橋梁施工- 課件 第1、2章 緒論、基礎工程構造與施工

2023/12/12第1章

緒論2023/12/12一、橋梁發(fā)展歷史二、橋梁分類三、橋梁施工方法四、橋梁施工技術的成就與創(chuàng)新橋梁發(fā)展歷史12023/12/1232023/12/1241、橋梁發(fā)展歷史橋梁是為跨越障礙物而修建的使道路連續(xù)的人工構筑物，是鐵路、公路和城市道路等龐大交通網(wǎng)絡的重要組成部分。橋梁又是一種服務性公共建筑物，具有廣泛的社會性。造型優(yōu)美的橋梁往往會成為一個城市乃至一個地區(qū)或國家的象征。橋梁的發(fā)展可以反映出當時當?shù)厣鐣陌l(fā)展狀況和技術工藝水平的高低，可以折射出一個國家和地區(qū)科學、技術、政治、經(jīng)濟、文化等各方面的情況。橋梁通常分為上部結構（橋跨結構）和下部結構。上部結構指橋梁位于支座以上的部分，包括橋跨結構和橋面構造兩大部分。下部結構指橋梁支座以下的支承結構，包括橋墩、橋臺和墩臺之下的基礎，是將上部結構自重及橋梁承受的活荷載傳入地基的結構物。橋梁概述2023/12/1251、橋梁發(fā)展歷史橋梁的發(fā)展進程1800年以前，木橋、石橋,跨度小于50m；1800-1900年，鐵橋、鋼橋，跨江河、跨度小于500m；1900年至今，鋼橋、混凝土橋、鋼混組合橋，跨越江、河、湖、海等，跨度小于2000m；今后，鋼橋、復合材料橋，跨度可達5000m。1、橋梁發(fā)展歷史6古代橋梁人類在原始時代?？缭剿篮蛵{谷，是利用自然倒下來的樹木，自然形成的石梁或石拱，溪澗突出的石塊谷岸生長的藤蘿等。2023/12/1271、橋梁發(fā)展歷史古代橋梁

四川大渡河瀘定鐵鏈吊橋。橋長100米，寬2.8米，至今仍在使用。福建泉州洛陽橋（亦稱萬安橋）建于宋1053~1059年期間，該橋全長834m，有46個橋墩，是世界上現(xiàn)存最早、最長的石梁橋。歐洲第一座鐵鏈吊橋是英國的蒂斯河橋，建于1741年，跨徑20米，寬0.63米。舉世聞名的趙州橋（亦稱安濟橋，主孔凈跨度為37.02m）是我國古代石拱橋建筑的杰出代表，它建于隋朝（公元605年左右），距今已有1400多年的歷史，是世界上最早出現(xiàn)的敞肩式拱橋（空腹拱橋），比西方出現(xiàn)同類橋梁要早1200多年。1、橋梁發(fā)展歷史8近代橋梁英國塞文河橋是世界上第一座鑄鐵橋建于1779年，為半圓拱，跨徑30.7米。歐洲第一座鐵鏈吊橋是英國的蒂斯河橋，建于1741年，跨徑20米，寬0.63米。

四川大渡河瀘定鐵鏈吊橋。橋長100米，寬2.8米，至今仍在使用。2023/12/1291、橋梁發(fā)展歷史現(xiàn)代橋梁1、橋梁發(fā)展歷史10世界跨度排名前十懸索橋名次國家橋梁名稱主跨建成年份1日本明石海峽大橋1991m1998年2中國楊泗港長江大橋1700m2019年3中國南沙大橋1688m2019年4中國西堠門大橋1650m2007年5丹麥大伯爾特橋1624m1998年6土耳其奧斯曼加奇大橋1550m2016年7韓國李舜臣大橋1545m2013年8中國潤揚長江公路大橋1490m2005年9中國杭瑞高速洞庭湖大橋1480m2016年10中國南京棲霞山長江大橋1418m2012年1、橋梁發(fā)展歷史11世界跨度排名前十斜拉橋名次國家橋梁名稱主跨建成年份1俄羅斯俄羅斯島大橋1104m2012年2中國滬通長江大橋1092m2020年3中國蘇通大橋1088m2008年4中國香港昂船洲大橋1018m2009年5中國鄂東長江大橋926m2010年6日本多多羅橋890m1999年7法國諾曼底大橋856m1994年8中國荊岳長江大橋816m2010年9中國蕪湖長江二橋806m2017年10韓國仁川大橋800m2009年1、橋梁發(fā)展歷史12橋梁是力學與美學的結合品，讓我們來看看20世紀的十座最美橋梁。第一名—瑞士薩爾基那山谷橋瑞士薩爾基那山谷橋(Salginatobel)，由瑞士工程師羅伯特.馬亞爾于1930年設計，一座跨谷的鐮刀形上承式拱橋。該橋被評為20世紀世界最美麗的橋梁。該橋鑲嵌在阿爾卑斯山的山谷間，白色的橋身在藍天和青山的背景映襯下顯得格外突出，給人以“萬綠叢中一點紅”之感。橋梁發(fā)展歷史13第二名—美國舊金山金門大橋

