公路工程管理与实务精品课件：27桥梁工程施工技术.ppt

1、桥梁基础施工 一、明挖扩大基础施工 (一)基坑开挖 1坑壁不加支撑的基坑,2坑壁有支撑的基坑,当基坑壁坡不易稳定并有地下水，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，不符合技术经济要求时，可根据具体情况，采取加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。,（1）挡板支护 基坑开挖较深，坑壁不易稳定，并有地下水影响或放坡受到限制以及放坡工程量大时，可视具体情况，采取挡板支护措施。,(2)喷射及锚杆加固 当基坑受条件限制，开挖深度达，只能垂直或大坡度开挖，在地基土质较好、渗水量较小的情况下，可采用喷射混凝土或锚杆（锚索）挂网喷射混凝土加固基坑坑壁，逐层开挖，逐层加固

2、。,(三)基坑排水 桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有； 1集水坑排水法。除严重流沙外，一般情况下均可适用。,2井点降水法。当土质较差有严重流沙现象、细（粉）砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深，坑壁不易稳定的土质基坑。,3其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑，可采用板桩法或沉井法。,(四)基底检验和基底处理 1基底检验：主要内容应包括：检查基底平面位置、尺寸大小，基底标高；检查基底土质均匀性，地基稳定性及承载力等：检查基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验资料等等。,2基底处理 基底处理的主要方法有：换填土法、桩体挤密法、砂井法、袋装砂井法、预压法加固地基、强夯法、电渗法、振动

3、水冲法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、化学固化剂法等。对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型。,(五)基坑施工过程中注意要点 1 在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。 2 坑壁边缘应留有护道，静荷载距坑边缘不小于 0 .5m ，动荷载距坑边缘不小于 1 . Om ；垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽；水文地质条件欠佳时应有加固措施。,3如用机械开挖基坑，挖至坑底时，应保留不小于30cm厚度的底层，在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高。,（六）基坑开挖边坡失稳 (七)边坡失稳的预防及处理措施 1基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶

4、外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁、并在适当距离设截水沟，且应防止水沟渗水，避免影响坑壁稳定。,2坑顶边缘应有一定的距离作护道，堆载距坑缘不小于1m，动载(包括机械及机械通道)距坑缘不小于1.0m，垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽，堆置弃土的高度不得超过1.5m。,二、桩基础 (一)沉入桩 沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。,沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。,1概述 锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大(不大于0.6m)，入土深度

5、在40m左右，否则对沉桩设备要求较高。,2施工要点 (1)沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检查；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；如桩尖已沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。,(2)沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5lOmm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力。,3锤击沉桩的停锤控制标准 (1)设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，贯入度达到控制贯入度。 (2)当贯入度已达到控制贯入度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m左右(或锤击30

6、50次)，如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应报有关部门研究确定。,(3) 设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯人度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。 (4）在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。,从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中，不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。,(二)钻孔灌注桩施工,2钻孔灌注桩施工的主要工序 钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作

7、与吊装以及灌注水下混凝土等。 (1)埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。,护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径宜比桩径大20-40cm，一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用，钻孔完成，可取出重复使用。 护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.02.0m。,护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般24m。 (2)泥浆制备：钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。,(2)钻孔：常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转

8、钻孔，反循环回转钻孔，潜水钻机钻孔，冲抓钻孔，冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。,冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。,旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、履带式360回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用筒式钻斗，钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。,旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。,(3)孔径检查与清孔：钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。 清孔的方法：有抽浆法、换

9、浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。,清孔的质量要求：对摩擦桩；孔底沉淀土的厚度，中、小桥不得大于（ 0 . 4 一0. 6 ) d ( d 为桩的直径），大桥按设计文件规定。对支承桩（柱桩、对支承桩(柱桩、嵌岩桩)，宜用抽浆法清孔，并宜清理至吸泥管出清水为止。灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不得大于50mm。,（4）钢筋笼制作与吊装 长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处

