橋梁的基礎(chǔ)是橋梁埋置在地基中的“根”,它承受著橋梁成百上千噸的自重和車輛通過時的強大壓應(yīng)力和沖擊力,并將這些力傳遞、擴散到地基中去。因此,橋梁基礎(chǔ)的建設(shè),對于保持橋梁的穩(wěn)定、堅固、安全,至關(guān)重要。但是,由于橋梁基礎(chǔ)大都建在河中,施工受地理、氣候等條件的限制大,影響安全的因素多。所以,在橋梁基礎(chǔ)施工中要特別注意安全。常用的幾種不同類型的橋梁基礎(chǔ)施工的安全技術(shù)要求如下:
一、明挖基礎(chǔ)施工安全措施
明挖基礎(chǔ),也叫直接基礎(chǔ)或擴大基礎(chǔ),是橋梁墩臺基礎(chǔ)埋深較淺時通常采用的一種施工方法。在明挖基礎(chǔ)施工的安全技術(shù)方面,應(yīng)注意做到以下幾點:
(一)選擇合適的基坑坑壁的坡度
基坑坑壁的坡度是施工安全的決定性因素?;涌颖诘钠露葢?yīng)根據(jù)坡壁的土質(zhì)結(jié)構(gòu)、坡頂緣有無載荷等情況確定,須兼顧安全和經(jīng)濟兩個方面的需要,但應(yīng)把安全的需要放在首位。一般采用的坑壁坡度如表9-1-1。
表9-1-1 坑壁坡度
?
坑壁土 | 坑壁坡度 |
基坑頂緣無載荷 | 基坑頂緣有載荷 | 基坑頂緣有動載 |
砂類土 碎石類土 粘砂土 砂粘土 粘土帶有石塊 未風(fēng)化頁巖 巖石 | 1:1 1:0.75 1:0.67 1:0.33 1:0.25 1:0 1:0 | 1:1.25 1:1 1:0.75 1:0.5 1:0.33 1:0.1 1:0 | 1:1.5 1:1.25 1:1 1:0.75 1:0.67 1:0.25 1:0 |
表中所列數(shù)據(jù),適用于基坑深度在5M以內(nèi),施工期較短,無地下水,且土質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻,溫度正常的情況。如果土的溫度過高,能引起坑壁坍塌時,坑壁坡度應(yīng)該采用該溫度下的天然坡度。
明挖基坑必須從速施工,使基坑暴露的時間不超過邊坡的自然穩(wěn)定時間。如果基坑暴露時間過長,就應(yīng)該把坑壁坡度放緩,以保持坑壁的穩(wěn)定和施工的安全。在基坑施工中,如果發(fā)現(xiàn)坑壁坡頂開裂,應(yīng)立即采取措施,撤出坑內(nèi)的施工人員,并采用減載的方法,挖除裂縫至坑壁頂緣的部分土方,以確保其較長時間的穩(wěn)定,保證施工安全。
(二)選擇合適的基坑形狀
選擇基坑的形狀,一般應(yīng)考慮施工安全、坑壁自然穩(wěn)定時間、涌水量、節(jié)約挖方和回填工程數(shù)量等因素?;有螤钔ǔS幸韵氯N:
(1)矩形基坑或明挖基坑。即把基坑的平面形狀設(shè)置成矩形。在地下水位高、涌水量大時,基坑一般選用矩形形狀。這時可把坑壁坡度放緩,防止坑壁坍塌。
(2)圓角基坑。即在地下水位較低,涌水量小的情況下,將矩形基坑的相臨邊坡相交處挖成圓角,使其在平面上起到土拱的作用,縮短邊坡臨空面的長度,這樣既延長了坑壁自然穩(wěn)定的時間,增加了安全因素,又減少了挖基和回填數(shù)量。
(3)圓形或橢圓形基坑。即在干燥無水或涌水量很小的情況下,將基坑的平面形狀設(shè)置成圓形或橢圓形。以發(fā)揮平面土拱的自然穩(wěn)定作用,從而增加了安全因素。選用圓形或橢圓形基坑時,平面尺寸雖然有所增加,但坡度可以陡一些,這就節(jié)約了挖方和回填工程數(shù)量。這時,為了維護坑壁的穩(wěn)定,應(yīng)對坑壁噴護混凝土。
(三)基坑開挖的安全要求
(1)基坑開挖之前,要在基坑頂面邊坡以外的四周開挖排水溝,并保持暢通,防止積水灌入基坑,引起坍塌。
(2)處在土石松動坡腳下的基坑,開挖前應(yīng)做好防護措施,如排除危石,設(shè)置擋護墻等,防止土石落入坑內(nèi)。
(3)基坑頂面安設(shè)機械、堆放料具和棄土,均應(yīng)在安全距離(1-1.5M)之外;引起地面振動的機械安全距離更要嚴(yán)格控制,一般在1.5-2M之外。
(4)開挖基坑時,要按照規(guī)定的坡度,分層下挖到符合基坑承載力要求的設(shè)計標(biāo)高為止,嚴(yán)禁采用局部開挖深坑,再由底層向四周掏土的方法施工。
(5)人力出土?xí)r,要按照有關(guān)腳手架的規(guī)定,搭好出土走道?;虞^深時,還應(yīng)搭好上下跳板或梯子,其寬度、坡度及強度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
(6)使用機械開挖基坑,要按照有關(guān)機械操作規(guī)程和規(guī)定的信號,專人指揮操作。吊機扒桿和土斗下面嚴(yán)禁站人。
(7)遇到涌水、涌沙、邊緣坍塌等異常情況時,必須在采取相應(yīng)的防護措施之后,方可繼續(xù)施工。
(8)在高寒地區(qū)采用凍結(jié)法開挖基坑時,必須根據(jù)地質(zhì)、水文、氣象等實際情況,制訂施工安全技術(shù)措施,并嚴(yán)格執(zhí)行。在施工過程中,要注意保護表面冷凍層,使之不被破壞。
(9)基坑底部用匯水井或井點法排水時,應(yīng)保持基坑不被浸泡。
(10)采用鋼筋混凝土圍圈護壁時,除頂層可以一次整體灌筑外,往下應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況,控制開挖高度和長度,并隨開挖隨灌筑。鋼筋混凝土圍圈頂面應(yīng)高出地面0.5M。
(11)基坑開挖需要爆破時,要按照國家現(xiàn)行的爆破安全規(guī)程辦理。
(12)當(dāng)基坑開挖接近設(shè)計標(biāo)高時,應(yīng)注意預(yù)留10-20cm,待下一道工序準(zhǔn)備就緒,在灌注混凝土之前挖除,挖除后立即灌注混凝土。
(
13)在開挖階段,如果出現(xiàn)地基面疏松時,應(yīng)視情況夯實。對于粘性土地基,要在基坑底面夯填一層厚10-15cm的碎石,以提高地基承載力,抵御地下水的浸泡。