桥梁工程各类基础施工技术106

桥梁工程各类基础施工技术第5-1讲明挖基础施工第5-2讲桩基础施工第5-3讲挖孔灌注桩及沉井基础施工

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、就地灌筑桩；沉入桩、钻（挖）孔桩

第5-1讲明挖基础施工5.1旱地基础的基坑开挖5.2水中地基的基坑开挖5.3基底检验与处理5.4基础施工明挖扩大基础二、基础的定位放样ABCDA’B’C’D’abcdefgh0.5—1m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。桥梁基础施工4.1 旱地基础施工

5.1旱地基础的基坑开挖⑴

坑壁不加固的基坑垂直开挖

土质湿度正常，结构均匀深度松软土0.75m，中密1.25m，密实2.0m;放坡开挖坑壁土

坑壁坡度

基坑顶缘无载重

基坑顶缘有静载

基坑顶缘有动载

砂土类1∶11∶1.251∶1.5

碎石类土1∶0.751∶11∶1.25

黏性土、粉土1∶0.331∶0.51∶0.75

极软岩、软岩1∶0.251∶0.331∶0.67

较软岩1∶01∶0.11∶0.25

极硬岩、硬岩1∶01∶01∶0基坑坑壁坡度表桥梁基础施工4.1 旱地基础施工

注：坡度＝坡的高度与坡的水平距离之比基坑施工的注意事项设护道观察坑壁边缘有无裂缝坑底30cm人工开挖观察坑壁边缘有无松散塌落设截水沟静载距坑边缘0.5m动载距坑边缘1.0m

