基礎施工方案

6/6基礎施工方案基礎施工方案

橋梁基礎施工第一節(jié)概述

橋梁上部承受的各種荷載，通過橋臺或橋墩傳至基礎，再由基礎傳給地基?；A是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因此，基礎工程在橋梁結(jié)構(gòu)物的設計與施工中，占有極為重要的地位，它對結(jié)構(gòu)物的安全使用和工程造價有很大的影響。有關(guān)資料統(tǒng)計表明，建筑物失事70％～80％是由基礎失敗而引起。

橋址處構(gòu)成地基的巖體與土層性質(zhì)的復雜多變性，其規(guī)律是難以掌握的，故從施工角度來說，基礎類型與施工方法的正確選擇，不僅關(guān)系到造價的高低、工期的長短，而且還關(guān)系施工的難易程度甚至結(jié)構(gòu)物的成敗。

合理的施工（方案）選定，必須根據(jù)橋址處的地質(zhì)條件、水文條件、橋梁結(jié)構(gòu)體系、環(huán)境條件以及施工條件等諸因素，經(jīng)過綜合考慮和反復論證比選之后才能加以確定。

各種施工方法的適用性，為根據(jù)不同的自然條件，合理地選用不同基礎類型與施工方案。

第二節(jié)明挖擴大基礎施工

擴大基礎或明挖基礎屬直接基礎，是將基礎底板設在直接承載地基上，來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。

擴大基礎的施工方法通常是采用明挖的方式進行的；

在開挖基坑前，應做好復核基坑中心線、方向和高程，并應按地質(zhì)水文資料，結(jié)合現(xiàn)場情況，決定開挖坡度、支護方案以及地面的防水、排水措施。

如果地基土質(zhì)較為堅實，開挖后能保持坑壁穩(wěn)定，可不設置支撐，采取放坡開挖。

實際工程由于土質(zhì)關(guān)系、開挖深度、放坡受到用地或施工條件限制等因素影響，需采取各種加固坑壁措施，諸如擋板支撐、鋼木結(jié)合支撐、混凝土護壁等等。

在開挖過程中有滲水時，則需要在基坑四周挖邊溝或集水井以利排除積水。

在水中開挖基坑時，通常需預先修筑臨時性的擋水結(jié)構(gòu)物(稱為圍堰)，將基坑內(nèi)水排干，再開挖基坑。

基坑開挖至設計標高后，必須抓緊進行坑底土質(zhì)鑒定、清理與整平工作，及時砌筑基礎結(jié)構(gòu)物。故明挖擴大基礎施工的主要內(nèi)容包括基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎結(jié)構(gòu)物等。

一、基礎的定位放樣

為建筑基礎開挖的臨時性坑井稱為基坑?；訉儆谂R時性工程，其作用是提供一個空間，使基礎的砌筑作業(yè)得以按照設計所指定的位置進行。

在基坑開挖前，先進行基礎的定位放樣工作，以便正確地將設計圖上的基礎位置準確地設置到橋址上。放樣工作根據(jù)橋梁中心線與墩臺的縱橫軸線，推出基礎邊線的定位點，再放線畫出基坑的開挖范圍。

基坑底部的尺寸較設計的平面尺寸每邊各增加0.5～1.0m的富余量，以便于支撐、排水與立模板。

二、陸地基坑開挖

基坑大小應滿足基礎施工要求，對有滲水土質(zhì)的基坑坑底開挖尺寸，需按基坑排水設計基礎模板設計而定，一般基底尺寸應比設計平面尺寸各邊增寬0.5～1.0m。基坑可采用垂直開挖、放坡開挖、支撐加固或其他加固的開挖方法，具體應根據(jù)地質(zhì)條件、基坑深度、施工期限與經(jīng)驗，以及有無地表水或地下水等現(xiàn)場因素來確定。

