明挖扩大基础施工工艺

　　施工方法

　　对刚性扩大基础的施工，一般均采用明挖，根据开挖深度、边坡土质、渗水情况及施工场地、开挖方式、施工方法可以有多种选择。

　　A.放坡开挖

　　1.测量放线：用经纬仪测出墩、台基础纵、横中心线，放出上口开挖边线桩，边坡的放坡率可参照下表：

　　为避免雨水冲坏坑壁，基坑顶四周应做好排水，截住地表水，基坑下口开挖的大小应满足基础施工的要求，渗水的土质，基底平面尺寸可适当加宽50cm-100cm，便于设置排水沟和安装模扳，其它情况可放小加宽尺寸，不设基础模板时，按设计平面尺寸开挖。

　　2.开挖作业方式以机械作业为主，采用反铲挖掘机配自卸汽车运输作业辅以人工清槽。单斗挖掘机（反铲）斗容量根据上方量和运输车辆的配置可选择0.4～0.1立方米，控制深度4-6m。挖基土应外运或远离基坑边缘卸土，以免塌方和影响施工。

　　3.基坑开挖前，依据设计图提供的勘探资料，先估算渗水量，选择施工方法和排水设备，采用集水坑排水方法施工时按集水坑底应比基坑底面标高低50-100cm，以降低地下水位保持基底无水，抽水设备可采用电动或内燃的离心式水泵或潜水泵，采用人工降低地下水位。

　　井点法适用于基坑土质容易流砂的砂土层，不能用直接排水法的情况下。降低地下水位效果较好。

　　在距基坑壁1.0m的土层内通过计算设置若干针形管，通过水泵从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围地下水位下降，在施工过程中不断抽水，使基坑保持干燥无水。

　　4.基坑开挖应连续施工，避免晾糟，一次开挖距基坑底面以上要预留20-30cm，待验槽前人工一次清除至标高，以保证基坑顶面坚实。

　　5.坑壁的支撑

　　坑壁的支撑方式可选以下几种：

　　（1）档扳支撑：适用于基坑断面尺寸较小，可以边挖边支撑的情况，档板可竖或横立，板厚5-6cm，加方木带，板的支撑用钢、木均可。

　　（2）喷射砼护壁是一种常用的边坡支护方法，在人工修整过的边坡上采用砼喷射机喷射砼，厚度一般为5-10cm（或特殊设计），砼标号C20，石子粒径0.5-1.5cm，喷射法随着基坑向下开挖1.0-2.0m，即开始喷射砼护壁，以后挖一节喷一节直到基底。

　　（3）围堰：在有地表水的地段，开挖基坑应设置围堰，根据施工的不同环境，水文情况，围堰可以采用上围堰、草（麻）袋围堰、木板或钢板桩围堰等多种型式，施工时应注重充分利用当地材料和现有设备，尽可能缩短工期，提高工效，保证安全。要求堰顶面至少高出施工期最高水位0.5-1.0m，围堰应尽量减少压缩河床断面，要满足强度和稳定的要求。各类围堰简述如下：

　　a.土围堰适用于水深在2.0m以内，流速小于0.5m／S的情况下，围堰易采用松散的粘性土填筑，堰顶宽一般为1-2m，临水面边坡1：2-1：3，堰内最小边坡l：1，坡角距基坑边不小于1.0m，筑堰前应先清理堰底树根、草皮、石块等杂物，填土出水面应分层夯实。

　　b.草（麻）袋围堰：当水深在2-4m，流速为1-2m/s的情况下，可采用草（麻）袋围堰，袋内装松散的粘性土，装土量为袋容量的1/2-2/3，袋口缝合，土袋上、下层和内、外层应相互错缝，堰顶宽1-2m，外侧边坡l：05-1：1，内侧边坡1：0.5-1：0.2，为减少渗水，增大围堰断面，袋间可填粘土心墙。

