第十八章橋梁墩臺施工橋梁工程

第四篇

橋梁墩臺施工【掌握】擴大基礎施工【掌握】樁基施工【掌握】墩臺施工18.1明挖擴大基礎施工橋梁工程

第四篇

橋梁墩臺施工1.旱地基礎的基坑開挖2.水中地基的基坑開挖3.基底檢驗與處理4.基礎施工

橋梁基礎

淺基礎——明挖（擴大）基礎

樁基礎沉井（沉箱基礎）地下連續墻深基礎預制樁、灌筑樁；沉入樁、鉆（挖）孔樁橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

1.旱地基礎的基坑開挖⑴

坑壁不加固的基坑垂直開挖

土質濕度正常，結構均勻深度松軟土0.75m，中密1.25m，密實2.0m;橋梁工程

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橋梁墩臺施工放坡開挖坑壁土

坑壁坡度

基坑頂緣無載重

基坑頂緣有靜載

基坑頂緣有動載

砂土類1∶11∶1.251∶1.5

碎石類土1∶0.751∶11∶1.25

黏性土、粉土1∶0.331∶0.51∶0.75

極軟巖、軟巖1∶0.251∶0.331∶0.67

較軟巖1∶01∶0.11∶0.25

極硬巖、硬巖1∶01∶01∶0基坑坑壁坡度表注：坡度＝坡的高度與坡的水平距離之比橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

基坑開挖注意：②邊坡穩定③不中斷人工或機械施工棄土、動載開挖、砌筑、回填、夯實①防水反坡、截水溝橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

巖石地基開挖：挖去風化層厚度，按表18-1進行坑壁開挖。⑵

坑壁加固的基坑使用條件：坑深、土方量大、場地窄、土松。加固方式：擋板支撐、噴射混凝土、混凝土圍圈等。橫擋板支撐豎擋板支撐橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

噴射混凝土橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

構造與施工要求：現澆混凝土圍圈基坑垂直開挖，自上而下，逐段立模灌筑混凝土，壁厚8～15cm，每層高1.0～1.5m，24h拆模橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎1.旱地基礎開挖

2.水中基礎的基坑開挖圍堰要求：滿足基礎施工要求；防水性好；滿足強度和穩定要求；堰頂在水位以上0.5m；對河床斷面壓縮小。圍堰形式：土、石圍堰、草（麻）袋圍堰、鋼板樁圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、套箱圍堰和木（竹）籠圍堰。橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

土圍堰、土袋圍堰、竹籠片石圍堰、堆石土圍堰

適用：水深≤1.5m,V＜0.5m/s,河床滲水小。構造：穩定性要求頂寬b≥1.0m,外坡1∶2,內坡1∶1。施工:粘性土填筑,由上游至下游合龍。(1)土圍堰⑴土石圍堰橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

適用：水深≤3.0m,V＜1.5m/s,河床滲水小。構造：頂寬1~2m,外坡1：0.2~1：0.5,內坡1：0.5~1：

1施工:粘性土填心,袋裝松散土60%;錯縫搭長1/3~1/2。(2)土袋圍堰橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

⑶鋼板樁圍堰

性能

適用

結構強度大、防水性好、能穿透礫石、卵石層、軟巖、風化巖

水深4~8m，軟巖最好，堰深20m橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

⑷鋼套箱圍堰基本構造

就位下沉清基封底整體無底鋼圍堰橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

方形鋼圍堰橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

鋼圍堰就位下沉橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍堰加16根直徑3m鉆孔灌注樁基礎，具有較高的防船舶撞擊能力。黃石長江大橋橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

⑸基坑排水排水方法：集水坑（溝）排水、井點法降水。

集水排水法抽水設備：滲水量約1.5～2.0倍優點：設備簡單，費用低；缺點：粘聚力小的土中易出現流砂、管涌現象。橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

