橋梁施工方案的基礎

　　一、基礎的定位放樣

　　為建筑基礎開挖的臨時性坑井稱為基坑。基坑屬于臨時性工程，其作用是提供一個空間，使基礎的砌筑作業得以按照設計所指定的位置進行。

　　在基坑開挖前，先進行基礎的定位放樣工作，以便正確地將設計圖上的基礎位置準確地設置到橋址上。放樣工作根據橋梁中心線與墩臺的縱橫軸線，推出基礎邊線的定位點，再放線畫出基坑的開挖范圍。

　　基坑底部的尺寸較設計的平面尺寸每邊各增加0.5～1.0m的富余量，以便于支撐、排水與立模板。

　　二、陸地基坑開挖

　　基坑大小應滿足基礎施工要求，對有滲水土質的基坑坑底開挖尺寸，需按基坑排水設計基礎模板設計而定，一般基底尺寸應比設計平面尺寸各邊增寬0.5～1.0m。基坑可采用垂直開挖、放坡開挖、支撐加固或其他加固的開挖方法，具體應根據地質條件、基坑深度、施工期限與經驗，以及有無地表水或地下水等現場因素來確定。

　　(一)坑壁不加支撐的基坑

　　對于在干涸無水河灘、河溝中，或有水經改河或筑堤能排除地表水的河溝中；

　　在地下水位低于基底，或滲透量少，不影響坑壁穩定；

　　以及基礎埋置不深，施工期較短，挖基坑時，不影響鄰近建筑物安全的施工場所，可考慮選用坑壁不加支撐的基抗。基坑的形式如圖4—2所示。

　　粘性土在半干硬或硬塑狀態，基坑頂緣無活荷載，稍松土質基坑深度不超過0.5m，中等密實(鍬挖)土質基坑深度不超過1.25m，密實(鎬挖)土質基坑深度不超過2.00m時，均可采用垂直坑壁基坑。

　　基坑深度在5m以內，土的濕度正常時，基坑可按表4—2所示，采用斜坡坑壁開挖或按坡度比值挖成階梯形坑壁，每梯高度為0.5～1.0m為宜，可作為人工運土出坑的臺階。

　　基坑深度大于5m時，可參照表4—2坑壁坡度適當放緩，或加做平臺，規劃方案《基礎施工方案》。

　　土的濕度影響坑壁的穩定性時，應采用該濕度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。

　　當基坑的上層土質適合敞口斜坡坑壁條件，下層土質為密實粘性土或巖石可用垂直坑壁開挖，在坑壁坡度變換處，應保留有至少為0.5m的平臺。

　　無水基坑的施工方法。對于一般小橋涵的基礎，基坑工程量不大，可用人力施工方法；大、中橋基礎工程，基坑深，基坑平面尺寸較大，挖方量多，可用機械或半機械施工方法。

　　基坑施工過程中應注意以下幾點：

　　1)在基坑頂緣四周適當距離處設置截水溝，并防止水溝滲水，以避免地表水沖刷坑壁，影響坑壁穩定性；

　　2)坑壁緣邊應留有護道，靜荷載距坑邊緣不小于0.5m，動荷載距坑邊緣不小于1.0m；垂直坑壁邊緣的護道還應適當增寬；水文地質條件欠佳時應有加固措施；

　　3)應經常注意觀察坑邊緣頂面土有無裂縫，坑壁有無松散塌落現象發生，以確保安全施工；

　　4)基坑施工不可延續時間過長，自開挖至基礎完成，應抓緊時間連續施工；

　　5)如用機械開挖基坑，挖至坑底時，應保留不小于30cm厚度的底層，在基礎澆筑圬工前，用人工挖至基底標高；

　　6)基坑應盡量在少雨季節施工，

　　7)基坑宜用原土及時回填，對橋臺及有河床鋪砌的橋墩基坑，則應分層夯實。

　　(二)坑壁有支撐的基坑

　　當基坑壁坡不易穩定并有地下水滲入，或放坡開挖場地受到限制，或基坑較深、放坡開挖工程數量較大，不符合技術經濟要求時，可視具體情況，采取以下的加固坑壁措施，如擋板支撐、鋼木結合支撐、混凝土護壁及錨桿支護等。

　　常用的坑壁支撐形式有：直襯板式坑壁支撐(圖4—3)、

　　橫襯板式坑壁支撐(圖4—4)、

　　框架式支撐(圖4—5)