基坑开挖注意：②边坡稳定③不中断人工或机械施工（挖掘机）弃土、动载开挖、砌筑、回填、夯实①防水反坡、截水沟桥梁基础施工4.1旱地基础施工

反铲挖土桥梁基础础施工4.1旱地基础础施工桥梁基础础施工4.1旱地基础础施工⑵坑壁加固固的基坑坑使用条件件：坑深、土土方量大大、场场地窄、、土松松、水水大。加固方式式：挡板板支撑、、喷射混混凝土、、混凝凝土围圈圈等。。横挡板支支撑竖挡板支支撑桥梁基础础施工4.1旱地基础础施工框架式大面积基基坑支撑撑桥梁基础础施工4.1旱地基础础施工喷射混凝凝土桥梁基础础施工4.1旱地基础础施工构造与施施工要求求：现浇混凝凝土围圈圈基坑垂直直开挖，，自上而下，逐逐段立模模灌筑混凝土，，壁厚8～15cm，每层高1.0～1.5m，24h拆模桥梁基础础施工4.2水中基础础的开挖挖5.2水中基础础的基坑坑开挖围堰要求求：满足基础础施工要要求；防防水性好好；满足强度度和稳定定要求；；堰顶在在水位以上上0.5m；对河床床断面压压缩小围堰形式式：土、石围围堰、草草（麻））袋围堰堰、钢板板桩围堰堰、钢筋筋混凝土土板桩围围堰、套套箱围堰堰和木（（竹）笼笼围堰。。土围堰、、土袋围围堰、、竹笼片片石围堰堰、堆堆石土围围堰适用：水水深≤≤2.0m,V＜0.3m/s,河床渗水水小。构造：稳稳定性要要求顶宽宽b≥1.5,外坡1∶2,内坡1∶1。施工:黏性土填筑,由上游至下游游合龙。(1)土围堰⑴土石围堰桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖适用：水深≤≤3.0m,V＜1.5m/s,河床渗水小。构造：顶宽1~2m,外坡1∶0.2~1∶0.5,内坡1∶0.5~1∶1施工:黏性土填心,袋装松散土60%;错缝搭长1/3~1/2。(2)土袋围堰桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖⑶钢板桩围堰性能适用结构强度大、防水水性好、能能穿透砾石、、卵石层、、软岩、、风化岩水深4~8m，软岩最好，，堰深20m桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖整体无底钢围围堰桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖方形钢壳围堰堰桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖钢壳围堰就位位下沉桥梁基础施工工4.2水中基础的开开挖主桥墩采用28m直径双壁钢围围堰加16根直径3m钻孔灌灌注桩桩基础础，具具有较较高的的防船船舶撞撞击能能力。黄石长长江大大桥桥梁基基础施施工4.2水中基基础的的开挖挖⑸基坑排排水排水方方法：：集水水坑排排水、、井点点法降降水集水排排水法法抽水设设备：：渗水水量约约1.5～2.0倍优点：：设备备简单单，费费用低低；缺点：：黏聚聚力小小的土土中易易涌沙沙桥梁基基础施施工4.2水中基基础的的开挖挖集水坑坑降水水桥梁基基础施施工4.2水中基基础的的开挖挖井点降降水法法类型:抽水:轻型井井点、、喷射射井点点、、射流流泵井井点、、深深井泵泵井点点真空泵泵、离离心泵泵、多多级离离心泵泵或独独立泵泵水中挖挖基抓土斗斗、空空气吸吸泥机机、水水力吸吸泥机机井点降降水桥梁基基础施施工4.3基底的的检验验和处处理5.3基底的的检验验和处处理⑴基底检检验主要内内容基底平平面位位置、、尺寸寸大小小、、基底底标高高；基底处处理及及排水水情况况地质情情况；；基底处处理岩层基基底碎石类类或砂砂类土土层黏性土土层泉眼未风化化岩面面清除除干净净；风风化岩岩面按按基础础尺寸寸凿除除。承重面面修理理平整整；砌砌筑前前铺一一层水水泥砂砂浆。天然状状态铲铲平；；或向向基底底夯入入10cm碎石。。堵排处处理，，不泡泡基础础。桥梁基基础施施工4.3基底的的检验验和处处理软弱地地基的的处理理桥梁基基础施施工4.3基底的的检验验和处处理碎石层层桥梁基基础施施工4.4基础施施工5.4基础施施工基础砌砌筑干地基基上砌砌筑排水砌砌筑水下混混凝土土封底底，再再排水水砌筑筑封底混混凝土土的最最小厚厚度：：浮筒筒的自自重不不被浮浮起；；简支支板有有足够够强度度桥梁基基础施施工4.4基础施施工基础施施工第5-2讲桩桩基础础施工工5.5沉入桩桩基础础5.6钻孔灌灌注桩桩桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础施工工工序桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础混凝土土桩的的预制制桩的堆堆放与与起吊吊桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础方法锤击振动射水静压沉管灌注施工方方法备注：：振动动、沉沉管灌灌注在在后面面详细细解释释介绍绍桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础单打汽汽锤桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础震动打打桩机机桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础振动打打桩沉管内内不进进水和和泥、、沉管管内保保持2.0m混凝土土，严严格拔拔管速速度。。斜桩垂直桩桩1％倾角正正切约15％施工要要点沉管灌灌注桩桩沉桩允允许误误差桩基础础施工工4.5沉入桩桩基础础水中桩桩基的的施工工（1）钢板板桩围堰法法（2）吊箱箱围堰法法（3）打桩桩船法法（4）套箱箱式模模板修筑承承台先围堰堰后沉沉桩，，先沉沉桩后后围堰堰顺序序：搭搭设平平台打打钢钢板桩桩装装支支撑水水中中挖土土沉沉桩桩水水下下混凝凝土封封底抽抽水水筑筑承承台。。有底底套套箱箱桩基基础础施施工工4.5沉入入桩桩基基础础套箱箱式式模模板板修修筑筑承承台台驳船船起起吊吊脚手手支支架架起起吊吊桩基基础础施施工工4.5沉入入桩桩基基础础施工工主主要要工工序序：⑴准备备工工作作场地地准准备备旱地地：浅水水：深水水：平整整、夯实实场场地地围囹囹法法筑岛岛场地地准准备备埋设设护护筒筒制备备泥泥浆浆钻孔孔清孔孔钢筋筋笼笼入入孔孔灌注注水水下下混混凝凝土土等等桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础5.6钻孔孔桩桩基基础础灌注注桩桩施施工工流流程程（2）埋埋设设护护筒筒护筒筒的的作用用护筒筒的的埋置置深深度度固定定桩桩位位、、导导向向头头、、隔离离地地面面水水、、保保护护孔孔口口、、提提高高水水位位。。黏土土、、粉土土砂土土土岛岛护筒筒顶顶护筒筒厚厚度度钢4～8mm钢筋筋混混凝凝土土：：8~10cm地下下1.0m地下下2.0m河床床底底面面以下下1.0m高出出施施工工水水位位2.0m,地面面以以上上0.5m桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础护壁壁套套筒筒桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础（3）泥泥浆浆制制备备护壁壁机理理其它它作用用土质质化学学处理理剂剂净化化孔壁壁土土体体液液态态支支撑撑；；形形成成泥泥皮皮稳稳定定孔孔壁壁悬浮浮钻钻渣渣、、润润滑滑钻钻具具、、正正循循环环排排渣渣。。膨润润土土，，水水的的PH值7～8之间间，，不不含含杂杂质质重力力沉沉淀淀法法；；振振动动筛筛净净孔孔法法。。