橋梁基礎(chǔ)施工方法匯總

1、橋梁基礎(chǔ)施工方法匯總本文重點(diǎn)包括： 橋梁基礎(chǔ)按施工方法， 橋梁基礎(chǔ)按施工方法可分為擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱、沉井、地下連續(xù)墻等，下面分別介紹各類基礎(chǔ)的分類及受力特點(diǎn)。一、擴(kuò)大基礎(chǔ)所謂擴(kuò)大基礎(chǔ)， 是將墩（臺(tái)）及上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載由其直接傳遞至較淺的支承地基的一種基礎(chǔ)形式， 一般采用明挖基坑的方法進(jìn)行施工，故又稱為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)按其施工方法分為 : 機(jī)械開(kāi)挖基坑澆筑法、人工開(kāi)挖基坑澆筑法、土石圍堰開(kāi)挖基坑澆筑法、板樁圍堰開(kāi)挖基坑澆筑法。擴(kuò)大基礎(chǔ)按其材料性能特點(diǎn)可分為配筋與不配筋的條形基礎(chǔ)和單獨(dú)基礎(chǔ)。無(wú)筋擴(kuò)大基礎(chǔ)常用的有混凝土基礎(chǔ)、片石混凝土基礎(chǔ)等，不配筋基礎(chǔ)的材料都具有較好的抗壓性，

2、但抗拉、抗剪強(qiáng)度不高，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證發(fā)生在基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過(guò)相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)的抗彎和抗剪性能良好， 可在豎向荷載較大、地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載下使用。擴(kuò)大基礎(chǔ)是由地基反力承擔(dān)全部上部荷載， 將上部荷載通過(guò)基礎(chǔ)分散至基礎(chǔ)底面， 使之滿足地基承載力和變形的要求。 擴(kuò)大基礎(chǔ)主要承受壓應(yīng)力，一般用抗壓性能好，抗彎拉、抗剪性能較差的材料（如混凝土、毛石、三合土等）建造，適用于地基承載力較好的各類土層，根據(jù)土質(zhì)情況分別采用鐵鎬、十字鎬、挖掘機(jī)、爆破等設(shè)備與方法開(kāi)挖。擴(kuò)大基礎(chǔ)在埋置深度和構(gòu)造尺寸確定以后， 應(yīng)先根據(jù)最不利而且有可能情況下的荷載組合， 計(jì)算出基底

3、的應(yīng)力， 然后進(jìn)行基礎(chǔ)的合力偏心距、穩(wěn)定性以及地基的強(qiáng)度（包括持力層、弱下臥層的強(qiáng)度）的驗(yàn)算，需要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算。二、樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)是深入土層的柱形結(jié)構(gòu)， 其作用是將作用于樁頂以上的結(jié)構(gòu)物傳來(lái)的荷載傳到較深的地基持力層中去。 當(dāng)荷載較大或樁數(shù)量較多時(shí)需在樁頂設(shè)承臺(tái)將所有基樁聯(lián)接成一個(gè)整體共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載。樁是垂直或微斜埋置于土中的受力桿仵， 它的橫截面尺寸比長(zhǎng)度小得多，其所承受的荷載由樁側(cè)土的摩阻力及樁端地層的反力共同承擔(dān)。1 、樁的分類(1) 按樁的使用功能分類豎向抗壓樁：主要承受豎向下壓荷載（簡(jiǎn)稱豎向荷載）的樁，應(yīng)進(jìn)行豎向承載力計(jì)算， 必要時(shí)還需計(jì)算樁基沉降， 驗(yàn)算軟弱下臥層

4、的承載力以及負(fù)摩阻力產(chǎn)生的下拉荷載。豎向抗拔樁； 主要承受豎向上拔荷載的樁，應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂計(jì)算以及抗拔承載力驗(yàn)算。水平受荷樁： 主要承受水平荷載的樁， 應(yīng)進(jìn)行樁身強(qiáng)度和抗裂驗(yàn)算以及水平承載力和位移驗(yàn)算。復(fù)合受荷樁：承受豎向、水平荷載均較大的樁， 應(yīng)按豎向抗壓（或抗拔）樁及水平受荷樁的要求進(jìn)行驗(yàn)算。(2) 按樁承載性能分類摩擦樁：當(dāng)軟土層很厚，樁端達(dá)不到堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí)，則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來(lái)支承，樁尖處土層反力很小，可忽略不計(jì)。端承樁：樁穿過(guò)軟弱土層，樁端支承在堅(jiān)硬土層或巖層上時(shí)，則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅(jiān)硬巖土層提供的反力來(lái)支承，樁側(cè)摩擦力很小，可以忽略

