第24讲+1 明挖基础施工+施工方案(整套资料24讲已上传)

1、桥涵施工技术,明挖扩大基础施工,旱地基础的基坑开挖水中地基的基坑开挖基底检验与处理,基础圬工（浇）砌筑,浅基础：一般指埋深小于5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础。浅基础的类型特点：1、独立基础：2、条形基础：条形基础是墙下最常用的一种基础形式，当柱下独立基础不能满足要求时3、筏板基础：按其构造形式可以分为“梁板式”和“平板式”。4、箱型基础：5、壳体基础施工一般采用敞开挖基坑修筑基础的方法，故亦称为明挖基础。天然地基浅基础由于埋深浅，结构形式简单，施工方法简便，造价也较低，因此是建筑物(最)常用的基础类型。,桩基础：桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。沉井：沉井是井筒状的结构物，它是以井

2、内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。管柱基础：由钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管柱群和钢筋混凝土承台组成的基础结构。地下连续墙：在地面以下用于支承建筑物荷载、截水防渗或挡土支护而构筑的连续墙体。,深基础,天然地基上浅基础的类型、构造和适用条件,浅基础分类,按材料分类按构造分类按受力性能分类,单独基础联合基础条形基础,按受力性能分类,刚性基础柔性基础,按构造分类,十字交叉阀板箱形,按材料分类,砖基础片石基础砼及片石砼基础钢筋砼基础灰土及三合土基础,砖基础：低层建筑墙下基础。砌筑方便，强度低、抗冻性差。砌法：二一间隔收

3、（1/4砖）。,MU10砖M5砂浆,大放脚,片石基础：砌筑较方便，抗冻性好。砌法：错缝搭接。,200,400,MU20毛石,M5砂浆,MU20毛石,M5砂浆,MU20片石；M5砂浆,砼与片石砼基础：强度、耐久性和抗冻性均较好，适于荷载大及地下水位以下结构。掺入片石要求：占体积2030%，尺寸300mm。,掺入毛石节约水泥,柱下砼基础,墙下砼基础,单独基础,联合基础柱下十字交叉基础,柱,基础底板,梁,联合基础筏形基础（板式与梁板式）,梁,柱,底板,联合基础箱形基础,柱,顶板,底板,梁,隔板,条形基础,挡土墙下条形基础,柱下条形基础,一、扩大基础的施工工序,1、测量定位2、基础放样3、开挖和排水4

4、、基底检查处理（平面位置、尺寸大小、基底标高、土质均匀性、地基稳定性、承载力、基底处理和排水沟情况）5、立模绑钢筋6、浇筑混凝土、养护7、拆模8、回填土,明挖扩大基础施工,基础的定位放样,A,B,C,D,A,B,C,D,a,b,c,d,e,f,g,h,0.51m,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。,旱地基础的基坑开挖,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,基坑坑壁坡度表,注：坡度坡的高度与坡的水平距离之比,基坑

5、开挖注意：边坡稳定不中断,人工或机械施工,弃土、动载,开挖、砌筑、回填、夯实,防水反坡、截水沟,无支撑基坑开挖,基坑施工的注意事项,坑壁加固的基坑,使用条件：坑深、土方量大、场地窄、土松、水大。加固方式：挡板支撑、喷射混凝土、混凝土围圈等。,横挡板支撑,竖挡板支撑,框架式,大面积基坑支撑,喷射混凝土,构造与施工要求：,现浇混凝土围圈,基坑垂直开挖，自上而下，逐段立模灌筑混凝土，壁厚815cm，每层高1.01.5m，24h拆模,水中基础的基坑开挖,围堰要求：,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；对河床断面压缩小,围堰形式：,土、石围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围

6、堰、钢筋混凝土板桩围堰、套箱围堰和木（竹）笼围堰。,土围堰、土袋围堰、竹笼片石围堰、堆石土围堰,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12,内坡11。,施工:黏性土填筑,由上游至下游合龙。,(1)土围堰,土石围堰,适用：水深3.0m,V1.5m/s,河床渗水小。,构造：顶宽12m,外坡10.210.5,内坡10.511,施工:黏性土填心,袋装松散土60%;错缝搭长1/31/2。,(2)土袋围堰,钢板桩围堰,性能,适用,结构,强度大、防水性好、能穿透砾石、卵石层、软岩、风化岩,水深48m，软岩最好，堰深20m,整体无底钢围堰,方形钢壳围堰,钢壳围堰就

