付 羽
(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)
明挖擴大基礎(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、基坑檢驗與處理、基礎(chǔ)砌筑及基坑回填?,F(xiàn)分別按旱地上和水中淺基礎(chǔ)施工兩方面敘述。
明挖擴大基礎(chǔ);施工;方法
基礎(chǔ)定位放樣,就是將設(shè)計圖樣上的墩、臺位置和尺寸標定到實際工地上去,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方面。垂直定位是定出墩臺基礎(chǔ)各部分的標高,可借助于施工現(xiàn)場的水準點進行;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,最后詳細定位,確定基礎(chǔ)各部分尺寸。
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。開挖基坑時常采用機械與人工相結(jié)合的施工方法,基底應(yīng)避免超挖,一般挖至距設(shè)計標高約0.3m時,應(yīng)采用人工補挖修整,以保證地基土結(jié)構(gòu)不被擾動破壞,并迅速檢驗,隨即進行基礎(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,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,當基坑深度較大時,應(yīng)在邊坡中段加設(shè)寬為0.5~1.0m的平臺??禹斨車匾獣r應(yīng)挖截水溝,以免地面水流人坑內(nèi)??禹斉c動載之間至少應(yīng)留1m寬的護道。
當坑壁土質(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,宜按具體情況采用擋板支撐、鋼木結(jié)合支撐、板樁支撐、混凝土護壁(噴射混凝土護壁,現(xiàn)澆混凝土護壁)、錨桿支護等加固坑壁的臨時性措施,這樣既保證了施工的安全,同時又可大量減少土方量。
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,坑底四周挖好邊溝,并挖1~2個集水井,使坑內(nèi)積水由邊溝流至集水井,然后由集水井用抽水機向外排水。
如果估計到用表面排水法有可能發(fā)生嚴重流砂現(xiàn)象,可考慮采用輕型井點法排水。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)計標高以下,使施工能在干燥無水的情況下進行。井點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。
挖好基坑,在基礎(chǔ)澆筑前應(yīng)進行地基檢驗,檢查是否符合設(shè)計要求,內(nèi)容包括:
(1)基坑底面標高和平面位置及平面尺寸是否與設(shè)計資料相符。
(2)檢查基底地質(zhì)情況和承載力與設(shè)計資料是否相符,如有出入,應(yīng)取樣做土質(zhì)分析試驗,同時由施工單位及時會同有關(guān)部門共同研究處理辦法。
基礎(chǔ)的澆筑,一般都在干燥無水的情況下進行,只有當滲水量很大,排水很困難時,才采用水下灌注混凝土的方法。排水澆筑時,應(yīng)防止?jié)B水浸泡圬工,以免降低混凝土強度。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)檢驗質(zhì)量和各部位尺寸是否符合設(shè)計要求,如無問題,即可選用好土回填基坑,并應(yīng)分層夯實,回填層厚不大于30cm。
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。當水的流速較大時,可在外坡面用草皮、柴排、草袋加以防護。
水深不超過3.5m,流速小于2.0m/s時,可采用草(麻)袋圍堰。堰頂寬一般為1~2m,有粘土心墻時為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。
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,它具有材料強度高,防水性能好,穿透土層能力強,阻水面積最小,并可重復(fù)使用等優(yōu)點。因此,當水深超過5m或土質(zhì)較硬時,可選用這種圍堰。
當鋼板樁圍堰較高且水深較大時,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)計標高。
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。
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。
木套箱采用浮運就位,然后加重下沉;鋼套箱利用船運起吊就位下沉。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)袋護腳。