天然地基浅基础的施工采用明挖法进行，其施工工序和主要内容包括：基础定位放样、基坑开挖、基坑排水、基坑围护、基坑检验和基底土处理、基础砌筑及基坑的回填等。

基坑的开挖工作应尽量选择在枯水或少雨季节进行，且不宜间断。基坑开挖时应根据土质及开挖深度等对坑壁设置围护或不设围护。在开挖过程中有渗水时，则需进行基坑排水。在水中开挖基坑时，通常需预先修筑临时性的挡水结构物（称为围堰）。基坑尺寸要比基底尺寸每边扩大0.5～1.0m，以便设置排水沟及支立模板和砌筑等工作。

下面分别按旱地上和水中浅基础施工进行叙述。

一、基础定位放样

基础定位放样就是将设计图纸上的结构物位置、形状和尺寸在实地上标定出来，它贯穿于整个施工过程。

在桥梁施工过程中，首先建立施工控制网；其次进行桥梁轴线标定和墩台中心定位；最后进行墩台施工放样，定出基础和基坑的各部分尺寸（图5-4）。

桥梁的施工控制网除了用来测定桥梁长度外，还要用于各个位置控制，保证上部结构的正确连接。施工控制网常用三角控制网，其布设应根据总平面图设计和施工地区的地形条件来确定，并作为整个工程施工设计的一部分。布网时要考虑施工程序、方法以及施工场地的布置情况，可以用桥址地形图拟定布网方案。

桥梁轴线的位置是在桥梁勘测设计中根据路线的总走向、地形、地质、河床情况等选定的，在施工时必须现场恢复桥梁轴线位置，并进行墩台中心定位。中小桥梁一般采用直接丈量法标定桥轴线长度，并定出墩台的中心位置，有条件的可以用测距仪或全站仪直接确定。

图5-4 基础定位放样

图5-5 基础放样

基础放样是根据实地标定的墩台中心位置为依据来进行的，在无水地点可直接将经纬仪安置在中心位置，用木桩准确固定基础纵横轴线和基础边缘。由于定位桩随着基坑开挖必将被挖去，所以必须在基坑开挖范围以外设置定位桩的保护桩，以备施工中随时检查基坑位置或基础位置是否正确。基坑外围通常用龙门板固定或在地上用石灰线标出，如图5-5所示。

对于建筑物标高的控制，常将拟建建筑物区域附近设置的水准点，引测到施工现场附近不受施工影响的地方，设置临时水准点。

二、基坑的开挖

基坑的开挖主要以施工机械为主，局部采用人工相配合。它不需要复杂的机具，常用的机械为挖掘机和抓土斗等，技术条件和施工方法较简单且易操作。当采用机械挖土挖至距设计标高约0.3m时，应采用人工修整，以保证地基土结构不被扰动破坏。

在基坑开挖过程中，应根据坑壁稳定与否，对坑壁不设围护或设置围护。

1.不设围护的基坑

当基坑较浅、地下水位较低或渗水量较少，不影响坑壁稳定时，坑壁可不设置围护，此时可将坑壁挖成竖直或斜坡形。竖直坑壁只适宜在岩石地基或基坑较浅又无地下水的硬黏土中采用。在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡开挖的方法。基坑的形式如图5-6所示。

当基坑深度在5m以内、施工期较短、地下水在基底以下，且土的湿度接近最佳含水量、土质构造又较均匀时，基坑坡度可参考表5-2选用。

如地基土的湿度较大可能引起坑壁坍塌时，坑壁坡度应适当放缓。当基坑顶缘有动荷载时，基坑顶缘与动荷载之间至少应留1m宽的护道。如地质水文条件较差，应增宽护道或采取加固等措施，以增加边坡的稳定性。基坑深度大于5m时，可将坑壁坡度适当放缓或加设平台，如图5-7所示。

图5-6 不设围护坑壁形式

a）垂直坑壁 b）斜坡坑壁 c）阶梯坑壁 d）上层斜坡下层垂直坑壁

表5-2 无围护基坑坑壁坡度

必要时应在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。还应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生，以确保安全施工。

2.设置围护的基坑

当基坑较深，坑壁土质松软，地下水影响较大，边坡不易稳定；或放坡开挖受到现场的限制；或放坡开挖造成土方量过大时，宜采用加设围护结构的竖直坑壁基坑，这样既保证了施工的安全，同时又可大量减少土方量。