10、，骨架顶端应设置吊环。 （5）灌注水下混凝土,2灌注桩质量检验与质量标准 每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。同时应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。,3钻孔桩水下混凝土的质量要求 (1)强度应不低于设计强度。 (2)桩身混凝土无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。 (3)桩头凿除预留部分无残余松散层和薄弱混凝土层；需嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度符合规范要求。 4施工中易出现的问题及预防和处理方法,原因分析 混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快；钢筋笼未采取固定措施。,预防措施 当混凝土上升到接近钢筋笼下

11、端时，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。此外，浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上，也可防止上浮。,(2)断桩 断桩是成桩后经探测，桩身局部没有混凝土，存在泥夹层，或截面断裂的现象，是最严重的一种成桩缺陷，直接影响结构基础的承载力。 原因分析 ( a ）混凝土坍落度太小，骨料太大，运输距离过长，混凝土和易性差，致使导管堵，疏通堵管再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。,( b ）计算导管埋管深度时出错，或盲目

12、提升导管，使导管脱离混凝土面，再浇筑混土时，中间就会形成夹泥层。 ( c ）钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土中。 ( d ）导管接头处渗漏，泥浆进入管内，混入混凝土中。,( e ）混凝土供应中断，不能连续浇筑，中断时间过长，造成堵管事故。,预防措施 治理方法 ( a ）当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可吊起导管，再吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵管的混凝土冲散或迅速提出导管，用高压水冲掉堵管混凝土后，重新放入导管浇筑混凝土。,( b ）当断桩位置在地下水位以上时，如果桩的直径较大（一般在 lm 以上），可抽掉桩孔内泥浆，在钢筋笼的保护下，人下到桩孔中，对先前浇筑的混凝土面进

13、行凿毛处理并清洗钢筋，然后继续浇筑混凝土。,( c ）当断桩位置在地下水位以下时，可用直径较原桩直径稍小的钻头，在原桩位处钻孔，钻至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，并在断桩部位增设一节钢筋笼，笼的下半截埋入新钻的孔中，然后继续浇筑混凝土。,( d ）当导管被钢筋笼挂住时，如果钢筋笼埋入混凝土中不深，可提起钢筋笼，转动，使导管脱离。如果钢筋笼埋入混凝土中很深，只好放弃导管。 ( e ）灌注桩因严重塌方而断桩或导管拔出后重新放入导管时均形成断桩，是否需要在赃外侧补桩，需经检测后与有关单位商定。,(3)桩身混凝土质量差 原因分析 (a)浇灌混凝土时未边灌边振捣，使桩身混凝土不密实。 (b)浇灌混凝

14、土时或上部放钢筋笼时，孔壁土坍落在混凝土中，造成桩身夹泥。 (c)混凝土配合比坍落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析，造成桩身级配和强度不均匀。,(三)挖孔灌注桩施工 挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水且较密实的土层或风化岩层。挖孔桩直径不应小于l20cm，挖孔的深度不宜大于15，孔深大于10m时必须强制采取机械通风措施。,1.挖孔桩施工的技术要求 (1)孔口处应设置高出地面至少300mm的护圈 (2)交错跳挖。 (3)桩孔必须挖一节、浇筑一节护壁，地质较好护壁高度一般为lm，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。,2挖孔桩施工的安全要求 (1)施工前应制订专项安全技术方案并应对作业人员进

15、行安全技术交底。 (2)每作业班组不得少于3人，作业人员必须身体健康，井下作业人员必须戴安全帽、安全带，安全绳必须系在孔口。,(4)井孔内设l00W防水带罩灯泡照明，电压为l2V低电压，电缆为防水绝缘电缆。 (5)人工挖孔作业时，应经常检查孔内空气情况。孔内遇到岩层需爆破时，应专门设计，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制用药量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5m时必须采用电雷管爆破。 孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后施工人员方可下井继续施工。,3挖孔桩混凝土灌注施工 当孔内有积水时应按水下混凝土灌注方法进行施工，此时超灌混凝土宜高出设计桩顶标高l015m；若孔内无积水可按干施工法进行混凝土施工，并用插入式振动棒振捣密实。,