桥梁施工技术

1、§2.3 桩基础一、 概述1. 荷载通过桩壁的摩阻力和桩端承载力传递给土层2.采用桩基础的条件 1)工程地质条件：覆盖层较厚，持力层较深，硬软互为夹层，基础沉降过大； 2)水文地质条件：河床冲刷严重，地下水位较高； 3)在地震区内：桩基础可穿越可液化土层，有利于消除地震影响。2. 桩基础的分类 按制作材料：木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢桩； 按制作方法：预制桩、现场灌注桩； 按桩身截面：方桩、圆桩、管桩； 按施工方法：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、灌注桩几水中沉桩； 按受力特点：柱桩、摩擦桩、竖直桩、斜桩、高桩承台、低桩承台。二、预制钢筋混凝土桩和预应力混

2、凝土管桩1.预制桩特点： 施工方便、现场或工厂批量生产； 施工周期短； 除噪声较大外，对周围环境污染小； 单桩承载力较低，每个墩下桩数较多； 桩顶易碎，桩身接头易成为折点； 容易对地下管道或周围建筑物造成损害。2.预应力桩特点： 混凝土采用高标号，截面采用空心管状，单桩承载力提高； 穿越土层深度增加， 用钢量较钢筋混凝土桩少； 单价较高，和承台连接困难。3.锤击沉桩适用于中密砂类土、粘性土。通过锤击将预制桩送入地基中，穿越上部土层并达到设计深度，桩径不宜太大（不大于0.6m），入土深度在40m左右；沉桩设备：桩锤、桩架及动力装置；锤重的选择：按桩锤的冲击能：E<=250PE：桩锤的一次冲

3、击能（kN.m）P：单桩的设计荷载（kN）K=(Q+q)/EK：适用系数（双动汽锤及柴油锤不宜大于5.0，单动汽锤不宜大于3.5，坠锤不宜大于2.0）Q：桩锤重力q：桩重包括送桩、桩帽及桩垫的重力。锤击沉桩的停锤控制标准： 桩尖标高达到设计标高，贯入度达到控制贯入度时； 贯入度达到控制贯入度，未达设计标高，锤打10次(或3050cm)，无异常； 桩尖标高处为一般粘性土或松软土层，应以标高控制，贯入度作为校核； 同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近 ，避免不均匀沉降。 桩的连接： 单桩长由预制和起吊能力、桩身强度和沉桩设备限制； 桩身连接：法兰盘接头、预埋钢板焊接接头； 同一水平面内的桩接头数

4、不得超过桩总数的1/4，法兰盘不受限制。桩架承担吊锤、吊桩、插桩、吊插射水管及桩在下沉过程中的导向作用等，桩架可用木料和钢材制作。4.振动沉桩 将大功率的振动打桩机安装在桩顶，一方面利用振动来减少土对桩周壁的阻力，另一方面利用向下的振动力使桩沉入土中； 适用于沙土； 沉桩有困难时采用射水辅助振动沉桩。5.静力压桩 采用静压力将桩压入土中； 无振动、无噪音、对周围建筑影响较小； 桩架高度限制，接头多。三、钻（挖）孔灌注桩就地浇筑桩系指采用不同方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋笼放入，灌注混凝土后形成桩基础。1. 钻挖孔灌注桩的特点造价低、节省钢材，当持力层顶面起伏不平时容易处

5、理；施工设备简单，操作方便，噪声小，对周围建筑物影响小，特别是地下管道和管线；钻孔壁容易坍塌，卡钻、掉钻，泥浆排放不当造成污染；灌注混凝土发生缩径、扩径、断桩等事故。适用于各种粘性土、砂性土也适用于碎、卵石类土和岩层；对于易坍孔的土质及可能发生流砂或有承压水的地基，施工难度较大。2. 钻孔灌注桩的施工要点施工顺序为：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安放以及灌注水下混凝土。 1). 埋设护筒 护筒的作用是固定桩位，钻孔导向； 保护孔口，防止口土层坍塌； 隔离孔内外表层水，保持孔内水位高出地下水位，增加孔内静水压力，稳定孔壁； 护筒一般为钢护筒，要求坚固耐用，可反复使用； 流砂严重时，