金門大橋（GoldenGateBridge）是世界著名的橋梁之一，也是近代橋梁工程的一項奇跡。大橋雄峙于美國加利福尼亞州舊金山長1900多米的金門海峽之上。金門大橋橋身的顏色為國際橘，因建筑師艾爾文·莫羅認為此色既和周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，又可使大橋在金門海峽常見的大霧中顯得更醒目。由于這座大橋新穎的結構和超凡脫俗的外觀，所以它被國際橋梁工程界廣泛認為是美的典范。1、橋梁發(fā)展歷史14第三名—法國布魯東納大橋

布魯東納大橋（法語：PontdeBrotonne，)，由J·Muller工程師設計，于1974年建成，是一座預應力混凝土梁斜拉橋，主跨320米。該橋設計特點是，全橋梁高采用3.80米同一高度，梁體為帶傾斜腹板的薄壁箱形梁，底寬8米，塔下的橋墩和引橋墩的寬度相應縮小，橋墩寬度統(tǒng)一為875米。這一精心設計的斷面形式，以其統(tǒng)一的外貌，簡潔、明快、協(xié)調(diào)的造型和剛柔相濟的風范，得到了一致的贊賞。1、橋梁發(fā)展歷史15第四名—德國克希漢姆跨線橋

此橋全長70m，跨徑18+34+18m，斜腿跨度55m，橋面寬6.5m,兩側是板梁形式，跨中為T梁結構，跨中梁高1.74m，凈空10m。此橋憑借優(yōu)雅姿勢跨越A8斯圖加特-慕尼黑高速公路，顯得纖細而有力。橋梁型式很有律動感，好像外形按彎矩包絡圖建立一樣，傳力的形式十分和諧。1、橋梁發(fā)展歷史16第五名—法國奧利機場跨線橋

法國奧利機場跨線橋（Orly

Airport

overpass

or

Orly

Bridge），位于法國巴黎南部的奧利機場附近。它是建筑史上的一顆寶石。設計師不僅表現(xiàn)出超凡的設計天賦和廣泛的視角，而且體現(xiàn)出了獨到而敏銳的審美能力。1、橋梁發(fā)展歷史17第六名—土耳其博斯布魯斯大橋

博斯布魯斯海峽大橋是第一座橫跨博斯普魯斯海峽的大橋，也是第一座連接歐洲與亞洲的跨海大橋。1957年土耳其總理阿德南?曼德列斯決定修建此大橋，1970年正式開始動工，于1973年10月30日耗時3年建成，當天為土耳其建國50周年紀念日。1、橋梁發(fā)展歷史18第七名—瑞士桑尼伯格大橋

這是一座有著超低高度主塔、曲線橋面高高聳立的四塔斜拉橋。主橋跨徑為（59+128+140+134+65）米，最高橋墩為62米，橋面以上塔柱高15米，橋墩主塔輪廓呈拋物線形，梁高0.8米，混凝土柔梁矮塔斜拉橋。

全橋墩、塔與主梁固結，顯得簡潔、精練。大橋與環(huán)境協(xié)調(diào)，山的穩(wěn)重與橋的輕快，一剛一柔交相呼應，形成一道優(yōu)美的彩虹。1、橋梁發(fā)展歷史19第八名—法國諾曼底大橋

諾曼底大橋，由M.Virlogeux設計，建于1994年。它是一座與當?shù)鼐坝^完美協(xié)調(diào)的斜拉橋，以其細長的結構和典雅的造型而著稱。諾曼底大橋被授予"20世紀世界最美的橋梁"。它是一座與當?shù)鼐坝^完美協(xié)調(diào)的斜拉橋，以其細長的結構和典雅的造型而著稱。它是建筑和藝術的成功結合，卻沒有多余的修飾。守衛(wèi)著法國北部塞納河上的泥灘，看上去像一個從混凝土橋塔上伸出的鋼索所編成的巨大蜘蛛網(wǎng)。1、橋梁發(fā)展歷史20第九名—日本多多羅大橋

多多羅大橋是位于日本瀨戶內(nèi)海的斜拉橋，連接廣島縣的生口島及愛媛縣的大三島之間。大橋于1999年竣工，同年5月1日啟用，最高橋塔224米鋼塔，主跨長890米，是當時世界上最長的斜拉橋，連引道全長為1480米，四線行車，并設行人及自行車專用通道，屬于日本國道317號的一部分。1、橋梁發(fā)展歷史21第十名—德國科隆塞弗林大橋

