第四章基礎(chǔ)施工(中專(zhuān)教材)

1、第四章 基礎(chǔ)施工 1.橋梁基礎(chǔ)施工的重要性橋梁基礎(chǔ)施工的重要性： 重要性體現(xiàn)在哪些方面？基礎(chǔ)的作用？為何如此重要？重要性體現(xiàn)在哪些方面？基礎(chǔ)的作用？為何如此重要？ 起支撐橋跨結(jié)構(gòu)，保持體系穩(wěn)定，把上部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)自重起支撐橋跨結(jié)構(gòu)，保持體系穩(wěn)定，把上部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)自重及車(chē)輛荷載傳遞給地基的重要性。基礎(chǔ)決定橋梁剛度、穩(wěn)及車(chē)輛荷載傳遞給地基的重要性?；A(chǔ)決定橋梁剛度、穩(wěn)定性、耐久性和安全度。定性、耐久性和安全度。橋梁基礎(chǔ)事故案例 說(shuō)明基礎(chǔ)重要性說(shuō)明基礎(chǔ)重要性 2010年8月19日下午3時(shí)許，寶成鐵路廣漢段石亭江鐵路大橋（廣漢小漢境內(nèi)）被洪水沖斷，一輛從西安開(kāi)往昆明的K165次火車(chē)第14、15節(jié)車(chē)廂掉進(jìn)

2、石亭江。據(jù)悉，火車(chē)快到達(dá)大橋時(shí)就發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn)，已在危險(xiǎn)發(fā)生前將車(chē)上所有人員全部轉(zhuǎn)移。目前車(chē)上人員已全部到達(dá)廣漢中學(xué)安置點(diǎn)，沒(méi)有人員傷亡。 該橋?yàn)?0年代工程，淺的擴(kuò)大基礎(chǔ)?？逅暗氖そ髽蚩逅械氖そ髽蚩逅蟮氖そ髽驑蛄夯A(chǔ)施工特點(diǎn)（與建筑工程比）跨河橋多在水里，單平面不大，但基礎(chǔ)較深。具有水中施工的特點(diǎn)。概述概述 一、基礎(chǔ)作為橋梁結(jié)構(gòu)物的一個(gè)重要組成部分，它起著支承橋跨結(jié)構(gòu)，保持體系穩(wěn)定，把上部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)自重及車(chē)輛荷載傳遞給地基的重要作用。 二、橋梁的常用基礎(chǔ)形式有： 淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)明挖重力式擴(kuò)大基礎(chǔ)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、組合式基礎(chǔ)等，其中

3、擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、組合式基礎(chǔ)應(yīng)用最為廣泛，本章將予詳細(xì)介紹。 三、橋梁基礎(chǔ)施工的主要方法 橋梁基礎(chǔ)因其形式和所處環(huán)境、地質(zhì)、水文條件、橋梁結(jié)構(gòu)體系、環(huán)保要求及施工條件等因素不同要選用不同的施工方法。旱地旱地土質(zhì)地基擴(kuò)大基礎(chǔ)及條形基礎(chǔ)采用明挖法，既可以采用人工開(kāi)挖也可以機(jī)械開(kāi)挖，若為巖石地基，還需進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋剖┕?。水中水中明挖基礎(chǔ)必須設(shè)置圍堰或者采取臨時(shí)改河措施。樁基礎(chǔ)的成孔有挖孔和鉆孔兩種方法，挖孔適用于早地?zé)o水或地下水位較低的密實(shí)土質(zhì)地層或巖石地層。人工挖孔樁徑應(yīng)大于1.2m，孔深在15m以?xún)?nèi)，機(jī)械挖孔一般適用于土質(zhì)地層。鉆孔按地質(zhì)條件不同可選用旋轉(zhuǎn)鉆成孔、沖擊鉆成孔、沖抓鉆成孔等多種形式

4、橋梁基礎(chǔ)： 淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)淺平基淺平基明挖（擴(kuò)大）基礎(chǔ)明挖（擴(kuò)大）基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)預(yù)制樁、就地 灌筑樁；沉入樁、鉆（挖）孔樁基礎(chǔ)型式：基礎(chǔ)型式：擴(kuò)大基擴(kuò)大基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)；組合基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)；組合基礎(chǔ)礎(chǔ) 墩臺(tái)施工：墩臺(tái)施工：石砌、現(xiàn)澆、預(yù)制拼石砌、現(xiàn)澆、預(yù)制拼裝裝 沉井（沉箱基礎(chǔ)） 管柱基礎(chǔ) 地下連續(xù)墻深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)第一節(jié) 淺基礎(chǔ)施工 一、一、 旱地淺基礎(chǔ)的施工工藝及技術(shù)要求旱地淺基礎(chǔ)的施工工藝及技術(shù)要求 施工工序施工工序;定位放樣定位放樣基坑開(kāi)挖與排水基坑開(kāi)挖與排水基基地檢驗(yàn)與處理地檢驗(yàn)與處理基礎(chǔ)砌筑基礎(chǔ)砌筑夯填土方。夯填土方。 土質(zhì)濕度正常，結(jié)構(gòu)均勻 深度：松軟土0.75m，中密1.