7、位下沉,主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加16根直径3m钻孔灌注桩基础，具有较高的防船舶撞击能力。,黄石长江大桥,基坑排水排水方法：集水排水、井点法降水集水排水法抽水设备：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,井点降水法,类型:,抽水:,轻型井点、喷射井点、射流泵井点、深井泵井点,真空泵、离心泵、多级离心泵或独立泵,水中挖基,抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机,基底的检验和处理,基底检验,主要内容,基底平面位置、尺寸大小、基底标高；,基底处理及排水情况,地质情况；,基底处理,岩层基底,碎石类或砂类土层,黏性土层,泉眼,未风化岩面清除干净；风化岩面按基础尺寸凿除。,

8、承重面修理平整；砌筑前铺一层水泥砂浆。,天然状态铲平；或向基底夯入10cm碎石。,堵排处理，不泡基础。,软弱地基的处理,碎石层,开挖：刚性扩大基础的施工可采用明挖的方法进行基坑开挖，开挖工作应尽量在枯水或少雨季节进行，且不宜间断。基坑挖至基底设计标高应立即对基底土质及坑底情况进行检验，验收合格后应尽快修筑基础，不得将基坑暴露过久。基坑可用机械或人工开挖，接近基底设计标高应留30cm高度由人工开挖，以免破坏基底土的结构。基坑开挖过程中要注意排水，基坑尺寸要比基底尺寸每边大0.5m1.0m，以方便设置排水沟及立模板和砌筑工作。围护：基坑开挖时根据土质及开挖深度对坑壁予以围护或不围护，围护的方式有多

9、种多样。水中开挖基坑还需先修筑防水围堰。,刚性扩大基础施工,施工一般要求：,一、旱地上基坑开挖及围护,（一）无围护基坑当基坑较浅，地下水位较低或渗水量较少，不影响坑壁稳定时，坑壁可不加围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜坡形。竖直坑壁只有在岩石地基或基坑较浅又无地下水的硬粘土中采用。要求：在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡开挖的方法，基坑深度在5m以内，施工期较短，地下水在基底以下，且土的湿度接近最佳含水量，土质构造又较均匀时，基坑坡度可参考下表选用。,无围护基坑坑壁坡度,无围护基坑,（二）有围护基坑,1、板桩墙支护,概念：在基坑开挖前先垂直打入土中至坑底以下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑

10、过程中始终是在板桩支护下进行。,材料：木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。,断面形式：一字形、槽形和Z字形三种。,一字形槽形Z字形,支撑方式：无支撑式、支撑式和锚撑式。支撑式板桩墙按设置支撑的层数可分为单支撑板桩墙和多支撑板桩墙。,无支撑单支撑多支撑锚撑,钢板桩,钢板桩,施打钢板桩,基坑支撑,基坑远景,钢板桩,基坑支撑,基坑支撑,基坑支撑,基坑支撑,2、喷射砼护壁,概念：以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。,适用情况：宜用于土质较稳定，渗水量不大，

11、深度小于10m，直径为6m12m的圆形基坑。对于有流砂或淤泥夹层的土质，也有使用成功的实例。,砼喷射顺序：无水、少量渗水坑壁：可由下向上一环一环进行；对渗水较大坑壁：喷护应由上向下进行，以防新喷的混凝土被水冲流；对有集中渗出的股水的基坑：可从无水或水小处开始，逐步向水大处喷护，最后用竹管将集中的股水引出。喷射作业应沿坑周分若干区段进行，区段长度一般不超过6m。砼材料要求：喷射混凝土应当早强、速凝、有较高的不透水性，且其干料应能顺利通过喷射机。,砼喷射厚度：一般粘性土、砂土和碎卵石类土层，如无渗水，厚度为3cm8cm；如有少量渗水，厚度为5cm10cm；对稳定性较差的土，如淤泥、粉砂等，如无渗水

12、，厚度为10cm15cm；如有少量渗水，厚度为15cm；当有大量渗水时，厚度为15cm20cm。一次喷射是否能达到规定的厚度，主要取决于混凝土与土之间的粘结力和渗水量大小。如一次喷射达不到规定的厚度，则应在混凝土终凝后再补喷，直至达到规定厚度为止。,喷锚支护,喷混支护,挂网喷混支护,挂网喷混支护,挂网喷混支护,喷混支护,3、砼围圈护壁,概念：混凝土围圈护壁是用混凝土环形结构承受土压力，但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁厚较喷射混凝土大，一般为15cm30cm，也可按土压力作用下环形结构计算。,适用情况：混凝土围圈护壁则适应性较强，可以按一般混凝土施工，基坑深度可达15m20m，除流砂及呈流

