桥梁基础施工
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桥梁工程
模块3 桥梁基础施工 教学单元1 明挖基础
课程引入
思考与问题： 什么是明挖扩大基础？ 明挖基础如何施工？
一、明挖基础的类型与适用条件
（一）刚性基础
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于 由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，控制断面 不会出现裂缝，基础内不需配置受力钢筋，这种基础 称为刚性基础。
桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型，其形 式有：刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础等。
一、明挖基础的类型与适用条件
F
tg b1
h0
h0
b0
b1
1.墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角
αmax，称为刚性角。 2.采用砖、石、灰土、素混凝土材料等，其抗压性能好而
拉强度很低，有基础台阶宽高比(刚性角)的要求。
一、明挖基础的类型与适用条件
（一）刚性基础
优点：刚性基础具有稳定性好、施工简便、能承受 较大作用；
缺点：是自重大，当持力层为软弱土层时，由于扩 大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固 后才能使用；
适用条件：承载力高的地基。对于作用大或上部结 构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又 较厚时，不宜使用。
设护道
静载距坑边缘0.5m 动载距坑边缘1.0m
设截水沟
四、基坑开挖、支护和排水
（三）不支护坑壁基坑开挖
基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法 等情况确定。
1.无水基坑 当为无水基坑且土层构造均匀时，基坑坑壁的坡度 可按下表确定。 当土的湿度有可能使坑壁稳定而坍塌时，基坑坑壁 坡度应缓于该湿度下的天然坡度。
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
（三）不支护坑壁基坑开挖
2.有水基坑 当基坑有地下水时，地下水位以上部分可以放坡开 挖；地下水位以下部分，若土质易坍塌或水位在基坑 底以上较高时，应采用加固或降地下水位等方法开挖。 3.渗水性基底 基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基 底，坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、 排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般 基底应比基础的平面尺寸增宽 0.5～1.0m。当不设模 板时，可按基础底的尺寸开挖基坑。
三、基础的定位放样
将设计图纸上的基础位置准确设置到桥址上。根据桥梁中 心线与墩台的横纵轴线，推算出基础边线定位点，再放线 画出基坑开挖轮廓线。
B B’
f
eb
A
A’
a
dc
基础横中线
g
C’ C
h
D’ D
0.5～1m
桥位中线 其中：A、B、C、D为基坑顶部四角的边桩；
A’、B’、C’、D’为基坑底部四角的边桩； a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。
锚桩式 斜撑式 锚杆式
钢板桩 混凝土板桩 木板桩
喷射混凝土
锚杆网喷混 凝土
土钉支护
桩锚式
预应力锚索
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
1.挡板支护 挡板支撑适用于开挖面积不大，地下水位较低，挖 基深度较浅的基坑。
横挡板支撑
竖挡板支撑
四、基坑开挖、支护和排水
2.大面积基坑支护
四、基坑开挖、支护和排水
一、明挖基础的类型与适用条件
（二）柔性基础
柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有 柱下扩展基础、条形和十字形基础、筏板及箱形基础， 其整体性能较好，抗弯刚度较大。
一、明挖基础的类型与适用条件
横向条形基础
纵向条形基础
二、明挖扩大基础施工顺序
测量定位
挖基和排水
• 基坑开挖 • 基坑排水
地基处理
桩锚支护
四、基坑开挖、支护和排水
桩锚支护
Biblioteka Baidu
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
3.板桩支护 当基坑的平面尺寸较大基坑又较深，或因土质、水 文资料，场地的限制，开挖对邻近建筑物有影响时， 可采用板桩支撑。 板桩常用的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。
2.当基坑深度较小且坑壁土层稳定时，可直接放坡开挖。
3.坑壁土层不易稳定且有地下水影响，或放坡开挖场地 受到限制，或放坡开挖工程量大，应按设计要求对坑壁进行 支护，设计未要求时，根据实际情况采取适宜坑壁支护方案。
