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1、第四章 桥 梁 基 础 施 工,第一节 概述,基础是桥梁基础是桥梁下部结构的重要组成部分，对结构物的安全使用和工程造价有很大影响。,桥梁基础：,浅基础浅平基明挖（扩大）基础,桩基础沉井（沉箱基础）管柱基础地下连续墙,深基础,预制桩、就地灌注桩；沉入桩、钻（挖）孔桩,概述,沉入桩,射水辅助沉桩预钻孔辅助沉桩,灌注桩,人工挖孔,机械成孔,螺旋钻机成孔法潜水钻机成孔法冲击钻机成孔法正循环回转法反循环回转法冲抓钻机成孔法旋转锥钻成孔法,大直径钻孔埋置桩,管柱基础,沉井基础,排水开挖下沉法不排水开挖下沉法空气幕下沉法泥浆润滑套下沉法,重力式深水基础组合基础地下连续墙,基础施工方法,一、扩大基础的施工工序
2、,1、测量定位2、基础放样3、开挖和排水4、基底检查处理（平面位置、尺寸大小、基底标高、土质均匀性、地基稳定性、承载力、基底处理和排水沟情况）5、立模绑钢筋6、浇筑混凝土、养护7、拆模8、回填土,第二节 明挖扩大基础施工,二、基础的定位放样,A,B,C,D,A,B,C,D,a,b,c,d,e,f,g,h,0.51m,桥位中线,基础横中线,其中：A、B、C、D为基坑顶部四角的边桩；A、B、C、D为基坑底部四角的边桩；a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。,三、扩大基础的开挖,明挖扩大基础施工,（一）陆地基坑开挖,1.坑壁不加支撑的基坑,垂直开挖,土质湿度正常，结构均匀深度,松软土0.75m，
3、中密1.25m,密实2.0m,无支撑基坑开挖,放坡开挖,基坑坑壁坡度表,明挖扩大基础施工,注：坡度坡的高度与坡的水平距离之比,基坑开挖 注意：边坡稳定 不中断 机械开挖时，基底土层应保留至少30cm 尽量减少雨季施工 宜用原土回填,人工或机械施工,弃土、动载,开挖、砌筑、回填、夯实,防水 反坡、截水沟,明挖扩大基础施工,基坑施工的注意事项,明挖扩大基础施工,明挖扩大基础施工,2.坑壁有支撑的基坑,使用条件：坑深、土方量大、场地窄、土 松、水大。加固方式：挡板支撑、喷射混凝土、混凝土围圈等。,横挡板支撑,竖挡板支撑,明挖扩大基础施工,框架式,明挖扩大基础施工,钻孔桩基坑围护,图钉坝基坑围护,明挖
4、扩大基础施工,混凝土护壁的施工方法有如下两种：喷射混凝土护壁和现浇混凝土护壁。（1）喷射混凝土护壁：一般喷射厚度为58cm，一次喷护约12h。喷护基坑深度一般不宜超过10m 基坑开挖若遇有较大渗水时，可采取的措施：a.每层开挖深度不大于0.5m，汇水坑应设在基坑中心；b.开挖含水土层时，宜扩挖0.4m，以石料码砌扩挖部位，并在表面喷射一层58cm厚的混凝土；c.对流砂、淤泥等夹层，除打入小木桩外，并在桩间绕缠竹筋或挂上竹篱等后再喷射混凝土。,明挖扩大基础施工,喷射混凝土,明挖扩大基础施工,（2）现浇混凝土护壁 构造与施工要求：,现浇混凝土围圈,基坑垂直开挖，自上而下，逐段立模灌筑混凝土，壁厚8
5、15cm，每层高1.01.5m，24h拆模。,明挖扩大基础施工,（二）水中基础的基坑开挖,围堰要求：,满足基础施工要求；防水性好；满足强度和稳定要求；堰顶在水位以上0.5m；对河床断面压缩小。,围堰形式：,土、石围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、钢筋混凝土板桩围堰、套箱围堰和木（竹）笼围堰。,土围堰、土袋围堰、竹笼片石围堰、堆石土围堰,适用：水深 2.0m,V0.3m/s,河床渗水小。,构造：稳定性要求顶宽b1.5m,外坡12,内坡1 1。,施工:黏性土填筑,由上游至下游合龙。,(1)土围堰,土石围堰,明挖扩大基础施工,土石围堰,明挖扩大基础施工,适用：水深 3.0m,V1.5m/s,河床渗水
6、小。,构造：顶宽12m,外坡10.21 0.5,内坡1 0.51 1,施工:黏性土填心,袋装松散土60%;错缝搭长1/31/2。,(2)土袋围堰,明挖扩大基础施工,钢板桩围堰,性能,适用,结构,强度大、防水性好、能穿透砾石、卵石层、软岩、风化岩,水深48m，软岩最好，堰深20m。,明挖扩大基础施工,整体无底钢围堰,明挖扩大基础施工,方形钢壳围堰,明挖扩大基础施工,钢壳围堰就位下沉,明挖扩大基础施工,主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加16根直径3m钻孔灌注桩基础，具有较高的防船舶撞击能力。,黄石长江大桥,明挖扩大基础施工,四、基坑的排水,明挖扩大基础施工,四、基坑排水 排水方法：集水排水、井点法降
