明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工工藝

　　施工方法

　　對(duì)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的施工，一般均采用明挖，根據(jù)開挖深度、邊坡土質(zhì)、滲水情況及施工場地、開挖方式、施工方法可以有多種選擇。

　　A.放坡開挖

　　1.測量放線：用經(jīng)緯儀測出墩、臺(tái)基礎(chǔ)縱、橫中心線，放出上口開挖邊線樁，邊坡的放坡率可參照下表：

　　為避免雨水沖壞坑壁，基坑頂四周應(yīng)做好排水，截住地表水，基坑下口開挖的大小應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工的要求，滲水的土質(zhì)，基底平面尺寸可適當(dāng)加寬50cm-100cm，便于設(shè)置排水溝和安裝模扳，其它情況可放小加寬尺寸，不設(shè)基礎(chǔ)模板時(shí)，按設(shè)計(jì)平面尺寸開挖。

　　2.開挖作業(yè)方式以機(jī)械作業(yè)為主，采用反鏟挖掘機(jī)配自卸汽車運(yùn)輸作業(yè)輔以人工清槽。單斗挖掘機(jī)（反鏟）斗容量根據(jù)上方量和運(yùn)輸車輛的配置可選擇0.4～0.1立方米，控制深度4-6m。挖基土應(yīng)外運(yùn)或遠(yuǎn)離基坑邊緣卸土，以免塌方和影響施工。

　　3.基坑開挖前，依據(jù)設(shè)計(jì)圖提供的勘探資料，先估算滲水量，選擇施工方法和排水設(shè)備，采用集水坑排水方法施工時(shí)按集水坑底應(yīng)比基坑底面標(biāo)高低50-100cm，以降低地下水位保持基底無水，抽水設(shè)備可采用電動(dòng)或內(nèi)燃的離心式水泵或潛水泵，采用人工降低地下水位。

　　井點(diǎn)法適用于基坑土質(zhì)容易流砂的砂土層，不能用直接排水法的情況下。降低地下水位效果較好。

　　在距基坑壁1.0m的土層內(nèi)通過計(jì)算設(shè)置若干針形管，通過水泵從中抽水引起地下水位的下降，由于各集水井的作用使基坑范圍地下水位下降，在施工過程中不斷抽水，使基坑保持干燥無水。

　　4.基坑開挖應(yīng)連續(xù)施工，避免晾糟，一次開挖距基坑底面以上要預(yù)留20-30cm，待驗(yàn)槽前人工一次清除至標(biāo)高，以保證基坑頂面堅(jiān)實(shí)。

　　5.坑壁的支撐

　　坑壁的支撐方式可選以下幾種：

　?。?）檔扳支撐：適用于基坑斷面尺寸較小，可以邊挖邊支撐的情況，檔板可豎或橫立，板厚5-6cm，加方木帶，板的支撐用鋼、木均可。

　?。?）噴射砼護(hù)壁是一種常用的邊坡支護(hù)方法，在人工修整過的邊坡上采用砼噴射機(jī)噴射砼，厚度一般為5-10cm（或特殊設(shè)計(jì)），砼標(biāo)號(hào)C20，石子粒徑0.5-1.5cm，噴射法隨著基坑向下開挖1.0-2.0m，即開始噴射砼護(hù)壁，以后挖一節(jié)噴一節(jié)直到基底。

　　（3）圍堰：在有地表水的地段，開挖基坑應(yīng)設(shè)置圍堰，根據(jù)施工的不同環(huán)境，水文情況，圍堰可以采用上圍堰、草（麻）袋圍堰、木板或鋼板樁圍堰等多種型式，施工時(shí)應(yīng)注重充分利用當(dāng)?shù)夭牧虾同F(xiàn)有設(shè)備，盡可能縮短工期，提高工效，保證安全。要求堰頂面至少高出施工期最高水位0.5-1.0m，圍堰應(yīng)盡量減少壓縮河床斷面，要滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求。各類圍堰簡述如下：