四、基坑开挖、支护和排水
（二）基坑顶面防护
1.基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的设施； 2.基坑顶有动荷载时，坑顶边与动荷载间应留有不 小于 1m 宽的护道，如动荷载过大宜适当增宽护道。 3.如工程地质和水文地质较差，应采取加固措施。
• 一般规定 • 各种处理方法
基坑回填
基础浇筑、养护
• 垫层 • 绑筋、支模板
浇筑混凝土 • 质量检查
地基检查
• 检查内容 • 检查方法 • 质量标准
二、明挖扩大基础施工顺序
施工准备
基础放样
基坑排水
基坑开挖 基坑检查
预埋墩身钢筋
立模
高性能混凝土拌制
混凝土浇筑
混凝土养护 检验
基坑回填
进入下一道工序
扩大基础施工工艺流程图
四、基坑开挖、支护和排水
无支护
垂直开挖 放坡开挖
陆地基坑开挖
有支护
挡板式 锚桩式 斜撑式 锚杆式 喷射混凝土护壁 板桩支护
水中基坑开挖
土围堰 土袋围堰 竹笼、木笼、铅丝笼、钢笼围堰 膜袋围堰
四、基坑开挖、支护和排水
基坑开挖方法：人工或机械施工
四、基坑开挖、支护和排水
（一）一般规定
1.基坑开挖前根据水文、地质、开挖方式及施工环境条 件等因素，确定是否对坑壁采取支护措施。
修筑材料：有水泥混凝土、料石、块石和片石等。
一、明挖基础的类型与适用条件
条形基础
一、明挖基础的类型与适用条件
（二）柔性基础
基础在基底反力作用下，在控制断面产生的弯曲拉 应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了 防止基础在控制断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺 寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种 基础称为柔性基础。
四、基坑开挖、支护和排水
（四）支护坑壁基坑开挖
1.支护形式选择 基坑较浅或渗水量不大时，可用竹排、模板、混凝 土板或钢板对坑壁进行支护； 基坑深度不超过4m且渗水量不大时，可用槽钢、H 型钢或工字钢支护； 地下水位较高，开挖深度大于4m时，用锁口钢板桩 或锁口钢管桩围堰支护； 条件许可时也可用水泥土墙、混凝土围圈或板桩墙。
四、基坑开挖、支护和排水
（四）支护坑壁基坑开挖
2.支护结构设计计算 支护结构应进行设计计算，当支护结构受力过大时 应加设临时支撑，支护结构和临时支撑强度、刚度及 稳定性应满足基坑开挖施工要求。
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
支护形式
挡板式
大面积基坑支护 板桩支护
喷射混凝土支护
横挡板 竖挡板
模块3 桥梁基础施工 教学单元1 明挖基础
课程引入
思考与问题： 什么是明挖扩大基础？ 明挖基础如何施工？
一、明挖基础的类型与适用条件
（一）刚性基础
当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于 由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，控制断面 不会出现裂缝，基础内不需配置受力钢筋，这种基础 称为刚性基础。
桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型，其形 式有：刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础等。
一、明挖基础的类型与适用条件
F
tg b1
h0
h0
b0
b1
1.墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角
αmax，称为刚性角。 2.采用砖、石、灰土、素混凝土材料等，其抗压性能好而
拉强度很低，有基础台阶宽高比(刚性角)的要求。
一、明挖基础的类型与适用条件
（一）刚性基础
优点：刚性基础具有稳定性好、施工简便、能承受 较大作用；
缺点：是自重大，当持力层为软弱土层时，由于扩 大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固 后才能使用；
适用条件：承载力高的地基。对于作用大或上部结 构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又 较厚时，不宜使用。
设护道
静载距坑边缘0.5m 动载距坑边缘1.0m
设截水沟
四、基坑开挖、支护和排水
（三）不支护坑壁基坑开挖
基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法 等情况确定。
1.无水基坑 当为无水基坑且土层构造均匀时，基坑坑壁的坡度 可按下表确定。 当土的湿度有可能使坑壁稳定而坍塌时，基坑坑壁 坡度应缓于该湿度下的天然坡度。
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
四、基坑开挖、支护和排水
（三）不支护坑壁基坑开挖
