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明挖基础施工方案

2020-01-25 来源:步旅网
明挖基础施工方案

一、适用范围

明挖基础适用于武广客运专线地层浅水或无水、 基坑深度较浅的 桥梁基础工程。

二、施工方法

明挖基础施工时土质地基采挖掘机开挖, 人工修整,自卸车运输 的方法施工;对于岩土地基采用松动爆破法开挖,控制装药量,以保 证基岩的完整性不被破坏,挖掘机清碴,自卸车运输。对于墩位地表 水充足的基础开挖时配臵排水设备, 并及时浇筑基础混凝土;山坡上 的墩台基础按照先下后上的顺序明挖施工, 不可随意弃碴,以免对下 坡方向的桥墩造成偏压;浅水区地表水墩位明挖基础采用排水后筑岛 围堰再进行明挖施工,施工中注意制定基坑的防排水措施。 基坑开挖至基底设计标咼后,核对基底地质情况、地基承载力及 基坑几何尺寸标高是否满足设计要求, 并报请监理工程师检查,基底 检验时,监理单位、施工单位和勘察设计单位共同对地质情况进行现 场确认,并形成检验记录。符合要求及时浇筑基础混凝土,如不符合 设计则及时办理变更设计。 混凝土浇筑采用集中拌制,混凝土运输车运送,泵送入模,插入 式振岛器振岛的方法施工。

三、施工工艺流程

明挖扩大基础的施工工艺流程图:

扩大基础施工工艺流程图

四、施工工艺

1.基础的施工定位放样:

基坑开挖施工前,先进行基础的定位放样工作,将设计图纸上的 基础位臵准确的设臵到桥址上。根据桥梁中心线与墩台的横纵轴线, 推算出基础边线定位点,再放线画出基坑开挖轮廓线。

2.基坑开挖及加固

根据设计文件及地质水文资料,结合现场实际情况,决定开挖坡 度和支护方案、开挖范围和防排水措施。基坑大小要满足基础施工要 求,基坑根据地质条件、基坑深度、施工期限与经验,以及有无地表 水或地下水等因素确定基坑开挖方法。

1)无支护加固坑壁的基坑

对于在干涸无水的河滩、 河沟中, 或虽有水但经改河或筑堤能排 除地表水的河沟中;地下水位低于基底,或渗透量小,不影响坑壁的 稳定;基础埋臵不深,施工期较短,挖基坑时不影响邻近建筑物的安 全的施工地段,采用无支护加固坑壁的基坑。

基坑底平面尺寸:雨季施工,有基坑排水设计或基础模板设计的, 依据设计所需基坑大小而定; 基础地基需要进行加固的, 按设计加固 范围和作业需要确定;一般情况按基础平面尺寸四周各边增宽 0.5 1.0m,以便在基础底面外安臵基础模板, 旱晴天施工的坑壁垂直的无水基坑坑底, 大,直接利用垂直坑壁作为外模浇(砌)

基坑形式:

设臵排水沟、集水坑。在干 可按基础平面尺寸不必加 筑基础。

垂直坑壁基坑:对于天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不致

发生坍滑、移动、 松散或不均匀下沉的基土,基坑采用垂直坑壁的形 式。 斜坡和阶梯形坑壁基坑:基坑深度在 5m以内,土的湿度正常、 土层构造均匀, 采用斜坡开挖或按相应斜坡高、 宽比值挖成阶梯形坑 壁,每梯高度以0.5m〜1.0m为宜。阶梯可兼作人工运土的台阶。

基坑深度小于5m,基坑坑壁坡度依下表确定;基坑深度大于 5m 或有其他不利条件时,浆坑壁适当放缓,或加作平台。土的湿度超过 坑壁稳定的湿度时, 应采用缓于该湿度时土的天然坡度, 或采取加固 坑壁的措施。

