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第4章 铁路桥涵工程
4.1 桥梁下部施工
4.1.1 桥梁基础施工
一、扩大基础
扩大基础是将上部荷载通过基础分散至基础底面,使之满足地基承载力和变形的要求。扩大基础包括配筋或
不配筋的条形基础和单独基础。扩大基础施工分为基坑开挖与模筑混凝土两项工作内容。基坑开挖可分为无护壁基坑开挖、有护壁基坑开挖
和围堰基坑开挖三种方法。
(一)无护壁基抗开挖
无护壁基坑的开挖方式可采用垂直开挖、放坡开挖;开挖作业方法有人工开挖、机械开挖、钻爆开挖。
1.垂直开挖的坑壁条件:
对松软土质基坑深度不超过0.75m;
中等密度(锹挖)的不超过1.25m;
密实(镐挖)的不超过2.0m 。
2.放坡开挖的基坑,基坑平面尺寸应按基础大小每边加宽0.3~0.6m ,基础如有凹角,基坑仍应取直。遇有
地下水,应加四周排水沟及集水井的预留位置。 放坡的坡度应根据基坑土质和基坑顶缘有无荷载确定。放坡
可采用斜坡、阶梯形斜坡和变坡度等形式。
(二)有护壁基坑开挖
1、横、竖挡板支撑、钢(木)框架支撑
每次开挖的深度不宜超过1.5m ,边开挖边支撑,直到设计标高。施工完毕拆除支撑时,应自下而上分段进行,
拆除一段回填夯实一段, 再拆上一段,直到地面。2、喷射混凝土护壁
喷射混凝土护壁适用于稳定性好、渗水量少的基坑。基坑的深度应按地质条件决定,但不宜超过10m。喷射混
凝土厚度根据地质和渗水情况决定。
喷射混凝土护壁的施工方法:
在基坑口挖环形沟槽,浇筑混凝土坑口护筒,护筒深一般为1.0~1.5m,护筒浇筑3~5d后,从中心向外开挖,
每次挖深约0.5~1.5m,清理坑壁后,随即喷射混凝土护壁,挖一节喷一节,直至设计深度。
3、现浇混凝土护壁
对于开挖时间长、地质不良、需要加强护壁的基坑,可采取现浇混凝土护壁。
现浇混凝土护壁除流砂及呈流塑状态的黏性土外,适用于各类土的开挖防护。
混凝土护壁应自上而下,随挖随护,逐层浇筑,顶层应一次整体浇筑,顶层以下各层分段开挖浇筑。上下层
混凝土纵向接缝应相互错开。
分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则,顶层高度宜为2m,以下每层高1.0~1.5m。护壁混凝土的开挖面应均
匀分布、对称开挖和及时支模浇筑。
(三)围堰开挖
基坑围堰通常分为土围堰、土袋围堰和钢板桩围堰。1.基坑围堰的一般要求:围堰的顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m;
2.围岩适用条件及施工要求
(1)土围堰
土围堰适用于水深在2m以内、流速小于0.3m/s、冲刷作用很小且河床为渗水性较小的土层。 填筑时,均应
自上游开始至下游合龙。
(2)土袋围堰
土袋围堰适用于水深不大于3m、流速小于1.5m/s、河床为渗水性较小的土层。
土袋一般采用草袋、麻袋或编织袋,装填量一般为袋容量的60%,码要求上下左右互相错缝,并尽可能堆码整
齐。
(3)钢板桩围堰
适用于深水基坑,河床为砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等地层。
钢板桩围堰的施工程序:钢板桩整理→围囹的设置→围囹安装→钢板桩的插打和合龙。
在钢板桩围堰施工中,围囹通常设置在钢板桩内侧,起到将多根钢板桩连接成一个整体的作用,使钢板桩能
够共同承受外部荷载、定位和导向。(4)双壁钢围堰:
适用于在流速较大、水位较深、承台较浅的地层。
双壁钢围堰施工一般采用整体浮运到位或原位拼装两种方法。
整体浮运到位的方法,用于先下沉钢围堰后施工基础。整体浮运到位法需要配备大型水上平驳(大型甲板驳
船)、浮式起重机或浮箱拼装的作业船等。
原位拼装法,用于先施工基础,后施工承台。原位拼装法一般需要配置水上施工平台、浮式起重机、运输船
等设备。
(5)钢吊箱围堰:适用于高桩承台(承台底面位于地面或水面以上)
吊箱整体制造及吊运时,应满足吊箱起吊的吊点布置和整体受力及刚度要求。吊箱围堰封底厚度应根据抽水
时吊箱不上浮的原则计算确定,封底厚度不宜小于1.0m。封底混凝土浇筑后,进行吊箱内抽水,浇筑承台。(6)钢筋混凝土围堰(常用于在岩基土修建的水利枢纽工程):宜用在地下水较丰富的陆地或筑岛施工中,
且围堰下沉深度内无较硬地层,易于围堰下沉。