5、25m，密實(shí)2.0m;（一）（一） 坑壁不加固的基坑坑壁不加固的基坑垂直開(kāi)挖 基坑開(kāi)挖 人工或機(jī)械施工 可垂直開(kāi)挖和斜坡開(kāi)挖 注意：防水 反坡、截水溝 邊坡穩(wěn)定 棄土、動(dòng)載 不中斷 開(kāi)挖、砌筑、回填、夯實(shí) 施工注意事項(xiàng)：P36 1防止地面水流入基坑 2及坑頂有1米護(hù)道， 3坑深大于5米時(shí)設(shè)折線坡或臺(tái)階坡， 4避免超挖， 5基底不要擾動(dòng)及時(shí)驗(yàn)槽， 6棄土定點(diǎn)堆放，不影響邊坡穩(wěn)定。（二）加設(shè)支護(hù)基坑 使用條件：坑深、土方量大 、場(chǎng)地窄 、土 松 、水大。P36 加固方式：板樁支撐、錨固支護(hù)、噴射混凝土 、混凝土圍圈等 。P37豎擋板支撐橫擋板支撐 噴射混凝土板樁支撐板樁支撐二、基坑排水P38排水方

6、法：集水坑排水、井點(diǎn)降水法（一）集水坑排水法 適用于：粗粒土層及粘土層。 抽水設(shè)備：滲水量約1.52.0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 施工技術(shù)要求： 集水溝，溝底寬不小于0.3米，坡度1%-5% 集水坑，集水坑底低于基坑底0.8-1米， 集水溝低于基坑底0.5-0.3米。 （二）井點(diǎn)降水法類(lèi)型流泵井點(diǎn) 、深井泵井點(diǎn)輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn) 、射流泵井點(diǎn) 、深井泵井點(diǎn) 技術(shù)要求：三、圍堰 P41 圍堰水中橋基礎(chǔ)施工基坑開(kāi)挖前，必須在基坑周?chē)O(shè)置一道封閉的臨時(shí)性擋水構(gòu)筑物稱(chēng)為圍堰。 對(duì)圍堰的要求； 滿(mǎn)足基礎(chǔ)施工要求；防水性好； 滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求；堰頂在 水位以上0.5m；對(duì)

7、河床斷面壓縮小 常用圍堰有: 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。 （一）土圍堰適用：水深 2.0m,V0.3m/s,河床滲水小。構(gòu)造：穩(wěn)定性要求頂寬b1.5,外坡1 2,內(nèi) 坡1 1。施工:黏性土填筑,由上游至下游合龍。 (二)土袋圍堰適用：水深 3.0m,V1.5m/s,河床滲水小構(gòu)造：頂寬12m,外坡1 0.21 0.5,內(nèi) 坡1 0.51 1施工:黏性土填心,袋裝松散土60%;錯(cuò)縫搭長(zhǎng)1/31/2。 （三）鋼板樁圍堰 適用：水深48m，軟巖最好，堰深20m 性能：強(qiáng)度大、防水性好 、能穿透礫石 、卵石層 、軟巖 、風(fēng)化巖 結(jié)構(gòu)： （四）

8、鋼筋混凝土板樁圍堰 （五）竹（鋼絲）籠圍堰 （六）套葙?lài)?基本構(gòu)造 整體無(wú)底鋼圍堰 就位下沉 清基封底方形鋼殼圍堰鋼殼圍堰就位下沉黃石長(zhǎng)江大橋黃石長(zhǎng)江大橋主橋墩采用主橋墩采用28m28m直徑雙壁鋼圍堰加直徑雙壁鋼圍堰加1616根直徑根直徑3m3m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，具有較鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，具有較高的防船舶撞擊能力高的防船舶撞擊能力。南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋9號(hào)墩鋼吊箱圍堰四、基底的檢驗(yàn)和處理四、基底的檢驗(yàn)和處理 P43 （一）、 基底檢驗(yàn) 1，基地檢驗(yàn)的內(nèi)容 基底平面位置、尺寸大小 、基底標(biāo)高； 地質(zhì)情況； 基底處理及排水情況 2,檢驗(yàn)方法 （二）地基處理 巖層基底 碎石類(lèi)或砂類(lèi)土層 黏性土層軟弱地基的

9、處理碎石層碎石層 五、基礎(chǔ)砌筑、夯填土方第二節(jié) 鉆（挖）孔灌注樁施工樁基施工的兩種方法： 打入預(yù)制樁 鉆孔灌注樁 施工主要工序： 一、準(zhǔn)備工作 （一）、場(chǎng)地準(zhǔn)備 旱地 ： 淺水： 深水：平整 、 夯實(shí)場(chǎng)地圍囹法、搭設(shè)平臺(tái)筑島場(chǎng)地準(zhǔn)備埋設(shè)護(hù)筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠入孔灌注水下混凝土等樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)鉆孔樁施工鉆孔樁施工 （二）埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒的作用護(hù)筒的埋置深度固定樁位、導(dǎo)向頭 、隔離地面水 、保護(hù)孔口 、提高水位。 黏土、粉土 砂土土島護(hù)筒頂護(hù)筒厚度鋼48mm鋼筋混凝土： 810cm地下1.0m地下2.0m河床底面以下1.0m高出施工水位2.0m,地面以上0.5m樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基

