橋梁基礎(chǔ)工程施工方法

1．擴大基礎(chǔ)

所謂擴大基礎(chǔ)，是將墩（臺）及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載通過其直接傳遞至較淺的支承地基的一種基礎(chǔ)形式，一般采用明挖基坑的方法進行施工，故又稱之為明挖擴大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。其主要特點是：

(1)由于能在現(xiàn)場直觀確認支承地基的情況下進行施工，因而施工質(zhì)量可靠；

(2)施工時的噪聲、振動和對地下污染等建設(shè)公害較少；

(3)與其他類型的基礎(chǔ)相比，施工所需的操作空間較�。�

(4)在多數(shù)情況下，比其他類型的基礎(chǔ)造價省、工期短；

(5)易受凍脹和沖刷影響。

擴大基礎(chǔ)施工的順序是開挖基坑，對基底進行處理（當?shù)鼗�的承載力不滿足設(shè)計要求時，需對地基進行加固），然后砌筑圬工或立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土。其中，開挖基坑是施工中的一項主要工作，而在開挖過程中，必須解決擋土與止水排水的問題。

當土質(zhì)堅硬時，對基坑的坑壁可不進行支護，僅按一定坡度進行開挖。在采用土、石圍堰或土質(zhì)疏松的情況下，一般應(yīng)對開挖后的基坑坑壁進行支護加固，以防止坑壁坍塌。支護的方法有擋板支護加固、混凝土及噴射混凝土加固等。

擴大基礎(chǔ)施工的難易程度與地下水處理的難易有關(guān)。當?shù)叵滤�位高于基礎(chǔ)的設(shè)計底面高程時，施工時則須采取止水排水措施。如打鋼板樁或考慮采用集水坑用水泵排水、深井排水及井點法等使地下水位降低至開挖面以下，以使開挖工作能在干燥的狀態(tài)下進行。還可采用化學(xué)灌漿法及圍幕法（凍結(jié)法、硅化法、水泥灌漿法和瀝青灌漿法等）進行止水。但擴大基礎(chǔ)的各種施工方法都有各自的制約條件，因此在選擇時應(yīng)特別注意。

2．樁基礎(chǔ)

樁是深入土層的柱類構(gòu)件，其作用是將作用于樁頂以上的荷載傳遞至地基較深處，以承受較大的荷載。根據(jù)不同情況，樁可以有不同的分類法。現(xiàn)按成樁方法對樁進行分類，并分別敘述其不同的施工方法和工藝。

(1)沉入樁

沉入樁是將預(yù)制樁用錘擊打或振動法沉入地層至設(shè)計要求高程。預(yù)制樁包括木樁、混凝土樁和鋼樁，一般有如下特點：

①因在預(yù)制場內(nèi)制造，故樁身質(zhì)量易于控制，質(zhì)量可靠；

②沉入施工工序簡單，工效高，能保證質(zhì)量；

③易于水上施工；

④多數(shù)情況下施工噪聲和振動的公害大、污染環(huán)境；

⑤受運輸、起吊設(shè)備能力等條件限制，其單節(jié)預(yù)制樁的長度不能過長；沉入長樁時要在現(xiàn)場接樁；樁的接頭施工復(fù)雜、麻煩，且易出現(xiàn)構(gòu)造上的弱點；接樁后如果不能保證全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至在沉入時造成斷樁；

⑥不易穿透較厚的堅硬地層，當堅硬地層下仍存在較弱層，設(shè)計要求樁必須穿過時，則需輔以其他施工措施，如射水或預(yù)鉆孔等；

⑦當沉入地基的樁超長時，需截除其超長部分，不經(jīng)濟。

沉入樁施工方法主要有：錘擊沉入樁、振動沉入樁、靜力壓樁法、輔助沉樁法、沉管灌注法以及錘底沉管法等。

(2)灌注樁

灌注樁是在現(xiàn)場采用鉆孔機械（或人工）將地層鉆挖成預(yù)定孔徑和深度的孔后，將制作成一定形狀的鋼筋骨架放人孔內(nèi)，然后在孔內(nèi)灌人流動性的水下混凝土而形成樁基。水下混凝土多采用垂直導(dǎo)管法灌注。灌注樁的特點是：