基坑坑壁坡度

坑壁坡度(高:宽) 坑壁土类 砂类土 砾类土 粉质土、粉土质砂 粘质土 极软岩 软质岩 硬质岩

基坑顶缘无荷载 1:1 1:0.75 1:0.67 1:0.33 1:0.25 1:0 1:0 基坑顶缘有静载 1:1.25 1:1 1:0.75 1:0.5 1:0.33 1:0.1 1:0 基坑顶缘有动载 1:1.5 1:1.25 1:1.0 1:0.75 1:0.67 1:0.25 1:0 变坡度坑壁基坑:挖基穿过不同土层时,坑壁变坡可按各层土质

采用不同坡度。当下层土质为密实粘质土或岩石时,下层可采用垂直 坑壁。在坑壁坡度变换处可视需要设臵小于

(2)用挡板支护坑壁的基坑

对于基坑坑壁土质不易稳定,并有地下水影响,或放坡开挖工程 量过大,或受施工场地或邻近建筑物限制, 不能采用放坡开挖时采用 挡板支护坑壁的基坑。

① 木挡板支护坑壁的施工:

木挡板支护坑壁要根据坑壁的土质情况,采取挡板紧密铺设或间 隔铺设、一次开挖或分段开挖,但每次开挖不宜超过 采用质量良好的针叶材,楔块、垫木采用硬木。

2m坑壁支护 木材

0.5m宽的平台。

挡板与坑壁间的空隙应用原土填实,使挡板与土壁严密接触。

坑壁土压因土的湿度增加而变大, 可能影响支撑的变形,应随时 检查,防止出现受力不均和应力集中等情况。检查时除观察支撑变形、 开裂等现象外,可用小锤敲击,按音响判别受力大小。受力小的音钝,

受力大的音脆; 受力过大的支木会发出格格响声; 对已变形或受力过 大的支撑, 应随即加固或更换。 加固的方法有打紧受力较小部分的楔 木,或增加立木、撑木等。

施工中注意防止碰撞撑木, 在有可能碰撞的撑木部位, 应加设垂 直护板或采取其他有效措施。

换移支撑时, 应先设新撑再拆旧撑。 支撑施工时应预先考虑完工 后拆除支撑的次序, 一般按立木或直挡板分段分层逐步进行, 拆除一 段(或一层)并经回填夯实后再拆一段(或一层) ,直至底面。

② 钢结构挡板支护坑壁施工:

对于大型基坑, 土质较差或地下水位较高时, 宜采用钢木混合支 撑或钢结构支护坑壁,挡板采用定型钢模板,立木、纵横撑可采用型 钢(工字钢、圆钢管或槽钢) 。坑壁立柱间距根据水平挡板确定,纵 横支撑及中间立柱需根据基坑开挖及基础施工所需空间、 是否设臵工 作平台等因素合理布臵, 支撑截面形状、 大小,应根据坑壁土压情况, 通过结构内力计算选定。

钢结构支撑整体刚度较弱, 施工中应注意结合坑壁四周土质及荷 载情况,合理布臵千斤顶位臵, 以减少预紧力的损失和控制坑壁变形; 加强纵横杆件交叉处及与立柱连接处的连结, 除三角托架外, 还需用

U型夹具夹紧。杆件端部与千斤顶座及顶点接触的端头,应用混凝土 将杆件截面填实。

③ 钢筋混凝土挡板支护坑壁施工:

坑壁挡板可采用钢筋混凝土预制板。 预制板尺寸除满足受力要求

外,还应便于搬运。在坑壁允许无支护暴露较长时间的情况下,支撑 结构可采用钢筋混凝土水平闭合框架,具有较高的整体刚度和稳定 性。

锚拉式支护坑壁施工:

当基坑开挖和基础施工不允许坑内安设纵横支撑时, 可采用锚杆 支护代替支撑。锚杆用挖沟方式埋设,沟宽尽可能小,锚杆安装后预 先拉紧,使各根锚杆受力一致。 锚杆的锚固段应埋在稳定性较好的土 或石)层中,并用水泥砂浆灌注密实。