塞弗林大橋（英語：SeverinsBridge），由G·Lohmer工程師設計，建于1959年，是最早的A型獨塔斜拉橋，主跨302米。橋梁分類22023/12/12222023/12/12232、橋梁分類橋梁結構類型較多，根據(jù)不同的劃分依據(jù)橋梁結構的類型不同，一般來說，橋梁分類方式主要有以下幾種：1.按工程規(guī)模分類按單孔跨徑或橋梁總長可分為特大橋、大橋、中橋、小橋、涵洞。2.按橋梁主體結構用材分類木橋、圬工橋（包括磚、石、混凝土橋）、鋼橋、混凝土橋、鋼混結合梁橋、鋼管混凝土橋等。其中混凝土橋又可分為鋼筋混凝土橋、部分預應力混凝土橋、全預應力混凝土橋等。3.按橋梁用途分類鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、城市橋、人行橋、輸水橋（渡槽）、管線橋、農(nóng)用橋及其他專用橋梁。2、橋梁分類244.按結構體系分類梁橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、斜拉橋和其它組合體系橋等。5.按行車道位置分類上承式橋、中承式橋、下承式橋。6.按平面布置分類直橋、斜橋、彎橋、坡橋和匝道橋等。7.按梁截面形式分類板梁橋、T梁橋、箱梁橋等。8.按跨越對象分類跨河橋、跨谷橋、跨線橋、旱橋等。2、橋梁分類259.按跨越方式分類固定式橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋等。10.按橋跨結構施工及架設方法分類預制安裝法、支架澆筑法、懸臂澆筑（拼裝）法、頂推法、轉體施工法等。其中，工程上最常見的分類方法為按結構體系分類。2、橋梁分類261.梁式橋：在豎向荷載作用下無水平反力的結構,用梁或桁架梁作主要承重結構，其上部結構在豎向荷載作用下，支點只產(chǎn)生豎向反力。簡支梁橋連續(xù)梁橋懸臂梁橋2023/12/12272、橋梁分類2.拱式橋：主要承重結構是拱圈或拱肋。這種結構在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺將承受水平推力，同時這種水平推力將顯著抵消荷載所引起的在拱圈（或拱肋）內(nèi)的彎矩作用。3.剛構橋：主要承重結構是梁或板和立柱或豎墻整體結合在一起的剛架結構。梁和柱的連接處具有很大的剛性，在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，柱腳處也具有水平反力。2023/12/12282、橋梁分類4.斜拉橋：是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結構體系。5.懸索橋：以懸索為主要承重結構，結構自重較輕，構造簡單，受力明確。2023/12/12292、橋梁分類6.組合體系橋：主要承重構件采用兩種獨立結構體系組合而成的橋梁。如拱和梁的組合、梁和桁架的組合、懸索和梁的組合等。懸索與斜拉組合體系橋32023/12/1230橋梁施工方法3、橋梁施工方法31橋梁下部結構施工包括橋梁基礎施工及墩臺施工等。1.橋梁基礎施工橋梁基礎作為橋梁的重要組成部分，連接橋梁與地基，同時將載荷專遞給地基，根據(jù)目前國內(nèi)外已建成的橋梁基礎施工，其類型主要有擴大基礎、樁基礎、沉井基礎、管柱基礎等。橋梁下部結構施工3、橋梁施工方法322.橋梁墩臺施工橋梁墩臺按建筑材料可分為圬工墩臺、鋼筋混凝土墩臺、預應力混凝土墩臺和鋼墩臺等多種形式。按施工方法可分為石砌墩臺、就地澆筑式墩臺和預制裝配式墩臺等。橋梁下部結構施工3、橋梁施工方法33橋梁上部結構施工方法多種多樣，但是從總體上來講，橋梁施工方法主要分為現(xiàn)澆法和預制法。這兩種方法又可以根據(jù)橋梁結構的形成方式細化分。較為常見的施工方法有以下幾類。橋梁上部結構施工就地澆筑法預制安裝法懸臂施工法橫移施工法轉體施工法頂推施工法提升與浮運法逐孔施工法343、橋梁施工方法橋梁上部結構施工就地澆筑法預制安裝法轉體施工法懸臂施工法35橋梁上部結構施工3、橋梁施工方法頂推施工法橫移施工法逐孔施工法提升與浮運法36選擇確定橋梁的施工方法需要充分考慮橋位的地形地質(zhì)條件、環(huán)境特征、安裝方法的安全性、經(jīng)濟性、施工進度等因素。同時，橋梁結構的施工與設計方案有著十分密切的關系，橋跨結構類型、橋梁跨度、橋梁規(guī)模及工程造價等都是確定橋梁施工方案的關鍵因素。施工單位的施工技術水平、現(xiàn)有機具設備條件也是相當重要的因素。橋梁施工方法選擇3、橋梁施工方法37橋梁施工方法選擇3、橋梁施工方法38在進行橋梁施工方法具體選擇時可綜合考慮以下因素:（1）使用因素。橋梁結構形式、橋梁跨徑、墩臺形式及高度、橋下空間限制條件、平面場地限制等。（2）施工因素。工期要求、起重能力及機械設備要求、施工時是否需要封閉交通、施工臨時設施需要情況、材料可供應情況，施工隊伍管理經(jīng)驗、施工經(jīng)濟核算等。（3）自然環(huán)境因素。山區(qū)或平原、地質(zhì)條件及軟弱層狀況，跨河橋的水位變化，施工對河道可能造成的影響、運輸線路的限制等。（4）環(huán)境影響因素。對施工現(xiàn)場環(huán)境的影響，如公害、景觀、污染、架設孔下的障礙、道路交通的阻礙、公共道路的使用及建筑限界等。3、橋梁施工方法橋梁施工方法選擇42023/12/1239橋梁施工技術成就與創(chuàng)新40截至2019年年底，我國已建成的公路橋梁數(shù)量超過87.8萬座，鐵路橋梁數(shù)量超過20萬座，城市橋梁將近8萬座，已建成許多有重大國際影響的世界著名橋梁工程，在世界排名前十的各類橋梁中，我國橋梁占據(jù)了一大半。在橋梁基礎施工技術與裝備方面，在超高橋塔施工技術及裝備方面，在主梁施工技術及裝備方面，在拱肋施工技術及裝備方面都取得了眾多具有自主知識產(chǎn)權的成就，獲得了世界認可。4、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術成就414、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術成就滬昆鐵路北盤江特大橋采用勁性骨架施工法建設，主跨跨徑達到了445m，橋梁跨度遠超國外210m最大跨度水平。橋面至江面距離565.4米，相當于200層樓高，為世界第一高橋。424、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術成就采用斜拉扣掛懸拼架設法建設的朝天門大橋主跨跨徑達到了552m。被譽為“世界第一大跨徑拱橋”434、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術成就保定市樂凱大街南延工程跨保定南站轉體斜拉橋采用子、母塔雙轉體法施工，轉體重量分別為3.5及4.6萬噸，母塔轉體長度263.6米，轉體重量和轉體長度均刷新了世界紀錄，技術復雜，難度巨大。444、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術成就港珠澳大橋是中國境內(nèi)一座連接中國香港、廣東珠海和中國澳門的橋隧工程，位于中國廣東省珠江口伶仃洋區(qū)域內(nèi)，大橋全長55千米，其中主橋29.6千米、中國香港口岸至珠澳口岸41.6千米；因其超大的建筑規(guī)模、空前的施工難度以及頂尖的建造技術而聞名世界。454、橋梁施工技術成就與創(chuàng)新橋梁施工技術創(chuàng)新目前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉型正在興起，全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出智能化、信息化的新發(fā)展趨勢。面對時代的新要求，機遇與挑戰(zhàn)并存，橋梁建造技術仍需要不斷創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）智能建造技術。（2）新材料的開發(fā)和應用。（3）大型深水基礎工程。（4）超大跨橋梁建造技術。（5）智能化監(jiān)測設備和技術的研發(fā)與應用。（6）設計、施工與營運的參數(shù)化管理技術。THANKYOU！2023/12/12第2章

