1、2022-3-20第三篇第三篇 桥梁下部施工桥梁下部施工 桥梁上部承受的各种荷载，通过桥台或桥墩传至基础，桥梁上部承受的各种荷载，通过桥台或桥墩传至基础，再由基础传至地基。基础是桥梁下部结构的重要组成部分，再由基础传至地基。基础是桥梁下部结构的重要组成部分，因此，基础工程在桥梁结构物的设计与施工中占有极为重因此，基础工程在桥梁结构物的设计与施工中占有极为重要的地位，它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影要的地位，它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响。响。 桥梁基础按施工方法可分为明挖基础施工、钻孔灌注桥梁基础按施工方法可分为明挖基础施工、钻孔灌注桩基础施工、沉井基础施工、承台及系梁施工
2、。桩基础施工、沉井基础施工、承台及系梁施工。2022-3-20第一第一章章 基础施工基础施工 基础基础【Foundation】指建筑底部与地基接触指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。坚固、稳定而可靠。 工程结构物地面以下的工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成其他构筑物的重要组成部分。部分。2022-3-20桥梁基础 浅基础浅基础浅平基浅平基明挖（扩
3、大）基础明挖（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深基础预制桩、就地灌预制桩、就地灌筑桩；沉入桩、筑桩；沉入桩、钻（挖）孔桩钻（挖）孔桩2022-3-20第一节 明挖基础施工 明挖基础是将基础底板直接承载地基上，来自上部结构明挖基础是将基础底板直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通常是采用明挖的方式进行的，是一种直接敞坑开挖就地灌常是采用明挖的方式进行的，是一种直接敞坑开挖就地灌注的浅基础形式。由于施工简便、造价低，只要在地质和注的浅基础形式。由于施工简便、造价低，只要在地质和水文条件
4、许可的情况下，都应优先选用。水文条件许可的情况下，都应优先选用。 明挖基础适用于无水、少水或浅水河流的基础工程，可明挖基础适用于无水、少水或浅水河流的基础工程，可采用人工开挖或机械开挖。明挖基础施工重点需解决的问采用人工开挖或机械开挖。明挖基础施工重点需解决的问题是基坑边坡稳定及开挖过程中的排水。题是基坑边坡稳定及开挖过程中的排水。2022-3-20第一节 明挖基础施工 明挖基础适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严重的明挖基础适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单，埋深浅，施工容易，加上浅水地区。由于它的构造简单，埋深浅，施工容易，加上可以就地取材，故造价低廉，广泛用于
5、中小桥涵及旱桥。可以就地取材，故造价低廉，广泛用于中小桥涵及旱桥。 基坑开挖注意事项：基坑开挖注意事项：（1）基坑开挖对邻近建筑物或临时设施有影响时，应）基坑开挖对邻近建筑物或临时设施有影响时，应提前采取安全防护措施；提前采取安全防护措施；（2）基坑顶面应提前做好地面防、排水设施；）基坑顶面应提前做好地面防、排水设施；（3）基础开挖时，不得采用局部开挖深坑及从底层向）基础开挖时，不得采用局部开挖深坑及从底层向四周掏土；四周掏土；（4）基坑顶有动载时，坑口边缘与动载间的安全距离）基坑顶有动载时，坑口边缘与动载间的安全距离应根据基坑深度、坡度、地质和水文条件及动载大小等情应根据基坑深度、坡度、地质
6、和水文条件及动载大小等情况确定，且不应小于况确定，且不应小于1.0m，必要时应采取其他措施；，必要时应采取其他措施；2022-3-20第一节 明挖基础施工（5）在土石松动地层或在粉、细砂层中开挖基坑时，）在土石松动地层或在粉、细砂层中开挖基坑时，应先做好安全防护；当基坑开挖需要爆破时，应执行现行应先做好安全防护；当基坑开挖需要爆破时，应执行现行国家标准国家标准爆破安全规程爆破安全规程（GB-6722）中有关规定；）中有关规定；（6）基础开挖时，应观测坡面稳定情况。当发现坑沿）基础开挖时，应观测坡面稳定情况。当发现坑沿顶面出现裂缝、坑壁松塌或遇涌水、涌沙时，应立即停止顶面出现裂缝、坑壁松塌或遇涌
7、水、涌沙时，应立即停止施工，加固处理后，方可继续施工。施工，加固处理后，方可继续施工。2022-3-202022-3-20 一、基础的定位一、基础的定位 基坑开挖前，先进行基础的定位放样工作，以便正确基坑开挖前，先进行基础的定位放样工作，以便正确的将设计图上的基础位置准确的设置到桥址上。的将设计图上的基础位置准确的设置到桥址上。 放样工作系根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出放样工作系根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。 基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，一般用基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，
