淺談橋梁擴大基礎施工

劉金龍

中圖分類號：TB1文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0320077－01

橋梁上部結構承受的各種荷載，通過橋臺或橋墩傳至基礎，再由基礎傳至地基。基礎是橋梁下部結構的重要組成部分，因此，基礎工程在橋梁結構物的設計與施工中，占有極為重要的地位，它對結構物的安全使用和工程造價有很大的影響。橋梁基礎按施工方法可分為擴大基礎、樁及管柱基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎和鎖口鋼管樁基礎。下面就針對橋梁擴大基礎施工進行簡要的闡述。

一、基坑開挖

擴大基礎或稱明挖基礎屬直接基礎，是將基礎底板設在直接承載地基上，來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進行的，施工中坑壁的穩定性是必須特別注意的問題。明挖擴大基礎施工的主要內容包括基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑（澆筑）基礎結構物等。

（一）基礎的定位放樣。在基坑開挖前，先進行基礎的定位放樣工作，以便正確的將設計圖上的基礎位置準確的設置到橋址上。放樣工作系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。基坑各定位點的標高及開挖過程中標高檢查，一般用水準測量的方法進行。

（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（包括排水溝、集水井、排水管網等）和基礎模板設計而定，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。

1．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；以及基礎埋至不深，施工期較短，挖基坑時不影響臨近建筑安全的施工場所，可考慮選用坑壁不加支撐的基坑。

2．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，不符技術經濟要求時，可視具體情況，采用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、橫襯板式坑壁支撐、框架式支撐、及其他形式的支撐（如錨樁式、錨桿式、錨碇板式、斜撐式等）。

3．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，有時水流還比較大，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。圍堰必須滿足以下的要求：

（1）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。

（2）圍堰的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，圍堰不至發生破裂，滑動或傾覆。

（3）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的河床的沖刷均應有防護措施。

（4）圍堰施工一般應安排在枯水期間進行。公路橋梁常用的圍堰的類型有：土石圍堰，木籠圍堰或竹籠圍堰，鋼板樁圍堰，套箱圍堰。

4．基坑排水。基坑坑底一般多位于地下水位以下，地下水會經常滲進坑內，因此必須設法把坑內的水排除，以便利施工。要排除坑內滲水，首先要估算涌水量，方能選用相當的排水設備。

二、基底檢驗及處理

（一）基底檢驗。基坑施工是否符合設計要求，在基礎澆筑前應按規定進行檢驗。其目的在于：確定地基的容許承載力的大小、基坑位置與標高是否與設計文件相符，以確保基礎的強度和穩定性，不致發生滑移等病害。基底檢驗的主要內容包括：檢查基底平面位置、尺寸大小，基底標高；檢查基底土質均勻性，地基穩定性及承載力等；檢查基底處理和排水情況；檢查施工日志及有關試驗資料等等。

（二）基底處理。天然地基上的基礎是直接靠基底土壤來承擔荷載的，故基底土壤狀態的好壞，對基礎及墩臺、上部結構的影響極大，不能僅檢查土壤名稱與容許承載力大小，還應為土壤更有效的承擔荷載創造條件，即要進行基底處理工作。

三、基礎圬工澆筑

基礎施工分為無水澆筑、排水澆筑和水下澆筑三種情況。排水施工的要點是：確保在無水狀態下砌筑圬工；禁止帶水作業及用混凝土將水趕出模板外灌注方法；基礎邊緣部分應嚴密隔水；水下部分圬工必須待水泥沙漿或混凝土終凝后才允許浸水。水下澆筑混凝土只有在排水困難時采用。基礎圬工的水下灌注分為水下封底和水下直接灌筑基礎兩種。前者封底后仍要排水再砌筑基礎，封底只是起封閉滲水作用的作用，其混凝土只作為地基而不作為基礎本身，適用于板樁圍堰開挖的基坑。

澆筑基礎時，應做好與臺身、墩身的接縫聯結，一般要求是：

1．混凝土基礎與混凝土墩臺身的接縫，周邊應預埋直徑不小于16mm的鋼筋或其他鐵件，埋入與露出的長度不應小于鋼筋直徑的20倍。

2．混凝土或漿砌片石墩臺身的接縫，應預埋片石作，片石厚度不應小于15cm，片石的強度要求不低于基礎或墩臺身混凝土或砌體的強度。

四、地基加固

我國地域遼闊，自然地理環境不同，土質強度、壓縮性和透水性等性質有很大的差別。其中，有不少是軟弱土或不良土，諸如淤泥質土、濕陷性黃土、膨脹土、季節性凍土以及土洞、溶洞等。當橋涵位置處于這類土層上時，除可采用樁基、沉井等深基礎外，也可視具體情況采用相應的地基加固措施，以提高其承載能力，然后在其上修筑擴大基礎，以求獲得縮短工期、節省投資的效果。

對于一般軟弱地基土層加固處理方法可歸納為四種類型：

1．換填土法：將基礎下軟弱土層全部或部分挖除，換填力學物理性質較好的土。

2．擠密土法：用重錘夯實或砂樁、石灰樁、砂井、塑料排水板等方法，使軟弱土層擠壓密實或排水固結。

3．膠結土法：用化學漿液灌入或粉體噴射攪拌等方法，使土壤顆粒膠結硬化，改善土的性質。

4．土工聚合物法：用土工膜、土工織物、土工格柵與土工合成物等加筋土體，以限制土體的側向變形，增加土的周壓力，有效提高地基承載力。

參考文獻：

[1]楊文淵、徐D，橋梁施工工程師手冊[M].北京：人民交通出版社，1997.

[2]江正榮，建筑施工工程師手冊（第2版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

[3]交通部第一公路工程總公司，公路施工手冊（橋涵）[M].北京：人民交通出版社，1999.