　　c.木扳桩围堰：适用于水深在4m以内，河床为砂性土，粘性土，可以打进木扳桩的土层，一般可采用单层木板桩，也可以采用中间夹土的双层木板桩，木板桩承受水压力应通过计算来决定，木板桩的榫口要求接缝密合，减少漏水，扳厚5-25cm不等，木板桩可用锤击法打入，也可采用机械压入，木板桩所承受的水和土力可利用木扳桩的导桩和内层的围囹支撑，打入土层深度根据土质情况而定。

　　d.钢板桩围堰：对于水深在5-6m以上，砂类土、半干硬粘性土、碎石、卵石类土、风化岩等地层深水基础都可以选用，钢板桩围堰强度高，能承受较大的侧压力，插打钢扳桩的顺序一般自上游分头插向下游，依靠导向设备先将全部钢扳桩逐根插打到稳定深度，然后依次插打到设计深度，采用振动桩锤打桩时，要使用桩帽，保护桩头，为避免漏水，钢扳桩的锁日部分应涂以锯沫、黄油混合物，进行密封。

　　常用围堰适用范围及范围如下：

　　垂直开挖：许多城市立交桥因受场地和行车条件所限，基坑要进行垂直开挖，上口开挖面尺寸基本与基坑下口尺寸相同，为有效的保证基坑侧壁施工中的安全，并承受周边建筑和土产生的侧压力，桥梁基础开挖可选用长螺旋钻孔灌注桩护壁（起挡土墙作用），主要施工方法是：

　　a.施工准备：平整场地，填平夯实，测量放出基础开挖边线及钻孔桩桩位，并打上木桩标志。

　　b.施工工艺流程为：钻孔桩就位——调直钻架杆——对桩位——钻进、出土——停钻（读钻孔度）——提钻——测孔深、检查孔质量——放钢筋笼——浇灌砼。

　　长螺旋钻孔桩一般桩径为30-80cm，桩长6-15m，其特点是速度快，设备少，除一台钻机外，其余机具工地都可以现场解决，适用于地下水位以上的一般粘性土，砂土、杂填土地段（地下水位以下容易塌孔不宜采用）。

　　长螺旋钻孔桩主要工作参考如下表

　　机械名称电动功率钻进速度外型尺寸（m）

　　履带式LZ型302m/分8.0×3.2×21.8

　　汽车式QZ-4型171m/分7.3×2.65

　　c.基础砼浇注

　　1）重要的基础构造物施工应先浇注大于10cm的砼垫层以便在其上支立模扳、绑扎钢筋，砼垫层也有利于施工排水。

　　2）基础施工时，应加强排水，保持在无水的条件下进行基础钢筋绑扎、模板安装。

　　3）基础砼浇注前，干土基要洒水湿润，湿土基要铺以碎石垫层或水泥砂浆层，石质地基要清除松散粒料，才可浇注基础砼。

　　4）砼浇注应连续进行，当必须间歇时，应在前层砼初凝之前将下层砼浇注完毕。

　　5）在基底渗水严重的基坑中修筑基础，可先浇水下砼封底，待其达到要求强度时，排水清淤凿出新的砼顶面，再进行浇注。

　　d.大体积砼的施工

　　1.大体积砼具有以下特点：

　　（1）砼结构物体积大，需要浇注大量的砼。

　　（2）大体积砼常处于潮湿或与水接触的环境条件下，因此除满足强度外，还必须具有良好的。耐久性和抗渗性，甚至耐侵蚀性和抗冲击能力。

　　（3）大体积砼强度等级高，水泥用量大，水化热和收缩容易造成结构的开裂。

　　（4）大体积砼由于其水泥水化热不容易很快消夫，蓄热于内部，使温度升高较大，因此对温度进行控制，是大体积砼施工最突出的问题。一般当结构物最小尺寸在3m以上，单面散热面积最小尺寸在75cm以上，双面散热在100cm以上，水化热引起的最高温度与外界气温之差大于25℃时，即可视为大体积砼施工。