5、不計(jì)。摩擦端承樁：樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但主要由樁端阻力承受。端承摩擦樁：樁頂?shù)臉O限荷載由樁側(cè)阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，但主要由樁側(cè)阻力承受。(3) 按樁身材料分類可分為木樁，混凝土樁，鋼樁，組合樁等。(4) 按樁徑大小分類 小250 中800 大小樁；樁徑 d250mm。中等直徑樁： 250mm<d<800mm。大直徑柱：樁徑d800mm。因?yàn)闃稄酱笄覙抖诉€可以擴(kuò)大，因此，單樁承載力較高。此類樁除大直徑鋼管樁外，多數(shù)為鉆、沖、挖孔灌注樁，近年來(lái)的發(fā)展較快，應(yīng)用范圍逐漸增大，并可實(shí)現(xiàn)柱下單樁的結(jié)構(gòu)型式。(5) 按施工方法分類可分為沉樁、鉆孔灌注樁、挖孔樁。沉樁：

6、分為錘擊沉樁法、 振動(dòng)沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、黏性土，樁錘有墜錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油機(jī)錘、液壓錘等，可根據(jù)土質(zhì)情況選用適用的樁錘；振動(dòng)沉樁法一般適用于砂土， 硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土；射水沉樁法適用在密實(shí)砂土， 碎石土的土層中， 用錘擊法或振動(dòng)法沉樁有困難時(shí)，可用射水法配合進(jìn)行；靜力壓樁法在標(biāo)準(zhǔn)貫入度 n<20 的軟黏土中，可用特制的液壓機(jī)或機(jī)力千斤頂或卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備沉入各種類型的樁；鉆孔埋置樁為鉆孔后，將預(yù)制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋入，并在樁周壓注水泥砂漿固結(jié)而成，適用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直徑圓樁。鉆孔

7、灌注樁適用于黏性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層。挖孔灌注樁適用于無(wú)地下水或少量地下水，且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層，如空氣污染物超標(biāo)，必須采取通風(fēng)措施。2 、樁基礎(chǔ)的受力計(jì)算基樁的計(jì)算，可按下列規(guī)定進(jìn)行：承臺(tái)底面以上的豎直荷載假定全部由基樁承受；橋臺(tái)土壓力可按填土前的原地面起算 .當(dāng)基樁上部位于內(nèi)摩擦角小于 20°的軟土中時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算樁因該層土施加于基樁的水平力所產(chǎn)生的撓曲；在一般情況下， 樁基不需進(jìn)行抗傾覆和抗滑動(dòng)的驗(yàn)算；但在特殊情況下，應(yīng)驗(yàn)算樁基向前移動(dòng)或被剪斷的可能性.在軟土層較厚， 持力層較好的地基中， 樁基計(jì)算應(yīng)考慮路基填土荷載或地下水位下降所引起的負(fù)摩阻力的影響.鉆（挖

8、）孔灌注摩擦樁單樁軸向受壓容許承載力p 可按下列方法計(jì)算，p=l/2(ulp+ar)式中 p- 單樁軸向受壓容許承載力(kn) ；u- 樁的周長(zhǎng) (m) ，按成孔直徑計(jì)算，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，成孔直徑可按下列規(guī)定采用： 旋轉(zhuǎn)鉆按鉆頭直徑增大3 5cm ；沖擊鉆按鉆頭直徑增大 5 l0cm ；沖抓鉆按鉆頭直徑增大10 20cm ；l 樁在局部沖刷線以下的有效長(zhǎng)度(m) ；a- 樁底橫截面面積 (m2) ，用設(shè)計(jì)直徑（鉆頭直徑）計(jì)算；但當(dāng)采用換漿法施工（即成孔后，鉆頭在孔底繼續(xù)旋轉(zhuǎn)換漿）時(shí)，則按成孔直徑計(jì)算；p-樁壁土的平均極限摩阻力(kpa) ，可按下式計(jì)算： p=1/l ili n- 土層的層數(shù)；

9、li- 承臺(tái)底面或局部沖刷線以下各土層的厚度(m) ；i-與 li 對(duì)應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力(kpa) ，按表 1b413012-1采用：各土層與樁壁的極限摩阻力表1b413012-1r-樁尖處土的極限承裁力 (kpa) ，可按下列公式計(jì)算： r=2m0 0+k2 2（h-3 ）式中 0- 樁尖處土的容許承載力(kpa) ；h- 樁尖的埋置深度 (m) ，對(duì)于有沖刷的基礎(chǔ)， 埋深由一般沖刷線起算；對(duì)無(wú)沖刷的基樁， 埋深由天然地面線或?qū)嶋H開(kāi)挖后的地面線起算，h 的計(jì)算值不大于40m ，當(dāng)大于 40m 時(shí)，按 40m計(jì)算，或按試驗(yàn)確定其承載力，k2- 地面土容許承載力隨深度的修正系數(shù)；2-樁

10、尖以上土的重度 (kn m3) ；- 修正系數(shù)，見(jiàn)表1b413012-2.m0- 清底系數(shù)，按表1b413012-3采用 .支承在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆（挖）孔樁、沉樁和管柱的單樁軸向受壓容許承載力 p ，可按下式計(jì)算；p=(c1a+c2uh)ra式中 p- 單樁軸向受壓容許承截力(kn) ；ra- 天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度(kpa) ，試件直徑為 7 l0cm ，試件高度與試件直徑相等；h- 樁嵌入基巖深度 (m) ，不包括風(fēng)化層；u- 樁嵌入基巖部分的橫截面周長(zhǎng)(m) ，對(duì)于鉆孔樁和管柱按設(shè)計(jì)直徑采用；a- 樁底橫截面面積 (it12)，對(duì)于鉆孔樁和管柱接設(shè)計(jì)直徑采用；c1 、c2-

