桥梁基础施工技术讲义120页(ppt 图文并茂).ppt

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1、3.1 明挖基础施工,3.2 桩基础施工,3.3 沉井与沉箱基础施工,桥梁基础施工,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,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1 明挖基础施工 3.1.1 一般基坑的开挖 3.1.1.1 坑壁不加固的基坑 垂直开挖,松软土0.75m，中密1.25m，密实2.0m;,土质湿度正常，结构均匀 深度,放坡开挖,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,基坑坑壁坡度表 表3-1,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,基坑开挖 注意： 边坡稳定 不中断,人工或机械施工,弃土、

2、动载,开挖、砌筑、回填、夯实,防水 反坡、截水沟,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.1.2 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 。 （1）挡板支撑 竖挡板 横挡板,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,框架式 大面积基坑支撑,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,（2）喷射混凝土 施工要点： 适用条件：,喷射机喷射含速凝剂混凝土,由上而下每段0.51.0m，厚35cm（碎石类土无渗水）至1015cm（砂类土、无渗水）。,开挖,地基稳定性好、渗水量小；直径10m左右、挖深小于10m。,桥梁基础施工 3.1

3、明挖基础施工,（3）现浇混凝土围圈 构造与施工要求：,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1.01.5，24h拆模。,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.2 基坑排水及水中挖基 排水方法：汇水井排水、井点法降水 3.1.2.1 汇水井排水法 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,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.2.2 井点降水法 类型： 抽水： 3.1.2.3 水中挖基 抓土斗、空气吸泥机,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,桥梁基础施工 3.1

4、明挖基础施工,3.1.3 水中围堰的修建 围堰要求： 围堰形式：,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,土、石围堰、板桩围堰、钢套箱围堰和双壁围堰。,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,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1 1。,施工:黏性土填筑,由上游至下游合龙。,(1)土围堰,3.1.3.1 土、石围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,适用：水深 3.0m,V1.5m/s,河床渗水小。,构造：顶宽12m,外坡10.21 0.

5、5,内 坡1 0.51 1,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,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.3.2板桩围堰 形式：,（1）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,木板桩围堰、钢板桩围堰 、钢筋混凝土板桩围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,锁口 围囹,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,围囹浮 运,围囹定位,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,围囹下沉,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,围囹接高,桥梁基础施工 3.

6、1 明挖基础施工,围堰施工 基本程序： 锁口检查 锁口嵌缝,施工准备,导框安装,板桩插打与合龙,抽水堵漏,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,插打方法,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,插打顺序,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,柱脚漏水处理,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,拔桩 减少拔桩阻力措施 1）打桩前涂隔离层； 2）对厚水下混凝土，灌第一层时拔板桩少许减小粘结力； 3）震动或射水减少摩阻力； 4）轻击板桩，脱离粘结 5）增大内水压，抵消堰外挤压力。,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,拔桩方法,拔桩机、滑车组,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,（2）钢筋混凝土板桩围堰 1）断

7、面和桩尖形式,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,整体无底钢围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,（1）基本构造,方形钢壳围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,（2）就位下沉,吊船抬吊100t钢壳围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,双壁钢围堰,制作拼装,清基封底,浮运就位,围堰拆除,基本构造,3.1.3.4,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,圆形双壁钢围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,方形双壁钢围堰,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.4 基底检验处理及基础砌筑 3.1.4.1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

8、；,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.4.2,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。,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.4.3,基础砌筑,干地基上砌筑,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,桥梁基础施工 3.1 明挖基础施工,3.1.4.3 水下混凝土灌注 注意事项：,导管、混凝土材料、灌注、流动半径,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2 桩基础施

9、工 3.2.1沉入桩基础,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.1.1 混凝土桩的预制 （1）钢筋混凝土方桩,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桩的堆放与起吊 (2)预应力混凝土桩 先张法离心旋转法制造,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.1.2 沉入桩的施工,方法,锤击,振动,射水,静压,沉管 灌注,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（1）锤击沉桩,适用,设备,中密砂类土、黏性土；直径 0.6m；入土深度 50m,桩锤、桩架及动力装置,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桩锤,坠锤,单动汽锤,双动汽锤,柴油锤,振动锤,液压锤,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3.2 桩

10、基础施工,单打汽锤,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,双动汽锤,柴油机,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,振动锤,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,震动 打桩机,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桩架,主要作用,主要组成,分类,装吊锤、吊桩 、插桩 、吊插射水管和桩在下沉过程中的导向 。,自行移动式和非自行移动式。,导杆和导向架、 起吊装置、撑架 、底盘。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桩帽 送桩 射水沉桩,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桩锤的选择,按锤重与桩重 的比值,按桩锤的冲击能 冲击能E250P 适用系数,锤重与桩重比值表 表33,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工

