【鐵路實務】陳士甲 沖刺串講班教案 08-第1篇-第4章-4.1-橋梁下部施工

第4章鐵路橋涵工程橋梁基礎施工一、擴大基礎擴大基礎是將上部荷載通過基礎分散至基礎底面，使之滿足地基承載力和變形的要求。擴大基礎包括配筋或不配筋的條形基礎和單獨基礎。擴大基礎施工分為基坑開挖與模筑混凝土兩項工作內(nèi)容?；娱_挖可分為無護壁基坑開挖、有護壁基坑開挖和圍堰基坑開挖三種方法。（一）無護壁基抗開挖無護壁基坑的開挖方式可采用垂直開挖、放坡開挖；開挖作業(yè)方法有人工開挖、機械開挖、鉆爆開挖。1.垂直開挖的坑壁條件：對松軟土質(zhì)基坑深度不超過0.75m；中等密度（鍬挖）的不超過1.25m；密實（鎬挖）的不超過2.0m。（二）有護壁基坑開挖1、橫、豎擋板支撐、鋼（木）框架支撐每次開挖的深度不宜超過1.5m，邊開挖邊支撐，直到設計標高。施工完畢拆除支撐時，應自下而上分段進行，拆除一段回填夯實一段,再拆上一段，直到地面。2、噴射混凝土護壁噴射混凝土護壁適用于穩(wěn)定性好、滲水量少的基坑。基坑的深度應按地質(zhì)條件決定，但不宜超過10m。噴射混凝土厚度根據(jù)地質(zhì)和滲水情況決定。3、現(xiàn)澆混凝土護壁現(xiàn)澆混凝土護壁除流砂及呈流塑狀態(tài)的黏性土外，適用于各類土的開挖防護。分層高度以垂直開挖面不坍塌為原則，頂層高度宜為2m,以下每層高1.0～1.5m。護壁混凝土的開挖面應均勻分布、對稱開挖和及時支模澆筑。（三）圍堰開挖基坑圍堰通常分為土圍堰、土袋圍堰和鋼板樁圍堰。1.基坑圍堰的一般要求：圍堰的頂面宜高出施工期間可能出現(xiàn)的最高水位0.5m；2.圍巖適用條件及施工要求（1）土圍堰土圍堰適用于水深在2m以內(nèi)、流速小于0.3m/s、沖刷作用很小且河床為滲水性較小的土層。填筑時，均應自上游開始至下游合龍。（2）土袋圍堰土袋圍堰適用于水深不大于3m、流速小于1.5m/s、河床為滲水性較小的土層。（3）鋼板樁圍堰適用于深水基坑，河床為砂類土、黏性土、碎石土及風化巖等地層。鋼板樁圍堰的施工程序：鋼板樁整理→圍囹的設置→圍囹安裝→鋼板樁的插打和合龍。（4）雙壁鋼圍堰：適用于在流速較大、水位較深、承臺較淺的地層。（5）鋼吊箱圍堰：適用于高樁承臺吊箱整體制造及吊運時，應滿足吊箱起吊的吊點布置和整體受力及剛度要求。吊箱圍堰封底厚度應根據(jù)抽水時吊箱不上浮的原則計算確定，封底厚度不宜小于1.0m。封底混凝土澆筑后，進行吊箱內(nèi)抽水，澆筑承臺。（6）鋼筋混凝土圍堰（常用于在巖基土修建的水利樞紐工程）：宜用在地下水較豐富的陸地或筑島施工中，且圍堰下沉深度內(nèi)無較硬地層，易于圍堰下沉。二、樁基礎施工按施工方法的不同，樁基礎可分為預制樁和灌注樁兩大類。樁的質(zhì)量檢驗有：開挖檢查、抽芯法、聲波檢測法、動測法（動力無損檢測法）和靜載壓樁試驗等。鐵路橋梁中采用的樁基礎可分為沉樁基礎、鉆孔樁基礎、挖孔樁基礎和管樁基礎。（一）沉入樁基礎1.沉入樁的分類樁的下沉方法可根據(jù)地質(zhì)條件、樁型、樁體承載能力、土的密實程度和現(xiàn)場施工條件等選用錘擊法、振動法和靜壓法，附近有重要建筑物（如高層建筑、堤防工程、運營鐵路等）時，不宜選用振動沉樁。（二）鉆孔樁基礎1.鉆孔樁施工鉆機選型①鐵路橋梁鉆孔樁施工可選用沖擊鉆機、旋轉鉆機、旋挖鉆機以及套管鉆機等鉆孔設備。深孔、大直徑鉆孔樁施工時也可選用全液壓動力頭鉆機等設備?；脽羝?8②沖擊鉆機適用于黏性土、砂類土、礫石、卵石、漂石、軟硬巖層及各種復雜地質(zhì)的樁基施工。③旋轉鉆機適用于下列土層范圍：（1）正循環(huán)旋轉鉆機：黏性土，砂類土,含少量礫石、卵石（含量少于20%）的土，軟巖。（2）反循環(huán)旋轉鉆機：黏性土，砂類土,含少量礫石、卵石（含量少于20%，粒徑小于鉆桿內(nèi)徑2/3）的土，軟巖，硬巖。④旋挖鉆機適用于各種土質(zhì)地層，砂類土，礫石、卵石，軟石～中硬基巖。⑤套管鉆機適用于黏性土層、砂類土，但不宜在地下水位下有厚于5m細砂層時使用。（當?shù)叵滤幌掠泻窦毶皩樱ê穸?m以上）時,由于搖動作業(yè)使砂層壓密,造成壓進或抽拔套管困難）2.