井點降水法類型:抽水:輕型井點、噴射井點、射流泵井點、深井泵井點真空泵、離心泵、多級離心泵或獨立泵

水中基坑開挖工具：抓土斗、空氣吸泥機、水力吸泥機橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎2.水中基礎的開挖

橋梁基礎施工3.基底的檢驗和處理9.3基底的檢驗和處理⑴基底檢驗主要內容基底平面位置、尺寸大小、基底標高；基底處理及排水情況

地質情況；橋梁工程

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橋梁墩臺施工基底處理巖層基底

碎石類或砂類土層

黏性土層

泉眼未風化巖面清除干凈；風化巖面按基礎尺寸鑿除。承重面修理平整；砌筑前鋪一層水泥砂漿。天然狀態鏟平；或向基底夯入10cm碎石。堵排處理，不泡基礎。橋梁工程

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橋梁墩臺施工橋梁基礎施工3.基底的檢驗和處理軟弱地基的處理碎石層橋梁工程

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橋梁墩臺施工橋梁基礎施工3.基底的檢驗和處理橋梁基礎施工4.基礎施工4.基礎施工基礎砌筑干地基上砌筑

排水砌筑水下混凝土封底，再排水砌筑封底混凝土的最小厚度：浮筒的自重不被浮起；簡支板有足夠強度橋梁工程

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橋梁墩臺施工基礎施工橋梁工程

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橋梁墩臺施工明挖擴大基礎施工基礎墩臺施工概述軟弱地基處理基礎墩臺施工概述震動打樁機及射水下沉管柱

基礎墩臺施工概述西德尼拉尼爾橋---基礎鉆孔施工基礎墩臺施工概述主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍堰加16根直徑3m鉆孔灌注樁基礎，具有較高的防船舶撞擊能力。基礎墩臺施工概述利用一個矩形框架來連接鎖定插打在其周圍的鋼板樁基礎墩臺施工概述明石海峽橋承臺施工基礎墩臺施工概述承臺鋼筋骨架的綁扎基礎墩臺施工概述承臺模板的安裝基礎墩臺施工概述墩身蓋梁施工基礎墩臺施工概述綁扎墩身鋼筋骨架墩身模板安裝基礎墩臺施工概述墩身混凝土澆注施工基礎墩臺施工概述墩身成品外觀基礎墩臺施工概述橋涵施工技術

第10講樁基礎施工10.1沉入樁基礎10.2鉆孔灌注樁樁基礎施工10.1沉入樁基礎施工工序樁基礎施工10.1沉入樁基礎

混凝土樁的預制樁的堆放與起吊樁基礎施工10.1沉入樁基礎方法錘擊振動射水靜壓沉管灌注

施工方法備注：振動、沉管灌注在后面詳細解釋介紹樁基礎施工10.1沉入樁基礎

單打汽錘樁基礎施工10.1沉入樁基礎震動打樁機樁基礎施工10.1沉入樁基礎沉管內不進水和泥、沉管內保持2.0m混凝土，嚴格拔管速度。斜樁

垂直樁

1％傾角正切約15％施工要點沉管灌注樁沉樁允許誤差樁基礎施工10.1沉入樁基礎

水中樁基的施工

（1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板修筑承臺先圍堰后沉樁，先沉樁后圍堰順序：搭設平臺打鋼板樁裝支撐水中挖土沉樁水下混凝土封底抽水筑承臺。有底套箱樁基礎施工10.1沉入樁基礎

套箱式模板修筑承臺駁船起吊腳手支架起吊樁基礎施工10.1沉入樁基礎

施工主要工序：

⑴準備工作

場地準備

旱地：

淺水：

深水：平整、夯實場地圍囹法筑島場地準備埋設護筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠入孔灌注水下混凝土等樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎10.2鉆孔樁基礎