11、 3.2 桩基础施工,沉桩顺序 与吊插桩,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,沉桩施工要点 （2）射水锤击沉桩 施工要点,设备检查、控制落距、停锤、水上沉桩,防输水胶管拉断、控制下沉速度、停射拔管 、再锤至终。,3-45桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（3）振动沉桩 施工要点,初期单靠自重和射水，后震动加射水，再后震动射水交替进行，控制振动时间，最后全部基桩干振一次。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（4）静力压桩,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,沉管内不进水和泥、沉管内保持2.0m混凝土，严格拔管速度。,斜桩,垂直桩,1,倾角正切 约15,施工要点,（5）沉管灌注桩,（6）沉桩允许误差,

12、桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.1.3水中桩基的施工,（1）钢板桩 围堰法,（2）吊箱 围堰法,（3）打桩船法,（4）套箱式模板 修筑承台,先围堰后沉桩，先沉桩后围堰顺序：搭设平台 打钢板桩 装支撑 水中挖土 沉桩 水下混凝土封底 抽水 筑承台。,有底套箱,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.1.4 工地单桩承载力的确定,方法, 冲击试验:,动力公式,用来较核动力公式的实际安全系数。, 静压试验：,不少于桩数的2；,不少于桩数的1，且不少于2根。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（4）套箱式模板修筑承台,驳船起吊,脚手支架起吊,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.2 钻

13、孔桩基础 施工主要工序： 3.2.2.1 准备工作 （1）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,灌注水下混凝土等,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（2）埋设护筒,护筒的 作用,护筒的 埋置深度,固定桩位、导向头 、 隔离地面水 、保护孔口 、提高水位。,黏土、 粉土,砂土,土岛,护筒顶,护筒厚度,钢48mm,钢筋混凝土： 810mm,地下1.0m,地下2.0m,河床底面 以下1.0m,高出施工水位2.0m, 地面以上0.5m,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,护壁套筒,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（3

14、）泥浆制备,护壁 机理,其它 作用,土质,化学 处理剂,净化,孔壁土体液态支撑；形成泥皮稳定孔壁,悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。,膨润土，水的PH值78之间，不含杂质,重力沉淀法；振动筛净孔法。,无机：纯碱等。促使颗粒分散、防止凝聚下沉 有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,泥浆池,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.2.2钻孔,冲击法,冲抓法,旋转法,钻孔,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（1）冲击钻机钻孔,钻头,十字形,管形,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,十字钻头,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,孔径0.82.0m；孔深80m,孔径1.22.5

15、m；孔深80m,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,冲击钻孔的施工要点,邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。,中、低冲程：12m,中等冲程：23m,高冲程： 35m,分级 扩钻,粘性土、风化层、砾砂石等,砂卵石等,基岩、漂石和密实卵石层,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24级,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（2）冲抓钻机钻孔,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（3）旋转钻机钻孔,类型,人工推钻、机械推钻或螺旋钻、正循环旋转、反循环旋转钻、潜水钻等。,1）正循环旋转钻结构示意,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3

16、.2 桩基础施工,钻头,施工要点：开始时稍提钻杆，空转造浆；低速钻进，1.0m后正常钻进；随地层变化，钻速、钻压 、泥浆比重 。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,2）反循环旋转钻 结构示意,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,钻头,施工要点：开始时提钻头距孔底2030cm；初钻时先空转；泥浆入孔后再档速钻进，宜坍孔的粉砂层宜低档，加大泥浆比重。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3）潜水钻,适用：淤泥、腐植土 、黏土 、各类砂土,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（4）加藤钻机,（5）钻孔事故,有冲击、冲抓式、旋转式钻头，并可用压入套管护壁施工灌注桩，桩径1.02.0m,常见事故：坍孔、钻孔漏

17、 浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅花孔、卡钻和掉钻。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.2.3 清孔、钢筋笼入孔 及浇筑水下混凝土,目的和方法,施工要点,目的,方法,减薄沉淀，提高孔底承载力 沉渣厚度：柱10cm；摩擦柱30cm。,抽渣法，吸泥法，换浆法。,及时清孔防泥浆沉淀；补充清水和新泥浆，保持水位。柱桩灌注前，应射水冲孔35min，水压0.05MPa。,（1）清孔,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（2）钢筋笼入孔,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（3）承台施工,桩头清理,承台基坑挖土,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工