10、礎(chǔ)護(hù)筒的埋置方法護(hù)壁套筒樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)（三）泥漿制備（三）泥漿制備護(hù)壁機(jī)理其它作用土質(zhì)化學(xué)處理劑凈化孔壁土體液態(tài)支撐；形成泥皮穩(wěn)定孔壁 懸浮鉆渣、潤(rùn)滑鉆具 、正循環(huán)排渣。膨潤(rùn)土，水的PH值78之間，不含雜質(zhì) 重力沉淀法；振動(dòng)篩凈孔法。無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)：純堿等。促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機(jī)有機(jī)：丹寧液、拷膠液等降低粘度樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)泥漿池樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ) （四）、安裝鉆架、鉆機(jī)就位沖擊法沖抓法旋轉(zhuǎn)法（一）鉆孔方法二、 鉆 孔樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ) （一） 沖擊鉆機(jī)鉆孔鉆頭十字形管形樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)十字鉆頭樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基

11、礎(chǔ)樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)沖擊鉆孔的施工要點(diǎn)沖擊鉆孔的施工要點(diǎn)鄰孔混凝土達(dá)2.5MPa后開(kāi)鉆；開(kāi)孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。中、低沖程：12m中等沖程：23m高沖程：35m分級(jí)擴(kuò)鉆粘性土、風(fēng)化層、礫砂石等砂卵石等基巖、漂石和密實(shí)卵石層十字形鉆頭鉆 1.5m以上孔徑分2級(jí)管形鉆頭0.7m以上孔分24級(jí)樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)類(lèi)型類(lèi)型人工推鉆、機(jī)械推鉆或螺旋鉆、正循環(huán)旋轉(zhuǎn)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆、潛水鉆等。樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)正循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖正循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)反循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖反循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)示意圖樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)孔徑孔徑0.82.0m；孔深；孔深80

12、m孔徑孔徑1.22.5m；孔深；孔深80m樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)（二）（二） 沖抓鉆機(jī)鉆孔沖抓鉆機(jī)鉆孔（三） 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋 清孔、鋼筋籠入孔 及澆筑水下混凝土目的和方法目的方法減薄沉淀，提高孔底承載力沉渣厚度：柱 10cm；摩擦柱 30cm。抽渣法，吸泥法，換漿法。及時(shí)清孔防泥漿沉淀；補(bǔ)充清水和新泥漿，保持水位。柱樁灌注前，應(yīng)射水沖孔35min，水壓0.05MPa。 清孔施工要點(diǎn)樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)超聲波檢測(cè)管 鋼筋籠入孔樁基礎(chǔ)施工 鉆孔灌注樁基礎(chǔ) 3、水下灌注混凝土 鋼導(dǎo)管灌注： 灌注過(guò)程

13、： 水下混凝土用料： 灌注注意事項(xiàng)： 首批灌注量計(jì)算;塌孔塌孔斜孔斜孔縮孔縮孔護(hù)筒冒水護(hù)筒冒水鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮斷樁斷樁卡管卡管六、挖孔灌注樁 適用： 1，開(kāi)挖樁孔 2，護(hù)臂和支撐 3，鋼筋骨架吊裝和灌注混凝土挖孔樁基礎(chǔ)施工挖孔樁基礎(chǔ)施工同一墩身各樁應(yīng)對(duì)角開(kāi)挖，先中后邊；孔深大于10m或CO2濃度超過(guò)0.3時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)設(shè)備；支護(hù)隨地質(zhì)條件而定，應(yīng)高出地面。成孔工藝施工要點(diǎn)人工挖孔灌注樁施工人工挖孔灌注樁施工人工挖孔灌注樁人工挖孔灌注樁混凝土孔壁支護(hù) 磚砌孔壁支護(hù) 澆注混凝土現(xiàn)場(chǎng)砼灌注 第三節(jié) 沉入樁施工 一、樁的預(yù)制 二、吊插樁 三、沉樁樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ) 混凝土樁的預(yù)制3.1 沉入樁基礎(chǔ)沉入樁基礎(chǔ)樁的堆放與起吊樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ) 水中樁基的施工水中樁基的施工 （1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板修筑承臺(tái)先圍堰后沉樁，先沉樁后圍堰順序：搭設(shè)平臺(tái) 打鋼板樁 裝支撐 水中挖土 沉樁 水下混凝土封底 抽水 筑承臺(tái)。有底套箱有底套箱樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ) 單打汽錘樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ)震動(dòng)打樁機(jī)樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ)沉管內(nèi)不進(jìn)水和泥、沉管內(nèi)保持2.0m混凝土，嚴(yán)格拔管速度。斜樁 垂直樁 1傾角正切約15施工要點(diǎn)沉管灌注樁沉樁允許誤差樁基礎(chǔ)施工 沉入樁基礎(chǔ) 水中樁基的施工水中樁基的施工 （1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板修