　　2.施工准备：

　　（1）水泥：选用水化热低、初凝时间长的矿渣水泥325#、425#。

　　（2）砂：选用粗砂或中砂，含泥量＜3％。

　　（3）石子：0.5-3.2cm粒径的碎石或卵石。

　　（4）外加剂：可选用复合型外加剂和粉煤灰以减少绝对用水量和水泥用量，延缓凝结时间。

　　（5）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间，塌落度10-14cm为宜。

　　（6）夏季施工采用冷却拌和水或掺冰屑的方法，达到降低拌和温度的目的。夏季砂石料堆可设简易遮阳棚，必要时可向骨料喷水。

　　（7）砼搅拌：加料顺序如下：石子——水泥——砂子——（水+外加剂），为使砼拌合均匀，自全部拌合料倒入搅拌筒中算起，搅拌时间应不少于1.5分钟。

　　3.砼的浇注

　　（1）砼必须分层浇注，分层捣实。根据基础不同情况、浇注方案可分为：

　　a.一次整体浇注：采用全面分层法，即第一层全面浇注完毕后再浇注第二层，每层的间隔时间以砼未初凝为准，如此逐层进行。施工时从短边开始，沿长边进行，必要时也可以从中间或二边向中央进行。除此之外还可以选用分段分层和斜面分导的砼浇注方法。施工前，根据基础尺寸、砼数量、初凝时间，分层厚度，选择浇注方法和硅泵、罐车数量及相应的搅拌砼设备能力。如设计要求要敷设冷却水管，应适当增加一些构造钢筋，保证冷却水管有一定的稳定性。

　　b.分层浇筑：当基础厚度较厚，一次浇筑砼方量过大时，可建议设计单位分层浇筑，分层的厚度0.6-1.5m为宜。分层的目的是通过增加表面系数，以利于砼的内部散热，层间的间隔时间从理论上讲应以砼表面温度降至大气平均温度为好，最小间隔时间应不小于砼内部最高温度出现以后，一般5-14天之间。上层浇筑前，应清除下层砼水泥薄膜和松动石子以及软弱砼面层，并进行湿润、清洗。

　　4.大体积砼的水化热温度控制

　　a.选用低水化热的矿渣水泥或大坝水泥。

　　b.采用双掺技术，即在硅中掺加高效外加剂和粉煤灰。

　　c.掺加适量缓凝剂，退后凝固时间。

　　d.在高温季节对砼用水、砂、石采取降温措施尽量降低砼入模温度。

　　e.严格控制砼的塌落度，在保证强度的前提下尽量减少水泥用量。

　　f.如设计要求在砼中埋设冷却水管，通过冷却降温进出水温差不宜大于10℃，以防止水管周围产生温度裂缝。

　　g.保持砼内部温度与外界温差＜25℃。

　　5.砼的振捣

　　使用插入式振捣器，振捣方式可以垂直于砼面插入振捣棒，或与砼面成40-50倾角斜向插入振捣棒，振捣棒的使用要“快插慢拔”，每一个插点振捣时间以20-30s为宜，为保证砼质量最好采用复振措施。

　　6.砼的养护

　　砼达到初凝后即开始进行塑料布覆盖，为防止砼脱水开裂，在塑料布上应再双层覆盖草袋，二层草袋迭缝，因一般砼浇筑后第3.4天内部温度最高，以后逐渐降低，所以覆盖的拆除不能过早、过快，一般以10天左右为宜。

　　7.测温工作

　　（1）根据基础平面尺寸、厚度的不同情况，合理、经济地布设测温点，并绘制测温布置图。

　　（2）采用热电隅温度计和玻璃温度计共同测温方式，其敷设间距高度方向50-80cm，平面方向250-500cm。距边角和表面应大于5cm.测温应有专人负责，每4小时一次。注：上海在杨浦、徐浦大桥基础施工中，采用测温仪有XQC-300大型长图自动平衡记录仪和WZG-010铜热电阻温度传感器改装的定时全自动扩展装置进行微机监控。

　　8.施工准备一一清理和湿润模板一埋设测温装置一确定砼配合比一砼搅拌一砼运输一砼浇筑（分层）一振捣一硅养护一测温。