（2）埋設護筒護筒的作用護筒的埋置深度固定樁位、導向頭、隔離地面水、保護孔口、提高水位。

黏土、粉土

砂土土島護筒頂護筒厚度鋼4～8mm鋼筋混凝土：

8~10cm地下1.0m地下2.0m河床底面以下1.0m高出施工水位2.0m,地面以上0.5m樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎護壁套筒樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎（3）泥漿制備護壁機理其它作用土質化學處理劑凈化孔壁土體液態支撐；形成泥皮穩定孔壁

懸浮鉆渣、潤滑鉆具、正循環排渣。膨潤土，水的PH值7～8之間，不含雜質

重力沉淀法；振動篩凈孔法。無機：純堿等。促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機：丹寧液、拷膠液等降低粘度樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎泥漿池樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎沖擊法沖抓法旋轉法鉆孔

鉆孔樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎

①沖擊鉆機鉆孔鉆頭十字形管形樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎十字鉆頭樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎孔徑0.8~2.0m；孔深80m孔徑1.2~2.5m；孔深80m樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎沖擊鉆孔的施工要點鄰孔混凝土達2.5MPa后開鉆；開孔小沖程；孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊。中、低沖程：1～2m中等沖程：2～3m高沖程：3～5m分級擴鉆粘性土、風化層、礫砂石等砂卵石等基巖、漂石和密實卵石層十字形鉆頭鉆1.5m以上孔徑分2級管形鉆頭0.7m以上孔分2～4級樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎②沖抓鉆機鉆孔樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎

③旋轉鉆機鉆孔類型人工推鉆、機械推鉆或螺旋鉆、正循環旋轉、反循環旋轉鉆、潛水鉆等。樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎正循環鉆結構示意圖樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎反循環鉆結構示意圖樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎

常見事故：坍孔、鉆孔漏漿、彎孔、糊鉆、縮孔、梅花孔、卡鉆和掉鉆。

鉆孔事故樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎⑷

清孔、鋼筋籠入孔及澆筑水下混凝土目的和方法目的方法減薄沉淀，提高孔底承載力沉渣厚度：柱≯10cm；摩擦柱≯30cm。抽渣法，吸泥法，換漿法。及時清孔防泥漿沉淀；補充清水和新泥漿，保持水位。柱樁灌注前，應射水沖孔3～5min，水壓0.05MPa。

清孔施工要點樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎

鋼筋籠入孔樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎鉆孔樁的質量檢驗檢驗目的質量要求檢測方法①了解樁的承載力大小；②樁的質量是否符合要求。①強度要求；②無夾層斷樁；③無混凝土離析④樁底高程；⑤樁底沉淀層厚度要求。①混凝土試件檢測；②檢測管超聲波檢測；③鉆孔取芯樣檢測。④動力試樁case法檢測承載力樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎樁基礎施工10.2鉆孔灌注樁基礎超聲波檢測管橋涵施工技術

第12講混凝土墩臺施工12.1概述12.2墩臺模板類型和構造12.3混凝土澆筑12.4砌體墩臺施工12.5墩臺頂帽施工混凝土墩臺施工12.1概述12.1

概述墩臺施工方法現場就地澆筑與砌筑現場拼裝預制（混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土）塊件墩臺施工過程模板工程混凝土工程砌體工程墩臺施工基本要求：

保證其位置、高程、各部分尺寸與材料強度均符合設計的規定。混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造12.2

墩臺模板類型與構造模板是保證橋梁墩臺施工精度的基礎。

模板的構造要求（1）尺寸準確，構造簡單，便于制作、安裝和拆卸；（2）具有足夠的強度和剛度，能承受各種荷載；（3）結構緊密不漏漿，外表面模板平整、光滑；（4）便于混凝土澆筑。模板制作的允許偏差混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造模板安裝的允許偏差混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造

模板的類型類型拼裝式模板常備式組合鋼模板滑升模板整體吊裝模板備注：本課詳細介紹拼裝式模板和整體吊裝模板（1）拼裝模板板扇劃分原則：類型少，尺寸符合墩臺和起吊要求板扇劃分示意圖（mm）(a)圓端形橋墩(b)圓形橋墩

