第四章基础施工(中专教材)

1、第四章 基础施工 1.桥梁基础施工的重要性桥梁基础施工的重要性： 重要性体现在哪些方面？基础的作用？为何如此重要？重要性体现在哪些方面？基础的作用？为何如此重要？ 起支撑桥跨结构，保持体系稳定，把上部结构、墩台自重起支撑桥跨结构，保持体系稳定，把上部结构、墩台自重及车辆荷载传递给地基的重要性。基础决定桥梁刚度、稳及车辆荷载传递给地基的重要性。基础决定桥梁刚度、稳定性、耐久性和安全度。定性、耐久性和安全度。桥梁基础事故案例 说明基础重要性说明基础重要性 2010年8月19日下午3时许，宝成铁路广汉段石亭江铁路大桥（广汉小汉境内）被洪水冲断，一辆从西安开往昆明的K165次火车第14、15节车厢掉进

2、石亭江。据悉，火车快到达大桥时就发现有危险，已在危险发生前将车上所有人员全部转移。目前车上人员已全部到达广汉中学安置点，没有人员伤亡。 该桥为50年代工程，浅的扩大基础。垮塌前的石亭江大桥垮塌中的石亭江大桥垮塌后的石亭江大桥桥梁基础施工特点（与建筑工程比）跨河桥多在水里，单平面不大，但基础较深。具有水中施工的特点。概述概述 一、基础作为桥梁结构物的一个重要组成部分，它起着支承桥跨结构，保持体系稳定，把上部结构、墩台自重及车辆荷载传递给地基的重要作用。 二、桥梁的常用基础形式有： 浅基础浅基础明挖重力式扩大基础、钢筋混凝土条形基础深基础深基础、桩基础、沉井基础、地下连续墙基础、组合式基础等，其中

3、扩大基础、桩基础、组合式基础应用最为广泛，本章将予详细介绍。 三、桥梁基础施工的主要方法 桥梁基础因其形式和所处环境、地质、水文条件、桥梁结构体系、环保要求及施工条件等因素不同要选用不同的施工方法。旱地旱地土质地基扩大基础及条形基础采用明挖法，既可以采用人工开挖也可以机械开挖，若为岩石地基，还需进行适当的爆破施工。水中水中明挖基础必须设置围堰或者采取临时改河措施。桩基础的成孔有挖孔和钻孔两种方法，挖孔适用于早地无水或地下水位较低的密实土质地层或岩石地层。人工挖孔桩径应大于1.2m，孔深在15m以内，机械挖孔一般适用于土质地层。钻孔按地质条件不同可选用旋转钻成孔、冲击钻成孔、冲抓钻成孔等多种形式

4、桥梁基础： 浅基础浅基础浅平基浅平基明挖（扩大）基础明挖（扩大）基础 桩基础预制桩、就地 灌筑桩；沉入桩、钻（挖）孔桩基础型式：基础型式：扩大基扩大基础；桩基础、沉井基础；组合基础；桩基础、沉井基础；组合基础础 墩台施工：墩台施工：石砌、现浇、预制拼石砌、现浇、预制拼装装 沉井（沉箱基础） 管柱基础 地下连续墙深基础深基础第一节 浅基础施工 一、一、 旱地浅基础的施工工艺及技术要求旱地浅基础的施工工艺及技术要求 施工工序施工工序;定位放样定位放样基坑开挖与排水基坑开挖与排水基基地检验与处理地检验与处理基础砌筑基础砌筑夯填土方。夯填土方。 土质湿度正常，结构均匀 深度：松软土0.75m，中密1.