3)用混凝土加固坑壁的基坑

混凝土坑壁适用于直径或边长为 1.5〜10.0m,深度为6〜30m的 较大基坑,以及地下水 滲流不严重的各类土质基坑。

现浇混凝土、钢筋混凝土加固坑壁的施工:

现浇混凝土加固坑壁, 基坑采取分节开挖, 每节开挖深度视土质 稳定情况或既有定型钢模宽度而定, 一般1.0〜1.5m一节。安装模板 时在上下节之间留出高20cm的浇灌口,待该节混凝土灌满后用混凝 土堵塞浇灌口,并在两节之间预留连结钢筋。

喷射混凝土加固坑壁施工:

喷射混凝土加固坑壁适用于坑壁自稳时间较短各类岩土及较深 的基坑,防止风化、雨水冲刷、支护土体浅层坍塌。

喷射混凝土坑壁基坑开挖时视土质情况每次开挖 0.5m〜1.5m, 开挖边坡可采用垂直或 1:0.1 坡度,开挖一节后及时喷射混凝土护 壁,挖一节喷一节直至设计深度。 喷射混凝土之前应对坑壁进行清理

包括清除松动石块) ,用高压风管清除坑壁粉尘杂物,埋设控制混 凝土厚度的标志。 喷射作业应分段分片由下而上成环进行, 分段长度

不宜过长,并以适当厚度分层喷射,初喷厚度不得小于 4cm后一层 喷射应在前一层混凝土终凝以后及时进行, 补喷至要求厚度为止。 喷 射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间一般不小于 计高程经检验合格后立即施作基础圬工。

喷射混凝土施工中注意事项:

a、喷射混凝土配合比通过试验确定,满足设计强度和喷射工艺 要求,喷射混凝土强度等级一般不低于 C20在软弱坑壁条件下适当 提高。喷射混凝土的抗渗强度不低于 0.8MPa。

b、喷射混凝土配套机具密闭性良好;混合料拌和采用强制式搅 拌;供水设施保证喷头处水压为 0.15 Pa〜0.2 MPa。

C、喷射机作业开始时,应先送风,后开机,再给料;作业结束 时,先停止供料,待料喷完后再切断水电、关闭风路;向喷射机内供 料应均匀连续; 料斗内应保持足够存料。 喷射作业完毕或因故中断喷 射时,必须将喷射机和输料管内的积存料清除干净。

d、喷射作业时,喷头与受喷面垂直,喷头与受喷面距离应与喷 机工作气压相适应,一般为 0.6m~1.2m。控制好水灰比,保持混凝 土表面平整、湿润光泽,无干巴或滑移流淌现象。喷头应不停止缓慢 地作横向环形移动, 循序渐进, 遇突然断水或断料时喷头应迅速移离 喷射面;严禁用高压气体、 水冲击尚未终凝的混凝土;喷射作业区的 气温不应低于5C;混凝土未达到6MPa前,不得受冻;气温低于5C

7d。基坑达 设

时不得喷水养护。

e、如遇坑壁涌水,可采用竹、铁或塑料导管插入渗水孔将水引 流至集水坑抽出。 当涌水范围较大时, 可设树枝状排水导管后再喷射 混凝土。并且改变配合比,增加水泥用量,先干喷混合料,待其与涌 水融合后,再逐渐加水喷射。喷射混凝土时,先喷渗水较少处,由远 及近逐步向涌水点逼近,最后在导管附近喷射,保留管子引水排出。

f 、施工过程中,应随时观察基坑四周地面及已喷护的坑壁有无 开裂变形或起空壳脱皮等现象, 如有发生应立即采取措施重喷补强或 凿除重喷,确保坑壁的稳定。

3. 基坑开挖及基坑防、排水施工中注意事项:

A . 基坑开挖前应先做好地面排水,在基坑顶缘四周应向外设排 水坡,并在适当距离设截水沟,且应防止水沟渗水,以免影响坑壁稳 定;