基坑围护的方法很多，常用的基坑围护结构有挡板、板桩墙、混凝土、临时挡土墙及桩体围护等。

图5-7 基坑放坡开挖

（1）挡板围护

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。挡板的施工特点是先开挖基坑后设置挡板围护。挡板形式有木挡板、钢木结合挡板和钢结构挡板等。

①木挡板

根据具体情况，挡板可垂直设置（图5-8a）或水平横放（图5-8b）。挡板支撑由立木、横枋、顶撑及衬板组成。衬板厚度为4～6cm，为便于挖基运土，顶撑应设置在同一竖直面内。

图5-8 挡板围护

a）竖直挡板 b）水平挡板

基坑开挖时，若坑壁土质密实，不会随挖随坍，可将基坑一次挖到设计标高，然后沿着坑壁竖向撑以衬板（密排或间隔排），再在衬板上压以横木，中间用顶撑撑住，如图5-8a所示。若坑壁土质较差，或所挖基坑较深，坑壁土有随挖随坍可能时，则可用水平衬板支撑，分层开挖，随挖随撑，如图5-8b所示。

在路桥基础开挖施工中，除在特定条件下，木挡板现已较少采用。

②钢木结合挡板

当基坑深度在3m以上，或基坑过宽导致支撑过多而影响基坑出土时，可沿基坑周围每隔1.5m左右打入一根型钢，至坑底面以下1m左右，并以钢拉杆把型钢上端锚固于锚桩上，随着基坑下挖设置水平衬板，并在型钢与衬板之间用木楔塞紧，如图5-9所示。

③钢结构挡板

对于大型基坑，可采用定型钢模板作为挡板，用型钢作立木和纵横支撑。钢结构围护的优点是强度高，便于安装、拆卸，材料消耗少，有利于标准化、工业化生产，并可重复周转使用。

（2）板桩墙围护

当基坑面积较大又较深，尤其是基坑底面在地下水位以下超过1m，涌水量较大，不宜采用挡板围护时，可采用板桩墙围护。板桩的施工方法与挡板不同，其施工特点是：在基坑开挖前先将板桩垂直打入土中至坑底以下一定深度，然后边挖边设支撑，开挖基坑过程中始终是在板桩支护下进行。

图5-9 钢木结合围护

1—锚栓 2—拉杆 3—型钢 4—衬板 5—木楔 6—基坑底

板桩材料有木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种。

①木板桩易于加工，但强度较低，长度受限制，现已很少采用。

②钢筋混凝土板桩耐久性好，但制作复杂，重量大，运输和施工不便，防渗性能差，所以桥梁基础施工中也很少采用。

③钢板桩的厚度较薄，重量轻，强度又大，能穿过较坚硬土层，施工方便。并且锁口紧密，不易漏水，还可以焊接接长，能重复使用。另外其断面形式较多（图5-10），可适应不同形状基坑。上述这些特点使钢板桩应用较广泛，但价格较贵。

图5-10 钢板桩断面形式

a）一字型 b）槽形 c）Z字形

板桩墙分无支撑式（图5-11a）、支撑式（图5-11b、c）和锚撑式（图5-11d）。支撑式板桩墙按设置支撑的层数可分为单支撑板桩墙（图5-11b）和多支撑板桩墙（图5-11c）。由于板桩墙多应用于较深基坑的开挖，故多支撑板桩墙应用较多。

图5-11 板桩墙支撑形式

a）无支撑式 b）单支撑式 c）多支撑式 d）锚撑式

（3）混凝土围护

混凝土围护适用于除流砂和流塑状态黏性土外的各类土的基坑开挖，对直径较大、较深的圆形或椭圆形土质基坑更宜采用。混凝土围护的施工可采用喷射或现浇混凝土的方法，一般是随挖随喷（浇），直至坑底。

①喷射混凝土围护。喷射混凝土围护，宜用于土质较稳定、渗水量不大、深度小于10m、直径为6～12m的圆形基坑。对于有流砂或淤泥夹层的土质，也有使用成功的实例。

喷射混凝土护壁的基本原理是以高压空气为动力，将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料，由喷射机经输料管吹送到喷枪，在通过喷枪的瞬间，加入高压水进行混合，自喷嘴射出，喷射在坑壁，形成环形混凝土护壁结构，以承受土压力。

