在橋梁工程中,通常采用的基礎(chǔ)有擴大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等?;A(chǔ)的施工方法大致可分類如下。
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)鼗某休d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)叵滤桓哂诨A(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,因此在選擇時應特別注意。
2.樁基礎(chǔ)
樁是深人土層的柱類構(gòu)件,其作用是將作用于樁頂以上的荷載傳遞封王體節(jié)酌較深處,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?,F(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)沉人樁
沉人樁是將預制樁用錘擊打或振動法沉人地層至設(shè)計要求高程。預制樁包括木樁、混凝土樁和鋼樁,一般有如下特點:
①因在預制場內(nèi)制造,故樁身質(zhì)量易于控制,質(zhì)量可靠;
②沉人施工工序簡單,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)預制樁的長度不能過長;沉人長樁時要在現(xiàn)場接樁;樁的接頭施工復雜、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,甚至在沉人時造成斷樁;
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,如射水或預鉆孔等;
⑦當沉人地基的樁超長時,需截除其超長部分,不經(jīng)濟。
沉人樁施工方法主要有: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)場重復交替進行構(gòu)筑和開挖井內(nèi)土方,使之沉落到預定的地基上。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)條件十分復雜,應用通常的基礎(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、預應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向裝置,淺水時可用導向架,深水時則用整體圍籠。
中交路橋工程檢測主要檢測業(yè)務:鋼結(jié)構(gòu)檢測、橋梁檢測、隧道檢測