　　a.土圍堰適用于水深在2.0m以內(nèi)，流速小于0.5m／S的情況下，圍堰易采用松散的粘性土填筑，堰頂寬一般為1-2m，臨水面邊坡1：2-1：3，堰內(nèi)最小邊坡l：1，坡角距基坑邊不小于1.0m，筑堰前應(yīng)先清理堰底樹根、草皮、石塊等雜物，填土出水面應(yīng)分層夯實(shí)。

　　b.草（麻）袋圍堰：當(dāng)水深在2-4m，流速為1-2m/s的情況下，可采用草（麻）袋圍堰，袋內(nèi)裝松散的粘性土，裝土量為袋容量的1/2-2/3，袋口縫合，土袋上、下層和內(nèi)、外層應(yīng)相互錯(cuò)縫，堰頂寬1-2m，外側(cè)邊坡l：05-1：1，內(nèi)側(cè)邊坡1：0.5-1：0.2，為減少滲水，增大圍堰斷面，袋間可填粘土心墻。

　　c.木扳樁圍堰：適用于水深在4m以內(nèi)，河床為砂性土，粘性土，可以打進(jìn)木扳樁的土層，一般可采用單層木板樁，也可以采用中間夾土的雙層木板樁，木板樁承受水壓力應(yīng)通過計(jì)算來決定，木板樁的榫口要求接縫密合，減少漏水，扳厚5-25cm不等，木板樁可用錘擊法打入，也可采用機(jī)械壓入，木板樁所承受的水和土力可利用木扳樁的導(dǎo)樁和內(nèi)層的圍囹支撐，打入土層深度根據(jù)土質(zhì)情況而定。

　　d.鋼板樁圍堰：對(duì)于水深在5-6m以上，砂類土、半干硬粘性土、碎石、卵石類土、風(fēng)化巖等地層深水基礎(chǔ)都可以選用，鋼板樁圍堰強(qiáng)度高，能承受較大的側(cè)壓力，插打鋼扳樁的順序一般自上游分頭插向下游，依靠導(dǎo)向設(shè)備先將全部鋼扳樁逐根插打到穩(wěn)定深度，然后依次插打到設(shè)計(jì)深度，采用振動(dòng)樁錘打樁時(shí)，要使用樁帽，保護(hù)樁頭，為避免漏水，鋼扳樁的鎖日部分應(yīng)涂以鋸沫、黃油混合物，進(jìn)行密封。

　　常用圍堰適用范圍及范圍如下：

　　垂直開挖：許多城市立交橋因受場地和行車條件所限，基坑要進(jìn)行垂直開挖，上口開挖面尺寸基本與基坑下口尺寸相同，為有效的保證基坑側(cè)壁施工中的安全，并承受周邊建筑和土產(chǎn)生的側(cè)壓力，橋梁基礎(chǔ)開挖可選用長螺旋鉆孔灌注樁護(hù)壁（起擋土墻作用），主要施工方法是：

　　a.施工準(zhǔn)備：平整場地，填平夯實(shí)，測量放出基礎(chǔ)開挖邊線及鉆孔樁樁位，并打上木樁標(biāo)志。

　　b.施工工藝流程為：鉆孔樁就位——調(diào)直鉆架桿——對(duì)樁位——鉆進(jìn)、出土——停鉆（讀鉆孔度）——提鉆——測孔深、檢查孔質(zhì)量——放鋼筋籠——澆灌砼。

　　長螺旋鉆孔樁一般樁徑為30-80cm，樁長6-15m，其特點(diǎn)是速度快，設(shè)備少，除一臺(tái)鉆機(jī)外，其余機(jī)具工地都可以現(xiàn)場解決，適用于地下水位以上的一般粘性土，砂土、雜填土地段（地下水位以下容易塌孔不宜采用）。

