1B413040 桥梁基础工程施工技术

　　明挖扩大基础施工

　　锤击沉桩的施工要求

　　(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;锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的动能;用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.50m;用双动气锤时，可少开气阀降低气压和进气量，以减少每分钟的锤击数;用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量;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。沉桩时，如遇到沉入度突然发生急剧变化;桩身突然发生倾斜、移位;桩不下沉，桩锤有严重的回弹;桩顶破碎或桩身开裂、变形，桩侧地面有严重隆起等现象时，应立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。

　　(2)沉桩过程中应注意：桩帽与桩周围应有5～10㎜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;打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身;导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由;预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定;桩垫破碎后应及时更换;选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。

　　锤击沉桩的停锤控制标准

　　(1)设计桩尖标高处为硬塑粘土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，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30～50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粘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，而贯入度仍较大时，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。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制定停锤标准。对于特殊设计的桩，当桩尖标高比设计标高高或低时(如拱桥的桥台桩等)，应按设计要求处理。

　　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。

　　钻孔灌注桩水下混凝土灌注要求

　　灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。

　　水下灌注混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。

　　水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200～350㎜，视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍。

　　导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。导管应定时进行水密试验，以确保桩基施工质量。

　　灌注水下混凝土时，混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2～6m。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头;应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。

　　为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般不小于0.5m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。

　　钻孔桩水下混凝土的质量要求

　　(1)强度应不低于设计强度，并按设计及《公路桥涵施工技术规范》JTG/T-F50-2011中的规定对桩身完整性与质量进行检验。

　　(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。应仔细检查分析所有各桩径的混凝土灌注记录，并用无破损方法检验桩身，认为其中某些桩的质量可疑，则应以地质钻机钻通全桩取芯样，检查该桩有无夹泥、断桩、混凝土质量松软，并做芯样的抗压强度试验。

　　(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。

　　在质量检查中，如发现断桩或其他重大质量事故，应会同有关部门共同研究提出处理方案。在处理过程中，应作详细记录。处理完毕后，再作一次检查，认为合格后方可进行下一道工序的施工。

　　挖孔桩施工的技术要求

　　(1)挖孔施工应根据地质和水文地质情况，因地制宜选择孔壁支护方案报批，并应经过计算，确保施工安全并满足设计要求。

　　(2)孔口处应设置高出地面至少300㎜的护圈。

　　(3)人工挖孔桩施工时相邻两桩孔间净距离不得小于3倍桩径，当桩孔间距小于3倍间距时必须间隔交错跳挖。

　　(4)桩孔必须挖一节、浇筑一节护壁，地质较好护壁高度一般为1m，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。对软弱地层、涌水、涌沙地层，护壁段高可减少为0.3～0.5m一段。

　　(5)挖孔弃土要及时转运，距井口四周5m范围内不得堆积余土杂物;禁止任何车辆在桩孔边5m内行驶。

　　(6)挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。如地质复杂，应探明孔底以下地质情况是否能满足设计要求，否则应与监理、设计单位研究处理。

　　挖孔桩施工的安全要求

　　(1)挖孔作业，应详细了解地质、地下水文情况，不得盲目施工。

　　(2)施工前应制订专项安全技术方案并应对作业人员进行安全技术交底。

　　(3)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100W防水带罩灯泡照明，电压为12V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，并按国家现行的《爆破安全规程》GB 6722-2014中的有关规定办理。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。

　　沉井施工前的准备

　　沉井施工前，应探明地层，调查水文气象资料，并根据设计文件提供的工程地质和水文地质资料及现场的实际情况决定是否补充地质钻探，对洪汛、凌汛、河床冲淤变化、通航及漂流物等进行调査，制订专项施工技术方案。需要在施工中度汛、度凌的沉井，应制订防护措施，保证安全。对水中特大沉井的施工，应在施工前进行河床冲淤变化和防护的数学模型分析计算，必要时应进行物理模型的模拟试验。

　　沉井下沉前，应对周边的堤防、建筑物和施工设备采取有效的防护措施，并应在下沉过程中，对其沉降及位移进行监测。

　　沉井制作

　　1.就地制作

　　沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时，宜就地筑岛制作;位于无水的陆地时，若地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实形成平台制作，地基承载力不足时应对地基采取加固措施;在地下水位较低的岸滩，若土质较好时，可在开挖后的基坑内制作。制作沉井的岛面、平台面和开挖基坑的坑底高程，应比施工期可能的最高水位(包括波浪影响)高出0.5～0.7m;有流冰时，应再适当加高。

　　2.在支垫上立模制作

　　3.钢沉井制作

　　沉井浮运准备工作

　　(1)应制订专项施工技术方案，并应对沉井的定位系统以及浮运、就位的稳定性进行验算;当沉井的实际重力与设计重力不符时，应对其重新进行验算。各类浮式沉井在下水、浮运前，均应进行水密性检查，对底节尚应根据其工作压力进行水压试验，合格后方可下水。