基礎工程構造與施工2023/12/12一、橋梁基礎類型二、天然地基淺平基施工三、樁基礎施工技術四、沉井基礎施工基礎工程構造與施工12023/12/12492023/12/12501、橋梁基礎類型橋梁基礎是橋梁結構直接與地基直接接觸的最下部分，是橋梁下部結構的重要組成部分。地基與基礎受到各種荷載后，其本身將產(chǎn)生附加的應力和變形。為保證橋梁的正常使用和安全，地基和基礎必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，變形也應在容許范圍之內(nèi)。根據(jù)地基土的土層變化情況、上部結構要求和荷載特點，橋梁基礎可采用不同方案。在方案選擇上力爭做到使用上安全可靠，施工技術上簡便可行，經(jīng)濟上合理。同時，橋梁基礎均在地面或水面以下，其施工條件和受力狀況都和上部結構不同。且完工后屬隱蔽工程，檢查和修補都很困難。所以，在設計和施工中對它進行深入的研究是很有必要的。2023/12/12511、橋梁基礎類型橋梁基礎根據(jù)埋置深度的不同可分為淺置基礎和深置基礎兩類。它們的設計計算原理不同，施工方法也不同。淺置基礎是在墩臺處直接修建的埋深較淺的基礎（一般小于5m），淺置基礎最為簡單，也最常用。由于淺層土質(zhì)不良，有時需把基礎埋置于較深的良好地層上，這樣的基礎稱為深基礎（一般埋深大于5m）。常用的深基礎有：樁基礎、挖井或沉井基礎，特殊橋位也可能采用其它大型基礎或組合基礎形式。有水時，稱為水中基礎。由于現(xiàn)代橋梁跨度大，結構荷載大，淺基礎較少采用。1、橋梁基礎類型522023/12/12531、橋梁基礎類型淺置基礎-擴大基礎

四川大渡河瀘定鐵鏈吊橋。橋長100米，寬2.8米，至今仍在使用。明挖擴大基礎是直接墩臺下開挖基坑修建而成的實體基礎，適合于在岸上或水流沖刷影響不大的淺水處，且淺層地基承載力合適的地層。它構造簡單，施工方便，最為常見。歐洲第一座鐵鏈吊橋是英國的蒂斯河橋，建于1741年，跨徑20米，寬0.63米。1、橋梁基礎類型54深置基礎-樁及管柱基礎歐洲第一座鐵鏈吊橋是英國的蒂斯河橋，建于1741年，跨徑20米，寬0.63米。

