【文章內(nèi)容簡介】 實粘性土或巖石可用垂直坑壁開挖，在坑壁坡度變換處。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?；邮┕み^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(wěn)定性；2)坑壁緣邊應留有護道，；垂直坑壁邊緣的護道還應適當增寬；水文地質(zhì)條件欠佳時應有加固措施；3)應經(jīng)常注意觀察坑邊緣頂面土有無裂縫，坑壁有無松散塌落現(xiàn)象發(fā)生，以確保安全施工；4)基坑施工不可延續(xù)時間過長，自開挖至基礎完成，應抓緊時間連續(xù)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(jié)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(wěn)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(shù)量較大，不符合技術經(jīng)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(jié)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?？颖谟兄蔚氖┕ぃ赐临|(zhì)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?；炷磷o壁適用于除流砂及呈流塑狀態(tài)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(zhì)基坑更宜采用?；炷磷o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(jù)經(jīng)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(zhì)條件決定，一般不宜超過10m?；娱_挖若遇有較大滲水時，可采取下列措施之一。①，匯水坑應設在基坑中心；②開挖含水土層時，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(xiàn)澆混凝土護壁?；娱_挖視地質(zhì)穩(wěn)定情況，～，即應立模澆筑混凝土。拆模時間應根據(jù)摻速凝劑數(shù)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(jié)澆一節(jié)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(jié)構形式和材料要根據(jù)水深、流速、地質(zhì)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(nèi)形應適應基礎施工的要求，并留有適當?shù)墓ぷ髅娣e。堰身斷面尺寸應保證有足夠的強度和穩(wěn)定性，使基坑開挖后，圍堰不致發(fā)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)。／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(nèi)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，～，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(nèi)填土石構成的(圖4—10)。經(jīng)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(cè)設置板樁墻。木籠架圍堰的抗滑動和抗傾覆穩(wěn)定性，可按兩側(cè)無土的情況來驗算，把木籠當作一個整體，當堰內(nèi)排水后，木籠就受到外側(cè)水壓力p的作用，其穩(wěn)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(chǎn)生的摩阻力。通常，圍堰的穩(wěn)定性就可以得到保證。(三)鋼板樁圍堰鋼板樁本身強度大，防水性能好，打入土層時穿透能力強，不但能穿過礫石、卵石層，也能切入軟巖層內(nèi)，因此，鋼板樁的適用范圍相當廣。10—30m深的圍堰，用鋼板樁是適當?shù)摹ｄ摪鍢妒悄雺撼尚偷?，斷面形式多種多樣。我國常用的是德國拉森(larssen)式槽型鋼板樁。鋼板樁的成品長度有幾種規(guī)格(可查閱施工規(guī)范或手冊)，最大為20m，還可根據(jù)需要接長。板樁之間用鎖口形式連接，圖4—11為常見的三種鎖口形狀。插打鋼板樁時必須備有可靠的導向設備，以保證鋼板樁的垂直沉入。一般先將全部鋼板樁逐根或逐組插打到穩(wěn)定深度，然后依次打入至設計深度。插打的順序按施工組織設計進行，一般自上游分兩頭插向下游合攏。插打前在鎖口內(nèi)涂以黃油、鋸末等混合物，組拼樁時，用油灰和棉花捻縫，以防漏水。