采用喷射混凝土护壁时，坑壁可根据土质和渗水等情况接近陡立或稍有坡度。每开挖一层喷护一层，每层高度为1m左右。土层不稳定时应酌减，渗水较大时不宜超过0.5m。

混凝土的喷射顺序为：对无水、少量渗水坑壁可由下向上一环一环进行；对渗水较大坑壁，喷护应由上向下进行，以防新喷的混凝土被水冲流；对有集中渗出的股水的基坑，可从无水或水小处开始，逐步向水大处喷护，最后用竹管将集中的股水引出。喷射作业应沿坑周分若干区段进行，区段长度一般不超过6m。(www.daowen.com)

对极易坍塌的流砂、淤泥层，可先在坑壁上打入小木桩或在小木桩上缠绕竹篱等，在有大量流砂之处可塞入草袋，然后再喷射混凝土。

喷射混凝土厚度主要取决于地质条件，渗水量大小，基坑直径和基坑深度等因素。根据实践经验，对于不同土层，可取下列数值：一般黏性土、砂土和碎卵石类土层，如无渗水，厚度为3～8cm；如有少量渗水，厚度为5～10cm。对稳定性较差的土，如淤泥、粉砂等，如无渗水，厚度为10～15cm；如有少量渗水，厚度为15cm；当有大量渗水时，厚度为15～20cm。

一次喷射是否能达到规定的厚度，主要取决于混凝土与土之间的粘结力和渗水量大小。如一次喷射达不到规定的厚度，则应在混凝土终凝后再补喷，直至达到规定厚度为止。

喷射混凝土应当早强、速凝、有较高的不透水性，且其干料应能顺利通过喷射机。

经过对喷射混凝土试件进行抗压试验，7d后其抗压强度一般达13700kPa，最高达26300kPa。

②现浇混凝土围护。喷射混凝土围护要求有熟练的技术工人和专门设备，对混凝土用料的要求也较严。现浇混凝土护壁则适应性较强，可以按一般混凝土施工，基坑深度可达15～20m，除流砂及呈流塑状态黏土外，可适用于其他各种土类。

现浇混凝土护壁也是用混凝土环形结构承受土压力，但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土，壁厚较喷射混凝土大，一般为15～30cm。也可按土压力作用下环形结构计算。

采用现浇混凝土护壁时，基坑自上而下分层垂直开挖，开挖一层后随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑的围圈混凝土施工时因失去支承而下坠，顶层混凝土应一次整体浇筑，以下各层均间隔开挖和浇筑，并将上下层混凝土纵向接缝错开。开挖面应均匀分布对称施工，及时浇筑混凝土壁支护，每层坑壁无混凝土壁支护总长度应不大于周长的一半。分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则，一般顶层高2m左右，以下每层高1～1.5m。

现浇混凝土应紧贴坑壁灌注，不用外模，内模可做成圆形或多边形。施工中注意使层、段间各接缝密贴，防止其间夹泥土和有浮浆等而影响围圈的整体性。现浇混凝土一般采用C15早强混凝土。为使基坑开挖和支护工作连续不间断地进行，一般在围圈混凝土抗压强度到达2500kPa强度时，即可拆除模板，让它承受土压力。和喷射混凝土护壁一样，要防止地面水流入基坑，要避免在坑顶周围土的破坏棱体范围有不均匀附加荷载。

目前也有采用混凝土预制块分层砌筑来代替就地灌注的混凝土，它的好处是省去现场混凝土灌注和养护时间，使开挖与支护砌筑连续不间断进行，且混凝土质量容易得到保证。

图5-12 挖孔桩支护

（4）桩体围护

在软弱土层中的较深基坑，也可以采用钻挖孔灌注桩或深层搅拌桩等，按密排或格框形布置成连续墙以形成支挡结构，如图5-12所示。这种围护形式较常用于市政工程、工业与民用建筑工程，桥梁工程也有使用。

在一些基础工程施工中，对局部坑壁的围护也常因地制宜、就地取材采用灵活多样的围护方法。

三、基坑排水

基坑如在地下水位以下，随着基坑的下挖，渗水将不断涌集基坑。因此施工过程中必须不断地排水，以保持基坑的干燥，便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。目前常用的基坑排水方法有集水坑排水法和井点降低地下水位法两种。