无机机：纯纯碱碱等等。。促促使使颗颗粒粒分分散散、、防防止止凝凝聚聚下下沉沉有机机：丹丹宁宁液液、、拷拷胶胶液液等等降降低低粘粘度度桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础泥浆浆池池桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础冲击击法法冲抓抓法法旋转转法法钻孔孔钻孔孔桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础①冲击击钻钻机机钻钻孔孔钻头头十字字形形管形形桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础十字字钻钻头头桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础孔径径0.8~2.0m；孔孔深深80m孔径径1.2~2.5m；孔孔深深80m桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础冲击击钻钻孔孔的的施施工工要要点点邻孔孔混混凝凝土土达达2.5MPa后开开钻钻；；开开孔孔小小冲冲程程；；孔孔深深为为钻钻头头高高加加冲冲程程后后正正常常冲冲击击。。中、、低低冲冲程程：：1～2m中等等冲冲程程：：2～3m高冲冲程程：：3～5m分级级扩钻钻粘性性土土、、风风化化层层、、砾砾砂砂石石等等砂卵卵石石等等基岩岩、、漂漂石石和和密密实实卵卵石石层层十字字形形钻钻头头钻1.5m以上上孔孔径径分分2级管形形钻钻头头0.7m以上上孔孔分分2～4级桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础②冲抓抓钻钻机机钻钻孔孔桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础③旋转转钻钻机机钻钻孔孔类型型人工工推推钻钻机械械推推钻钻或或螺螺旋旋钻钻正循循环环旋旋转转反循循环环旋旋转转钻钻潜水水钻钻等等。。桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础正循循环环钻钻结结构构示示意意图图桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础正循循环环泥泥浆浆作作用用：：1)悬悬浮浮钻钻渣渣2)护护壁壁桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础反循循环环钻钻结结构构示示意意图图桩基基础础施施工工4.6钻孔孔灌灌注注桩桩基基础础反循环泥泥浆作用用：护壁壁优点：1)比正正循环成成孔快2)钻孔孔过程即即清孔过过程3)适用用较差土土层(只要保保持孔壁壁任何深深度压力力不小于于0.2Mpa)4)成桩承载载力提高高10%～20%常见事故故：坍孔孔、钻孔孔漏浆浆、弯孔孔、糊钻钻、缩孔孔、梅花花孔、卡卡钻和掉掉钻。钻孔事故故桩基础施施工4.6钻孔灌注注桩基础础⑷清孔、钢筋笼入入孔及浇筑水水下混凝凝土目的和方方法目的方法减薄沉淀淀，提高高孔底承承载力沉渣厚度度：柱≯≯10cm；摩擦柱柱≯30cm。抽渣法，，吸泥法法，换浆浆法。第一次，，钻至设设计深度度后立即即进行，，方法：正(反反)循环环换浆法法清孔两次清孔孔桩基础施施工4.6钻孔灌注注桩基础础第二次，，下导管管灌混凝凝土前，，方法：反循环环换浆法法1.导管管的长度度应保证证使得导导管下口口离孔底底的距离离保持在在0.5m左右。水下灌注注混凝土土施工要要点桩基础施施工4.6钻孔灌注注桩基础础2.应保保证首批批灌注混混凝土的的数量满满足导管管首次埋置深度度（≥1.0米)。3.灌注注过程中中，导管管在混凝凝土中的的埋深应应控制在在2～6m范围4.浇注注水下混混凝土时时，桩顶顶标高高高出设计计标高1.0m。钢筋笼入入孔桩基础施施工4.6钻孔灌注注桩基础础钢筋笼入入孔①了解桩的的承载力力大小；；②桩的质质量是否否符合要要求。①强度要求求；②无无夹层断断桩；③③无混凝凝土离析析④桩底底高程；；⑤桩底底沉淀层层厚度要要求。①混凝土试试件检测测；②检检测管超声波波检测；；③钻孔孔取芯样样检测。④④动力试试桩case法检测承载力力桩基础施施工4.6钻孔灌注注桩基础础钻孔灌灌筑桩桩成孔孔质量量允许许偏差差1、孔孔的中中心位位置—群桩：：不大大于10cm；；单排桩桩：不不大于于5cm；；2、孔径—不小于于设计计桩径径；3、倾倾斜度度—直桩：：小于于1/100；；斜桩桩：小小于设设计斜斜度的的土2.5%；；4、孔孔深—摩擦桩桩：不不小于于设计计规定定；柱柱桩：：比设设计深深度超超深不不小于于5cm；；5、孔内沉沉淀土土厚度度—摩擦桩桩：不不大0.4～0.6d；柱桩：：不大大于设设计规规定；；6、清清孔后后泥浆浆指标标—相对密密度1.05～～1.2，，粘度度17～20，，含砂砂率<4%。桩基础础施工工4.6钻孔灌灌注桩桩基础础桩基础础施工工4.6钻孔灌灌注桩桩基础础超声波波检测管管第5-3讲挖挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工5.7挖孔桩桩基础础施工工5.8沉井与与沉箱箱基础础施工工5.9承台和和系梁梁的施施工5.7挖孔桩桩基础础施工工成孔工工艺施工要要点同一墩墩身各各桩应应对角角开挖挖，先先中后后边；；孔深深大于于10m或CO2浓度超超过0.3％时，，应有有通风风设备备；支支护随随地质质条件件而定定，应应高出出地面面。挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.7挖孔灌灌注桩桩基础础施工工挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.7挖孔灌灌注桩桩基础础施工工挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.7挖孔灌灌注桩桩基础础施工工混凝土土孔壁壁支护护砖砌孔孔壁支支护挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.7挖孔灌灌注桩桩基础础施工工现场砼砼灌注注爆破成成孔灌灌注桩桩5.8沉井与与沉箱箱基础础施工工概述述沉井构构造示示意下沉方方法纯自沉沉沉井井工法法压入式式工法法SS沉井工工法SOCS沉井工工法挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工是桥梁梁工程程中广广泛采采用的的一种种无底底无盖盖，形如井井筒的的基础础结构构物。沉井井在施施工时时作为为基础础开挖挖的围围堰，，依靠靠自身身重量量，克克服井井壁摩摩阻力力逐渐渐下沉沉，直直至到到达设设计位位置。。同时时，沉沉井经经过混混凝土土封底底，并并填充充井孔孔后成成为墩墩台的的基础础沉井江阴长长江公公路大大桥北北锚沉沉井挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工沉井特特点点优势：埋置置深度度大、、整体体性强强、稳稳定性性好、、刚度度大、、承载载力大大、、工艺艺简单单、施施工简简单劣势：下沉沉时如如果遇遇到障障碍物物，会会影响响施工工。不不适用用于岩岩层面面倾泻泻过大大的地地方。。沉井类类型型（钢筋筋）混混凝土土沉井井、钢钢沉井井、竹竹筋混混凝土土沉井井挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工