四川大渡河瀘定鐵鏈吊橋。橋長100米，寬2.8米，至今仍在使用。2023/12/12551、橋梁基礎類型深置基礎-沉井基礎2023/12/12561、橋梁基礎類型深置基礎-沉井基礎1、橋梁發(fā)展歷史57深置基礎-復合基礎天然地基淺置基礎施工22023/12/12582023/12/12592、天然地基淺置基礎施工明挖擴大基礎是淺置基礎，亦為剛性基礎，其構造如圖2-2所示。明挖擴大基礎是直接墩臺下開挖基坑修建而成的實體基礎，適合于在岸上或水流沖刷影響不大的淺水處，且淺層地基承載力合適的地層。它構造簡單，施工方便，最為常見。明挖擴大基礎的平面形狀常為矩形，也有其它形式（視墩臺身底面的形狀而定）；立面形狀可為單層或多層臺階擴大形式，其與地基承載力及上部荷載大小有關。明挖擴大基礎的常用材料有混凝土、片石混凝土、漿砌片石等?；炷翉姸鹊燃壱话悴灰诵∮贑25，漿砌片石一般用M20以上水泥砂漿，MU50以上石料。2023/12/12602、天然地基淺置基礎施工明挖擴大基礎的特點是穩(wěn)定性好，施工簡便，取材容易，能承受較大荷載，所以只要地基承載力能滿足要求，它是橋梁的首選基礎形式。但其缺點是自重大，在持力層為軟弱土時，由于基礎面積不能無限擴大，需要對地基進行處理或加固后才能采用。所以對于荷載較大、上部結構對沉降變形較為敏感、持力層土質(zhì)較差且較厚的情況，不宜采用明挖擴大基礎。剛性擴大基礎的施工可采用明挖的方法進行基坑開挖，開挖工作應盡量在枯水或少雨季節(jié)進行，且不宜間斷?；油谥粱自O計高程應立即對基底土質(zhì)及坑底進行檢驗，驗收合格后應盡快修筑基礎，不得將基坑暴露過久?；涌梢匀斯せ驒C械開挖，接近基底設計高程應留30cm高度由人工開挖，以免破壞基底土的結構?；娱_挖過程中注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每邊大0.5～1.0m，以方便設置排水溝及立模板和砌筑工作。2023/12/12612、天然地基淺置基礎施工淺平基施工程序與主要工作內(nèi)容2023/12/12622、天然地基淺置基礎施工陸地基坑的開挖和支護陸地基坑開挖的過程中，根據(jù)土質(zhì)條件和水位情況對基坑壁可采取不圍護或圍護的開挖方法，常用的方式有以下幾種。1.坑壁無支撐的基坑當基坑較淺，地下水位較低或滲水量較少，不影響坑壁穩(wěn)定時，坑壁可不加圍護，此時可將坑壁挖成豎直或斜坡形。2.坑壁有支承的基坑當基坑較深、開挖土方工程數(shù)量較大、土質(zhì)條件較差、地下水影響較大或放坡開挖受場地條件限制時，可對基坑坑壁進行支護。2023/12/12632、天然地基淺置基礎施工陸地基坑的開挖和支護無支護基坑2023/12/12642、天然地基淺置基礎施工陸地基坑的開挖和支護有支撐基坑2023/12/12652、天然地基淺置基礎施工基坑排水基坑如在地下水位以下，則在基坑開挖過程中，地下水會不斷地滲人基坑。因此在施工過程中，必須不斷地排水，以保持基坑干燥，便于基坑開挖和基礎的砌筑和養(yǎng)護。目前常用的基坑排水方法有表面排水法、井點降水法和止水帷幕法三類。1.表面排水法表面排水法是在基坑整個開挖過程及基礎砌筑和養(yǎng)護期間，在基坑四周開挖集水溝匯集坑壁及基底的滲水，并引向一個或數(shù)個比集水溝挖得更深一些的集水坑，集水溝和集水坑應設在基礎范圍以外，在基坑每次下挖以前，必須先挖溝和坑，集水坑的深度應大于抽水機吸水龍頭的高度，在吸水龍頭上套竹筐圍護，以防土石堵塞龍頭。這種排水方法設備簡單、費用低，一般土質(zhì)條件下均可采用。但當?shù)鼗翞轱柡头奂毶巴恋瑞ぞ哿^小的細顆粒土層時，由于抽水會引起流沙現(xiàn)象，造成基坑的破壞和坍塌，因此當基坑為這類土時，應避免采用表面排水法。2023/12/12662、天然地基淺置基礎施工基坑排水2.井點降水法井點法排水是沿基坑周圍設置若干井管，從連接井管的集水管中抽水，使地下水位降低到基底以下，如圖2-15所示。井點法排水可使基坑無水，將坑壁邊坡放陡。在有支護的基坑中，支護結構可按較小的土壓力設計。而且，由于地下水位降低，原狀土失去浮力，自重加大，可對基底土進行預壓，從而增加基底承載力，減少基礎沉降量。但所使用的設備較多，施工較復雜，成本亦較高。3.止水帷幕法帷幕法是在基坑邊線外設置一隔水幕，用以加長地下水滲流路線，以阻止或限制地下水滲流到基抗中去，防止流沙、突涌、管涌、潛蝕等地下水的作用。采用止水錐幕法施工時應進行具體設計并符合有關規(guī)定，止水幕的厚度應滿足基坑防滲要求，滲透系數(shù)宜小于1.0×10-6mm/s。當?shù)叵潞畬訚B透性較強、厚度較大時，可采用止水帷幕與坑內(nèi)井點降水相結合或采用豎向止水帷幕與水平止水帷幕相結合的方案。其施工方法、工藝和機具的選擇應根據(jù)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及施工條件等綜合確定。