(一)坑壁不加支撐的基坑

對于在干涸無水河灘、河溝中，或有水經(jīng)改河或筑堤能排除地表水的河溝中；

在地下水位低于基底，或滲透量少，不影響坑壁穩(wěn)定；

以及基礎埋置不深，施工期較短，挖基坑時，不影響鄰近建筑物安全的施工場所，可考慮選用坑壁不加支撐的基抗?；拥男问饺鐖D4—2所示。

粘性土在半干硬或硬塑狀態(tài)，基坑頂緣無活荷載，稍松土質(zhì)基坑深度不超過0.5m，中等密實(鍬挖)土質(zhì)基坑深度不超過1.25m，密實(鎬挖)土質(zhì)基坑深度不超過2.00m時，均可采用垂直坑壁基坑。

基坑深度在5m以內(nèi)，土的濕度正常時，基坑可按表4—2所示，采用斜坡坑壁開挖或按坡度比值挖成階梯形坑壁，每梯高度為0.5～1.0m為宜，可作為人工運土出坑的臺階。

基坑深度大于5m時，可參照表4—2坑壁坡度適當放緩，或加做平臺。

土的濕度影響坑壁的穩(wěn)定性時，應采用該濕度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。

當基坑的上層土質(zhì)適合敞口斜坡坑壁條件，下層土質(zhì)為密實粘性土或巖石可用垂直坑壁開挖，在坑壁坡度變換處，應保留有至少為0.5m的平臺。

無水基坑的施工方法。對于一般小橋涵的基礎，基坑工程量不大，可用人力施工方法；大、中橋基礎工程，基坑深，基坑平面尺寸較大，挖方量多，可用機械或半機械施工方法。

基坑施工過程中應注意以下幾點：

1)在基坑頂緣四周適當距離處設置截水溝，并防止水溝滲水，以避免地表水沖刷坑壁，影響坑壁穩(wěn)定性；

2)坑壁緣邊應留有護道，靜荷載距坑邊緣不小于0.5m，動荷載距坑邊緣不小于1.0m；垂直坑壁邊緣的護道還應適當增寬；水文地質(zhì)條件欠佳時應有加固措施；

3)應經(jīng)常注意觀察坑邊緣頂面土有無裂縫，坑壁有無松散塌落現(xiàn)象發(fā)生，以確保安全施工；

4)基坑施工不可延續(xù)時間過長，自開挖至基礎完成，應抓緊時間連續(xù)施工；

5)如用機械開挖基坑，挖至坑底時，應保留不小于30cm厚度的底層，在基礎澆筑圬工前，用人工挖至基底標高；

6)基坑應盡量在少雨季節(jié)施工，

7)基坑宜用原土及時回填，對橋臺及有河床鋪砌的橋墩基坑，則應分層夯實。

(二)坑壁有支撐的基坑

當基坑壁坡不易穩(wěn)定并有地下水滲入，或放坡開挖場地受到限制，或基坑較深、放坡開挖工程數(shù)量較大，不符合技術(shù)經(jīng)濟要求時，可視具體情況，采取以下的加固坑壁措施，如擋板支撐、鋼木結(jié)合支撐、混凝土護壁及錨桿支護等。

常用的坑壁支撐形式有：直襯板式坑壁支撐(圖4—3)、

橫襯板式坑壁支撐(圖4—4)、

框架式支撐(圖4—5)

其他形式的支撐(如錨樁式、錨桿式、錨碇板式、斜撐式等)，如圖4—6所示。

坑壁有支撐的施工，按土質(zhì)情況不同，可一次挖成或分段開挖，每次開挖深度不宜超過2m。

混凝土護壁適用于除流砂及呈流塑狀態(tài)的粘土外的.各類土的開挖防護，對較大直徑、較深基坑的圓形或橢圓形土質(zhì)基坑更宜采用?；炷磷o壁厚度可按下式計算：混凝土護壁的施工方法有兩種：

(1)噴射混凝土護壁。根據(jù)經(jīng)驗，一般噴護厚度為5～8cm，一次噴護約需1～2h。一次噴護如達不到設計厚度，應等第一次噴層終凝后再補噴，直至要求厚度為止。