5、25m，密实2.0m;（一）（一） 坑壁不加固的基坑坑壁不加固的基坑垂直开挖 基坑开挖 人工或机械施工 可垂直开挖和斜坡开挖 注意：防水 反坡、截水沟 边坡稳定 弃土、动载 不中断 开挖、砌筑、回填、夯实 施工注意事项：P36 1防止地面水流入基坑 2及坑顶有1米护道， 3坑深大于5米时设折线坡或台阶坡， 4避免超挖， 5基底不要扰动及时验槽， 6弃土定点堆放，不影响边坡稳定。（二）加设支护基坑 使用条件：坑深、土方量大 、场地窄 、土 松 、水大。P36 加固方式：板桩支撑、锚固支护、喷射混凝土 、混凝土围圈等 。P37竖挡板支撑横挡板支撑 喷射混凝土板桩支撑板桩支撑二、基坑排水P38排水方

6、法：集水坑排水、井点降水法（一）集水坑排水法 适用于：粗粒土层及粘土层。 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 施工技术要求： 集水沟，沟底宽不小于0.3米，坡度1%-5% 集水坑，集水坑底低于基坑底0.8-1米， 集水沟低于基坑底0.5-0.3米。 （二）井点降水法类型流泵井点 、深井泵井点轻型井点、喷射井点 、射流泵井点 、深井泵井点 技术要求：三、围堰 P41 围堰水中桥基础施工基坑开挖前，必须在基坑周围设置一道封闭的临时性挡水构筑物称为围堰。 对围堰的要求； 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

7、河床断面压缩小 常用围堰有: 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。 （一）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b1.5,外坡1 2,内 坡1 1。施工:黏性土填筑,由上游至下游合龙。 (二)土袋围堰适用：水深 3.0m,V1.5m/s,河床渗水小构造：顶宽12m,外坡1 0.21 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。 （三）钢板桩围堰 适用：水深48m，软岩最好，堰深20m 性能：强度大、防水性好 、能穿透砾石 、卵石层 、软岩 、风化岩 结构： （四）

8、钢筋混凝土板桩围堰 （五）竹（钢丝）笼围堰 （六）套葙围堰 基本构造 整体无底钢围堰 就位下沉 清基封底方形钢壳围堰钢壳围堰就位下沉黄石长江大桥黄石长江大桥主桥墩采用主桥墩采用28m28m直径双壁钢围堰加直径双壁钢围堰加1616根直径根直径3m3m钻孔灌注桩基础，具有较钻孔灌注桩基础，具有较高的防船舶撞击能力高的防船舶撞击能力。南京大胜关长江大桥9号墩钢吊箱围堰四、基底的检验和处理四、基底的检验和处理 P43 （一）、 基底检验 1，基地检验的内容 基底平面位置、尺寸大小 、基底标高； 地质情况； 基底处理及排水情况 2,检验方法 （二）地基处理 岩层基底 碎石类或砂类土层 黏性土层软弱地基的

9、处理碎石层碎石层 五、基础砌筑、夯填土方第二节 钻（挖）孔灌注桩施工桩基施工的两种方法： 打入预制桩 钻孔灌注桩 施工主要工序： 一、准备工作 （一）、场地准备 旱地 ： 浅水： 深水：平整 、 夯实场地围囹法、搭设平台筑岛场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔清孔钢筋笼入孔灌注水下混凝土等桩基础施工 钻孔灌注桩基础钻孔桩施工钻孔桩施工 （二）埋设护筒护筒的作用护筒的埋置深度固定桩位、导向头 、隔离地面水 、保护孔口 、提高水位。 黏土、粉土 砂土土岛护筒顶护筒厚度钢48mm钢筋混凝土： 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桩基础施工 钻孔灌注桩基

10、础护筒的埋置方法护壁套筒桩基础施工 钻孔灌注桩基础（三）泥浆制备（三）泥浆制备护壁机理其它作用土质化学处理剂净化孔壁土体液态支撑；形成泥皮稳定孔壁 悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。膨润土，水的PH值78之间，不含杂质 重力沉淀法；振动筛净孔法。无机无机：纯碱等。促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度桩基础施工 钻孔灌注桩基础泥浆池桩基础施工 钻孔灌注桩基础 （四）、安装钻架、钻机就位冲击法冲抓法旋转法（一）钻孔方法二、 钻 孔桩基础施工 钻孔灌注桩基础 （一） 冲击钻机钻孔钻头十字形管形桩基础施工 钻孔灌注桩基础十字钻头桩基础施工 钻孔灌注桩基础桩基础施工 钻孔灌注桩基