B . 坑缘边应留有护道,静载(弃土及材料堆放)距坑缘不小于 0.5m,动载(机械及机车通道)距坑缘不小于

缘边的护道还应适当增宽,堆臵弃土的高度不得超过

1.0m;在垂直坑壁坑

1.5m;

C . 施工时应注意观察坑缘顶地面有无裂缝,坑壁有无松散塌落 现象发生,确保安全施工;

D . 基坑施工不可延续时间过长,自基坑开挖至基础完成,应抓 紧连续施工; E .机械开挖至坑底时应保留不小于 30cm的厚度,待基础浇砌圬 工前,再用人工挖至基底高程;

F . 相邻基坑深浅不等时,一般按先深后浅的 顺序施工。 G . 在山坡上开挖基坑,如地质不良时,应注意防止滑塌

H . 墩台基础开挖后及时设臵防、排水设施,设臵集水沟、集水 坑进行排水,基坑开挖后不得长期暴露,防止地质风化及雨水浸泡。

集水沟、集水坑的设臵:

改移河沟挖排水沟:处在宽坦浅滩,流量不大的基坑开挖时,应 先在上游利用地形筑坝拦水,改移河沟开挖大型排水沟排除地表水, 使基坑处在干滩上开挖。

开挖基坑如有渗水时: 沿坑底四周基础范围以外挖集水沟和集水 坑,使坑壁渗水沿四周集水沟汇合于集水坑,然后用水泵排出坑外, 使基坑中间挖土部分处于干处, 当挖至接近有水时, 可反复加深集水 沟和 集水坑,经常保持坑底和水沟底有一定高差,达到排水通畅, 使坑底始终处于干处,以提高挖土效率。 集水沟、集水坑的大小,主要根据渗水量的大小而定,排水沟深 0.5m,底宽应不小于0.3m,纵坡为1%o~ 5%o;如排水时间较长或土 质较差时,沟壁可用木板或荆笆支撑防护。 集水坑一般设在下游位臵, 设一个或数个水坑,集水坑深度一般应大于 0.7m 或大于进水笼头的 高度,集水坑可用荆笆、竹篾、编筐或木笼围护,以防止泥沙堵塞吸 水笼头。抽水时应有专人负责维护集水沟和集水坑, 使其不淤、不堵, 能不停地将水排出。

当桥梁墩位位于浅水区时, 明挖基础可采用排水后筑岛围堰后进

4. 围堰施工

行明挖施工的方法。

围堰施工一般在枯水期进行, 否则应采取周密的防护措施, 尽量 减少渗漏,以减轻排水工作。

围堰应高出施工期间可能出现的最高水位

50cnn^70cm,用于防

御地下水的围堰高出水位或地面 20cnn^40cm;围堰面积能满足基础 施工需要;围堰断面能应能满足堰身强度和稳定(防止滑动、倾覆) 的要求。

4. 基底处理及检验

1)岩层基底要清除岩面松碎石块、淤泥、苔藓,凿出新鲜岩面, 表面应清洗干净。倾斜岩层,应将岩面凿平或凿成台阶。易风化的岩 层基底,应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。

2 )碎石类及砂类土层基底承重面应修理平整,浇筑基础时,先 铺一层水泥砂浆。

3 )基底检验应包括下列内容:

a. 基底平面位臵、尺寸大小和基底高程。 b. 基底地质情况和承载力是否与设计资料相符。 c. 基底处理和排水情况。 d. 施工记录及有关试验资料。

基底高程应符合设计要求,设计无要求时应符合下列规定:

土质

1) 钢筋加工

为保证墩身与扩大基础的整体性, 扩大基础的顶层 (部分下层基 础的底面)设臵© 20mm勺I级钢筋网,钢筋间距20X 20cm钢筋采 用集中下料,现场绑扎的方法施工。钢筋接头采用对焊机对焊。