噴護的基坑深度應按地質(zhì)條件決定，一般不宜超過10m。

基坑開挖若遇有較大滲水時，可采取下列措施之一。

①每層開挖深度不大于0.5m，匯水坑應設在基坑中心；

②開挖含水土層時，宜擴挖0.4m，以石料碼砌擴挖部位，并在表面噴射一層5～8cm厚的混凝土；

③對流砂、淤泥等夾層，除打入小木樁外，并在樁間繞纏竹筋、荊笆或掛上竹籬等后再噴射混凝土。

(2)現(xiàn)澆混凝土護壁?；娱_挖視地質(zhì)穩(wěn)定情況，一般挖深1.0～1.8m，即應立模澆筑混凝土。

拆模時間應根據(jù)摻速凝劑數(shù)量、氣溫條件、混凝土達到支撐強度等要求來決定，通常在24h以上便可拆模。

挖一節(jié)澆一節(jié)直至基底。必要時可采用鋼筋混凝土護壁。對于圓形基坑，開挖面應均勻分布，對稱施工，及時灌筑，無支承總長度不得超過二分之一周長(圖4—7)。

三、水中基礎的基坑開挖

橋梁墩臺基礎大多位于地表水位以下，有時流水還比較大，施工時都希望在無水或靜止水條件下進行。橋梁水中基礎最常用的施工方法是圍堰法。

圍堰的作用主要是防水和圍水，有時還起著支撐施工平臺和基坑坑壁的作用。

圍堰的結(jié)構(gòu)形式和材料要根據(jù)水深、流速、地質(zhì)情況、基礎形式以及通航要求等條件進行選擇。任何形式和材料的圍堰，均必須滿足下列要求：

第一、圍堰頂高宜高出施工期間最高水位70cm，最低不應小于50cm，用于防御地下水的圍堰宜高出水位或地面20～40cm。

第二、圍堰外形應適應水流排泄，大小不應壓縮流水斷面過多，以免壅水過高危害圍堰安全，以及影響通航、導流等。圍堰內(nèi)形應適應基礎施工的要求，并留有適當?shù)墓ぷ髅娣e。堰身斷面尺寸應保證有足夠的強度和穩(wěn)定性，使基坑開挖后，圍堰不致發(fā)生破裂、滑動或傾覆。

第三、圍堰要求防水嚴密，應盡量采取措施防止或減少滲漏，以減輕排水工作。對圍堰外圍邊坡的沖刷和筑圍堰后引起河床的沖刷均應有防護措施。

第四、圍堰施工一般應安排在枯水期進行。

公路橋梁中應用的圍堰類型及其適用條件見表4—5。其中常用的形式為：

(一)土石圍堰

土圍堰最好是用在水淺、流速不大、河床土層為不透水的情況下。

土圍堰可用任意土料筑成，但以粘土或砂類粘土較好。土堰的斷面一般為梯形(圖4—8)。當水流速大于0.7m／s時，為保證堰堤不被沖刷蠶食和為減少圍堰工程量，可用草(麻)袋盛土碼砌堰堤邊坡，稱為草(麻)袋圍堰(圖4—9)。土袋上下層和內(nèi)外層應相互錯縫，盡量堆碼密實整齊；填筑時，均應自上游開始，至下游合攏。

(二)木籠圍堰或竹籠圍堰

在巖層裸露河底不能打樁，或流速較大而水深在1.5～4.Om的情況下，可采用木(竹)籠圍堰。木(竹)籠圍堰是用方木、圓木或竹材疊成框架，內(nèi)填土石構(gòu)成的(圖4—10)。經(jīng)過改進的木籠圍堰稱為木籠架圍堰，減少了木料用量。在木籠架就位后，再拋填片石，然后在外側(cè)設置板樁墻。木籠架圍堰的抗滑動和抗傾覆穩(wěn)定性，可按兩側(cè)無土的情況來驗算，把木籠當作一個整體，當堰內(nèi)排水后，木籠就受到外側(cè)水壓力P的作用，其穩(wěn)定性完全依賴于自重與其中填土重(均須扣除浮力)以及所產(chǎn)生的摩阻力。通常，只要寬度不小于0.6h，圍堰的穩(wěn)定性就可以得到保證。

(三)鋼板樁圍堰

鋼板樁本身強度大，防水性能好，打