2023/12/12672、天然地基淺置基礎施工基坑排水2023/12/12682、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰在水中修筑橋梁基礎時，開挖基坑前需在基坑周圍先修筑一道防水圍堰，把圍堰內(nèi)的水排干后，再開挖基坑修筑基礎。如排水較困難，也可在圍堰內(nèi)進行水下挖土，挖至預定高程后先澆筑封底混凝土，然后再抽干水繼續(xù)砌筑基礎。在圍堰內(nèi)不但可以修筑淺基礎，也可以修筑樁基礎等。圍堰的作用主要是防水擋土，使基礎能在無水或靜水環(huán)境中進行。圍堰的結構形式和材料要根據(jù)水深、流速、地質(zhì)情況以及通航要求等條件確定。常用的圍堰類型有土圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、雙壁鋼圍堰及地下續(xù)墻圍堰等。2023/12/12692、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰1.土石圍堰和草袋圍堰土圍堰用在水深2m以內(nèi)、流速0.5m/s以下、河床土層不透水或滲水較小的情況。土堰宜用黏性土填筑，缺少黏土時也可用砂土。土堰的斷面一般為梯形。土圍邊坡坡度與土質(zhì)的種類、水流速度、河床土層的透水性等有關。用黏性土修筑的土圍堰，頂寬度b不應小于1.5m，臨水面的坡度可用1:2；內(nèi)坡可用1:1。如用砂土作圍堰土料時，堰頂寬度不小于2m，外坡可用1:3至1:5，內(nèi)坡用1:3。2023/12/12702、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰2.鋼板樁堰鋼板樁本身強度大，防水性能好，打人時穿透能力強。因此，鋼板柱圍的適用范圍相當廣。從我國橋梁基礎施工的實踐來看，10~20m的圍堰，用鋼板樁是適當?shù)摹Ｔ谔厥馇闆r下，30m深的圍堰也使用過鋼板樁。鋼板樁不但能穿過礫、卵石層，也能切入軟巖層內(nèi)。2023/12/12712、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰3.鋼吊箱圍堰為實現(xiàn)深水高樁承臺樁基礎承臺的無水施工，鋼吊箱圍堰被越來越多地采用。其工作原理是在深水樁基礎的基樁施工完成后，用起吊設備將內(nèi)裝有扁擔梁，且已拼裝成整體的鋼吊箱圍堰懸掛在定位樁樁頂，然后灌注水下混凝土封底，封底混凝土達到強度后抽水澆筑承臺混凝土。吊箱的底板是封底混凝土的控制面和底模，側板為封底混凝土和承臺混凝土的側模；同時，吊箱圍堰的頂面也作為澆筑混凝土施工的工作面。2023/12/12722、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰4.雙壁鋼圍堰鋼圍堰既是圍水擋土的臨時構造物，同時其頂部又是水中施工的平臺。它具有良好的剛度和水密性能，因此在深水施工中得到了應用。通常鋼圍堰有單壁和雙壁兩種，與單壁鋼圍堰相比，雙壁鋼圍堰具有更大的剛度和更大的作業(yè)空間，所以它更方便施工并能適應更大的水深。雙壁鋼圍堰常為圓形，也有為適應基礎形狀而作成異形的，其堰壁鋼殼由有加勁肋的內(nèi)外壁板和多層水平桁架所組成。堰壁底端設刃腳，以利切土下沉。在堰壁內(nèi)腔，用隔艙板將其對稱地分為若干個密封的隔艙，以便利用不平衡的灌水來控制其在下沉時的傾斜。2023/12/12732、天然地基淺置基礎施工基坑圍堰5.鎖口鋼管樁圍堰鎖口鋼管樁圍堰是以帶鎖口的鋼管樁代替鋼板樁，通過導向框打入下沉到位。結構上可視作是將雙壁鋼圍堰化整為零，由各根管樁來穿過地下障礙物。所以，這種由鋼管樁相互間通過鎖口相連構成的基礎施工防水圍堰的特點是：鋼管樁截面模數(shù)大，具有很好的抗彎能力，可大大簡化圍堰的內(nèi)支撐體系，方便施工；同時，鋼管樁的剛度和穩(wěn)定性好，可采用強制下沉方式，因此它更適合在有地下障礙物的地方使用。也就是說，鎖口鋼管樁圍堰綜合了鋼板樁圍堰和雙壁鋼圍堰的結構特點。2023/12/12742、天然地基淺置基礎施工基底檢驗與處理1.基底檢驗基坑開挖至設計標高后，應對基底進行檢驗，以確定是否達到設計要求，通常檢驗的主要項目為：（1）基底土質(zhì)是否符合設計，能否滿足墩臺承載力要求。（2）基底各部位土質(zhì)是否相同，如有不同，能否導致墩臺不均勻沉降。（3）基底承重面與墩臺壓力線是否垂直，能否導致發(fā)生墩臺滑動。（4）基底平面尺寸能否保證基礎圬工按設計尺寸順利施工。（5）基坑防水措施是否恰當，能否保證基礎圬工施工質(zhì)量。（6）基底高程是否符合設計要求。非巖石基底約每10m2測量一點，全基坑不少于8點，其平均誤差應在±50mm之內(nèi)；巖石基底則應清理至巖面。