　　長螺旋鉆孔樁主要工作參考如下表

　　機(jī)械名稱電動(dòng)功率鉆進(jìn)速度外型尺寸（m）

　　履帶式LZ型302m/分8.0×3.2×21.8

　　汽車式QZ-4型171m/分7.3×2.65

　　c.基礎(chǔ)砼澆注

　　1）重要的基礎(chǔ)構(gòu)造物施工應(yīng)先澆注大于10cm的砼墊層以便在其上支立模扳、綁扎鋼筋，砼墊層也有利于施工排水。

　　2）基礎(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)排水，保持在無水的條件下進(jìn)行基礎(chǔ)鋼筋綁扎、模板安裝。

　　3）基礎(chǔ)砼澆注前，干土基要灑水濕潤，濕土基要鋪以碎石墊層或水泥砂漿層，石質(zhì)地基要清除松散粒料，才可澆注基礎(chǔ)砼。

　　4）砼澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)必須間歇時(shí)，應(yīng)在前層砼初凝之前將下層砼澆注完畢。

　　5）在基底滲水嚴(yán)重的基坑中修筑基礎(chǔ)，可先澆水下砼封底，待其達(dá)到要求強(qiáng)度時(shí)，排水清淤鑿出新的砼頂面，再進(jìn)行澆注。

　　d.大體積砼的施工

　　1.大體積砼具有以下特點(diǎn)：

　?。?）砼結(jié)構(gòu)物體積大，需要澆注大量的砼。

　?。?）大體積砼常處于潮濕或與水接觸的環(huán)境條件下，因此除滿足強(qiáng)度外，還必須具有良好的。耐久性和抗?jié)B性，甚至耐侵蝕性和抗沖擊能力。

　　（3）大體積砼強(qiáng)度等級(jí)高，水泥用量大，水化熱和收縮容易造成結(jié)構(gòu)的開裂。

　?。?）大體積砼由于其水泥水化熱不容易很快消夫，蓄熱于內(nèi)部，使溫度升高較大，因此對(duì)溫度進(jìn)行控制，是大體積砼施工最突出的問題。一般當(dāng)結(jié)構(gòu)物最小尺寸在3m以上，單面散熱面積最小尺寸在75cm以上，雙面散熱在100cm以上，水化熱引起的最高溫度與外界氣溫之差大于25℃時(shí)，即可視為大體積砼施工。

　　2.施工準(zhǔn)備：

　?。?）水泥：選用水化熱低、初凝時(shí)間長的礦渣水泥325#、425#。

　　（2）砂：選用粗砂或中砂，含泥量＜3％。

　?。?）石子：0.5-3.2cm粒徑的碎石或卵石。

　?。?）外加劑：可選用復(fù)合型外加劑和粉煤灰以減少絕對(duì)用水量和水泥用量，延緩凝結(jié)時(shí)間。

　?。?）施工配合比一般要求，水泥用量控制在300Kg/m3寸以下，泵送砂率在0.4-0.45間，塌落度10-14cm為宜。

　?。?）夏季施工采用冷卻拌和水或摻冰屑的方法，達(dá)到降低拌和溫度的目的。夏季砂石料堆可設(shè)簡易遮陽棚，必要時(shí)可向骨料噴水。

　?。?）砼攪拌：加料順序如下：石子——水泥——砂子——（水+外加劑），為使砼拌合均勻，自全部拌合料倒入攪拌筒中算起，攪拌時(shí)間應(yīng)不少于1.5分鐘。

