坑壁条件, 下层土质为密实黏性土或岩石时。( 2) 斜坡或阶梯形坑壁基坑深度在 5m以内。土的湿度正常时采用, 每梯高度为 0.51.0m为宜, 可作为人工运土出坑的台阶。基坑深度大于 5m时, 坑壁坡度适当放缓, 或加做平台。土的湿度影响坑壁3 的稳定性时, 应采用该湿度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。在坑壁坡度变换处, 应保留有至少 0.5m的平台。2、 坑壁支撑的条件和方法( 1) 坑壁支撑的条件: 当基坑壁坡不易稳定并有地下水, 或放坡开挖场地受到限制, 或基坑较深、 放坡开挖工程数量较大, 不符合技术经济要求时, 可根据具体情况, 采取加固坑壁措施。( 2) 坑壁支撑的方法: 挡板支撑、 钢木结合支撑、 混凝土护壁及锚杆支护等。混凝土护壁一般采用喷射混凝土。根据经验, 一般喷护厚度为 58cm, 一次喷护约需 12h。一次喷护如达不到设计厚度, 应等第一次喷层终凝后再补喷, 直至要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定, 一般不宜超过 10m。( 四) 坑内排水方法1、 集水坑排水法。除严重流沙外, 一般情况下均可适用。2、 井点排水法。当土质较差有严重流沙现象, 地下水位较高, 挖基较深, 坑壁不易稳定, 用普通排水方法难以解决时, 可采用井点排水法。4 3、 其它排水法。对于土质渗透性较大、 挖掘较深的基坑, 可采用板桩法或沉井法。另外, 视工程特点、 工期及现场条件等, 还可采用帏幕法: 即将基坑周围土层用硅化法、 水泥灌浆法及冻结法等处理成封闭的不透水的帏幕。( 五) 基底处理的主要方法有: 换填土法、 桩体挤密法、 砂井法、 袋装砂井法、 预压法加固地基、 强夯法、 电渗法、 振动水冲法、 深层搅拌桩法、 高压喷射注浆法、 化学固化剂法等。1、 换填土法: 将基础下软弱土层全部或部分挖除, 换填力学物理性质较好的土; 2、 挤密土法: 用重锤夯实或砂桩、 石灰桩、 砂井、 塑料排水板等方法, 使软弱土层挤压密实或排水固结; 3、 胶结土法: 用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法, 使土壤颗粒胶结硬化, 改进土的性质; 4、 土工聚合物法: 用土工膜、 土工织物、 土工格栅与土工合成物等加筋土体, 以限制土体的侧向变形, 增加土的周压力, 有效提高地基承载力。( 六) 其它施工措施1、 基坑施工不可延续时间过长, 自开挖至基础完成, 应抓紧时间连续施工。2、 如用机械开挖基坑, 挖至坑底时, 应保留不小于 30cm厚度的底层, 在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高。3、 基坑应尽量在少雨季节施工; 4、 基坑宜用原土及时回填, 对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑, 则应分层夯实。案例【背景】某高速公路特大桥主桥全长 820m( 250m980m) 为变截面预应力连续箱桥, 分上下游两幅, 每幅单箱单室顶板宽 13m, 底板宽 6.5m。箱梁采用长线法台座预制, 缆索吊装, 悬臂拼装。主索锚基坑地层及断面示意图如图 2所示, 基坑开挖完成后混凝土浇筑前突降大雨, 基坑出现大面积垮塌, 并导致 2人受伤, 主桥墩柱、 盖梁施工完成后, 安放支座、 现浇主梁 0号块混凝土, 然后吊拼 1号块箱梁, 同时进行墩顶箱梁的临时固结, 再依次拼接各梁段。5 【问题】1、 结合背景资料, 说明图 2中 B的大小的要求, 图 2中对微风化砂岩开挖坡度设为 1: 0是否正确? 说明理由。确定上层土层开挖坡度时应主要考虑哪些因素2、 结合图 2和背景资料, 为防止同类垮塌事故, 该基坑开挖时可采取哪些处理措施? 【问题】1、 结合背景资料, 说明图 2中 B的大小的要求, 图 2中对微风化砂岩开挖坡度设为 1: 0是否正确? 说明理由。确定上层土层开挖坡度时应主要考虑哪些因素【答案】B0.5m。正确, 理由: 黏土在半干硬或硬塑状态, 基坑顶缘无活荷载, 稍松土质基坑深度不超过 0.5m, 中等密实(锹挖)土质基坑深度不超过 1.25m, 密实(镐挖)土质基坑深度不超过 2.0m时, 均可采用垂直坑壁。确定上层土层开挖坡度主要考虑因素: 开挖深度, 地质条件, 现场的具体情况等因素。【问题】2、 结合图 2和背景资料, 为防止同类垮塌事故, 该基坑开挖时可采取哪些处理措施? 【答案】基坑开挖时可采取的处理措施: 基坑顶面设置截水沟, 坡面可采取混凝土护壁、 锚杆支护、 锚桩支护等措施加固, 排水沟和集水井降水, 必要时可采用井点降水法。6