第四章-橋梁基礎(chǔ)施工課件

第四章橋梁基礎(chǔ)施工

第一節(jié)概述

基礎(chǔ)是橋梁基礎(chǔ)是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全使用和工程造價(jià)有很大影響。橋跨（上部結(jié)構(gòu)）橋墩（下部結(jié)構(gòu)）地基地基基礎(chǔ)（下部結(jié)構(gòu)）

橋梁基礎(chǔ)：

淺基礎(chǔ)——淺平基——明挖（擴(kuò)大）基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)沉井（沉箱基礎(chǔ)）管柱基礎(chǔ)地下連續(xù)墻深基礎(chǔ)預(yù)制樁、就地灌注樁；沉入樁、鉆（挖）孔樁概述擴(kuò)大基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)機(jī)械開挖基坑澆筑法人工開挖基坑澆筑法土、石圍堰開挖基坑澆筑法板樁圍堰開挖基坑澆筑法錘擊法振動(dòng)法靜力壓樁法輔助沉樁法沉管灌注法沉入樁射水輔助沉樁預(yù)鉆孔輔助沉樁灌注樁人工挖孔機(jī)械成孔螺旋鉆機(jī)成孔法潛水鉆機(jī)成孔法沖擊鉆機(jī)成孔法正循環(huán)回轉(zhuǎn)法反循環(huán)回轉(zhuǎn)法沖抓鉆機(jī)成孔法旋轉(zhuǎn)錐鉆成孔法大直徑鉆孔埋置樁管柱基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)排水開挖下沉法不排水開挖下沉法空氣幕下沉法泥漿潤(rùn)滑套下沉法重力式深水基礎(chǔ)組合基礎(chǔ)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)施工方法一、擴(kuò)大基礎(chǔ)的施工工序1、測(cè)量定位2、基礎(chǔ)放樣3、開挖和排水4、基底檢查處理（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、基底處理和排水溝情況）5、立模綁鋼筋6、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)7、拆模8、回填土

第二節(jié)明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工二、基礎(chǔ)的定位放樣ABCDA’B’C’D’abcdefgh0.5—1m橋位中線基礎(chǔ)橫中線其中：A、B、C、D為基坑頂部四角的邊樁；

A’、B’、C’、D’為基坑底部四角的邊樁；

a、b、c、d、e、f、g、h為基底邊角。三、擴(kuò)大基礎(chǔ)的開挖陸上地基開挖水中基礎(chǔ)開挖直擋板式、橫擋板式框式錨樁式斜撐式錨桿式混凝土支護(hù)坑壁鋼板樁、鋼筋混凝土樁護(hù)筒土石圍堰木籠圍堰或竹籠圍堰鋼板樁圍堰套箱圍堰無(wú)支撐有支撐明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工（一）陸地基坑開挖1.坑壁不加支撐的基坑垂直開挖

土質(zhì)濕度正常，結(jié)構(gòu)均勻深度松軟土0.75m，中密1.25m,密實(shí)2.0m無(wú)支撐基坑開挖放坡開挖坑壁土

坑壁坡度

基坑頂緣無(wú)載重

基坑頂緣有靜載

基坑頂緣有動(dòng)載

砂土類1∶11∶1.251∶1.5

碎石類土1∶0.751∶11∶1.25

黏性土、粉土1∶0.331∶0.51∶0.75

極軟巖、軟巖1∶0.251∶0.331∶0.67

較軟巖1∶01∶0.11∶0.25

極硬巖、硬巖1∶01∶01∶0基坑坑壁坡度表明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工注：坡度＝坡的高度與坡的水平距離之比

基坑開挖

注意：

②邊坡穩(wěn)定

③不中斷

④機(jī)械開挖時(shí)，基底土層應(yīng)保留至少30cm

⑤盡量減少雨季施工

⑥宜用原土回填人工或機(jī)械施工棄土、動(dòng)載開挖、砌筑、回填、夯實(shí)①防水

反坡、截水溝明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工基坑施工的注意事項(xiàng)觀察坑壁邊緣有無(wú)裂縫設(shè)護(hù)道坑底30cm人工開挖觀察坑壁邊緣有無(wú)松散塌落設(shè)截水溝靜載距坑邊緣0.5m動(dòng)載距坑邊緣1.0m明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工2.坑壁有支撐的基坑使用條件：坑深、土方量大、場(chǎng)地窄、土松、水大。加固方式：擋板支撐、噴射混凝土、混凝土圍圈等。橫擋板支撐豎擋板支撐明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

框架式明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工鉆孔樁基坑圍護(hù)圖釘壩基坑圍護(hù)明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

