分析桥梁浅基础施工要点

刘晓云，聂萍萍

(1.甘南县农村公路管理站;2.龙江县公路管理站)

分析桥梁浅基础施工要点

刘晓云1，聂萍萍2

(1.甘南县农村公路管理站;2.龙江县公路管理站)

介绍桥梁浅基础施工要点，注意挖基、排水、围堰等重要工序的施工。

桥梁;浅基础;施工;要点

高速公路的建设，使得桥梁构造物也大量的孕育而生，其施工工艺与公路主体相比较，复杂多样，基础施工极其重要，直接关系到整体的稳定与强度。其中在天然土层上直接建造桥梁基础，可采用明挖法，即不用任何支撑的一种开挖方式;当地基土层较软，放坡受施工条件限制时，可采用各种坑壁支撑。采用明挖法施工特点是工作面大，施工简便，其施工程序和主要内容为基坑定位放样、基坑围堰、排水、开挖、支撑及基底的质量检验、处理。

(1)基坑定位放样：当墩、台中心测放后，就确定墩、台的基坑位置。基础的尺寸由设计图纸得，再根据土质确定放坡率，得到基坑顶的尺寸，明挖基坑放样程序为：施工前，放出基坑顶挖土线的位置和尺寸，当挖土高程达到设计基础底高程时(当采用机械挖土时，最后0.1～0.2 m的土由人工挖除)，再精确测放出基础平面尺寸和砌筑高度。

(2)基坑围堰：在河岸或水中修筑墩台时，为防止河水由基坑顶面浸人基坑，需要修筑围堰。所谓围堰，就是在基坑四周修筑一道临时、封闭、挡水的构筑物，然后抽除围堰内的水，使基坑开挖在无水的状态下进行，待墩台修筑出水面后再对基坑回填并拆除围堰。

围堰所用的材料和形式应根据当地水文、地质条件，材料来源及基础形式而定。

常用的围堰形式有：土围堰、土袋围堰、板桩围堰，板桩围堰又分为圆木桩围堰、木板桩围堰、钢板桩围堰和钢筋混凝土围堰等。但不论何种材料和形式的围堰，均应注意下列要求：

①堰顶高程宜高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5 ～0.7 m。

②由于围堰的修筑，使河床断面缩小，流速增大，将引起河床较大的集中冲刷，危及围堰安全或严重漏水，也可能影响通航，为防止上述不利情况，围堰的断面不应超过原河床流水断面的30%。

③围堰内应满足坑壁放坡和砌筑基础时工作面的要求。

(3)基坑排水：当土质较好，基坑较浅，基础施工工期短，可采用明沟排水;当地质条件较差，基坑较深，基底渗水量较多时，一般采用人工降水方法。无论采用明沟排水还是井点降水均要考虑以下几个因素：土的种类及渗水量;地下水位高程及需降低水位的高程;基坑深度及坑壁支撑方式;施工工期的长短。

①集水坑排水法 ：集水坑排水除严重流砂时不宜采用外，般情况下均可采用。它主要是用水泵将水排出坑外。排水时，泵的抽水量应大于集水坑内的渗水量。

集水坑(沟)应设在基础范围之外，坑或沟底要低于基坑底面，深度应大于吸水龙头的高度，坑壁用竹筐围护，防止笼头堵塞。基坑施工接近地下水位时，应在坑角挖集水坑或沟，使渗出的水从沟流集到坑，然后用泵抽出，随着基坑的挖深，集水沟也应随着加深，并低于坑底面约0.30～0.50 m。集水沟内边缘与基础边缘之间应有一定宽度(不小于沟深)，以防基础边缘土坍空而使基底上被挤出。水沟应有专人清理，保持畅通，必要时还应在坑壁上采取防水措施。若基坑上部为土，下部为石时，可在土石交界处设置平台以便开挖集水沟，岩石部分可按基础尺寸垂直下挖，基坑用混凝土封底。一个基坑抽水时，能使邻近基坑的地下水位降低，因此，几个基坑同时开挖可减少抽水量。若坑内渗水量不大时，可用人力或手泵抽水。旱地明挖基坑，要向下坡方面排水，并将水引开，以免其再渗人坑内。

②井点排水法：井点法是在基坑周围布置钻孔，插人井点管，并抽水降低坑沟水位。排水前，由土层的渗透系数可求出降低水位的深度;由工程特点而选择各井点排水方法及设备。各井点法排水适用于粉、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定和用普通方法排水难以解决的基坑。当采用一级轻型井点仍不能达到要求的降水深度时，可采用二级轻型井点，排水时应注意如下事项：降低底层上中地下水位时，应尽可能将滤水管埋设在透水性好的土层中;在水位降低的范围内设置观测孔，其数量视工程情况而定;应对整个井点系统加强维护和检查，保证不间断地抽水;应考虑水位降低区域构筑物可能产生的附加沉降，并应做好沉降观测，必要时要采取防护措施。

井点排水基坑内的运动状况与集水坑不同，基坑排除坑壁水时，水向中间渗流，坑底以下的水向上渗流，因此，基坑周围和坑底的土颗粒会有流失而使土变松;井点水流向与之相反，坑壁和坑底的土不但不会变松，反而变得密实。对渗水性强的地层，应设法利用一个基坑抽水而使邻近几个基坑的水位降低。

