桥梁工程各类基础施工技术

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

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

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

施工工序序⑴场地准备备要求场地地平整，，地面与与岛面有有一定承承载力，，否则换换填打砂砂桩。①无水场地地②浅水场地地：③深水场地地：无围堰土土岛草袋、石石笼围堰堰筑岛、、钢板桩围围堰筑岛岛挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工⑵底节沉井井的制造造工序：场地整平平夯实、、铺设垫垫木、、立沉井井模板及及撑、、绑扎钢钢筋、、浇注混混凝土、、拆模模等。①铺垫木与刃脚周周边垂直直挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工②立模板绑绑钢筋③浇注混凝凝土、养生生④拆模及抽抽垫有较好的的刚度。。四边均匀匀浇注；；底节强强度100％，其余余70％可下沉沉。混凝土强强度达2.5MPa以上拆模模混凝土土强度达达设计要要求抽垫垫。拆模顺序序：井孔孔模板、、外侧模模板、隔隔墙支撑撑及模板板、刃脚脚面支撑撑及模板板抽垫顺序序：内壁壁下、短短边下、、长边下下对称同同步。长长边下是是隔1根撤1根，最后后以定位位桩为中中心由远远而近对对称撤除除。挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工拆模顺序序：井孔模模板、外外侧模板板、隔墙墙支撑及及模板、、刃脚面面支撑及及模板抽垫顺序序：内壁下下、短边边下、长长边下对对称同步步。长边边下是隔隔1根撤1根，最后后以定位位桩为中中心由远远而近对对称撤除除。⑤土内模制制造沉井井刃脚挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工⑶沉井下沉沉下沉施工工挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工接筑沉井井和井顶顶围堰挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工挖孔灌注注桩及沉沉井基础础施工4.8沉井与沉沉箱基础础施工大型沉井井下沉施施工中挖孔