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桥梁扩大基础各个施工细节整理!

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Details

  基础工程在桥梁结构物的设计与施工中,占有极为重要的地位,它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响,根据资料记载,建筑失事的70%~80%都是由基础失败而引起的。

  扩大基础是将桥墩或桥台及上部结构传来的荷载由其直接传递至较浅支承地基的一种基础形式,桥梁扩大基础荷载通过逐步扩大的基础直接传到土质较好的天然地基上,它的尺寸按地基承载力所承受的荷载决定。基础埋置深度与宽度相比很小,属于浅基础范畴。

  (1) 基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基底,坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.5~1.0m。当不设模板时,可按基础底的尺寸开挖基坑。

  喷射混凝土及锚杆支护1)当基坑受条件的限制,开挖深度大,只能垂直或大坡度开挖,在地基土质较好、渗水量较小的情况下,可用喷射混凝土或锚杆(锚索)挂网喷射混凝土加固基坑坑壁,逐层开挖,逐层加固。2)当基坑为不稳定的强风化岩质地基或淤泥质粘土时,可用锚杆挂网喷射混凝土护坡。基坑开挖深度小于10m 的较完整风化基岩,可直接喷射素混凝土。

  岩石地基开挖,坑壁坡度如表所述,硬质岩可以垂直向下,一般设计开挖深度为风化层厚度。新鲜基岩、微风化或弱风化岩层即可做基础持力层。开挖一般采用人工开挖,必要时可进行松动爆破,但要严格控制爆破深度和用药量,防止过量爆破引起持力层松动破坏。根据岩层的风化程度、节里、倾向及发育情况,采用适当方法进行坑壁防护。挖出渣石必须运至设计指定地点,不能对施工安全或周围群众生产、生活、环境造成危害。

  a围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5~0.7m。用于防御地下水的围堰宜高出水位0.2-0.4m。

  b围堰外形应考虑河流断面被压缩后,流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素,并应满足堰身强度和稳定的要求。堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。

  适用于粘性土、砂类土、碎石土河床,除用于基坑挡土防水以外,还可不拔除做为建筑结构物的一部分。通常板宽50~60cm,厚10~30cm。为使其合拢及企口接缝,插打板桩时,应从上游开始按顺序进行直至下游合拢。

  适用于埋置不深的水中基础,也可以修建桩基承台。无底套箱用木板、钢板或钢丝水泥制成,内部设钢木支撑。下沉套箱之前清除河床表面障碍物,若套箱设置在岩层上时,应整平岩面;如果基岩岩面倾斜,应将套箱底部做成与岩面相同的倾斜度以增加套箱的稳定并减少渗漏。

  动荷载间应留有不小于1m 宽的护道,如动荷载过大宜增宽护道或采用加固措施。基坑顶有静荷载时,坑顶边与静荷载间应留有不小于0.5m 宽的护道。

  ⑥应避免超挖。如超挖,应将松动部分清除。机械开挖,应保留10cm—20cm厚底层,在浇筑前用人工挖至设计标高。

  ⑦挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。

  基坑坑底一般多位于地下水位以下,地下水会经常渗进坑内,因此必须设法把坑内的水排除,随挖随排,抽水设备的排水能力应大于渗水量的1.5~2.0倍。以便利施工。排水应不影响基坑安全,应不影响农田和周边环境。要排除坑内渗水,首先要估算涌水量,方能选用适当的排水设备。

  方法:基坑开挖中,在坑底基础范围之外设置集水坑并沿坑底周围开挖排水沟,使水流入集水坑内,排出坑外。

  位置 :集水坑宜设在上游,尺寸视渗水的情况而定。集水坑坑底应低于基坑底面,集水坑深度应大于吸水龙头的高度。

  ①降低土层中地下水位时,应尽可能将滤水管埋设在透水性较好的土层中;井点管的下端滤水长度应考虑渗水土层的厚度,但不得小于1m。

  ②井管的成孔可根据土质分别用射水成孔、冲击钻机、旋转钻机及水压钻探机成孔。井点降水曲线至少应深于基底设计标高0.5m。

  帷幕法是在基坑边线外设置一圈隔水幕,用以隔断水源,减少渗流水量,防止流砂、突涌、管涌、潜蚀等地下水的作用。

  方法有深层搅拌桩隔水墙、压力注浆、高压喷射注浆、冻结围幕法等,采用时均应进行具体设计并符合有关规定。

  ②空气吸泥机:适用于水深5m以上的砂类土或夹有少量碎卵石的基坑,浅水基坑不宜采用;在粘土层使用时,应与射水配合进行,以破坏粘土结构;吸泥时应向基坑内注水,使基坑内水位高于河水位约1.0米,以防止流砂或涌泥。