1.集水坑排水法

集水坑排水法也称表面排水法或明式排水法，是在基坑整个开挖过程及基础砌筑和养护期间，在基坑四周开挖集水沟，汇集坑壁及基底的渗水，并引向一个或数个比集水沟挖得更深一些的集水坑。集水沟和集水坑应设在基础范围以外，在基坑每次下挖以前，必须先挖集水沟和坑，集水坑的深度应大于抽水机吸水龙头的高度，在吸水龙头上套竹筐或木笼围护，以防泥沙堵塞吸水龙头。

这种排水方法设备简单、费用低，一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉细砂土等粘聚力较小的细粒土层时，由于抽水会引起流砂现象，造成基坑的破坏和坍塌。因此当基坑为这类土时，应避免采用表面排水法。

2.井点降低地下水位法

对粉质土、粉砂类土等如采用表面排水，极易引起流砂现象，影响基坑稳定，此时可采用井点法降低地下水位排水。根据使用设备的不同，主要有轻型井点、喷射井点、电渗井点和深井泵井点等多种类型。可根据土的渗透系数，要求降低水位的深度及工程特点选用。

轻型井点降水（图5-13），是在基坑开挖前预先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端1.5m左右为滤管，上面钻有若干直径约2mm的滤孔，外面用过滤层包扎起来。各个井管用集水管（横管）连接并抽水。由于使井管两侧一定范围内的水位逐渐下降，各井管相互影响形成了一个连续的疏干区。在整个施工过程中保持不断抽水，以保证在基坑开挖和基础砌筑的整个过程中，基坑始终保持着无水状态。

该法可以避免发生流砂和边坡坍塌现象，且由于流水压力对土层还有一定的压密作用。在滤管部分包有铜丝过滤网，以免带走过多的土粒而引起土层的潜蚀现象。

井点降低地下水位法适用于渗透系数为0.1m/d～80m/d的砂土。对于渗透系数小于0.1m/d的淤泥、软黏土等则效果较差，需要采用电渗井点排水或其他方法。在采用井点法降低地下水位时，应将滤管尽可能设置在透水性较好的土层中。同时还应注意到四周水位下降对临近建筑物的影响。因为由于水位的下降，土的自重应力的增加，可能引起邻近结构物的附加沉降。

四、基底检验与处理

1.基底检验

挖好基坑后，在基础浇筑前应按规定对其进行检验，看其是否符合设计要求。

图5-13 井点降低地下水位

基底检验的主要内容包括：

1）基底平面位置、尺寸大小和基底标高是否与原设计相符。按《公路桥涵施工技术规范》的要求，基底平面位置允许偏差不得大于20cm，基底标高不得超过±5cm（土质）、+5～-20cm（石质）。

2）基底土质是否与原设计相符，如有出入，应取样进行土质分析试验。

3）基底地基承载力是否满足设计要求，如低于设计要求，可进行加固处理。

基底检验应根据桥涵大小、地基土质复杂情况（如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩）、地基有无特殊要求等，按以下方法进行：

1）小桥涵的地基，一般采用直观或触探方法，必要时进行土质试验。特殊设计的小桥涵对地基沉降有严格要求，当土质不良时，当进行荷载试验。对经加固处理后的特殊地基，一般采用触探或做密实度检验等。

2）大、中桥和填土12m以上涵洞的地基，一般由检验人员用直观、触探、挖试坑或钻探（钻深至少4m）试验等方法，确定土质允许承载力是否符合设计要求。对地质特别复杂，或在设计文件中有特殊要求，或虽经加固处理又经触探、密实度检验后尚有疑问时，需进行荷载试验，确认符合设计要求后，方可进行基础结构物施工。

2.基底处理

天然地基上的基础是直接靠基底土来承担荷载的，故基底土质状态的好坏，对基础及墩台结构的影响极大。所以，基底检验合格后，还应对基底进行处理。基底处理方法视基底土质而异，表5-3中汇总了一般的处理方法，可供参考。

表5-3 基底处理方法

（续）

软土及软弱地基为沉积的软弱饱和黏土层，承压力小、沉降量大。进行处理时，可根据软土的厚度及其物理力学性质、承载力大小、施工期限、施工机具和材料供应等因素，因地制宜、就地取材，采取换填土、砂砾垫层、砂桩、砂井、生石灰桩、真空预压或搅拌法等处理方法。