13、塑状态粘土外，可适用于其它各种土类。,施工方法：基坑自上而下分层垂直开挖，开挖一层后随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑的围圈混凝土施工时因失去支承而下坠，顶层混凝土应一次整体浇筑，以下各层均间隔开挖和浇筑，并将上下层混凝土纵向接缝错开。开挖面应均匀分布对称施工，及时浇筑混凝土壁支护，每层坑壁无混凝土壁支护总长度应不大于周长的一半。分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则，一般顶层高2m左右，以下每层高1m1.5m。围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑开挖和支护工作连续不间断地进行，一般在围圈混凝土抗压强度到达2500kPa强度时，即可拆除摸板，承受土压力。,砼围圈护壁,砼围圈支护,4、其他方法

14、,在软弱土层中的较深基坑以深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、旋喷桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形成支档结构代替板桩墙等，多用于市政工程、工业与民用建筑工程，桥梁工程也有使用成功的报道。在一些基础工程施工中，对局部坑壁的围护也常因地制宜就地取材采用多种灵活的围护方法，在浅基坑中，当地下水影响不大时，也可使用木档板支撑（路桥施工除在特定条件下，现较少采用）。,粉喷桩支护,什么是粉喷桩？,粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固

15、化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。桩位放样钻机就位检验桩基调平机体钻进至设计深度高压送气打开喷粉孔反钻提钻并喷水泥至工作设计标高上50cm停止喷粉重复搅拌并复喷反转提钻至地表成桩结束移机就位在下个桩位施工。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。,适用情况：基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑，因此施工过程中必须不断地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。常用方法：表面排水法、井点法降

16、低地下水位,二、基坑排水,（一）表面排水法,概念：它是在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间，在基坑四周开挖集水沟汇集坑壁及基底的渗水，并引向一个或数个比集水沟挖得更深一些的集水坑，集水沟和集水坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐围护，以防土石堵塞龙头。适用情况：一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基坑的破坏和坍塌，因此当基坑为这类土时，应避免采用表面排水法。,（二）井点法降低地下水位,轻型井点法：即在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管

17、，井管下端1.5m左右为滤管，上面钻有若干直径约2mm的滤孔，外面用过滤层包扎起来。各个井管用集水管连接并抽水。,类型：分为轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井点等，可根据土的渗透系数、要求降低水位的深度及工程特点选用。,特点：井管范围内的地下水不从基坑的四周边缘和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。,适用情况：适用于渗透系数为（0.180）m/d的砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软粘土等则效果较差，需要采用电渗井点排水或其它方法。,轻型井点法,围堰的概念：是一种临时挡水结构，在水中修筑桥梁基础时，开挖基坑

18、前需在基坑周围先修筑一道防水围堰，把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。如排水较因难，也可在围堰内进行水下挖土，挖至预定标高后先灌注水下封底混凝土，然后再抽干水继续修筑基础。在围堰内不但可以修筑浅基础，也可以修筑桩基础等。围堰的种类：有土围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰和地下连续墙围堰等,三、水中开挖基坑时的围堰工程,各种围堰都应符合以下要求：1围堰顶面标高应高出施工期间中可能出现的最高水位0.5m以上，有风浪时应适当加高。2要求河道断面压缩一般不超过流水断面积的30%。对两边河岸河堤或下游建筑物有可能造成危害时，必须征得有关单位同意并采取有效防护措施。3围堰内尺寸应满足基础施工要

19、求，留有适当工作面积，由基坑边缘至堰脚距离一般不少于1m。4围堰结构应能承受施工期间产生的土压力、水压力以及其他可能发生的荷载，满足强度和稳定要求。围堰应具有良好的防渗性能。,（一）土围堰和草袋围堰,在水深较浅（2m以内），流速缓慢，河床渗水较小的河流中修筑基础可采用土围堰或草袋围堰。,土围堰草袋围堰,（二）钢板桩围堰,当水较深时，可采用钢板桩围堰。修建水中桥梁基础常使用单层钢板桩围堰，其支撑（一般为万能杆件构架，也采用浮箱拼装）和导向（由槽钢组成内外导环）系统的框架结构称“围囹”或“围笼”。,施工工艺流程：,适用情况：钢板桩围堰一般适用于河床为砂土、碎石土和半干硬性粘土，并可嵌入风化岩层。围堰内抽水深度最大可达20cm左右。,槽型钢板桩,钢板桩围堰挡水,双壁钢围堰一般做成圆