2013年一级建造师考试公路工程复习资料PPT(桥梁部分-3)

一级建造师公路工程管理与实务精讲班主讲老师：凌平平一、明挖扩大基础施工明挖扩大基础施工明挖扩大基础施工的主要内容包括基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑（浇筑）基础结构物等。（一）准备工作基坑底部的尺寸较设计平面尺寸每边各增加0.5～1.0m的富余量，以便于支撑、排水与立模板（如果是坑壁垂直的无水基坑坑底，可不必加宽，直接利用坑壁作基础模板亦可）。1B413032掌握桥梁基础施工（三）基坑开挖1、坑壁不加支撑的基坑适用条件：对于在干涸无水河滩、河沟中，或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中，在地下水位低于基底，或渗透量少，不影响坑壁稳定；以及基础埋置不深，施工期较短，挖基坑时，不影响邻近建筑物安全的施工场所，可考虑选用坑壁不加支撑的基坑。1B413032掌握桥梁基础施工开挖坡度受地质条件、开挖深度、荷载类型等控制。1B413032掌握桥梁基础施工图5-1坑壁形式示意a)垂直坑壁；b）斜坡和阶梯形坑壁；c）变坡度坑壁1、坑壁不加支撑的基坑黏土在半干硬或硬塑状态，基坑顶缘无活荷载，稍松土质基坑深度不超过0.5m，中等密实（锹挖）土质基坑深度不超过1.25m，密实（镐挖）土质基坑深度不超过2.0m时，均可采用垂直坑壁基坑。基坑深度在5m以内，土的湿度正常时，采用斜坡坑壁开挖或按坡度比值挖成阶梯形坑壁，每梯高度为0.5～1.0m为宜，可作为人工运土出坑的台阶。1B413032掌握桥梁基础施工基坑深度大于5m时，坑壁坡度适当放缓，或加做平台。土的湿度影响坑壁的稳定性时，应采用该湿度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。当基坑的上层土质适合敞口斜坡坑壁条件，下层土质为密实黏土或岩石时，可用垂直坑壁开挖，在坑壁坡度变换处，应保留有至少0.5m的平台。1B413032掌握桥梁基础施工2、坑壁有支撑的基坑（1）当基坑壁坡不易稳定并有地下水，或放坡开挖场地受到限制或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符合技术经济要求时，可根据具体情况，采取加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。1B413032掌握桥梁基础施工（2）喷射混凝土护壁。根据经验，一般喷护厚度为5～8cm，一次喷护约需1～2h。一次喷护如达不到设计厚度，应等第一次喷层终凝后再补喷，直至达到要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定，一般不宜超过10m。1B413032掌握桥梁基础施工桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有；1．集水坑排水法。除严重流沙外，一般情况下均可适用。2．井点排水法。当土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通排水方法难以解决时，可采用井点排水法。1B413032掌握桥梁基础施工1B413032掌握桥梁基础施工图1真空轻型井点降低地下水位全貌示意图1.地面2.主机3.总管4.弯联管5.井点管6.滤管7.原有地下水位线8.降低各地下水位线9.基坑3．其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑，可采用板桩法或沉井法。此外，视工程特点、工期及现场条件等，还可采用帷幕法，即将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法、沥青溜浆法及冻结法等处理成封闭的不透水的帐幕。1B413032掌握桥梁基础施工（四）基底检验和基底处理1．基底检验：主要内容应包括：检查基底平面位置、尺寸大小，基底标高；检查基底土质均匀性，地基稳定性及承载力等：检查基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验资料等等。按《桥涵施工技术规范》的要求，基底平面周线位置允许偏差不得大于20cm，基底标高不得超过：+5cm（土质）、+5cm～-20cm（石质）。1B413032掌握桥梁基础施工（1）小桥涵的地基，一般采用直观或触探方法．必要时进行土质试验。特殊设计的小桥涵对地基沉陷有严格要求，且土质不良时，宜进行荷载试验。对经加固处理后的特殊地基，一般采用触探或作密实度检验等。（2）大、中桥和填土12m以上涵洞的地基，一般由检验人员用直观、触探、挖试坑或钻探（钻深至少4m）试验等方法，确定土质容许承载力是否符合设计要求。1B413032掌握桥梁基础施工2、基地处理方法:对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型，即（1）换填土法：将基础下软弱土层全部或部分挖除，换填力学物理性质较好的土；（2）挤密土法：用重锤夯实或砂桩、石灰桩、砂井、塑料排水板等方法，使软弱土层挤压密实或排水固结；（3）胶结土法：用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法,使土壤颗粒胶结硬化，改善土的性质；1B413032掌握桥梁基础施工（4）土工聚合物法：用土工膜、土工织物、土工格栅与土工合成物等加筋土体，以限制土体的侧向变形，增加土的周压力，有效提高地基承载力。1B413032掌握桥梁基础施工（五）基坑施工过程中注意要点1．在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。2．坑壁边缘应留有护道，静荷载距坑边缘不小于0.5m;动荷载距坑边缘不小于1.0m；垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽；水文地质条件欠佳时应有加固措施。3．应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生。1B413032掌握桥梁基础施工4．基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应抓紧时间连续施工。5．如用机械开挖基坑，挖至坑底时，应保留不小于30cm厚度的底层，在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高。6．基坑应尽量在少雨季节施工。7．基坑宜用原土及时回填，对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑，则应分层夯实。