明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的施工方法

付 羽

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工順序和主要工作包括:基礎(chǔ)定位放樣、基坑的開挖、基坑排水、基坑檢驗(yàn)與處理、基礎(chǔ)砌筑及基坑回填。現(xiàn)分別按旱地上和水中淺基礎(chǔ)施工兩方面敘述。

明挖擴(kuò)大基礎(chǔ);施工;方法

1 旱地上淺基礎(chǔ)的施工

1.1 基礎(chǔ)的定位放樣

基礎(chǔ)定位放樣，就是將設(shè)計(jì)圖樣上的墩、臺位置和尺寸標(biāo)定到實(shí)際工地上去，主要是測量問題。定位工作可分為垂直定位和水平定位兩個(gè)方面。垂直定位是定出墩臺基礎(chǔ)各部分的標(biāo)高，可借助于施工現(xiàn)場的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行;水平定位是定出基礎(chǔ)在平面上的位置，一般先定出橋梁的主軸線，然后定出墩臺軸線，最后詳細(xì)定位，確定基礎(chǔ)各部分尺寸。

1.2 基坑的開挖

基坑開挖形狀和開挖面的大小可視墩臺基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)的形式、施工條件的要求，挖成方形、矩形或長條形的坑槽。開挖基坑時(shí)常采用機(jī)械與人工相結(jié)合的施工方法，基底應(yīng)避免超挖，一般挖至距設(shè)計(jì)標(biāo)高約0.3m時(shí)，應(yīng)采用人工補(bǔ)挖修整，以保證地基土結(jié)構(gòu)不被擾動破壞，并迅速檢驗(yàn)，隨即進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

在巖石地基或基坑不深又無地下水的粘性土地基中，基坑開挖可將坑壁挖成豎直或斜坡形。在一般土質(zhì)條件下開挖基坑時(shí)，應(yīng)采用放坡開挖的方法。

基坑底面應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工的要求，為了保證坑壁邊坡穩(wěn)定，當(dāng)基坑深度較大時(shí)，應(yīng)在邊坡中段加設(shè)寬為0.5～1.0m的平臺。坑頂周圍必要時(shí)應(yīng)挖截水溝，以免地面水流人坑內(nèi)。坑頂與動載之間至少應(yīng)留1m寬的護(hù)道。

當(dāng)坑壁土質(zhì)松軟，邊坡不易穩(wěn)定，放坡開挖受到現(xiàn)場的限制，或放坡開挖造成土方量過大時(shí)，宜按具體情況采用擋板支撐、鋼木結(jié)合支撐、板樁支撐、混凝土護(hù)壁(噴射混凝土護(hù)壁，現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁)、錨桿支護(hù)等加固坑壁的臨時(shí)性措施，這樣既保證了施工的安全，同時(shí)又可大量減少土方量。

1.3 基坑排水

排水的方法一般有表面排水法及人工降低地下水位法兩種。

表面排水法是施工中應(yīng)用最普遍的排水方法。在基坑開挖時(shí)，坑底四周挖好邊溝，并挖1～2個(gè)集水井，使坑內(nèi)積水由邊溝流至集水井，然后由集水井用抽水機(jī)向外排水。

如果估計(jì)到用表面排水法有可能發(fā)生嚴(yán)重流砂現(xiàn)象，可考慮采用輕型井點(diǎn)法排水。此法主要是利用“下降漏斗”降低地下水位，基坑開挖前在基坑四周打人若干根井管，井管下端1.5m左右為濾管，上面鉆有若干直徑約2mm的濾水孔，各個(gè)井管用集水管連接，并不斷抽水。由于抽水使井管兩側(cè)一定范圍內(nèi)的水位逐漸下降，形成了向井管附近彎曲的下降曲線，即“下降漏斗”。地下水位逐漸降低到坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，使施工能在干燥無水的情況下進(jìn)行。井點(diǎn)排水法適用于滲透性較大的砂性土(滲透系數(shù)k=0.1～80m/d)，對于淤泥或軟粘土地基效果較差。用這種方法降低地下水位，使井管范圍內(nèi)的地下水不從基坑的四側(cè)邊坡和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因此可避免發(fā)生流砂和邊坡坍塌現(xiàn)象。

1.4 基坑檢驗(yàn)與處理

挖好基坑，在基礎(chǔ)澆筑前應(yīng)進(jìn)行地基檢驗(yàn)，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求，內(nèi)容包括:

(1)基坑底面標(biāo)高和平面位置及平面尺寸是否與設(shè)計(jì)資料相符。

(2)檢查基底地質(zhì)情況和承載力與設(shè)計(jì)資料是否相符，如有出入，應(yīng)取樣做土質(zhì)分析試驗(yàn)，同時(shí)由施工單位及時(shí)會同有關(guān)部門共同研究處理辦法。