五、基础的砌筑与基坑的回填

基础施工可分为无水砌筑、排水砌筑及水下灌注三种情况。为了方便施工和保证施工质量，基础的砌筑应尽可能在干燥无水的状况下进行。当基坑渗漏很小时，可采用排水砌筑。只有当渗水量很大，排水很困难时，才采用水下灌注混凝土的方法。基础结构物的用料应在挖基完成前准备好，以保证及时浇砌基础，避免基底土质变差。

排水砌筑施工时，应确保在无水状态下砌筑圬工；禁止带水作业及用混凝土将水赶出模板外的灌注方法；基础边缘部分应严密隔水；水下部分圬工必须待水泥砂浆或混凝土终凝后才允许浸水。

基础圬工的水下灌注分为水下封底和水下直接灌注基础两种方法。前者封底后仍要排水再砌筑基础，封底只是起封闭渗水的作用。混凝土只作为地基而不作为基础本身，适用于板桩围堰开挖的基坑。

图5-14 垂直导管法灌注水下混凝土

a）灌注混凝土前 b）开始灌注混凝土

水下灌注混凝土广泛采用的是垂直移动导管法，如图5-14所示。混凝土经导管输送至坑底，并迅速将导管下端埋没，随后混凝土不断地输送到被埋没的导管下端，从而迫使先前输送到的但尚未凝结的混凝土向上和向四周推移。随着基底混凝土的上升，导管亦缓慢地向上提升，直至达到要求的封底厚度时，则停止灌入混凝土，并拔出导管。当封底面积较大时，宜用多根导管同时或逐根灌注，先低处后高处、先周围后中部次序并保持大致相同的标高进行，以保证使混凝土充满基底全部范围。导管的根数及在平面上的布置，可根据封底面积、障碍物情况、导管作用半径等因素确定。导管的有效作用半径则因混凝土的坍落度大小和导管下口超压力大小而异。导管作用半径与超压力的关系见表5-4。

表5-4 导管作用半径与超压力关系

对于大体积的封底混凝土，可分层分段逐次灌注。对于强度要求不高的围堰封底水下混凝，可一次由一端逐渐灌注到另一端。

在正常情况下，所灌注的水下混凝土仅其表面与水接触，其他部分的灌注状态与空气中灌注无异，从而保证了水下混凝土的质量。至于与水接触的表层混凝土，可在排干水后外露时予以凿除。

采用导管法灌注水下混凝土要注意以下问题：

1）导管应试拼装，球塞应试验通过，施工时严格按试拼的位置安装。导管试拼后，应封闭两端，充水加压，检查导管有无漏水现象。导管各节的长度不宜过大，联结应可靠又便于装拆，以保证拆卸时中断灌注时间最短。

2）为使混凝土有良好的流动性，粗骨料粒径以20～40mm为宜。坍落应不小于18cm，一般倾向于用大一些。水泥用量比空气中同等级的混凝土增加20%。

3）必须保证灌注工作的连续性，在任何情况下不得中断灌注。在灌注过程中应经常测量混凝土表面的标高，正确掌握导管的提升量。导管下端务必埋入混凝土内，埋入深度一般不应小于0.5m。

4）水下混凝土的流动半径，要综合考虑到对混凝土质量的要求、水头的大小、灌注面积的大小、基底有无障碍物以及混凝土搅拌机的生产能力等因素。流动半径在3～4m范围内，能够保证封底混凝土的表面不会有较大的高差，并具有可靠的水性，只要处理得当，可以保证封底混凝土的防水性能。

浇筑基础时，应做好与墩（台）身的接缝联结，一般要求：

1）混凝土基础与混凝土墩台身的接缝，周边应预埋直径不小于16mm的钢筋或其他铁件，埋入与露出的长度不应小于钢筋直径的30倍，间距不大于钢筋直径的20倍。

2）混凝土或浆砌片石基础与浆砌片石墩台身的接缝，应预埋片石作榫，片石厚度不应小于15cm，片石的强度要求不低于基础、墩台身混凝土或砌体的强度。施工后的基础平面尺寸，其前后、左右边缘与设计尺寸的允许误差不大于±50mm。

基础砌筑完成后，应检验其质量和各部位尺寸是否符合设计要求，如无问题，即可进行基坑回填。基坑宜用原土或好土及时回填，每层回填厚度不大于30cm，并应分层夯实。