11、础桩基础施工 钻孔灌注桩基础冲击钻孔的施工要点冲击钻孔的施工要点邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。中、低冲程：12m中等冲程：23m高冲程：35m分级扩钻粘性土、风化层、砾砂石等砂卵石等基岩、漂石和密实卵石层十字形钻头钻 1.5m以上孔径分2级管形钻头0.7m以上孔分24级桩基础施工 钻孔灌注桩基础类型类型人工推钻、机械推钻或螺旋钻、正循环旋转、反循环旋转钻、潜水钻等。桩基础施工 钻孔灌注桩基础正循环钻结构示意图正循环钻结构示意图桩基础施工 钻孔灌注桩基础反循环钻结构示意图反循环钻结构示意图桩基础施工 钻孔灌注桩基础孔径孔径0.82.0m；孔深；孔深80

12、m孔径孔径1.22.5m；孔深；孔深80m桩基础施工 钻孔灌注桩基础（二）（二） 冲抓钻机钻孔冲抓钻机钻孔（三） 旋转钻机钻孔桩基础施工 钻孔灌注桩基础旋转钻机钻孔旋转钻机钻孔南京大胜关长江大桥 清孔、钢筋笼入孔 及浇筑水下混凝土目的和方法目的方法减薄沉淀，提高孔底承载力沉渣厚度：柱 10cm；摩擦柱 30cm。抽渣法，吸泥法，换浆法。及时清孔防泥浆沉淀；补充清水和新泥浆，保持水位。柱桩灌注前，应射水冲孔35min，水压0.05MPa。 清孔施工要点桩基础施工 钻孔灌注桩基础桩基础施工 钻孔灌注桩基础超声波检测管 钢筋笼入孔桩基础施工 钻孔灌注桩基础 3、水下灌注混凝土 钢导管灌注： 灌注过程

13、： 水下混凝土用料： 灌注注意事项： 首批灌注量计算;塌孔塌孔斜孔斜孔缩孔缩孔护筒冒水护筒冒水钢筋笼上浮钢筋笼上浮断桩断桩卡管卡管六、挖孔灌注桩 适用： 1，开挖桩孔 2，护臂和支撑 3，钢筋骨架吊装和灌注混凝土挖孔桩基础施工挖孔桩基础施工同一墩身各桩应对角开挖，先中后边；孔深大于10m或CO2浓度超过0.3时，应有通风设备；支护随地质条件而定，应高出地面。成孔工艺施工要点人工挖孔灌注桩施工人工挖孔灌注桩施工人工挖孔灌注桩人工挖孔灌注桩混凝土孔壁支护 砖砌孔壁支护 浇注混凝土现场砼灌注 第三节 沉入桩施工 一、桩的预制 二、吊插桩 三、沉桩桩基础施工 沉入桩基础 混凝土桩的预制3.1 沉入桩基础沉入桩基础桩的堆放与起吊桩基础施工 沉入桩基础 水中桩基的施工水中桩基的施工 （1）钢板桩围堰法（2）吊箱围堰法（3）打桩船法（4）套箱式模板修筑承台先围堰后沉桩，先沉桩后围堰顺序：搭设平台 打钢板桩 装支撑 水中挖土 沉桩 水下混凝土封底 抽水 筑承台。有底套箱有底套箱桩基础施工 沉入桩基础 单打汽锤桩基础施工 沉入桩基础震动打桩机桩基础施工 沉入桩基础沉管内不进水和泥、沉管内保持2.0m混凝土，严格拔管速度。斜桩 垂直桩 1倾角正切约15施工要点沉管灌注桩沉桩允许误差桩基础施工 沉入桩基础 水中桩基的施工水中桩基的施工 （1）钢板桩围堰法（2）吊箱围堰法（3）打桩船法（4）套箱式模板修