1.5 基礎(chǔ)澆筑及基坑的回填

基礎(chǔ)的澆筑，一般都在干燥無水的情況下進(jìn)行，只有當(dāng)滲水量很大，排水很困難時(shí)，才采用水下灌注混凝土的方法。排水澆筑時(shí)，應(yīng)防止?jié)B水浸泡圬工，以免降低混凝土強(qiáng)度。此外還應(yīng)注意，石砌基礎(chǔ)在砌筑中應(yīng)使石塊大面朝下，外圈塊石必須坐漿，要求丁順相間，以加強(qiáng)石塊之間的連接;混凝土基礎(chǔ)的澆筑，應(yīng)在終凝后才允許浸水，不浸水部分仍需養(yǎng)生。

基礎(chǔ)澆筑完成后，應(yīng)檢驗(yàn)質(zhì)量和各部位尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，如無問題，即可選用好土回填基坑，并應(yīng)分層夯實(shí)，回填層厚不大于30cm。

2 水中淺基礎(chǔ)的施工

2.1 土圍堰

土圍堰適用于水深1.5m以內(nèi)，流速小于0.5n/s，河床土質(zhì)為不透水或透水甚微的河道中。在修筑前應(yīng)將河底雜物清理干凈以防漏水。修筑時(shí)應(yīng)從上游開始，至下游合攏。

堰頂寬一般為1～2m，視施工現(xiàn)場需要而定。堰外側(cè)邊坡坡度視填土在水中的自然坡度而定，一般為1∶2～1∶3;堰內(nèi)邊坡坡度一般為1∶1.5～1∶1，坡腳距基坑邊緣根據(jù)河床土質(zhì)及基坑深度而定，但不得小于1m。如果用砂土修筑圍堰，為了減少滲水，需在外坡側(cè)面用粘土覆蓋或設(shè)置粘土心墻。當(dāng)水的流速較大時(shí)，可在外坡面用草皮、柴排、草袋加以防護(hù)。

2.2 草(麻)袋圍堰

水深不超過3.5m，流速小于2.0m/s時(shí)，可采用草(麻)袋圍堰。堰頂寬一般為1～2m，有粘土心墻時(shí)為2～2.5m;堰外坡坡度視水深及流速而定，一般為1∶1～1∶0.5，堰內(nèi)坡坡度一般為1∶0.5～1∶0.2，內(nèi)坡腳距基坑邊緣不小于1m。袋裝松散粘土，裝土量為袋容量的1/2～2/3，袋口縫合。如用砂土裝袋，堰身中間必須夯填粘土心墻，以防圍堰滲漏。

2.3 鋼板樁圍堰

鋼板樁圍堰適用于砂類土、碎卵石類土、硬粘性土和風(fēng)化巖等地層，它具有材料強(qiáng)度高，防水性能好，穿透土層能力強(qiáng)，阻水面積最小，并可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。因此，當(dāng)水深超過5m或土質(zhì)較硬時(shí)，可選用這種圍堰。

當(dāng)鋼板樁圍堰較高且水深較大時(shí)，常用圍囹(即以鋼或鋼木構(gòu)成的框架)作為板樁定位和支撐。先在岸上或駁船上拼裝好圍囹，拖運(yùn)至基礎(chǔ)位置定位后，在圍囹中插打定位樁，使圍囹掛在定位樁上，即可在圍囹四周的導(dǎo)樁間插打鋼板樁。在插打時(shí)應(yīng)先從上游打起，以確保安全。根據(jù)起吊能力，盡可能將二、三塊鋼板樁預(yù)先拼焊在一起，逐組或逐塊插打到穩(wěn)定的深度(2～3m)，待全部板樁插打完畢后再依次打到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

在深水處修筑圍堰，為確保圍堰不滲水，或基坑范圍大，不便設(shè)置支撐，可采用雙層鋼板樁圍堰。

2.4 套箱圍堰

這種圍堰適用于無覆蓋層或覆蓋層較薄的水中基礎(chǔ)。套箱為無底的圍套，內(nèi)部設(shè)木或鋼支撐，組成支架，木板套箱在支架外面釘裝兩層企口木板，用油灰捻縫以防漏水;鋼套箱則設(shè)焊接或鉚合而成的鋼板外壁。

木套箱采用浮運(yùn)就位，然后加重下沉;鋼套箱利用船運(yùn)起吊就位下沉。在下沉套箱之前，應(yīng)清除河床覆蓋層并整平巖層。套箱沉至河底后，宜在箱腳外側(cè)填以粘土或用裝土草(麻)袋護(hù)腳。