混凝土護(hù)壁的施工方法有如下兩種：噴射混凝土護(hù)壁和現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁。（1）噴射混凝土護(hù)壁：

①一般噴射厚度為5~8cm，一次噴護(hù)約1~2h。

②噴護(hù)基坑深度一般不宜超過10m

③基坑開挖若遇有較大滲水時(shí)，可采取的措施：a.每層開挖深度不大于0.5m，匯水坑應(yīng)設(shè)在基坑中心；b.開挖含水土層時(shí)，宜擴(kuò)挖0.4m，以石料碼砌擴(kuò)挖部位，并在表面噴射一層5~8cm厚的混凝土；c.對(duì)流砂、淤泥等夾層，除打入小木樁外，并在樁間繞纏竹筋或掛上竹籬等后再噴射混凝土。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

噴射混凝土明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工（2）現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁

構(gòu)造與施工要求：現(xiàn)澆混凝土圍圈基坑垂直開挖，自上而下，逐段立模灌筑混凝土，壁厚8～15cm，每層高1.0～1.5m，24h拆模。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工（二）水中基礎(chǔ)的基坑開挖圍堰要求：滿足基礎(chǔ)施工要求；防水性好；滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求；堰頂在水位以上0.5m；對(duì)河床斷面壓縮小。圍堰形式：土、石圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、套箱圍堰和木（竹）籠圍堰。土圍堰、土袋圍堰、竹籠片石圍堰、堆石土圍堰

適用：水深≤2.0m,V＜0.3m/s,河床滲水小。構(gòu)造：穩(wěn)定性要求頂寬b≥1.5m,外坡1∶2,內(nèi)坡1∶1。施工:黏性土填筑,由上游至下游合龍。(1)土圍堰⑴土石圍堰明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

土石圍堰明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工適用：水深≤3.0m,V＜1.5m/s,河床滲水小。構(gòu)造：頂寬1~2m,外坡1∶0.2~1∶0.5,內(nèi)坡1∶0.5~1∶

1施工:黏性土填心,袋裝松散土60%;錯(cuò)縫搭長(zhǎng)1/3~1/2。(2)土袋圍堰明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工⑶鋼板樁圍堰

性能

適用

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、防水性好、能穿透礫石、卵石層、軟巖、風(fēng)化巖

水深4~8m，軟巖最好，堰深20m。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工⑷鋼套箱圍堰基本構(gòu)造

就位下沉清基封底整體無(wú)底鋼圍堰明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工方形鋼殼圍堰明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工鋼殼圍堰就位下沉明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍堰加16根直徑3m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，具有較高的防船舶撞擊能力。黃石長(zhǎng)江大橋明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工四、基坑的排水滲水量的確定排水方法基坑在干枯河床時(shí)基坑臨近有水的河沿時(shí)含水層為均質(zhì)土，且基坑具有不透水的板樁圍堰缺少水文地質(zhì)資料時(shí)集水坑排水法滲透系數(shù)滲水量的計(jì)算查表法抽水實(shí)驗(yàn)資料計(jì)算法按顆粒成分計(jì)算法井點(diǎn)排水法輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)射流泵井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)、深井泵明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工四、基坑排水

排水方法：集水排水、井點(diǎn)法降水

集水排水法抽水設(shè)備：滲水量約1.5～2.0倍優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低；缺點(diǎn)：黏聚力小的土中易涌沙明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工井點(diǎn)降水法類型:抽水:輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、射流泵井點(diǎn)、深井泵井點(diǎn)真空泵、離心泵、多級(jí)離心泵或獨(dú)立泵

水中挖基抓土斗、空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工五、基底的檢驗(yàn)和處理1.基底檢驗(yàn)主要內(nèi)容基底平面位置、尺寸大小、基底高程；基底處理及排水情況

地質(zhì)情況基底處理巖層基底

碎石類或砂類土層

黏性土層

泉眼未風(fēng)化巖面清除干凈；風(fēng)化巖面按基礎(chǔ)尺寸鑿除。承重面修理平整；砌筑前鋪一層水泥砂漿。天然狀態(tài)鏟平；或向基底夯入10cm碎石。堵排處理，不泡基礎(chǔ)。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工軟弱地基的處理明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工碎石層明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工六、基礎(chǔ)施工基礎(chǔ)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；簡(jiǎn)支板有足夠強(qiáng)度明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工基礎(chǔ)施工樁基礎(chǔ)是橋梁基礎(chǔ)類型之一。當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí)可采用樁基礎(chǔ)。