  ③挖掘机水中挖基:适用于各种土质,但开挖时不要破坏基坑边坡的稳定,可采用反铲挖掘和吊机配抓泥斗挖掘。

  (1)检验目的:确定地基的容许承载力大小,基坑位置与标高是否与设计文件相符,以确保基础的强度、稳定、不滑移。

  按桥涵大小、地基土质复杂(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)情况及结构对地基有无特殊要求,可采用以下检查方法:

  2、大、中桥和地基土质复杂、结构对地基有特殊要求的地基检验,一般采用触探和钻探(钻深至少4m)取样做土工试验,或按设计的特殊要求进行荷载试验。

  (a.平面周线位置不小于设计要求;b.基底标高:土质 ±50mm ;石质 +50mm -200mm)。

  天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的,故基底土壤状态的好坏,对基础及墩台、上部结构的影响极大,不能仅检查土壤名称与容许承载力大小,还应为土壤更有效的承担荷载创造条件,即要进行基底处理工作。地基处理的范围至少应宽出基础之外0.5m。

  1 基础底为非粘性土或干土时,应将其润湿,再浇筑一层厚200~300mm 的混凝土垫层,垫层顶面不得高于基础底面设计高程。

  2 基坑面为岩石时,应加以润湿,铺一层厚20~30mm 的水泥砂浆,然后在水泥砂浆凝结前浇筑扩大基础混凝土。

  我国地域辽阔,自然地理环境不同,土质强度、压缩性和透水性等性质有很大的差别。其中,有不少是软弱土或不良土,诸如淤泥质土、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土以及土洞、溶洞等。当桥涵位置处于这类土层上时,除可采用桩基、沉井等深基础外,也可视具体情况采用相应的地基加固措施,以提高其承载能力,然后在其上修筑扩大基础,以求获得缩短工期、节省投资的效果。

  (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。

  (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。

  ①施工程序 开工申请报告→测量定位→开挖基坑→基底检查处理报验→安装模板→绑扎钢筋→基础砼浇筑→脱模养生。

  采用有足够强度的材料制作模板,加上符合要求的支撑,以确保模板的强度和刚度,以保证在混凝土浇注和捣实过程中,模板不致发生明显的挠曲;模板的制作须使模板在拆除时,不会使混凝土受到撞击和振动;模板的连接处必须安装紧密,防止水泥浆流失。在施工缝处,模板必须牢牢地夹紧已经浇注的混凝土,以避免造成接缝外露面的高低不平。

  ②安装侧模板时,应防止模板移位和凸出。基础侧模可在模板外设立支撑固定,浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。对小型结构物,可使用金属线代替拉杆。

  ③模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查,签认后方可浇筑混凝土。浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正。

  凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499)、《冷轧带肋钢筋》(GB13788)的规定。

  不得混杂,且应设立识别标志。钢筋在运输过程中,应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库(棚)内,露天堆置时,应垫高并加遮盖。钢筋表面上的油渍、漆污和锤击能剥落的浮皮、铁锈应清除干净。

  ②盘条钢筋尽量采用机械调直机,也可采用绞磨拉直或电动卷扬机拉直,粗钢筋调直使用机械调直机。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪型,其表面伤痕不大于钢筋截面的5%。

  ③钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量、长短搭配,先断长料后断短料,尽量减少和缩短钢筋短头,以节约钢材。

  钢筋弯钩形式有三种,分别为半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。钢筋弯曲后,弯曲处内皮收缩,外皮延长,轴线长度不变,弯曲处形成圆弧,弯起后尺寸大于下料尺寸,弯曲调整值见下表:

  钢筋的直径,且不小于箍筋直径的2.5 倍。弯钩平直部分的长度,一般结构不宜小于箍筋直径的5 倍,有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10 倍。弯钩的形式,如设计无要求时,可按图4.2.3a)b)加工;有抗震要求的结构,应按图4.2.3c)加工。

  绑扎 ⑴钢筋网(筛底)的绑扎,四周两行钢筋交叉点应每点扎牢,中间部分每隔一根相互成梅花式扎牢,双向主筋的钢筋,必须将全部钢筋相互交点扎牢,注意相邻绑扎点的铁线扣要成八字形绑扎(左右扣绑扎)。

  ⑵基础底板采用双层钢筋网时,在上层钢筋网下面设置钢筋撑脚(凳仔)或混凝土撑脚,以保证上、下层钢筋位置的正确和两层之间距离。

  焊接 (1)轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头,不宜绑接。普通混凝土中直径大于25mm 的钢筋,宜采用焊接。