2023/12/12752、天然地基淺置基礎施工基底檢驗與處理2.基底處理（1）微風化的巖石基底。全部開挖到新鮮巖面。巖面傾斜時，應予鑿平或鑿成臺階，使承重面與墩臺壓力線垂直。巖面上的淤泥、苔蘚及松碎石塊應清除干凈。巖面如有部分溶溝、溶洞或破碎帶等難以清理到新鮮巖面的情況時，應會同設計人員研究處理。位于基底中部的狹窄溶溝，可在基底標高以下設置混凝土拱將力傳遞到兩側巖石上；小面積溶洞可用混凝土或漿砌片石回填。（2）風化巖基底。巖石的風化程度對其承載力影響很大，應會同設計、地質(zhì)人員分析判斷能否滿足設計承載力的要求，并注意基底各部位的風化程度是否相同。如基底承載力不夠，可適當降低基底高程，如風化層不厚，宜清理到新鮮巖面。（3）碎石土或砂土基底。將基底修理平整并夯實，砌筑基礎圬工時，先鋪一層2cm厚水泥砂漿。2023/12/12762、天然地基淺置基礎施工基底檢驗與處理（4）黏土基底。基底分兩階段開挖，先挖到距設計標高20~30cm處，大致整平，做好排水和砌筑圬工的準備工作后，再開挖到基底并鏟平。鏟平時要注意不得擾動基底原狀土，超挖處不得用土回填?；诅P平后應在最短時間內(nèi)砌筑基礎圬工，以免原狀土暴露過久浸水變質(zhì)。如基底原狀土含水量較大或在施工中被浸水泡軟，可向基底夯入10cm以上厚度的碎石，但碎石頂面應不高于基底設計高程?；淄临|(zhì)應符合設計要求，如有不符或有懷疑時，應請設計人員研究處理。如基底土質(zhì)不勻，部分軟土層厚度不大時，可挖除后分層夯填砂土或碎石。（5）泉眼。泉眼應用堵塞或?qū)Я鞯姆椒ㄌ幚?。可先用水玻璃和水泥?:1比例調(diào)勻捻團后，堵塞泉眼。如經(jīng)多次堵塞無效，應改用導流方法處理?？蓪摴懿迦肴?，封閉鋼管四周，使水沿鋼管上升；或在泉眼處設置小井，將水引出基礎圬工之外抽排，然后再用水下混凝土填井，如泉眼位置不明確，可在基底以下設置暗溝或盲溝，將水引至基礎圬工以外的匯水井中抽排?；佑袧B漏水時，基坑抽水應待基礎圬工終凝后才能停止，以免圬工早期浸水，影響質(zhì)量。2023/12/12772、天然地基淺置基礎施工基底檢驗與處理（6）基底大面積透水。地下水位較高的砂土或碎石土基底會大面積透水，大量抽水會將土中細小顆粒隨水抽走，從而又加大滲水量，形成惡性循環(huán)。一般按水中施工設計，在基底以下設置水下混凝土封底予以封閉。明挖基礎遇到基底大面積滲水時，如滲水量不太大，可沿基礎周邊打木板樁，靠加大滲流長度來減小滲流量；也有在基礎范圍外打一圈黏土樁的成功經(jīng)驗。黏土樁間隔1m，以φ60cm鋼管打入地面作為護筒，向護筒內(nèi)填干黏土，用300kg以上穿心錘將土夯入地層，邊打邊填黏土，直到打不下去時為止。如滲水量較大，則須在基底以下設置水下混凝土封底，由于封底混凝土增加了基底荷載，應通過檢算確定。。32023/12/1278樁基礎施工技術3、樁基礎施工技術79當墩臺所處位置的覆蓋層很厚，適于承載的地基很深，或同時水深也較大時，往往需要采用深基礎，樁基礎就是一種常用的深基礎。柱基礎由若干根樁和承臺兩部分組成，樁在平面排列上可為一排或幾排，樁的頂部由承承臺聯(lián)成一個整體，再在承臺上修筑橋墩或橋臺及上部結構。我國橋梁樁基礎大多采用鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁和鋼樁。鋼筋混凝土樁截面形式有圓形、環(huán)形、方形、六角形等，鋼樁的截面形式有圓形、H形等，在樁軸方向，也分豎直樁和斜樁（通常用于拱橋墩臺基礎）。3、樁基礎施工技術80按承臺位置的不同，樁基礎可分為高樁承臺樁基礎和低樁承臺樁基礎，高樁承臺的承臺底面位于地面或沖刷線以上，低樁承臺的承臺底面則位于地面或沖刷線以下。高樁承臺由于承臺位置較高或設在施工水位以上，可減少墩臺的圬工數(shù)量，避免或減少水下作業(yè)，施工較為方便。3、樁基礎施工技術81按施工方法的不同，樁基礎可分為鉆挖孔就地灌注樁和沉入樁。灌注樁是采用就地成孔的方法來完成的一種深基礎。灌注樁的特點是施工設備簡單，操作方便，適用于各種砂性土、黏性土，也適用于碎卵石類土層和巖層。3、樁基礎施工技術82沉入樁是通過汽錘、柴油錘或振動錘等打樁機械將各種預制好的樁（主要是鋼筋混凝土實心樁或管樁，也有木樁或鋼樁）沉入或打入地基中所需深度。這種施工方法適用于樁徑較?。ㄒ话阒睆皆?.6~1.5m），地基土質(zhì)為砂性土、塑性土、粉土、細砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石類土的情況。3、樁基礎施工技術83按單樁豎向承載方式，柱基礎可分為柱樁和摩擦樁。柱樁是將樁尖通過軟弱的覆蓋層以后再嵌入堅硬的巖面，荷載由樁尖直接傳到基若中，樁像柱子一樣受力。