7、水 集水排水法抽水设备：渗水量约1.52.0倍优点：设备简单，费用低；缺点：黏聚力小的土中易涌沙,明挖扩大基础施工,明挖扩大基础施工,井点降水法,类型:,抽水:,轻型井点、喷射井点、射流泵井点、深井泵井点,真空泵、离心泵、多级离心泵或独立泵,水中挖基,抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机,明挖扩大基础施工,五、基底的检验和处理,1.基底检验,主要内容,基底平面位置、尺寸大小、基底高程；,基底处理及排水情况,地质情况,基底处理,岩层基底,碎石类或 砂类土层,黏性土层,泉眼,未风化岩面清除干净；风化岩面按基础尺寸凿除。,承重面修理平整；砌筑前铺一层水泥砂浆。,天然状态铲平；或向基底夯入10cm碎石。,堵
8、排处理，不泡基础。,明挖扩大基础施工,软弱地基的处理,明挖扩大基础施工,碎石层,明挖扩大基础施工,六、基础施工,基础砌筑,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；简支板有足够强度,明挖扩大基础施工,基础施工,桩基础是桥梁基础类型之一。当地基浅层土质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时可采用桩基础。,第三节 桩与管柱基础施工,桩的分类,桩与管柱基础施工,一、沉入桩基础,1.预制整理场地、立模板、绑钢筋、浇筑混凝土并养护2.吊运（达0.7R强度时）3.桩架定位4.沉桩起吊、就位、按一定顺序打桩5.
9、接桩法兰盘连接、钢板连接、硫磺砂浆（胶泥）连接6.送桩桩顶位于地面以下时（判别桩是否已到位）,沉入桩的施工工序及有关设计问题,桩与管柱基础施工,锤击沉桩的事故,1.贯入度发生急剧变化；2.桩身突然急剧下沉并有倾斜、位移；3.桩头破碎或桩身开裂；4.桩周地面有严重隆起或下沉；5.桩架发生偏斜或晃动；6.锤击过程中桩有上浮；7.桩未发生急剧下沉，但发生倾斜、移动；8.桩不下沉、桩身颤动、桩锤回跳；9.桩身转动。,桩与管柱基础施工,钻孔灌筑桩施工工序,1.场地布置确定材料堆场、泥浆坑位置、泥浆槽布设；2.准备工作桩位确定、埋设护筒、搭设施工平台；3.钻孔下钻杆、钻头进行钻孔，同时泥浆护壁；4.清孔、
10、吊放钢筋笼；5.下导管、水下混凝土浇筑（翻浆高度）。,二、钻孔灌注桩,桩与管柱基础施工,成孔方法1.正循环回转法,桩与管柱基础施工,2.反循环回转法,桩与管柱基础施工,3.潜水电钻法,桩与管柱基础施工,4.冲抓锥法,桩与管柱基础施工,5.冲击锥法,桩与管柱基础施工,清孔的目的,抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土层而降低桩的承载能力。同时清孔也为水下混凝土的灌筑创造了良好条件，使测孔深正确，灌筑顺利。,泥浆护壁的作用具有扶悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、并在孔壁形成泥皮、隔断孔内外水渗流、防止坍孔的作用,钻孔事故1.坍孔2.钻孔偏斜3.掉钻落
11、物4.糊钻5.扩孔、缩孔6.卡钻7.钻杆折断,桩身质量检测 1.超声波检测 2.大应变检测 3.小应变检测 4.水电效应 5.取混凝土芯,桩与管柱基础施工,钻孔灌筑桩成孔质量允许偏差,1.孔的中心位置群桩：不大于10cm；单排桩：不大于5cm；2.孔径不小于设计桩径3.倾斜度直桩：小于1/100；斜桩：小于设计斜度的土2.5%；4.孔深摩擦桩：不小于设计规定；柱桩：比设计深度超深不小于5cm；5.孔内沉淀土厚度摩擦桩：不大0.40.6d；柱桩：不大于设计规定；6.清孔后泥浆指标相对密度1.051.2，粘度1720，含砂率4%；,桩与管柱基础施工,三、管柱基础施工,管柱基础施工工序,桩与管柱基础施工,管柱下沉方法1.振动沉桩机振动下沉 2.振动与管内除土下沉3.振动配合吸泥机吸泥下沉 4.振动配合高压射水下沉5振动配合射水、射风、吸泥下沉,桩与管柱基础施工,钻孔平台施工,水深、钢管桩施工难,桩与管柱基础施工,钻孔平台搭设完成,桩与管柱基础施工,绑扎承台钢筋,混凝土浇筑过程,承台施工,桩与管柱基础施工,承台混凝土浇筑,大体积混凝土避免水化热过高，导致混凝土因内外温差引起裂缝改善骨料集配，降低水灰比，掺加混合料和外加剂，掺入片石以减少水泥用量采用水化热低的水泥减小浇筑层厚度，加快混凝土散热速度混凝土用料应避免日光暴晒在混凝土内埋设冷却管通水冷却,
