橋樑基礎施工
第一節 概述
橋樑上部承受的各種荷載,通過橋台或橋墩傳至基礎,再由基礎傳給地基。基礎是橋樑下部結構的重要組成部分,因此,基礎工程在橋樑結構物的設計與施工中,占有極為重要的地位,它對結構物的安全使用和工程造價有很大的影響。有關資料統計表明,建築物失事70%~80%是由基礎失敗而引起。
橋址處構成地基的岩體與土層性質的複雜多變性,其規律是難以掌握的,故從施工角度來說,基礎類型與施工方法的正確選擇,不僅關係到造價的高低、工期的長短,而且還關係施工的難易程度甚至結構物的成敗。
合理的施工方案選定,必須根據橋址處的地質條件、水文條件、橋樑結構體系、環境條件以及施工條件等諸因素,經過綜合考慮和反覆論證比選之後才能加以確定。
各種施工方法的適用性,為根據不同的自然條件,合理地選用不同基礎類型與施工方案。
第二節 明挖擴大基礎施工
擴大基礎或明挖基礎屬直接基礎,是將基礎底板設在直接承載地基上,來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。
擴大基礎的施工方法通常是採用明挖的方式進行的;
在開挖基坑前,應做好覆核基坑中心線、方向和高程,並應按地質水文資料,結合現場情況,決定開挖坡度、支護方案以及地面的防水、排水措施。
如果地基土質較為堅實,開挖後能保持坑壁穩定,可不設定支撐,採取放坡開挖。
實際工程由於土質關係、開挖深度、放坡受到用地或施工條件限制等因素影響,需採取各種加固坑壁措施,諸如擋板支撐、鋼木結合支撐、混凝土護壁等等。
在開挖過程中有滲水時,則需要在基坑四周挖邊溝或集水井以利排除積水。
在水中開挖基坑時,通常需預先修築臨時性的擋水結構物(稱為圍堰),將基坑內水排乾,再開挖基坑。
基坑開挖至設計標高后,必須抓緊進行坑底土質鑑定、清理與整平工作,及時砌築基礎結構物。故明挖擴大基礎施工的主要內容包括基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌築(澆築)基礎結構物等。
一、基礎的定位放樣
為建築基礎開挖的臨時性坑井稱為基坑。基坑屬於臨時性工程,其作用是提供一個空間,使基礎的砌築作業得以按照設計所指定的位置進行。
在基坑開挖前,先進行基礎的定位放樣工作,以便正確地將設計圖上的基礎位置準確地設定到橋址上。放樣工作根據橋樑中心線與墩台的縱橫軸線,推出基礎邊線的定位點,再放線畫出基坑的開挖範圍。
基坑底部的尺寸較設計的平面尺寸每邊各增加0.5~1.0m的富餘量,以便於支撐、排水與立模板。
二、陸地基坑開挖
基坑大小應滿足基礎施工要求,對有滲水土質的基坑坑底開挖尺寸,需按基坑排水設計基礎模板設計而定,一般基底尺寸
應比設計平面尺寸各邊增寬0.5~1.0m。基坑可採用垂直開挖、放坡開挖、支撐加固或其他加固的開挖方法,具體應根據地質條件、基坑深度、施工期限與經驗,以及有無地表水或地下水等現場因素來確定。
(一)坑壁不加支撐的基坑
對於在乾涸無水河灘、河溝中,或有水經改河或築堤能排除地表水的河溝中;
在地下水位低於基底,或滲透量少,不影響坑壁穩定;
以及基礎埋置不深,施工期較短,挖基坑時,不影響鄰近建築物安全的施工場所,可考慮選用坑壁不加支撐的基抗。基坑的形式如圖4—2所示。