  (2)钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须持焊工考试合格证上岗。

  (4) 钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d 为钢筋直径)。

  (5)钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不应小于10d(d 为钢筋直径)。

  (6) 焊接时,对施焊场地应有适当的防风、雨、雪、严寒设施。冬期施焊时应按本规范第25 章冬期施工的要求进行,低于-20℃时,不得施焊。

  受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,对于绑扎接头,钢筋两接头间距离不小于1.3 倍搭接长度。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接并没有的截面面积占总截面面积的百分率应符合表4.2.4-1 的规定。对于绑扎接头,其接头的截面面积占总截面面积的百分率,亦应符合表4.2.4-1 的规定。

  (1) 应在钢筋与模板间设置垫块,垫块应与钢筋扎紧,并互相错开。非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间,应用短钢筋支垫,保证位置准确。钢筋混凝土保护层厚度应符合设计要求。

  钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊,钢筋位置的偏差不得超过下表的规定。

  公路桥涵各种混凝土所用的原材料:水泥、粗、细集料、拌合水、外加剂、掺合料均应符合现行国家和公路行业标准、规范的规定。进场后应按规定对其有关的产品资料、产品材料分批进行验收、复验,并应有有效的鉴定证明。

  1 应选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;对于环境作用严重条件下的混凝土,宜采用硅酸盐水泥或低热水泥;在有充分证明条件时也可选用其他水泥。

  1 细集料应采用级配良好、质地坚硬、吸水率小、颗粒洁净的河砂,河砂不易得到时,也可用硬质岩石加工的符合国家标准的人工砂。

  一次投料法是指先在料斗中加入石子,再加水泥和砂-对于自落式的搅拌机,需先在筒内加部分水,然后陆续加水;对于强制式的搅拌机,因下料口在下部,不能先加水,应在投放干料的同时,缓慢、均匀分散的加水。

  3法:全部石子、砂和70%水投入搅拌10-20秒,再加入全部水泥搅拌30秒,最后加入剩下的30%水搅拌60秒。

  生产混凝土采用的二次投料法,是在传统的一次投料法基础上将投料顺序,搅拌方式上变动而形成的。其最根本的优点,在于采用此办法生产混凝土克服了水泥浆难以把砂石完全均匀包裹的缺陷,从而达到增加混凝土强度或是节约水泥的目的。

  人工拌和不推荐,要用的话先把砂水泥混合,再放入石子搅拌均匀,最后把料堆扒成槽形,加入一半水拌匀后,再加入另一半水。

  混凝土在运输过程中不能发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失超过要求等现象。并确保混凝土在初凝前完成浇筑工作。

  混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。在倾斜面上浇筑混凝土时,应从低处开始逐层扩展升高,保持水平分层。

  2 大体积扩大基础混凝土,当水平截面过大,不能在前层混凝土初凝或重塑前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。

  1)使用插入式振动器时,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5 倍;与侧模应保持50~l00mm 的距离;插入下层混凝土50~l00mm;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

  的平面应与结构物的轴线垂直,宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位,并应按下列要求进行处理:

  2 经凿毛处理的混凝土面,应用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前,对垂直施工缝宜刷一层水泥净浆,对水平缝宜铺一层厚为10~20mm 的1:2 的水泥砂浆,或铺一层厚约300mm 的混凝土,其粗集料宜比新浇筑混凝土减少10%。

  3 重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构,应在施工缝处补插锚固钢筋(钢筋直筋不小于16mm,间距不大于20mm 或石榫;有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带)。

  混凝土在脱模后,必须加强保湿养护,宜以塑料薄膜覆盖,保持表面潮湿。保湿养护期不应少于14d。应采取措施确保混凝土内外温差不超过25℃。还应防止混

  对干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及桥面等大面积裸露的混凝土,有条件的可在浇筑完成后立即加设棚罩,待收浆后再予以覆盖和洒水养生。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。混凝土面有模板覆盖时,应在养护期间始终使模板保持湿润。

  ④混凝土的洒水养护时间一般为7d,可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况,酌情延长或缩短。每天洒水次数以能保持混凝土表面经常湿润状态为度。混凝土养护用水的要求与拌和用水相同。

  采用塑料薄膜养护时,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料薄膜内有凝结水。采用喷化学浆液养护层时,应经试验证明并采取措施确保不漏喷后,可不洒水养护。

  混凝土在强度达到50%以前、养生不少于7d 时,不受水的冲刷侵袭。当环境水具有侵蚀作用时,应保证混凝土在l0d 以内,且强度达到设计强度的70%以前,不受水的侵袭。

  ⑥ 混凝土强度达到1.2MPa 前,不得在其上踩踏;强度达到2.5MPa 前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。