在插打過程中，應隨時檢查其平面位置是否正確，樁身是否垂直，發(fā)現(xiàn)傾斜應立即糾正或拔起重插。當水深較大時，常用圍囹(以鋼或鋼木構成的框架)作為鋼板樁的定位和支撐(圖4—12a))。即先在岸上或駁船上拼裝圍囹，運至墩位定位后，在圍囹內(nèi)插打定位樁，把圍囹固定在定位樁上，然后在圍囹四周的導框內(nèi)插打鋼板樁。在深水處修筑圍堰，為了保證圍堰不滲水或盡可能少滲水，可采用雙層鋼板樁圍堰(圖4—12b))，或采用鋼管式的鋼板樁圍堰(圖4—12c))。鋼板樁可用錘擊、振動或輔以射水等方法下沉，但在粘土地基中不宜使用射水。錘擊時宜使用樁帽，以分布沖擊力和保護樁頭。圍堰將合攏時，宜經(jīng)常觀測四周的沖淤狀況，必要時應采取措施，預防上游沖空、涌水或下游淤積，影響施工進程。橋梁墩臺施工完畢后，可用千斤頂、浮式起重機、振動法及雙動汽錘倒打等方法，將鋼板樁拔出。拔除前應向圍堰內(nèi)灌水，～。拔樁時從下游附近易于拔除的一根或一組鋼板樁開始，并先錘擊幾次或射水稍予松動后再上拔。(四)套箱圍堰套箱圍堰適用于埋置不深的水中基礎，也可用做修建樁基承臺。套箱系用木板、鋼板或鋼絲網(wǎng)水泥制成的無底圍堰，內(nèi)部設木、鋼料支撐，圖4—13為鋼木套箱圍堰示意圖。根據(jù)工地起吊、運輸能力和現(xiàn)場情況，套箱可制成整體式或裝配式。套箱的接縫必須采取防止?jié)B漏的措施。套箱施工分為準備、制作、就位、下沉、清基和澆注水下混凝土等工序。準備是用2～4艘20t船只聯(lián)結(jié)組成工作平臺；制作系在岸上加工拼裝組件，運往工作平臺組裝成無底套箱；就位系將工作臺浮運或吊運至基礎位置，按測量控制就位；下沉是將套箱吊起，拆去工作臺上腳手板，慢慢下沉。需注意使套箱位置平穩(wěn)，不得傾斜，并用絞車等設備隨時校正套箱位置。下沉套箱前，應清除河床表面障礙物，隨著套箱下沉逐步清除河床土層直至設計標高。清基時，當基底為巖層時，應整平基巖。如果巖面傾斜，可根據(jù)潛水員探測資料，將套箱底部作成與巖面相同的傾斜度，以增加套箱的穩(wěn)定性并減少滲漏。待套箱下沉完畢后，可采用吹沙吸泥或靜水挖抓沙泥方法進行水下清基?；捉?jīng)過檢驗合格即可灌筑水下混凝土封底，然后抽干套箱內(nèi)存水，澆筑墩臺。用套箱法修建承臺底面為土質(zhì)的樁基承臺時，宜在基樁沉入完畢后，整平河底，下沉套箱，清除樁頂覆蓋土至設計高度，然后灌筑水下混凝土封底、抽水、建筑承臺。若承臺底面在水中時，宜將套箱固定在基樁、支架或吊船上，再安裝套箱底板，然后在套箱內(nèi)灌筑水下混凝土封底、抽水、修筑承臺。鋼套箱較鋼木套箱整體性能好，剛度大，適應深水中的較大基礎。鋼套箱骨架用角鋼焊接或螺栓聯(lián)結(jié)組成，用鋼板焊接或鉚接成板壁，最宜用大型浮吊安裝就位。上海市松浦大橋(公鐵兩用橋)水中橋墩就是采用鋼套箱圍堰施工的。如果基坑土質(zhì)不好，采用抽水挖基將產(chǎn)生涌泥或涌砂現(xiàn)象，嚴重影響坑壁的穩(wěn)定時，或者基坑土質(zhì)滲水量過大，已超過現(xiàn)有排水能力，基坑水抽不干時，均可采用水中挖基方法。常用的水中挖基方法有：水力吸泥機、水力吸石筒、空氣吸泥機等。如遇有堅密土層，可用射水方法配合松土，以加快挖基進度。如基坑水深，挖方量大，亦可采用抓泥斗或挖掘機進行水中挖基作業(yè)。四、基坑排水基坑坑底一般多位于地下水位以下，地下水會經(jīng)常滲進坑內(nèi)，因此必須設法把坑內(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?shù)呐潘O備。例如某橋墩基礎采用木籠圍堰，地質(zhì)、水文情況如圖4—14所示，圍堰面積約1000m’，設置五臺抽水機，總排水能力約為1000t／h，保證基坑內(nèi)基本無水作業(yè)。(一)滲水量的計算施工前為了估計基坑抽水設備能力，應先計算基坑的滲水量。計算可參照現(xiàn)有的經(jīng)驗公式進行，其中土的滲透系數(shù)是計算滲水量準確與否的關鍵。表4—表4—8給出的滲透系數(shù)值可供參考查用。求得滲透系數(shù)后，可選用下列相關公式計算基坑的總滲水量。(二)基坑排水橋梁基礎施工中常用的基坑排水方法有：1)集水坑排水法。除嚴重流沙外，一般情況下均可適用。集水坑(溝)的大小，主要根據(jù)滲水量的大小而定；、縱坡為1％0～5%0，如排水時間較長或土質(zhì)較差時，溝壁可用木板或荊笆支撐防護。集水坑一般設在下游位置，坑深應大于進水籠頭高度，并用荊笆、竹篾、編筐或木籠圍護，以防止泥沙阻塞吸水籠頭。2)井點排水法。當土質(zhì)較差有嚴重流沙現(xiàn)象，地下水位較高，挖基較深，坑壁不易穩(wěn)定，用普通排水方法難以解決時，可采用井點排水法。～150m／d的土壤中，尤其在2～50m／d的土壤中效果最好。降水深度一般可達4～6m，二級井點可達6～9m，超過9m應選用噴射井點或深井點法。具體可視土層的滲透系數(shù)、要求降低地下水位的深度及工程特點等，選擇適宜的井點排水法和所需設備。各種井點法的適用范圍參見表4—13。井點法排水示意圖見圖4—16。用井點法降低土層中地下水位時，應盡可能將濾水管埋設在透水性較好的土層中。并應在