1B413032掌握桥梁基础施工（六）基坑开挖边坡失稳的主要原因（七）边坡失稳的预防及处理措施1B413032掌握桥梁基础施工二、桩基础（一）沉入桩沉入桩的施工方法主要有：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介绍锤击沉桩的施工方法。1B413032掌握桥梁基础施工1．概述锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打人土中，因此一般桩径不能太大（不大于0.6m），人土深度在40m左右，否则对沉桩设备要求较高。沉桩设备（桩锤、桩架及动力设备）是桩基施工的质量的关键，应根据土质、工程量、桩的种类、规格、尺寸、施工期限、现场水电供应等条件选择1B413032掌握桥梁基础施工2．施工要点（自己看）3．锤击沉桩的停锤控制标准（1）设计桩尖标高处为硬塑黏土、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，贯人度达到控制贯入度。（2）当贯入度已达到控制贯人度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤人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。1B413032掌握桥梁基础施工（3）设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层（即是摩擦桩时）时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯人度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。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。1B413032掌握桥梁基础施工（二）钻孔灌注桩施工图4-32旋转式钻机成孔步骤示意图①埋入钢护筒；②在覆盖层中钻进；③在岩中钻进；④安装钢筋及水下混凝土导管；⑤清孔；⑥灌注水下混凝土；⑦拔出钢护筒2.钻孔灌注桩施工的主要工序钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。（1）埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。1B413032掌握桥梁基础施工（1）埋设护筒：护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2～3m。一般常用钢护筒。护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1％。（2）泥浆制备：钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。1B413032掌握桥梁基础施工（3）钻孔：常用的方法是：正循环回转法，反循环回转法，潜水电钻法，冲抓锥法，冲击锥法。1B413032掌握桥梁基础施工（3）钻孔：正循环回转法：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。1B413032掌握桥梁基础施工胶管水龙头旋转活接头流槽沉淀池护筒钻孔接头钻杆钻头正循环钻进反循环回转法：与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。1B413032掌握桥梁基础施工胶管水龙头旋转水龙头流槽沉淀池泥浆池钻孔接头钻杆钻头反循环钻进（4）孔径检查与清孔：清孔的方法：有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。1B413032掌握桥梁基础施工清孔的质量要求：对摩擦桩；孔底沉淀土的厚度，中、小桥不得大于（0.4～0.6）d（d为桩的直径），大桥按设计文件规定。对支承桩（柱桩、嵌岩桩）：宜用抽浆法清孔，并宜清理至吸泥管出清水为止。灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不得大于50mm1B413032掌握桥梁基础施工沉淀土厚度测量方法可在清孔后用取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，直接量测沉淀在盒内的沉渣厚度。（5）灌注混凝土（清孔后要立即灌注混凝土）1B413032掌握桥梁基础施工3．灌注桩质量检验与质量标准每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。同时应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。1B413032掌握桥梁基础施工4．钻孔桩水下混凝土的质量要求（1）强度应不低于设计强度。除检查灌注过程中预留试块的抗压强度外，还应凿平桩头，凿取桩头混凝土试块做抗压强度试验。（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。1B413032掌握桥梁基础施工（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。1B413032掌握桥梁基础施工5．施工中易出现的问题及预防和处理方法易出现的问题原因预防和处理方法钢筋笼上浮浇筑速度太快放慢浇筑速度，使得导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑钢筋笼未采取固定措施将钢筋笼固定在孔位护筒上断桩见桥梁工程质量通病P439桩身混凝土质量差未边灌边振捣，易出现蜂窝、空洞；边灌边振捣混凝土配合比坍落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析设置串筒下料孔壁土坍落在混凝土中不要碰撞土壁1B413032掌握桥梁基础施工典型例题：一、单项选择题1．在钻孔灌注桩施工中，护筒的作用不包括（）。A．起到钻头导向作用B．隔离地表水C．支护桩壁D．固定桩孔位置答案：C1B413032掌握桥梁基础施工2．适用于各种钻孔方法的灌注桩，并且清孔较为彻底的清孔方法是（）。A．抽浆法B．换浆法C．掏渣法D．喷射清孔法答案：A1B413032掌握桥梁基础施工二、多项选择题1．钻孔灌注桩施工中，制备泥浆的主要作用有（）。（09考点）A．冷却钻头B．润滑钻具C．浮悬钻渣D．防止坍孔E．减小孔内静水压力答案：ABCD1B413032掌握桥梁基础施工2．在沉桩时应当停止锤击的情