摩擦樁是當基巖埋藏很深，樁尖不可能達到時，荷載通過位于覆蓋層中樁的側壁與土壤間的摩擦力和樁端部的支承力共同承受的樁基礎。3、樁基礎施工技術84沉入樁是靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中，因此樁徑不能太大，一般土質(zhì)中樁徑不大于60cm，樁的入土深度也不能太深，一般土質(zhì)20~30m，否則對打樁設備要求較高，且打樁效率低?，F(xiàn)在主要使用的樁為鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁和少量鋼柱。沉入樁施工3、樁基礎施工技術85打樁設備主要是樁錘、樁架、起重機具和動力設備等。沉入樁施工-打樁設備3、樁基礎施工技術86沉入樁施工-打樁施工3、樁基礎施工技術87在正式打樁前，在設計樁位或附近地質(zhì)相同地點，先打試樁。施工階段的試樁，主要是確定施工工藝、選定施工機具設備及檢驗樁的承載力等。其內(nèi)容包括工藝試驗、沖擊試驗及靜壓、靜拔和靜推試驗。對沖擊試驗的樁數(shù)，一般不得少于基樁總數(shù)的2%。每一基坑內(nèi)的基樁或每一種類及大小尺寸的基柱，至少應有2根試樁。沉入樁施工-沉樁工藝與沖擊試驗3、樁基礎施工技術88主要有以下幾種沉樁方法：（1）射水沉樁。（2）振動沉樁。（3）靜力壓樁。沉入樁施工-沉樁方法3、樁基礎施工技術89打樁施工的質(zhì)量控制主要有三方面。1）在打樁過程中，樁不被打壞。2）打到設計標高的基樁，在承臺板底面位置的偏差不超過容許值。3）打到設計標高的基樁的承載力必須滿足設計要求。沉入樁施工-質(zhì)量控制與事故處理3、樁基礎施工技術90打樁施工常見事故與處理辦法。1）樁打不下去，根據(jù)具體情況選擇換位重打或改用重錘或配合射水沉樁。2）偏樁及歪樁，可用拉或頂?shù)姆椒ǔC正。3）裂樁，對于木樁，劈裂不大時，可用鐵絲或鐵箍加固，嚴重劈裂者，則須鋸掉或拔出換樁重打；對鋼筋混凝土管樁，如破裂不嚴重，可用鐵箍加固，繼續(xù)打到設計深度后在樁內(nèi)安放鋼筋籠，灌注混凝土加固。4）斷樁，根據(jù)情況進行補樁。沉入樁施工-質(zhì)量控制與事故處理3、樁基礎施工技術91鉆（挖）孔灌注樁是指采用不同的鉆（挖）孔方法，在地層中按要求形成一定形狀（斷面）的井孔，達到設計標高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土（有地下水時灌注水下混凝土），形成樁基礎的一種施工工藝。鉆（挖）孔灌注樁施工42023/12/1292沉井基礎施工93按下沉方式，沉井基礎可分為就地建造下沉的沉井和浮運就位下沉的沉井。按建筑材料，沉井基礎可分為混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井等。沉井按平面形狀可分為圓形、矩形及圓端形沉井等。沉井豎直剖面外形主要有豎直式、傾斜式及階梯式等。4、沉井基礎施工沉井分類94沉井通常由刃腳、井壁、隔墻、井孔、封底混凝土、頂蓋等部分組成。4、沉井基礎施工沉井的構造95沉井基礎的施工方法與地質(zhì)和水文情況緊密相關。在水中修筑沉井時，應對河流汛期、通航、河床沖刷等進行調(diào)查研究，然后制定施工計劃，并盡量在枯水季節(jié)進行施工。如施工須經(jīng)過汛期時，應采用相應的措施。沉井基礎可概括為旱地施工、水中筑島施工及浮運沉井三種方式，前兩種方式在無水或淺水處采用就地制造和下沉，是常見的沉井施工方法；后一種是在深水中才能采用的岸邊制造、浮運就位下沉的施工方法。4、沉井基礎施工沉井基礎的施工96橋梁墩臺位于旱地時，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板。在這種情況下，一般較容易施工。施工工序：（1）清整場地。（2）制造第一節(jié)沉井。（3）拆模及抽墊。（4）挖土下沉。（5）接高沉井。（6）設置井頂圍堰。（7）基底檢驗和處理。（8）沉井封底。（9）井孔填充和頂板澆筑。4、沉井基礎施工沉井基礎的施工-旱地沉井施工97一般在淺水中或地面可能被水淹沒的早地上，需筑島制作沉井。4、沉井基礎施工沉井基礎的施工-水中沉井施工-筑島法98在筑島困難的條件下修筑沉井基礎，可使用浮式沉井，即先將底節(jié)沉井浮運就位，再就地接高下沉。4、沉井基礎施工沉井基礎的施工-水中沉井施工-浮運沉井991.下沉困難時的輔助措施沉井下沉發(fā)生困難，主要是由于沉井自身重量克服不了井壁摩阻力，或刀腳下遇到大的障礙所致。解決前者的方法是從増加沉井重量和減小井壁摩阻力兩個方面著手。4、沉井基礎施工沉井基礎施工注意事項100增加沉井自重。具體方法有：1）提前接筑上一節(jié)沉井，以增加沉井自重。2）在井頂上壓重物（鋼軌、鐵塊或片石等），但由于沉井自重很大，能夠増加的壓重有限，除為了糾正沉井偏斜而采取偏心壓