施工准备

场地平整或筑岛

安装支撑排架及底模

绑扎钢筋

灌注底节砼及养生

立内模

拼装钢刃脚

铺垫

抽垫

基底清理

接高

下沉

封底

井内填充及灌注顶盖板

立外模

施工工工序⑴场地准准备要求场场地平平整，，地面面与岛岛面有有一定定承载载力，，否则则换填填打砂砂桩。。①无水场场地②浅水场场地：：③深水场场地：：无围堰堰土岛岛草袋、、石笼笼围堰堰筑岛岛、钢板桩桩围堰堰筑岛岛挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工⑵底节沉沉井的的制造造工序：：场地整整平夯夯实、、铺设设垫木木、、立沉沉井模模板及及撑、、绑绑扎钢钢筋、、浇浇注混混凝土土、、拆模模等。。①铺垫木木与刃脚脚周边边垂直直挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工②立模板板绑钢钢筋③浇注混混凝土、养养生④拆模及及抽垫垫有较好好的刚刚度。。四边均均匀浇浇注；；底节节强度度100％，其其余70％可下下沉沉。混凝土土强度度达2.5MPa以上拆拆模混混凝土土强度度达设设计要要求抽抽垫。。拆模顺顺序：：井孔孔模板板、外外侧模模板、、隔墙墙支撑撑及模模板、、刃脚脚面支支撑及及模板板抽垫顺顺序：：内壁壁下、、短边边下、、长边边下对对称同同步。。长边边下是是隔1根撤1根，最最后以以定位位桩为为中心心由远远而近近对称称撤除除。挖孔灌灌注桩桩及沉沉井基基础施施工4.8沉井与与沉箱箱基础础施工工拆模顺顺序：井孔孔模板板、外外侧模模板、、隔墙墙支撑撑及模模板、、刃脚脚面支