淺談橋梁擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

劉金龍

中圖分類號(hào)：TB1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0320077－01

橋梁上部結(jié)構(gòu)承受的各種荷載，通過(guò)橋臺(tái)或橋墩傳至基礎(chǔ)，再由基礎(chǔ)傳至地基。基礎(chǔ)是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因此，基礎(chǔ)工程在橋梁結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)與施工中，占有極為重要的地位，它對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全使用和工程造價(jià)有很大的影響。橋梁基礎(chǔ)按施工方法可分為擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁及管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)和鎖口鋼管樁基礎(chǔ)。下面就針對(duì)橋梁擴(kuò)大基礎(chǔ)施工進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

一、基坑開挖

擴(kuò)大基礎(chǔ)或稱明挖基礎(chǔ)屬直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)基礎(chǔ)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(jìn)行的，施工中坑壁的穩(wěn)定性是必須特別注意的問(wèn)題。明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)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(chǔ)結(jié)構(gòu)物等。

（一）基礎(chǔ)的定位放樣。在基坑開挖前，先進(jìn)行基礎(chǔ)的定位放樣工作，以便正確的將設(shè)計(jì)圖上的基礎(chǔ)位置準(zhǔn)確的設(shè)置到橋址上。放樣工作系根據(jù)橋梁中心線與墩臺(tái)的縱橫軸線，推出基礎(chǔ)邊線的定位點(diǎn)，再放線畫出基坑的開挖范圍。基坑各定位點(diǎn)的標(biāo)高及開挖過(guò)程中標(biāo)高檢查，一般用水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行。

（二）陸地基坑開挖。基坑大小應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工要求，對(duì)有滲水土質(zhì)的基坑坑底開挖尺寸，需按基坑排水設(shè)計(jì)（包括排水溝、集水井、排水管網(wǎng)等）和基礎(chǔ)模板設(shè)計(jì)而定，一般基底尺寸應(yīng)比設(shè)計(jì)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(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、基坑深度、施工期限與經(jīng)驗(yàn)，以及有無(wú)地表水或地下水等現(xiàn)場(chǎng)因素來(lái)確定。

1．坑壁不加支撐的基坑。對(duì)于在干涸無(wú)水河灘、河溝中，或有水經(jīng)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(wěn)定；以及基礎(chǔ)埋至不深，施工期較短，挖基坑時(shí)不影響臨近建筑安全的施工場(chǎng)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(dāng)基坑壁坡不易穩(wěn)定并有地下水滲入，或放坡開挖場(chǎng)地受到限制，或基坑較深、放坡開挖工程數(shù)量較大，不符技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求時(shí)，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(jié)合支撐、混凝土護(hù)壁及錨桿支護(hù)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(chǔ)的基坑開挖。橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)大多位于地表水位以下，有時(shí)水流還比較大，施工時(shí)都希望在無(wú)水或靜止水條件下進(jìn)行.橋梁水中基礎(chǔ)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(shí)還起著支撐施工平臺(tái)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(yīng)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(yīng)適應(yīng)水流排泄，大小不應(yīng)壓縮流水?dāng)嗝孢^(guò)多，以免壅水過(guò)高危害圍堰安全，以及影響通航、導(dǎo)流等。圍堰內(nèi)形應(yīng)適應(yīng)基礎(chǔ)施工的要求，并留有適當(dāng)?shù)墓ぷ髅娣e。堰身斷面尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使基坑開挖后，圍堰不至發(fā)生破裂，滑動(dòng)或傾覆。

（3）圍堰要求防水嚴(yán)密，應(yīng)盡量采取措施防止或減少滲漏，以減輕排水工作。對(duì)圍堰外圍邊坡的沖刷和筑圍堰后引起的河床的沖刷均應(yīng)有防護(hù)措施。

（4）圍堰施工一般應(yīng)安排在枯水期間進(jìn)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(huì)經(jīng)常滲進(jìn)坑內(nèi)，因此必須設(shè)法把坑內(nèi)的水排除，以便利施工。要排除坑內(nèi)滲水，首先要估算涌水量，方能選用相當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備。

二、基底檢驗(yàn)及處理

（一）基底檢驗(yàn)。基坑施工是否符合設(shè)計(jì)要求，在基礎(chǔ)澆筑前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。其目的在于：確定地基的容許承載力的大小、基坑位置與標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)文件相符，以確保基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，不致發(fā)生滑移等病害。基底檢驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：檢查基底平面位置、尺寸大小，基底標(biāo)高；檢查基底土質(zhì)均勻性，地基穩(wěn)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(guān)試驗(yàn)資料等等。

（二）基底處理。天然地基上的基礎(chǔ)是直接靠基底土壤來(lái)承擔(dān)荷載的，故基底土壤狀態(tài)的好壞，對(duì)基礎(chǔ)及墩臺(tái)、上部結(jié)構(gòu)的影響極大，不能僅檢查土壤名稱與容許承載力大小，還應(yīng)為土壤更有效的承擔(dān)荷載創(chuàng)造條件，即要進(jìn)行基底處理工作。

三、基礎(chǔ)圬工澆筑

基礎(chǔ)施工分為無(wú)水澆筑、排水澆筑和水下澆筑三種情況。排水施工的要點(diǎn)是：確保在無(wú)水狀態(tài)下砌筑圬工；禁止帶水作業(yè)及用混凝土將水趕出模板外灌注方法；基礎(chǔ)邊緣部分應(yīng)嚴(yán)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(shí)采用。基礎(chǔ)圬工的水下灌注分為水下封底和水下直接灌筑基礎(chǔ)兩種。前者封底后仍要排水再砌筑基礎(chǔ)，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(chǔ)本身，適用于板樁圍堰開挖的基坑。

澆筑基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)做好與臺(tái)身、墩身的接縫聯(lián)結(jié)，一般要求是：

1．混凝土基礎(chǔ)與混凝土墩臺(tái)身的接縫，周邊應(yīng)預(yù)埋直徑不小于16mm的鋼筋或其他鐵件，埋入與露出的長(zhǎng)度不應(yīng)小于鋼筋直徑的20倍。

2．混凝土或漿砌片石墩臺(tái)身的接縫，應(yīng)預(yù)埋片石作，片石厚度不應(yīng)小于15cm，片石的強(qiáng)度要求不低于基礎(chǔ)或墩臺(tái)身混凝土或砌體的強(qiáng)度。

四、地基加固

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

對(duì)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(chǔ)下軟弱土層全部或部分挖除，換填力學(xué)物理性質(zhì)較好的土。

2．?dāng)D密土法：用重錘夯實(shí)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(shí)或排水固結(jié)。

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

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(cè)向變形，增加土的周壓力，有效提高地基承載力。

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