2.有水基坑 当基坑有地下水时，地下水位以上部分可以放坡开 挖；地下水位以下部分，若土质易坍塌或水位在基坑 底以上较高时，应采用加固或降地下水位等方法开挖。 3.渗水性基底 基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基 底，坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、 排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般 基底应比基础的平面尺寸增宽 0.5～1.0m。当不设模 板时，可按基础底的尺寸开挖基坑。
三、基础的定位放样
将设计图纸上的基础位置准确设置到桥址上。根据桥梁中 心线与墩台的横纵轴线，推算出基础边线定位点，再放线 画出基坑开挖轮廓线。
B B’
f
eb
A
A’
a
dc
基础横中线
g
C’ C
h
D’ D
0.5～1m
桥位中线 其中：A、B、C、D为基坑顶部四角的边桩；
A’、B’、C’、D’为基坑底部四角的边桩； a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。
锚桩式 斜撑式 锚杆式
钢板桩 混凝土板桩 木板桩
喷射混凝土
锚杆网喷混 凝土
土钉支护
桩锚式
预应力锚索
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
1.挡板支护 挡板支撑适用于开挖面积不大，地下水位较低，挖 基深度较浅的基坑。
横挡板支撑
竖挡板支撑
四、基坑开挖、支护和排水
2.大面积基坑支护
四、基坑开挖、支护和排水
一、明挖基础的类型与适用条件
（二）柔性基础
柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有 柱下扩展基础、条形和十字形基础、筏板及箱形基础， 其整体性能较好，抗弯刚度较大。
一、明挖基础的类型与适用条件
横向条形基础
纵向条形基础
二、明挖扩大基础施工顺序
测量定位
挖基和排水
• 基坑开挖 • 基坑排水
地基处理
桩锚支护
四、基坑开挖、支护和排水
桩锚支护
Biblioteka Baidu
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
3.板桩支护 当基坑的平面尺寸较大基坑又较深，或因土质、水 文资料，场地的限制，开挖对邻近建筑物有影响时， 可采用板桩支撑。 板桩常用的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。
2.当基坑深度较小且坑壁土层稳定时，可直接放坡开挖。
3.坑壁土层不易稳定且有地下水影响，或放坡开挖场地 受到限制，或放坡开挖工程量大，应按设计要求对坑壁进行 支护，设计未要求时，根据实际情况采取适宜坑壁支护方案。
四、基坑开挖、支护和排水
（二）基坑顶面防护
1.基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的设施； 2.基坑顶有动荷载时，坑顶边与动荷载间应留有不 小于 1m 宽的护道，如动荷载过大宜适当增宽护道。 3.如工程地质和水文地质较差，应采取加固措施。
• 一般规定 • 各种处理方法
基坑回填
基础浇筑、养护
• 垫层 • 绑筋、支模板
浇筑混凝土 • 质量检查
地基检查
• 检查内容 • 检查方法 • 质量标准
二、明挖扩大基础施工顺序
施工准备
基础放样
基坑排水
基坑开挖 基坑检查
预埋墩身钢筋
立模
高性能混凝土拌制
混凝土浇筑
混凝土养护 检验
基坑回填
进入下一道工序
扩大基础施工工艺流程图
四、基坑开挖、支护和排水
无支护
垂直开挖 放坡开挖
陆地基坑开挖
有支护
挡板式 锚桩式 斜撑式 锚杆式 喷射混凝土护壁 板桩支护
水中基坑开挖
土围堰 土袋围堰 竹笼、木笼、铅丝笼、钢笼围堰 膜袋围堰
四、基坑开挖、支护和排水
基坑开挖方法：人工或机械施工
四、基坑开挖、支护和排水
（一）一般规定
1.基坑开挖前根据水文、地质、开挖方式及施工环境条 件等因素，确定是否对坑壁采取支护措施。
修筑材料：有水泥混凝土、料石、块石和片石等。
一、明挖基础的类型与适用条件
条形基础
一、明挖基础的类型与适用条件
（二）柔性基础
基础在基底反力作用下，在控制断面产生的弯曲拉 应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了 防止基础在控制断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺 寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种 基础称为柔性基础。
四、基坑开挖、支护和排水
（四）支护坑壁基坑开挖
1.支护形式选择 基坑较浅或渗水量不大时，可用竹排、模板、混凝 土板或钢板对坑壁进行支护； 基坑深度不超过4m且渗水量不大时，可用槽钢、H 型钢或工字钢支护； 地下水位较高，开挖深度大于4m时，用锁口钢板桩 或锁口钢管桩围堰支护； 条件许可时也可用水泥土墙、混凝土围圈或板桩墙。
四、基坑开挖、支护和排水
（四）支护坑壁基坑开挖
2.支护结构设计计算 支护结构应进行设计计算，当支护结构受力过大时 应加设临时支撑，支护结构和临时支撑强度、刚度及 稳定性应满足基坑开挖施工要求。
四、基坑开挖、支护和排水
（五）支护形式
支护形式
挡板式
大面积基坑支护 板桩支护
喷射混凝土支护
横挡板 竖挡板