③改河截流的排水法：在不通航的小河沟、山间小溪，因水浅，流量小，地形有利时，可用改河截流防水排水。改河截流可分为局部和全部改道两种情况，当修筑中小桥，跨越小溪沟或季节性河流，可综合各种排水防水方法以及桥梁的施工工艺加以选择。

(4)基坑开挖

①不加固基坑坑壁的开挖

适用条件：在干涸无水河滩、河沟，或有水经改河或修筑围堰后能排除地面水的河沟;地下水位低于基坑底，或基坑壁的渗水不影响对坑壁的稳定;基础埋置不深，施工工期短，挖基坑时，不影响邻近建筑物的安全。当基坑深度大于5 m时，可采用二次放坡法施工，基坑的弃土应尽量抛远。

施工注意事项：为避免地面水冲塌坑壁，在基坑顶缘适当距离设截水沟;坑顶边应留护道，有弃土或静载的不小于0.5 m，有动载的不小于1.0 m;施工时应随时观察基坑顶边缘面层有无裂缝、坑壁有否松散塌落，防止土体崩塌，确保施工人员安全;基坑施工应分段，不可延续过长，切忌基坑泡水，确保基坑排水畅通;当采用机械挖土时，挖至设计高程0.1 ～0.2 m 时，由人工挖除。

②加固坑壁的基坑开挖

当地下水位较高而基坑较深、坑壁土质不易稳定，工期紧、放坡开挖工程量大、邻近建筑物的影响大，可考虑先将基坑的坑壁加固后，再开挖基坑或边开挖基坑边加固坑壁。加固坑壁的方法有：板桩围护、压密注浆、悬喷桩、霹需拉、粉喷桩、树根桩、地下连续墙(造壁法)和喷射混凝土护壁等。

③基坑回填

当墩、台施工完毕后，即可对基坑进行回填。基坑回填应满足下列要求。

基坑回填时，其结构的混凝土强度应不低于设计强度的70%。

在覆土线以下的结构必须通过隐蔽工程验收。

基坑内积水需抽除，淤泥及杂物清除干净。

回填须采用含水量适中的亚粘土或砂质粘土。

填土应分层铺筑，分层夯实或压实，每层松铺厚度一般为30 cm，在墩、台结构物两侧同时回填，同步上升，若基坑为道路路基，则应按道路施工的要求进行。

桥台填土一般应在梁体结构安装完成后进行，若施工安排确须提前，应对填土高度和上升速度加以限制，并加强对台身位移的观察;在台身或挡土墙设有泄水孔部位，应按设计要求做泄水过滤层，严禁卡车直接在台后卸土或推土机推土，以免台背发生前倾或位移。

设有支撑的基坑，在回填土时，应随土方填筑高度分次由下往上拆除，严禁采取一次拆除后填土作业。

④基坑开挖及基坑回填土的质量标准

基坑开挖的外观要求如下：不得扰动基底土壤，防止超挖;如发生超挖，严禁用土回填，应填以碎石;保持边坡稳定，防止塌方;基底不得浸水或冰冻;基底的淤泥应清除干净，杂物与旧桩须处理。

基底回填土的外观要求如下：填土经碾压、夯实后不得有翻浆、“弹簧”现象;填土中不得含有淤泥、腐植土及有机物质等。

(5)基底验收及处理

当基坑己挖至设计基底高程时，或在特殊地基上己按设计要求加固处理完毕后，必须按规定经过基底验收，方得进行基础污工施工。

为使基底验收及时，项目负责人应先期通知监理及上级检验人员及时检验。

①基底检验内容：检查基底的平面位置、尺寸、高程是否符合设计要求;检查基底土质及其均匀性、稳定性，容许承载力是否符合设计要求;检验特殊地基经加固处理后是否达到设计要求，对特别复杂的地基，应进行荷载试验，对大、中桥，有可能时，应同时做土工试验，以便与荷载试验核对;检查开挖基坑和基底处理施工过程中有关施工记录和试验等资料。

②基底处理

岩石：清除风化层，松碎石块及污泥等，如岩石倾斜度大于15°时，应挖成台阶，使承重面与受力方向垂直，砌筑前应将岩石表面冲洗干净。

砂砾层：整平夯实，砌筑前铺一层2 cm的浓稠砂浆。

粘土层：铲平坑底，尽量不扰动土的天然结构;不得用回填土的方法来整平基坑，必要时，加铺一层厚10cm的碎石层，层面不得高出基底设计高程;基坑挖好后，要尽快处理，防止暴露过久或被雨水淋湿而变质。

软硬不均匀地层：如半边岩石、半边土质时，应将土质部分挖除，使基底全部落在岩石上。

溶洞：暴露的溶洞，应用浆砌片石或混凝土填灌堵满，如处理有困难或溶洞仍继续在发展时，应考虑改墩台或桥址。

泉眼：为了不让泉水泡浸或冲洗垢工，应该将泉眼堵塞，如无法堵塞时，应将泉水引走，使泉水与污工隔离开，待污工达到一定强度后，方可让泉水泡浸污工。总之，混凝土基础的地基承载力必须满足设计要求。配合比必须符合有关规范、标准的规定，强度必须符合设计要求。混凝土表面平整，不得有蜂窝、露筋等现象。砌体砂浆必须嵌填饱满、密实。桥梁基础施工在整个构造物施工过程中较为重要，它不同于桥梁上部的施工，其存在水中作业的部分，需要更丰富的施工经验和良好的施工工艺。

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2011-06-05