混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造模板骨架

橋梁墩臺施工4.2混凝土墩臺施工模板的類型和構造鋼模墩身帽梁混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造木模混凝土墩臺施工12.2墩臺模板類型與構造橋梁墩臺施工4.2混凝土墩臺施工模板的類型和構造（2）整體吊裝模板橋梁墩臺施工4.2混凝土墩臺施工模板的類型和構造墩身模板及澆注-1橋梁墩臺施工4.2混凝土墩臺施工模板的類型和構造墩身模板及澆注-2混凝土墩臺施工12.3混凝土澆筑12.3

混凝土澆筑為防止墩臺基礎的第一層混凝土中的水分被基底吸收或基底水分滲入混凝土，應滿足以下要求：⑵如果為濕土時，應在基底設計高程下鋪填一層10~15cm厚片石或碎石層。⑴基底為非粘性土或干土時，應將其濕潤。⑶如為巖石時，應將其濕潤，鋪一層厚2~3cm水泥漿，然后在漿凝結前澆筑混凝土。混凝土墩臺施工12.3混凝土澆筑

混凝土墩臺施工容許誤差（mm）

項目允許偏差墩臺前后、左右邊緣距設計中心線尺寸±20mm采用滑模施工：（1）橋墩臺前后左右邊緣距設計中心線尺寸（2）橋墩平面扭角±30mm2o墩臺支承墊石頂面高程0-15簡支鋼筋混凝土梁（1）每片梁一端兩支承墊石頂面高差（2）每孔梁一端兩支承墊石頂面高差（3）無支座墊石頂面高差355簡支鋼梁（1）鋼梁一端兩支承墊石頂面高差（2）每一主梁兩端支承墊石頂面高差跨度≤56m

跨度>56m（3）前后兩孔鋼梁在同一墩頂支承墊石頂面高差鋼梁寬度的1/15005計算跨度的1/10000，并不大于105混凝土墩臺施工12.3混凝土澆筑墩臺是大體積圬工，為避免水化熱過高，導致混凝土因內外溫差引起裂縫，可采取如下措施：改善集料級配、降低水灰比采用C3A、C3S含量小、水化熱低的水泥減小澆筑層的厚度，加快混凝土散熱速度用料避免太陽曝曬混凝土內埋置冷卻管通水冷卻混凝土墩臺施工12.3混凝土澆筑水化熱產生的裂縫混凝土墩臺施工12.4砌體墩臺施工（1）石料：

石料及砂漿類型：漂石、片石、塊石、粗料石、半細料石及細料石。強度等級：70mm立方體的抗壓極限強度MU10～MU120。（2）砂漿：強度等級：70.7mm立方體的抗壓極限強度M10～M20。12.4

砌體墩臺施工（1）掛線砌筑或配料設計圖

砌筑施工要點：橋墩配料大樣圖a）橋墩I-I剖面b）橋墩II-II剖面混凝土墩臺施工12.4砌體墩臺施工（2）坐漿或不坐漿（3）砌石順序：角石→鑲面石→腹石（4）允許偏差：項目允許偏差（mm）片石塊石粗料石（混凝土塊）砌體邊距設計中心線尺寸±30±20±15頂面高程±15±15±15兩相鄰砌塊外表面相互錯開－53垂直度或坡度0.5％0.3％0.3％軸線偏位101010大面積平整度502010混凝土墩臺施工12.4砌體墩臺施工混凝土墩臺施工12.5墩臺頂帽施工（1）放樣（2）模板（3）預埋件12.5

墩臺頂帽施工備注：根據工程實例解釋“預埋件”的概念。18.1樁基施工橋梁工程

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橋梁墩臺樁基施工方法有：灌注樁、打入樁等。

灌注樁是直接在所設計的樁位處成孔，然后在孔內加放鋼筋籠（也有省去鋼筋的）再澆灌混凝土而成。

灌注樁的種類很多，大體可歸納為以下幾大類：

樁基施工