8、一般用水准测量的方法进行。水准测量的方法进行。2022-3-20 二、基坑开挖二、基坑开挖 基坑开挖的主要工作有：挖掘、出土、支护、排水、基坑开挖的主要工作有：挖掘、出土、支护、排水、防水、清底以及回填等。施工时，应根据地质条件、水文防水、清底以及回填等。施工时，应根据地质条件、水文条件、基坑开挖深度、开挖所采用的方法和机具等，采用条件、基坑开挖深度、开挖所采用的方法和机具等，采用不同的开挖工艺。不同的开挖工艺。 基坑在开挖前通常需完成一些准备工作：施工场地的基坑在开挖前通常需完成一些准备工作：施工场地的清理、地面水的排除、临时道路修筑、供电供水管线的敷清理、地面水的排除、临时道路修筑、供电供
9、水管线的敷设，临时设施的搭建，基坑的放线等工作。设，临时设施的搭建，基坑的放线等工作。2022-3-20 1、土方边坡及其稳定、土方边坡及其稳定为了为了防止塌方，保证施工安全，在开挖深度超过一定防止塌方，保证施工安全，在开挖深度超过一定限度时，均应在其边沿做成一定坡度的边坡。限度时，均应在其边沿做成一定坡度的边坡。根据各层土质以及土体所受压力，土方边坡可做成直根据各层土质以及土体所受压力，土方边坡可做成直线型、折线形和台阶形。合理地选择基坑边坡是减少土石方线型、折线形和台阶形。合理地选择基坑边坡是减少土石方量的有效措施。量的有效措施。2022-3-20 2、边坡的稳定、边坡的稳定基坑边坡的稳定
10、，主要是由于土体内土颗粒之间存在基坑边坡的稳定，主要是由于土体内土颗粒之间存在摩擦阻力和内聚力，使土体具有一定的抗滑力来保持稳定。摩擦阻力和内聚力，使土体具有一定的抗滑力来保持稳定。基坑边坡的失稳往往是在外界不利因素影响下触发和基坑边坡的失稳往往是在外界不利因素影响下触发和加剧的。加剧的。 引起土体抗剪强度降低的因素有：引起土体抗剪强度降低的因素有：（1）土质本身较差或因气候影响使土质松软；）土质本身较差或因气候影响使土质松软；（2）体内含水量增加使土体内聚力降低、产生润滑作）体内含水量增加使土体内聚力降低、产生润滑作用；用；（3）饱和的细砂、粉砂因受振动而液化。）饱和的细砂、粉砂因受振动而液
11、化。2022-3-20 3、基坑开挖的方式、基坑开挖的方式基坑开挖的方式与基础的埋置深度、地质土的性质、基坑开挖的方式与基础的埋置深度、地质土的性质、施工周期的长短有关。施工周期的长短有关。按基坑所处按基坑所处环境可分为陆地（旱地）基坑开挖和水中环境可分为陆地（旱地）基坑开挖和水中基坑开挖。基坑开挖。2022-3-20 1）陆地基坑开挖）陆地基坑开挖 （1）坑壁不加支撑的基坑）坑壁不加支撑的基坑对于在对于在干涸无水的河滩、河谷中，或有水经改河或筑干涸无水的河滩、河谷中，或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中；在地下水位低于基底，或渗透堤能排除地表水的河沟中；在地下水位低于基底，或渗透量少，不影
12、响坑壁稳定；以及基础埋置不深，施工期较短。量少，不影响坑壁稳定；以及基础埋置不深，施工期较短。 基坑开挖时，基坑开挖时，坑壁的形式有直坑壁的形式有直坡式、斜坡式和坡式、斜坡式和踏步式等。踏步式等。2022-3-202022-3-202022-3-20 （2）坑壁有支撑的基坑）坑壁有支撑的基坑当基坑壁坡不易稳定并有地下水渗入，或放坡开挖场当基坑壁坡不易稳定并有地下水渗入，或放坡开挖场地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符技术经济要求时，可视具体情况，采用加固坑壁措施，如技术经济要求时，可视具体情况，采用加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结
13、合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。常用的坑壁支撑形式有：直衬板式坑壁支撑、横衬板常用的坑壁支撑形式有：直衬板式坑壁支撑、横衬板式坑壁支撑、框架式支撑、及其他形式的支撑（如锚桩式、式坑壁支撑、框架式支撑、及其他形式的支撑（如锚桩式、锚杆式、锚碇板式、斜撑式等）。锚杆式、锚碇板式、斜撑式等）。横撑式支撑：横撑式支撑： 水平式支撑水平式支撑 垂直式支撑垂直式支撑2022-3-20框架式支撑：框架式支撑： 人字形支撑人字形支撑 八字形支撑八字形支撑大面积基坑支撑大面积基坑支撑2022-3-202022-3-20 喷射混凝土喷射混凝土2022-3-20构造与
14、施工要求：构造与施工要求：基坑垂直开挖，自基坑垂直开挖，自上而下，逐段立模上而下，逐段立模灌筑混凝土，壁厚灌筑混凝土，壁厚8 815cm15cm，每层高，每层高1.01.01.5m1.5m，24h24h拆模拆模现浇混凝土围圈现浇混凝土围圈2022-3-20钻孔桩基坑围护钻孔桩基坑围护2022-3-20基坑围护基坑围护2022-3-202022-3-202022-3-20 2）水中基础的基坑开挖）水中基础的基坑开挖桥梁墩台基础大多位于地表水位以下，有时水流还比桥梁墩台基础大多位于地表水位以下，有时水流还比较大，施工时都希望在无水或静止水条件下进行。较大，施工时都希望在无水或静止水条件下进行。桥梁