11、 根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的系數(shù)，按表1b413012-4采用 .注： 1 當(dāng) h0.5m時(shí) c1 采用表列數(shù)值的0.75倍， c2=0 ；2 對(duì)于鉆孔樁 c1 、c2 值可降低 20% 采用 .三、管柱（薄皮大徑）管柱基礎(chǔ)是由管柱群和鋼筋混凝土承臺(tái)組成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，也有由單根大型管柱構(gòu)成基礎(chǔ)的。它是一種深基礎(chǔ)，埋入土層一定深度，柱底盡可能落在堅(jiān)實(shí)土層或錨固于巖層中，作用在承臺(tái)的全部荷載， 通過(guò)管柱傳遞到深層的密實(shí)土或巖層上。管柱基礎(chǔ)因其施工方法和工藝較為復(fù)雜， 所需機(jī)械設(shè)備較多， 所以較少采用。但當(dāng)橋址處的地質(zhì)水文條件十分復(fù)雜， 如大型的深水或海中基礎(chǔ)，特別是深水巖面不平、 流速大

12、或有潮汐影響等自然條件下，不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí)， 可采用管柱基礎(chǔ)。 管柱基礎(chǔ)主要適用于巖層、緊密黏土等各類緊密土質(zhì)的基底，并能穿過(guò)溶洞、孤石支承在緊密的土層或新鮮巖層上， 不適用于有嚴(yán)重地質(zhì)缺陷的地區(qū)， 如斷層擠壓破碎帶或嚴(yán)重的松散區(qū)域。管柱按材料分類有由 1 鋼筋混凝土管柱、 2 預(yù)應(yīng)力混凝土管柱及 3 鋼管柱三種。管柱基礎(chǔ)按地基土的支承情況可分為以下兩種：(1) 如管柱穿過(guò)土層落于基巖上或嵌于基巖中，則柱的支承力主要來(lái)自柱端巖層的阻力，稱為支承式管柱基礎(chǔ)；(2) 如管柱下端未達(dá)基巖，則柱的支承力將同時(shí)來(lái)自柱側(cè)土的摩擦力和柱端土的阻力，稱為摩擦式或支承及摩擦式管柱基礎(chǔ)。由于管柱基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形

13、式和受力狀態(tài)類似樁基礎(chǔ)， 故其設(shè)計(jì)計(jì)算與樁基礎(chǔ)類同。四、沉井沉井基礎(chǔ)是一種斷面和剛度均比樁要大得多的井筒狀結(jié)構(gòu)， 是依靠在井內(nèi)挖 ±，借助井體自重及其他輔助措施而逐步下沉至預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高，最終形成的一種結(jié)構(gòu)深基礎(chǔ)型式。 沉井基礎(chǔ)施工時(shí)占地面積小，坑壁不需設(shè)臨時(shí)支撐和防水圍堰或板樁圍護(hù)， 與大開(kāi)挖相比較， 挖土量少，對(duì)鄰近建筑物的影響比較小， 操作簡(jiǎn)便，無(wú)需特殊的專業(yè)設(shè)備。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)上部荷載較大， 而表層地基土的容許承載力不足， 但在一定深度下有好的持力層， 擴(kuò)大基礎(chǔ)開(kāi)挖工作量大， 施工圍堰支撐有困難，或采用樁基礎(chǔ)受水文地質(zhì)條件限制時(shí)， 此時(shí)采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比，經(jīng)濟(jì)上較為合理。

14、沉井是橋梁墩臺(tái)常用的一種深基礎(chǔ)型式， 有較大的承載面積， 可以穿過(guò)不同深度覆蓋層，將基底放置在承載力較大的土層或巖面上，能承受較大的上部荷載。沉井基礎(chǔ)剛度大， 有較大的橫向抗力，抗振性能可靠，尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)按其制造情況可分為就地澆筑下沉沉井、 浮式沉井；按其橫截面形狀分為圓形、矩形、橢圓形、圓端形、多邊形及多孔井字形沉井等；按其豎向剖面形狀可分為柱形、錐形、階梯形沉井等；按材料可分為混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石、木沉井等。五、地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁， 用專用設(shè)備開(kāi)挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽， 在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠， 采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土，筑成一單元墻段，依次順序施工，以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻。地下連續(xù)墻具有多功能性， 可適用于各種用途， 通?？勺鳛榛娱_(kāi)挖時(shí)防滲、擋土，或擋水圍堰，或鄰近建筑物基礎(chǔ)的支護(hù)，或直接作為承受上部荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 地下連續(xù)墻可用于除巖溶和地下承壓水很高處的其他各類土層中施工。地下?lián)跬翂w剛度大， 主要承受豎向和