  (2) 钢筋混凝土结构的承重模板,应在混凝土强度能承受其自重力及其他可能的叠加荷载时,方可拆除,如设计上对拆除承重模板、支架另有规定,应按照设计规定执行。

  石料石质应均匀、不易风化、无裂纹。石料强度的测定方法、试件规格及换算系数按《公路工程岩石试验规程》(JTG E041-2005)执行。

  一般指用爆破或楔劈法开采的石块,厚度不应小于150mm(卵形和薄片者不得使用)。用作镶面的片石,应选择表面较平整、尺寸较大者,并应稍加修整。

  形状应大致方正,上下面应大致平整,厚度200~300 mm,宽度约为厚度的1.0~1.5 倍,长度约为厚度的1.5~3.0 倍(如有锋棱锐角,应敲除)。块石用作镶面时,应由外露面四周向内稍加修凿;后部可不作修凿,但应略小于修凿部分。

  确保砂浆强度的基础上,也可采用细砂,但应适当增加水泥用量。砂的最大粒径,当用于砌筑片石时,不宜超过5mm;当用于砌筑块石、粗料石时,不宜超过2.5mm。各类砂浆均应采用机械拌和,拌和时间宜为3~5min。

  2 砌筑基础的第一层砌块时,如基底为岩层或混凝土基础,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑;如基底为土质,可直接坐浆砌筑。

  3 砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑高差一般不宜超过1.2m;分段位置尽量设在沉降缝、伸缩缝处,各段水平砌缝应一致。

  4 各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块应与里层砌块交错连成一体。砌体里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。砌体外露面应进行勾缝,并应在砌筑时靠外露面预留深约20mm 的空缝备作勾缝之用。砌体隐蔽面砌缝可随砌随刮平,不另勾缝。

  5 各砌层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后在石块放好后用砂浆填满捣实。用小石子混凝土填竖缝时,应以扁铁捣实。

  6 砌筑上层块时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。

  1 片石应分层砌筑,宜以2~3 层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。

  2 外圈定位行列和转角石,应选择形状较为方正及尺寸较大的片石,并长短相间地与里层砌块咬接。砌缝宽度一般不应大于40mm,用小石子混凝土砌筑时,可为30~70mm。

  突出部分应敲除。竖缝较宽时,应在砂浆中塞以小石块,但不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石片支垫。

  2 勾缝砂浆强度不应低于砌体砂浆强度,一般主体工程不低于M10,附属工程不低于M7.5,流冰和严重冲刷部位应采用高强度水泥砂浆。

  1采用片石混凝土时,可在混凝土中掺入不多于其体积20%的片石,片石的抗压强度等级不应低于混凝土强度等级,且不低于30MPa(MU30)。

  2片石混凝土施工时,应选用无裂纹、无夹层且未被火烧过的、具有抗冻性能的片石。片石石料要求坚硬、密实、耐久,质地适当细致、色泽均匀,禁止使用风化岩石、水锈石和凸凹片石。卵石和薄片石(厚度小于150mm)也不得使用。

  b片石应分布均匀,净距不小于150mm,片石边缘距结构侧面和顶面的净距不小于150mm,片石不得触及到构造钢筋和预埋件。

  c混凝土浇筑时应采用分层浇筑的方式,每层混凝土的厚度不得超过300mm,大致水平,分层振捣,边振捣边加片石。

  旱地浇筑钢筋混凝土基础,应在对基底及基坑验收完成后尽快绑扎、放置钢筋;在底部放置混凝土垫块,保证钢筋的混凝土净保护层厚度,同时安放墩柱或台身钢筋的预埋部分,保证其定位准确;对全部钢筋进行检查验收,保证其根数、直径、间距、位置满足设计文件和技术规范要求时,即可浇筑混凝土。拌制好的混凝土运输至现场后,若高差不大,可直接倒入基坑内,若倾卸高度过大,为防止发生离析,应设置串筒或滑槽,槽内焊上减速钢梳,保证混凝土整体均匀运入基坑,用插入式振岛密实。浇筑应分层进行,但应连续施工,在下层混凝土开始凝结之前,应将上层混凝土灌注捣实完毕。基础全部筑完凝结后,要立即覆盖草袋、麻袋、稻草或砂子,并经洒水养生。养生时间一般普通硅酸盐水泥混凝土为7昼夜以上,矿渣水泥、火山灰质水泥或掺用塑化剂的混凝土应为14昼夜以上。

  水中混凝土基础在基坑排水的情况下施工方法与旱地基础相同,只是在混凝土凝固后即可停止排水,也不需再进行专门的养生工作。

  ②应分层夯(压)实,严格控制分层厚度和密实度,应设专人负责监督检查,检查频率50m2检验1 点,不足50m2时至少检验1 点,每点都应合格,宜采用小型机械压实。透水性材料不足时,可采用石灰土或水泥稳定土回填;回填土的分层厚度宜为0.1~0.2m。台背两侧的填土应分层夯实,其压实度不应小于96%。

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