鉆孔樁施工要點平整場地→測量放樣→埋設護筒→泥漿制備→鉆進成孔→一次清孔→下放鋼筋籠→下放導管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出護筒。1）鉆孔（1）鉆孔時，孔內(nèi)水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。并應及時向孔內(nèi)補水或泥漿，保持水頭高度和泥漿比重及黏度。（2）鉆進過程中，鉆頭起、落速度宜均勻，不得過猛或驟然變速?？變?nèi)出土不得堆積在孔口周圍。（3）鉆孔作業(yè)應連續(xù)進行，因故停鉆時，有鉆桿的鉆機應將鉆頭提離孔底5m以上，其他鉆機應將鉆頭提出孔外，孔口應加護蓋。2）清孔澆筑水下混凝土前，應測量沉渣厚度，柱樁一般不大于50mm，摩擦樁不大于200mm。清孔主要有掏渣法、吸泥法、換漿法和高壓射風（水）輔助。掏渣法適用于沖擊鉆機；吸泥法適用于反循環(huán)鉆機和沖擊鉆機（土質(zhì)密實）換漿法適用于正循環(huán)鉆機和沖擊鉆機高壓射風（水）輔助適用于輔助泥漿正循環(huán)清孔嚴禁采用加大鉆孔深度的方式代替清孔。3）水下混凝土的澆筑（1）水下混凝土應連續(xù)澆筑，中途不得停頓?；炷凉仨殱M足混凝土連續(xù)澆筑的要求。（2）拆除導管的間斷時間應盡量縮短，每根樁的澆筑時間不應過長，宜在混凝土初凝時間內(nèi)完成。（3）干作業(yè)成孔的鉆孔樁混凝土可按水下混凝土標準進行配制，嚴格按照導管法干孔澆筑，樁頂4m范圍內(nèi)的混凝土應進行振搗。澆筑完畢后對樁頂部混凝土應進行養(yǎng)護。（4）樁頂混凝土澆筑面高程應高出設計樁頂高程0.5-1.0m。（5）首批澆筑混凝土的數(shù)量應滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要。首批水下混凝土澆筑完成后，導管埋置深度不得小于1m，并不宜大于3m。式中--灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3）；D---樁孔直徑（m）；H1---樁孔底至導管底端間距（m）,一般為0.3~0.4m；H2一-導管初次埋置深度（m）；d--導管內(nèi)徑（m）；h-樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度H2時，導管內(nèi)混凝土柱平衡導管外（或泥漿）壓力所需的高度（m）,即（6）混凝土澆筑過程中應經(jīng)常測探孔內(nèi)混凝土面高程，及時調(diào)整導管埋深。導管埋深宜控制在2-6m，最小埋深任何時候不得小于1.0m。當澆筑速度較快、導管較堅固并有足夠的起重能力時，可適當加大埋深，但不宜超過8m。三、沉井基礎施工沉井是帶刃腳的井筒狀結構物。它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高，然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其它結構物的基礎。（一）沉井施工前的準備沉井基礎施工流程為：施工準備→筑島→支墊木→裝鋼刃腳→支立底模→支立內(nèi)?！壴摻睢Я⑼饽！鷿仓坠?jié)混凝土→抽墊木→不排水（或排水）下沉→接高下沉→清理基底→封底→填充和井蓋施工。（二）沉井制作1.在淺水中或可能被水淹沒的旱地，應筑島制作沉井；在旱地，可在整平夯實的地面上制作沉井：當?shù)叵滤坏?、土壤較好時，可先開挖基坑至地下水位以上適當高程再制作沉井。制作沉井處的地面及島面承載力應符合設計要求，當?shù)孛嬉韵碌能浫醯貙硬荒軡M足承載力要求時，應采取換填、打砂樁、填筑反壓土體等加固措施。（三）沉井下沉及接高1.在滲水量小的穩(wěn)定土層中下沉第一節(jié)沉井時，可采用排水開挖下沉；易涌水翻砂的地層，應采用機械抓土或吸泥等不排水下沉。當下沉困難時，在結構受力允許情況下，可采用高壓射水、降低井內(nèi)水位、增加壓重和采取降低井壁摩擦阻力等