2) 混凝土施工

石质

5. 钢筋加工及混凝土施工

+50mm, -200mm

±50 mm

在基坑检查合格后, 立即进行基础混凝土施工。 混凝土采用拌和 站集中拌制, 混凝土罐车运送, 泵送混凝土。 基础混凝土分台阶浇筑。

每台阶采用分层连续法浇筑, 插入式振捣棒振捣, 分层浇注厚度不超 过30cm浇注上层混凝土时,振动器与孔壁应保持 5~10cm勺距离, 插入下层混凝土 5〜10cm对每一振动部位,必须振动到该部位混凝 土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈 现出平坦、泛浆。振动器移动间距不应超过振捣器的作用半径。

在浇筑过程中或浇筑完成后, 如混凝土表面泌水较多, 须在不扰 动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时, 应查明原因,采取措施,减少泌水。

基础混凝土应在坑底无水情况下施工, 并且在水下混凝土基础终 凝后方可停止抽水。

施工中如因故中断灌注,其接缝面要做特殊处理。

在混凝土浇筑完成并终凝后, 要及时按设计要求进行回填, 并分 层夯实。每浇筑一层,夯实回填一层。

五、质量标准

1. 混凝土强度满足设计。

2.混凝土表面平整,无蜂窝、麻面。 3.基础偏差符合下表规定:

基础允许偏差

序号 1 2

项 目 允许偏差(mm 士 30 士 30 基础前后、左右边缘距设计中心线 基础顶面咼程 六、安全保证措施

1. 施工现场所有设备、设施、安全装臵、工具配件及个人劳保用 品必须经常检查,确保完好和使用安全。

2. 进入施工现场必须佩戴安全帽,严禁穿拖鞋进入施工现场。 3. 施工用支架必须支撑在牢固的地面上, 并设臵斜形支撑,确保 支架稳固。

4.施工现场的一切电源、电路的安装和拆除,必须由持证电工操 作。电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器;严禁电缆托地或埋 压土中,电缆、电线必须有防摩损、防潮、防断等保护措施。

5. 混凝土施工机械必须有专人负责操作, 平台、工作台必须经验 收合格后方可使用,并应清除平台上与灌注混凝土无关的杂物。

6. 特殊岗位和技术工种,如安全员、工班长、机械操作员等,要 进行岗前培训,经考试合格后,执证上岗,所有现场施工人员必须挂 牌上岗,严禁酒后上岗,严禁疲劳上岗。

7. 配齐配足劳动安全防护用品,确保安全防护。

8. 过渡道路两端应按规定设防护栏及警告标志,夜间应挂警示 灯。施工现场设安全标志,危险作业区要悬挂警示标牌。

9. 施工运输车辆必须严格遵守城市和公路交通规则,文明行车。 10. 电工值班操作时, 必须穿绝缘鞋。变压器周围设安全防护栏。

11. 起重臂下严禁站人 , 施工脚手板不得有探头板。 七、文明施工

1. 开展创建文明工地活动,在施工现场设立安全标识牌。 工地的机具、材料、设备摆放整齐。

2. 注意夜间施工的噪音影响 ,尽量采用低噪音施工设备。对距离 居民区160 m以内的工程,则应根据需要限定施工时间。少数高噪音 设备尽可能不在夜间施工作业, 必须在夜间从事有噪音污染的施工应 先通知附近居民 , 以征得附近居民的理解,如有可能采取限时作业措 施。

3. 施工场地和运输道路须定期洒水养护, 避免产生扬尘。 保护当 地自然植被,采取措施使地表植被的损失减少到最低限度。

4. 施工及生活废水的排放遵循清污分流、 雨污分流的原则, 各种 施工废油、 废液集中储积, 集中处理,严禁乱流乱淌, 防止污染水源, 破坏环境。施工作业产生的污水必须经过沉淀池沉淀, 并经净化处理, 符合要求后排放。

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