①與沉入樁的錘擊法和振動法相比，施工噪聲和振動要小得多；

②能修建比預(yù)制樁的直徑大、入土深度大、承載力大得多的樁；

③與地基土質(zhì)無關(guān)，在各種地基上均可使用；

④在粉砂中施工時應(yīng)特別注意孔壁坍塌形成的流砂，以及孔底沉淀等的處理，施工質(zhì)量的好壞，對樁的承載力影響很大；

⑤因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質(zhì)量較難控制。

灌注樁因成孔的機械不同，通常采用①旋轉(zhuǎn)錐鉆孔法；②潛水鉆機成孔法；③沖擊鉆機成孔法；④正循環(huán)回轉(zhuǎn)法；⑤反循環(huán)回轉(zhuǎn)法；⑥沖抓鉆機成孔法；⑦人工挖孔法等。

(3)大直徑樁

一般認為，直徑2.5m以上的樁可稱為大直徑樁。目前最大樁徑已達6m。近年來，大直徑樁在橋梁基礎(chǔ)中得到廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)形式也越來越多樣化，除實心樁外，還發(fā)展了空心樁；施工方法上不僅有鉆孔灌注法，還有預(yù)制樁殼鉆孔埋置法等。根據(jù)樁的受力特點，大直徑樁多做成變截面的形式。大直徑樁與普通樁在施工上的區(qū)別主要反映在鉆機選型、鉆孔泥漿及施工工藝等方面。

3．沉井基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)是一種斷面和剛度均比樁大得多的筒狀結(jié)構(gòu)，施工時在現(xiàn)場重復(fù)交替進行構(gòu)筑和開挖井內(nèi)土方，使之沉落到預(yù)定的地基上。在岸灘或淺水中建造沉井時，可采用“筑島法”施工；在深水中建造時，則可采用浮式沉井，即先將沉井浮運至預(yù)定位置，再進行下沉施工。按材料、形狀和用途不同，可將沉井分成很多類型，但各種沉井基礎(chǔ)有如下的共同特點：

(1)沉井基礎(chǔ)的適宜下沉深度一般為10 - 40m;

(2)與其他基礎(chǔ)形式相比，沉井基礎(chǔ)的抗水平作用能力及豎直支承力均較大：

(3)由于剛度大，其變形較小，故沉井基礎(chǔ)一般適用于對基礎(chǔ)變位要求較高的拱橋、斜拉橋和吊橋等橋型。

沉井基礎(chǔ)施工的難點在于沉井的下沉，主要是要求通過從井孔內(nèi)除土，清除刃腳正面阻力及沉井內(nèi)壁摩阻力后，依靠其自重下沉。沉井下沉的方法可分為排水開挖下沉和不排水開挖下沉，但其基本施工方法應(yīng)為不排水開挖下沉。只有在穩(wěn)定的土層中，而且滲水量不大時，才采用排水開挖法下沉。另外還有壓重、高壓射水、炮震（必要時），降低井內(nèi)水位減小浮力以增加沉井的有效自重，采用泥漿潤滑套或空氣幕等一些沉井下沉的輔助施工方法。

4．管柱基礎(chǔ)

管柱基礎(chǔ)因其施工的方法和工藝相對來說較復(fù)雜，所需的機械設(shè)備也較多，一般的橋梁極少采用這種形式的基礎(chǔ)，僅當橋址處的水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜，應(yīng)用通常的基礎(chǔ)施工方法不能奏效時，方采用這種基礎(chǔ)形式。因此，對于大型的深水或海中基礎(chǔ)，特別是深水巖面不平、流速大的地方采用管柱基礎(chǔ)是比較適宜的。

管柱基礎(chǔ)的施工一般包括管柱預(yù)制、圍籠拼裝、浮運和下沉定位、下沉管柱，在管柱底基巖上鉆孔，在管柱內(nèi)安放鋼筋籠并灌注水下混凝土等內(nèi)容。管柱有鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土和鋼管三種。其下沉與前述的沉入樁類似，大多采用振動并輔以射水、吸泥等措施。管柱的下沉必須要有導(dǎo)向裝置，淺水時可用導(dǎo)向架，深水時則用整體圍籠。