18、,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工, 了解桩的承载力大小；桩的质量是否符合要求。,强度要求；无夹层断桩；无混凝土离析桩底高程；桩底沉淀层厚度要求。,混凝土试件检测；检测 管超声波检测；钻孔取芯样 检测。动力试桩case法检 测承载力,3.2.2.4,超声波 检测管,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.3 挖孔桩基础施工,成孔工艺,施工要点,同一墩身各桩应对角开挖，先中后边；孔深大于10m或CO2浓度超过0.3时，应有通风设备；支护随地质条件而定，应高出地面。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.4 管柱基础施工,3

19、.2.4.1 适用范围和基本类型,适用：,除有严重地质缺陷的地区外各类土层。,类型：,与岩层联结的桩状管柱和摩擦支撑柱，钢筋混凝土管柱、预应力混凝土管柱和钢管柱。,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.4.2 施工程序示意图,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,施工 程序图,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,管柱制作,主筋绑扎于法兰盘,钢筋绑扎,钢筋骨架成型,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,管柱起吊,混凝土灌筑及养生,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,管柱就位,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,3.2.4.3 管柱下沉,方法：振动、射水 、射风 、吸泥等。,（1）振动打桩机的选择,P（1.

20、31.5）G P,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,振动与射水下沉管柱,桥梁基础施工 3.2 桩基础施工,（2）管柱在各类土中下沉效率,（3）施工要点,管柱群对称中心施工； 每次连续振动不超过5min； 遇黏性土、粉土层可射水等破坏黏土结构； 遇孤石等障碍物可冲碎或水下作业； 摩擦桩接近设计高程勿射水； 清孔要求沉淀1小时后，底面沉淀物1cm。,砂质土，100； 砂黏土、砂夹卵石50； 淤泥质砂黏土35； 密实卵石夹砂、硬粘土20。,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.1 概述,沉井构造示意,下沉方法,纯自沉沉井工法 压入式工法 SS沉井工法 SOCS

21、沉井工法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,沉井施工一般工艺 流程,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.2 就地下沉沉井的 制造和下沉,3.3.2.1 场地准备,要求场地平整，地面与岛面有一定承载力，否则换填打砂桩,（1）无水场地,（2）浅水场地：,（3）深水场地：,无围堰土岛,草袋、石笼围堰筑岛、 钢板桩围堰筑岛,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.2.2 底节沉井的制造,工序：,场地整平夯实、铺设垫木 、立沉井模板及撑 、绑扎钢筋 、浇注混凝土 、拆模等。,（1）铺垫木,与刃脚周边垂直,桥梁基础施工 3.3 沉井

22、与沉箱基础施工,（2）立模板绑钢筋,（3）浇注混凝土、养生,（4）拆模及抽垫,有较好的刚度。,四边均匀浇注；底节强度100，其余70可下 沉。,混凝土强度达2.5MPa以上拆模混凝土强度达设计要求抽垫。,拆模顺序：井孔模板、外侧模板、隔墙支撑及模板、刃脚面支撑及模板,抽垫顺序：内壁下、短边下、长边下对称同步。长边下是隔1根撤1根，最后以定位桩为中心由远而近对称撤除。,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（5）土内模制造沉井刃脚,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.2.3 沉井下沉,（1）下沉施工方法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（2）接筑沉井和井顶围堰,桥梁基

23、础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（3）沉井纠偏方法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.3 用泥浆润滑套、空气幕或SS沉井工法,3.3.3.1 泥浆润滑套沉井工法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.3.2 空气幕沉井工法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.3.3 SS沉井工法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.4 浮式沉井,（1）钢丝网水泥薄壁浮运沉井,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（2）双壁钢壳底节浮式沉井,桥梁基础施工 3.3 沉

24、井与沉箱基础施工,（3）带钢筒的浮式沉井,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（5）浮式沉井施工要点,底节应作水压试验，其余各节作水密试验；底节入水宜设在上游适当位置（1030m);沉井顶宜高出水面1.5m;落底位置宜偏设计中心下游1030cm。,（4）带临时性井底的浮式沉井,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,3.3.5 沉箱基础施工,（1）基本构成和主要设备,（2）制造与下沉,（3）遥控无人开挖 沉箱工法,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（1）基本构成和主要设备,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,（2）制造与下沉,桥梁基础施工 3.3 沉井与沉箱基础施工,有人挖掘工法作业气压宜小于0.2MPa。,（3）遥控无人开挖沉箱工法,立体 摄像机,监视 摄像机,图像 信息,监视器,遥控作业,挖掘机回收、检修、保养至地面。箱内作业无人化、机械化 、自动化。,