　　3.砼的澆注

　　（1）砼必須分層澆注，分層搗實(shí)。根據(jù)基礎(chǔ)不同情況、澆注方案可分為：

　　a.一次整體澆注：采用全面分層法，即第一層全面澆注完畢后再澆注第二層，每層的間隔時(shí)間以砼未初凝為準(zhǔn)，如此逐層進(jìn)行。施工時(shí)從短邊開始，沿長邊進(jìn)行，必要時(shí)也可以從中間或二邊向中央進(jìn)行。除此之外還可以選用分段分層和斜面分導(dǎo)的砼澆注方法。施工前，根據(jù)基礎(chǔ)尺寸、砼數(shù)量、初凝時(shí)間，分層厚度，選擇澆注方法和硅泵、罐車數(shù)量及相應(yīng)的攪拌砼設(shè)備能力。如設(shè)計(jì)要求要敷設(shè)冷卻水管，應(yīng)適當(dāng)增加一些構(gòu)造鋼筋，保證冷卻水管有一定的穩(wěn)定性。

　　b.分層澆筑：當(dāng)基礎(chǔ)厚度較厚，一次澆筑砼方量過大時(shí)，可建議設(shè)計(jì)單位分層澆筑，分層的厚度0.6-1.5m為宜。分層的目的是通過增加表面系數(shù)，以利于砼的內(nèi)部散熱，層間的間隔時(shí)間從理論上講應(yīng)以砼表面溫度降至大氣平均溫度為好，最小間隔時(shí)間應(yīng)不小于砼內(nèi)部最高溫度出現(xiàn)以后，一般5-14天之間。上層澆筑前，應(yīng)清除下層砼水泥薄膜和松動(dòng)石子以及軟弱砼面層，并進(jìn)行濕潤、清洗。

　　4.大體積砼的水化熱溫度控制

　　a.選用低水化熱的礦渣水泥或大壩水泥。

　　b.采用雙摻技術(shù)，即在硅中摻加高效外加劑和粉煤灰。

　　c.摻加適量緩凝劑，退后凝固時(shí)間。

　　d.在高溫季節(jié)對(duì)砼用水、砂、石采取降溫措施盡量降低砼入模溫度。

　　e.嚴(yán)格控制砼的塌落度，在保證強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量。

　　f.如設(shè)計(jì)要求在砼中埋設(shè)冷卻水管，通過冷卻降溫進(jìn)出水溫差不宜大于10℃，以防止水管周圍產(chǎn)生溫度裂縫。

　　g.保持砼內(nèi)部溫度與外界溫差＜25℃。

　　5.砼的振搗

　　使用插入式振搗器，振搗方式可以垂直于砼面插入振搗棒，或與砼面成40-50傾角斜向插入振搗棒，振搗棒的使用要“快插慢拔”，每一個(gè)插點(diǎn)振搗時(shí)間以20-30s為宜，為保證砼質(zhì)量最好采用復(fù)振措施。

　　6.砼的養(yǎng)護(hù)

　　砼達(dá)到初凝后即開始進(jìn)行塑料布覆蓋，為防止砼脫水開裂，在塑料布上應(yīng)再雙層覆蓋草袋，二層草袋迭縫，因一般砼澆筑后第3.4天內(nèi)部溫度最高，以后逐漸降低，所以覆蓋的拆除不能過早、過快，一般以10天左右為宜。

　　7.測溫工作

　?。?）根據(jù)基礎(chǔ)平面尺寸、厚度的不同情況，合理、經(jīng)濟(jì)地布設(shè)測溫點(diǎn)，并繪制測溫布置圖。

　?。?）采用熱電隅溫度計(jì)和玻璃溫度計(jì)共同測溫方式，其敷設(shè)間距高度方向50-80cm，平面方向250-500cm。距邊角和表面應(yīng)大于5cm.測溫應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，每4小時(shí)一次。注：上海在楊浦、徐浦大橋基礎(chǔ)施工中，采用測溫儀有XQC-300大型長圖自動(dòng)平衡記錄儀和WZG-010銅熱電阻溫度傳感器改裝的定時(shí)全自動(dòng)擴(kuò)展裝置進(jìn)行微機(jī)監(jiān)控。

　　8.施工準(zhǔn)備一一清理和濕潤模板一埋設(shè)測溫裝置一確定砼配合比一砼攪拌一砼運(yùn)輸一砼澆筑（分層）一振搗一硅養(yǎng)護(hù)一測溫。