　　其他形式的支撐(如錨樁式、錨桿式、錨碇板式、斜撐式等)，如圖4—6所示。

　　坑壁有支撐的施工，按土質情況不同，可一次挖成或分段開挖，每次開挖深度不宜超過2m。

　　混凝土護壁適用于除流砂及呈流塑狀態的粘土外的各類土的開挖防護，對較大直徑、較深基坑的圓形或橢圓形土質基坑更宜采用。混凝土護壁厚度可按下式計算：混凝土護壁的施工方法有兩種：

　　(1)噴射混凝土護壁。根據經驗，一般噴護厚度為5～8cm，一次噴護約需1～2h。一次噴護如達不到設計厚度，應等第一次噴層終凝后再補噴，直至要求厚度為止。

　　噴護的基坑深度應按地質條件決定，一般不宜超過10m。

　　基坑開挖若遇有較大滲水時，可采取下列措施之一。

　　①每層開挖深度不大于0.5m，匯水坑應設在基坑中心；

　　②開挖含水土層時，宜擴挖0.4m，以石料碼砌擴挖部位，并在表面噴射一層5～8cm厚的混凝土；

　　③對流砂、淤泥等夾層，除打入小木樁外，并在樁間繞纏竹筋、荊笆或掛上竹籬等后再噴射混凝土。

　　(2)現澆混凝土護壁。基坑開挖視地質穩定情況，一般挖深1.0～1.8m，即應立模澆筑混凝土。

　　拆模時間應根據摻速凝劑數量、氣溫條件、混凝土達到支撐強度等要求來決定，通常在24h以上便可拆模。

　　挖一節澆一節直至基底。必要時可采用鋼筋混凝土護壁。對于圓形基坑，開挖面應均勻分布，對稱施工，及時灌筑，無支承總長度不得超過二分之一周長(圖4—7)。

　　三、水中基礎的基坑開挖

　　橋梁墩臺基礎大多位于地表水位以下，有時流水還比較大，施工時都希望在無水或靜止水條件下進行。橋梁水中基礎最常用的施工方法是圍堰法。

　　圍堰的作用主要是防水和圍水，有時還起著支撐施工平臺和基坑坑壁的作用。

　　圍堰的結構形式和材料要根據水深、流速、地質情況、基礎形式以及通航要求等條件進行選擇。任何形式和材料的圍堰，均必須滿足下列要求：

　　第一、圍堰頂高宜高出施工期間最高水位70cm，最低不應小于50cm，用于防御地下水的圍堰宜高出水位或地面20～40cm。

　　第二、圍堰外形應適應水流排泄，大小不應壓縮流水斷面過多，以免壅水過高危害圍堰安全，以及影響通航、導流等。圍堰內形應適應基礎施工的要求，并留有適當的工作面積。堰身斷面尺寸應保證有足夠的強度和穩定性，使基坑開挖后，圍堰不致發生破裂、滑動或傾覆。

　　第三、圍堰要求防水嚴密，應盡量采取措施防止或減少滲漏，以減輕排水工作。對圍堰外圍邊坡的沖刷和筑圍堰后引起河床的沖刷均應有防護措施。

　　第四、圍堰施工一般應安排在枯水期進行。

　　公路橋梁中應用的圍堰類型及其適用條件見表4—5。其中常用的形式為：

　　(一)土石圍堰

　　土圍堰最好是用在水淺、流速不大、河床土層為不透水的情況下。

　　土圍堰可用任意土料筑成，但以粘土或砂類粘土較好。土堰的斷面一般為梯形(圖4—8)。當水流速大于0.7m／s時，為保證堰堤不被沖刷蠶食和為減少圍堰工程量，可用草(麻)袋盛土碼砌堰堤邊坡，稱為草(麻)袋圍堰(圖4—9)。土袋上下層和內外層應相互錯縫，盡量堆碼密實整齊；填筑時，均應自上游開始，至下游合攏。

　　(二)木籠圍堰或竹籠圍堰

　　在巖層裸露河底不能打樁，或流速較大而水深在1.5～4.Om的情況下，可采用木(竹)籠圍堰。木(竹)籠圍堰是用方木、圓木或竹材疊成框架，內填土石構成的(圖4—10)。經過改進的木籠圍堰稱為木籠架圍堰，減少了木料用量。在木籠架就位后，再拋填片石，然后在外側設置板樁墻。木籠架圍堰的抗滑動和抗傾覆穩定性，可按兩側無土的情況來驗算，把木籠當作一個整體，當堰內排水后，木籠就受到外側水壓力P的作用，其穩定性完全依賴于自重與其中填土重(均須扣除浮力)以及所產生的摩阻力。通常，只要寬度不小于0.6h，圍堰的穩定性就可以得到保證。

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