6、可采用接长护筒。2). 制备泥浆 泥浆在孔内产生较大的液压力，防止坍孔； 泥浆向孔壁渗透，形成一层胶泥，稳定孔内水位，具有护壁作用； 泥浆比重大，具有浮渣作用。3). 钻孔 经常使用的钻具有旋转钻、冲击钻和冲抓钻三种类型。旋转钻进成孔 利用钻具的旋转，切割土体钻进，并在钻进的同时常采用循环泥浆的方法护壁排渣，钻进成孔。 正循环：泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆带钻渣沿孔壁上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣沉淀而泥浆进入泥浆池循环使用； 反循环：泥浆通过泥浆泵送入钻孔，然后从钻杆下口吸进，通过钻孔中心排到沉淀池和泥浆池； 反循环钻机钻进及排渣效率较高，但接长钻杆

7、麻烦，且易堵塞管路；冲击钻进成孔 利用钻锥重量自由落体，不断提锥、落锥反复冲击孔底土层，把土层中的泥砂，石块挤向四壁或打成碎渣，随泥浆浮力排出碎渣。 实心锥适用于漂石、卵石和软岩层；空心锥适用于其他土层。冲抓钻进成孔 用兼有冲击和抓土作用的冲抓锥，靠冲抓锤自重冲下使抓土瓣的锥尖张开插入土层，然后提锥，使抓土瓣合拢抓出渣土，形成桩孔。 孔深超过30m或孔内遇到漂石、大粒径卵石时，成孔困难。4). 清孔、安放钢筋笼清除孔底沉淀的钻渣，尽可能地减少孔底沉淀层的厚度，以保证灌注的混凝土与持力层无夹层。抽浆清孔：空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆；适用于孔壁不易坍塌的土层。换浆清孔：到达桩尖标高，不进尺，继续循

8、环换浆；适用于各类土层的摩擦桩。 掏渣清孔：用掏渣筒掏清孔内粗粒径的钻渣。适用于冲抓、冲击成孔的摩擦桩。 清孔完成后，应及时安放钢筋笼，钢筋笼完成后，须再次清孔。5). 灌注水下混凝土 将混凝土标高提高20%，坍落度宜在180cm220cm； 首批灌注的混凝土数量应保证将导管内的水全部压出； 灌注混凝土应连续浇筑，并保证导管埋入混凝土内35cm，防止提升过快； 灌注的桩顶标高应比设计标高预加一定的高度，此范围浮浆和混凝土应凿除。3. 钻孔灌注桩的质量及质量标高1)钻孔灌注桩成孔的质量标准 钻孔在终孔和清孔后，应使用仪器对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度（斜度）、泥浆相对密度、孔底沉淀厚度进

9、行检验。2)钻孔桩水下混凝土的质量 桩身混凝土强度； 桩身无断层或夹层； 钻孔桩桩底标高不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定； 桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层； 须嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度应符合要求。3)无破损检测法检测桩身混凝土质量 钻芯取样法、超声波法、机械阻抗法、水电效应法。二、 单桩承载力计算单桩承载力是由土对桩的支承能力、桩身材料强度以及上部结构所容许的桩顶沉降三方面所控制。1.按材料强度确定桩的竖向承载力 当桩穿越极柔软土层，支承于岩层或坚硬的土层时，单桩竖向承载力往往由桩身材料强度控制。P-计算的竖向承载力；-纵向弯曲系数，低桩承台取1，高桩承台按桩长与

10、直径比值取；Ra-混凝土抗压设计强度， A-验算截面处桩的截面面积；Rg-纵向钢筋抗压设计强度， Ag-纵向钢筋截面面积；b-桩的工作安全系数取0.95；c-混凝土安全系数取1.25，s-钢筋安全系数取1.25。2.按土阻力确定单桩竖向承载力 强度、稳定性和变形均控制在容许范围之内。1).摩擦桩 按地基规范建议公式如下：P-单桩竖向容许承载力(kN)，组合II、III、IV、V可提高25%；U-桩的周长(m)，按成孔直径计算或钻头直径增大(按有关规定)；li-桩在承台底面或最大冲刷线以下的第i层土层中的长度；i-与li对应的各土层与桩侧的极限摩阻力(kPa)；A-桩底横截面面积(m2)，用设计