第三節(jié)樁與管柱基礎(chǔ)施工樁的分類1.按材料分2.按制作方法分3.按施工方法分木樁鋼筋混凝土樁預(yù)應(yīng)力混凝土樁鋼樁預(yù)制樁現(xiàn)場(chǎng)灌筑樁沉入樁就地灌筑樁錘擊沉樁射水沉樁振動(dòng)沉樁靜力沉樁鉆空埋置樁沉管灌筑樁鉆孔灌筑樁挖孔灌筑樁樁與管柱基礎(chǔ)施工一、沉入樁基礎(chǔ)

1.預(yù)制——整理場(chǎng)地、立模板、綁鋼筋、澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)2.吊運(yùn)——（達(dá)0.7R強(qiáng)度時(shí)）3.樁架定位4.沉樁——起吊、就位、按一定順序打樁5.接樁——法蘭盤連接、鋼板連接、硫磺砂漿（膠泥）連接6.送樁——樁頂位于地面以下時(shí)（判別樁是否已到位）沉入樁的施工工序及有關(guān)設(shè)計(jì)問題樁與管柱基礎(chǔ)施工錘擊沉樁的事故1.貫入度發(fā)生急劇變化；2.樁身突然急劇下沉并有傾斜、位移；3.樁頭破碎或樁身開裂；4.樁周地面有嚴(yán)重隆起或下沉；5.樁架發(fā)生偏斜或晃動(dòng)；6.錘擊過程中樁有上??；7.樁未發(fā)生急劇下沉，但發(fā)生傾斜、移動(dòng)；8.樁不下沉、樁身顫動(dòng)、樁錘回跳；9.樁身轉(zhuǎn)動(dòng)。樁與管柱基礎(chǔ)施工鉆孔灌筑樁施工工序1.場(chǎng)地布置——確定材料堆場(chǎng)、泥漿坑位置、泥漿槽布設(shè)；2.準(zhǔn)備工作——樁位確定、埋設(shè)護(hù)筒、搭設(shè)施工平臺(tái)；3.鉆孔——下鉆桿、鉆頭進(jìn)行鉆孔，同時(shí)泥漿護(hù)壁；4.清孔、吊放鋼筋籠；5.下導(dǎo)管、水下混凝土澆筑（翻漿高度）。二、鉆孔灌注樁樁與管柱基礎(chǔ)施工成孔方法1.正循環(huán)回轉(zhuǎn)法樁與管柱基礎(chǔ)施工2.反循環(huán)回轉(zhuǎn)法樁與管柱基礎(chǔ)施工3.潛水電鉆法樁與管柱基礎(chǔ)施工4.沖抓錐法樁與管柱基礎(chǔ)施工5.沖擊錐法樁與管柱基礎(chǔ)施工清孔的目的抽、換孔內(nèi)泥漿，清除鉆渣和沉淀層，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀土層而降低樁的承載能力。同時(shí)清孔也為水下混凝土的灌筑創(chuàng)造了良好條件，使測(cè)孔深正確，灌筑順利。

泥漿護(hù)壁的作用具有扶懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具、增大靜水壓力、并在孔壁形成泥皮、隔斷孔內(nèi)外水滲流、防止坍孔的作用鉆孔事故1.坍孔2.鉆孔偏斜3.掉鉆落物4.糊鉆5.擴(kuò)孔、縮孔6.卡鉆7.鉆桿折斷樁身質(zhì)量檢測(cè)

1.超聲波檢測(cè)

2.大應(yīng)變檢測(cè)

3.小應(yīng)變檢測(cè)

4.水電效應(yīng)

5.取混凝土芯樁與管柱基礎(chǔ)施工鉆孔灌筑樁成孔質(zhì)量允許偏差1.孔的中心位置—群樁：不大于10cm；單排樁：不大于5cm；2.孔徑—不小于設(shè)計(jì)樁徑3.傾斜度—直樁：小于1/100；斜樁：小于設(shè)計(jì)斜度的土2.5%；4.孔深—摩擦樁：不小于設(shè)計(jì)規(guī)定；柱樁：比設(shè)計(jì)深度超深不小于5cm；5.孔內(nèi)沉淀土厚度—摩擦樁：不大0.4~0.6d；柱樁：不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；6.清孔后泥漿指標(biāo)—相對(duì)密度1.05~1.2，粘度17~20，含砂率<4%；樁與管柱基礎(chǔ)施工三、管柱基礎(chǔ)施工管柱基礎(chǔ)施工工序樁與管柱基礎(chǔ)施工

管柱下沉方法1.振動(dòng)沉樁機(jī)振動(dòng)下沉2.振