　　(2)应对所经水域和沉井就位处的河床进行探查，所经水域应无妨碍浮运的水下障碍物，沉井就位处的河床应基本平整;必要时应进行河床冲淤变化和防护的数学模型分析计算或试验，并应对河床进行防护。

　　(3)应根据浮运沉井的具体情况确定相应的浮运设备，浮运前应对拖运、定位、导向、锚碇、潜水、起吊及排、灌水等相关设备设施进行检查。

　　(4)应掌握水文、气象和航运等情况，并应与海事或航道管理部门取得联系、配合，必要时宜在浮运及就位施工过程中进行航道管制。

　　(5)浮式沉并的底节可采用滑道、涨水自浮或直接起吊等方法下水。入水后，对其悬浮接高时的初步定位位置，应根据下水方法、沉井的结构形式、环境条件等情况综合分析确定。

　　沉井的浮运、就位应符合的规定(1)沉井的浮运宜在气象和水文条件有利于施工时，以拖轮拖运或绞车牵引进行。在水深和流速大的河流，可在沉井两侧设置导向船增加其稳定性。在浮运、就位的任何时间内，沉井露出水面的高度均不应小于1m，并应考虑预留防浪高度或采取防浪措施。

　　(2)就位前应对所有缆绳、锚链、锚碇和导向设备进行检查调整，使就位工作能顺利进行，并应考虑水位涨落对锚碇的影响。布置锚碇体系时，应使锚绳受力均匀，并应采取适当措施避免导向船和沉井产生过大楞动或折断锚绳。

　　沉井的下沉应符合的规定(1)宜采用不排水的方式除土下沉。在稳定的土层中，可采用排水方式除土下沉，但应有安全措施，防止发生事故。下沉沉井时，不宜采用爆破方法除土;在特殊情况下必须采用爆破方法时，除应得到批准外，还应严格控制药量。爆破作业应严格遵守现行国家标准《爆破安全规程》(GB 6722-2014)的规定。

　　(2)下沉过程中，宜对下沉的状况进行动态化、信息化管理，应随时掌握土层情况，进行下沉的监测和控制，及时分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，采取最有利的下沉措施。下沉通过黏土胶结层或沉井自身重力偏轻下沉困难时，可采用井外高压射水、降低井内水位等方法助沉;在结构受力容许的条件下，亦可采用压重或接高沉井等方法助沉;在土层条件适宜的情况下，可采用空气幕、泥浆润滑套等方法助沉。

　　(3)正常下沉时，应自井孔中间向刃脚处均匀对称除土。采取排水除土下沉的底节沉井，对设计支承位置处的土，应在分层除土中最后同时挖除;由数个井室组成的沉井，应控制各井室之间除土面的高差，使下沉不发生倾斜，并应避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托。采用吸泥吹砂等方法下沉时，必须备有向井内补水的设施，应保持井内外的水位平衡或井内水位略高于井外水位;吸泥吹砂在井内应均匀进行，应防止局部吸吹过深导致沉井偏斜。

　　(4)下沉时应随时进行纠偏，保持竖直下沉，每下沉1m至少应检查1次;当沉井出现倾斜时，应及时校正。下沉至设计高程以上2m左右时，应适当放慢下沉速度并控制井内的除土量和除土位置，使沉井能平稳下沉，准确就位。

　　沉井着床应符合的规定浮式沉井在水中下沉时，除应充分考虑风力、浮力、水流压力、波浪力、冰压力等对沉井的作用外，尚应符合下列规定：

　　(1)浮运准确定位并接高后，应向井壁腔格内对称、均衡地灌水，使沉井迅速落至河床着床。

　　(2)沉井在水中下沉和着床吋，应随时监测由于沉井下沉的阻力和压缩流水断面后引起流速增大而造成的河床局部冲刷及因冲淤引起的土面高差，必要时可在沉井位置处采用卵、碎石垫填整平，改变河床上的粒径，减小冲刷深度，增加沉井着床后的稳定;或在着床后利用沉井外弃土进行调整，但对沉井外的弃土地点应合理安排，避免对沉井形成偏压;沉井着床后在土层中的下沉应符合相关规定。

　　(3)沉井下沉到倾斜岩层上时，应将岩层表面的松软层或风化层凿去并整平，沉井刃脚的2/3以上宜嵌搁在岩层上，嵌入深度最小处不宜小于0.25m，其余未到岩层的刃脚部分，可采用袋装混凝土等填塞缺口。对刃脚以内井底岩层的倾斜面，应凿成台阶或榫槽后，清渣封底。

　　地下连续墙施工

　　地下连续墙是利用挖槽机械，借助于泥浆护壁，在地下挖出一条窄而深的沟槽，并在槽内施工钢筋混凝土等合适材料，形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的、连续的地下墙体。地下连续墙施工一般包括挖槽、下放钢筋笼、浇注混凝土、和槽段间的连接四个主要工序。