15、水中基础最常用的施工方法是围堰法。桥梁水中基础最常用的施工方法是围堰法。围堰的作用主要是防水和围水，有时还起着支撑施工围堰的作用主要是防水和围水，有时还起着支撑施工平台和基坑坑壁的作用。平台和基坑坑壁的作用。 基坑围堰：基坑围堰：为防止河水由基坑顶面浸入基坑，而在基为防止河水由基坑顶面浸入基坑，而在基坑四周修筑的临时、封闭的挡水构筑物。坑四周修筑的临时、封闭的挡水构筑物。 常用围堰形式：常用围堰形式：土石围堰、木笼围堰或竹笼围堰、钢土石围堰、木笼围堰或竹笼围堰、钢板桩围堰、套箱围堰板桩围堰、套箱围堰2022-3-20围堰要求：围堰要求：满足基础施工要求；防水性好；满足基础施工要求；防水性好；满
16、足强度和稳定要求；堰顶在满足强度和稳定要求；堰顶在水位以上水位以上0.5m0.5m；对河床断面压缩小；对河床断面压缩小围堰形式：围堰形式： 土、石围堰、草（麻）袋围堰、土、石围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围堰、钢筋混凝土板桩围钢板桩围堰、钢筋混凝土板桩围堰、套箱围堰和木（竹）笼围堰。堰、套箱围堰和木（竹）笼围堰。2022-3-20 土石围堰土石围堰适用：水深适用：水深 2.0m,V2.0m,V0.3m/s,0.3m/s,河床渗水小。河床渗水小。构造：稳定性要求顶宽构造：稳定性要求顶宽b1.5,b1.5,外坡外坡1212，内坡，内坡1 11 1。施工：黏性土填筑，由上游至施工：黏性土填筑，由上游至
17、下游合龙。下游合龙。2022-3-20(2)土袋围堰土袋围堰适用：水深适用：水深 3.0m，V1.5m/s，河床渗水小。河床渗水小。构造：顶宽构造：顶宽12m,外坡外坡1 0.21 0.5,内内 坡坡1 0.51 1施工：黏性土填心施工：黏性土填心,袋装松散土袋装松散土60%；错缝搭长；错缝搭长1/31/2。2022-3-20钢板桩钢板桩 围堰围堰 性能性能 适用适用 结构结构强度大、防水性好强度大、防水性好 、能、能穿透砾石穿透砾石 、卵石层、卵石层 、软、软岩岩 、风化岩、风化岩 水深水深48m48m，软岩最，软岩最好，堰深好，堰深20m20m2022-3-20方形钢壳围堰 2022-3-
18、20钢壳围堰就位下沉2022-3-20主桥墩采用主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加直径双壁钢围堰加16根直径根直径3m钻钻孔灌注桩基础，具有较高的防船舶撞击能力孔灌注桩基础，具有较高的防船舶撞击能力。黄石长江大桥黄石长江大桥2022-3-20圆形双壁钢围堰2022-3-20方形双壁钢围堰2022-3-20 三、基坑排水三、基坑排水基坑基底一般多位于地下水位以下，地下水会经常渗基坑基底一般多位于地下水位以下，地下水会经常渗进坑内，因此必须设法把坑内的水排除，以便利施工。要排进坑内，因此必须设法把坑内的水排除，以便利施工。要排除坑内渗水，首先要估算涌水量，方能选用相当的排水设备。除坑内渗水，首先要估
19、算涌水量，方能选用相当的排水设备。排水方法：集水排水、井点法降水 1、集水排水法、集水排水法 抽水设备抽水设备：渗水量约：渗水量约1.52.0倍倍 优点优点：设备简单，费用低；：设备简单，费用低； 缺点缺点：黏聚力小的土中易涌沙：黏聚力小的土中易涌沙2022-3-202、井点排水法、井点排水法当土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较当土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通方法难以解决时，可用井点排水深，坑壁不易稳定，用普通方法难以解决时，可用井点排水法。法。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
20、 水中挖基水中挖基抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机2022-3-20四、基底检验处理四、基底检验处理 基底检验基底检验主要内容主要内容基底平面位置、尺寸大基底平面位置、尺寸大小小 、基底标高；、基底标高；基底处理及排水情况基底处理及排水情况 地质情况；地质情况；2022-3-20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。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。2022-3-20五、基础圬工浇筑五、基础圬工浇筑 基础施工分为无水砌筑、排水砌筑和水下砌筑基础施工分为无水砌筑、排水砌筑和水下砌筑基础砌筑无水砌筑 排水砌筑水下混凝土封底，再排水砌筑封底混凝土的最小厚度：浮筒的自重不被浮起；简支板有足够强度2022-3-20基础施工基础施工2022-3-202022-3-20