11、直径计算；0-桩端处土的容许承载力(kPa)；h-桩尖的埋置深度(m)；k2-地面土容许承载力随深度的修正系数；2-桩底以上土的容重(kN/m3)；-考虑桩入土长度影响的修正系数；m0-考虑孔底沉淀淤泥影响的清孔系数。算例：如图所示，某钻孔灌注桩采用旋转钻施工，桩径1.2m，河床地质为卵石，孔隙中填充砂，桩底地基土的基本承载力为0=600kPa，经测定桩底沉淀土厚度为48cm，试按地基规范法计算此桩的容许承载力。解： 由于采用旋转钻施工故 U=d=3.14×(1.2+0.04)=3.89m； 由h/d=12/1.2=10，查表得=0.7； 由t/d=0.48/1.2=0.4，查表得m

12、0=0.6； 所以桩的容许承载力为 P=0.5×3.89×12×160+0.7×0.6×3.14×0.6600+10×(20-10)×(17-3) =4684kN三、 竖向荷载下群桩的受力分析1.群桩的共同作用1).柱桩群桩基础 桩的承压面不重叠； 群桩受力相当于单根桩之和。2).摩擦桩群桩基础 承台及其底面土、桩间土、桩端以下土都参与工作，形成共同受力； 群桩桩底水平面压力分布图的形状和大小相互叠加； 由于土的沉降影响，群桩的承载力不同于单桩承载力之和； 一般情况下，摩擦桩的群桩承载力小于单桩承载力之和。 群桩的

13、效率系数就是指群桩的极限承载力与群桩中各桩按独立单桩考虑的承载力之和的比值。§2.4 沉井基础一、概述沉井是一个由钢、混凝土或钢筋混凝土制成的井筒，沉井主要由井壁、刃脚和隔墙等组成。沉井基础适用条件：表层地基土承载力不足，地下深处有较好的持力层，或山区河流冲刷大，或河中有较大卵石不便于桩基施工；岩层表面较平坦，覆盖层不厚，但河水较深，即当水文地质条件不宜修筑天然地基和桩基时。沉井基础特点：基础埋置深度可以很深，整体性强，稳定性好，刚度大，能承受较大荷载；沉井本身既是基础结构的组成部分，又在下沉过程中起着挡土和挡水的围护作用，无需再另设坑壁支护结构等；几个沉井同时施工，场地紧凑，所需净

14、空高度低；施工周期长；粉沙类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；遇大孤石、沉船、落梁、大树根或井底岩层表面倾斜过大，会造成困难。二、沉井的分类 按施工方法：就地施工沉井，浮运沉井； 按截面形状：圆形、矩形、圆端形；三、沉井的构造 井壁、刃脚、隔墙井孔、凹槽、涉水管、封底和盖板；四、沉井施工1.陆地沉井施工1)第一节沉井制作 2)拆模及抽除枕木 3)挖土下沉 4)封底、填充填料及浇筑顶盖板2. 水中沉井施工 1)筑岛法沉井施工 2)浮运沉井施工§2.5 地下连续墙在泥浆护壁条件下，采用专用的挖槽（孔）设备，顺序沿着基础结构物的周边，在地基中开挖一个具有一定宽度与深度的槽孔，然后在

15、槽内安放钢筋笼，浇筑混凝土，逐步形成的一道地下钢筋混凝土墙。一、地下连续墙的分类和特点1.分类 按成槽机具：壁板式和桩排式 按墙身材料：素混凝土和钢筋混凝土2.特点 1)地下连续墙刚度大，强度高，变形小； 2)施工时与沉井相比，对周围地基扰动小，现浇混凝土墙身与周围土体有较密切的结合，墙壁的摩阻力比沉井大，能承受较大的承载力； 3)施工时所占空间比较小； 4)对于泥浆护壁困难，土质渗透系数较大时，采用地下连续墙比较困难。 二、地下连续墙的施工要点1. 修筑导墙导墙断面有墙形、L形、倒L形、形等。2. 成槽成槽工艺是地下连续墙施工中最主要的工序。3. 泥浆护壁与钻孔桩泥浆护壁是一致的。4. 混凝

16、土墙体浇筑成槽完成之后，应清底、吊放钢筋笼、连接接头和浇筑墙体混凝土。5. 漕段的连接地下连续墙各漕段之间的连接接头既要满足受力和防渗水，又要施工简单，使地下连续墙形成整体。第三章 桥梁墩台§3.1 概述桥梁墩台承担着桥梁上部结构所产生的荷载，并将荷载有效地传递给地基基础，起着“承上启下”的作用。桥梁墩台由主墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成桥台是桥梁结构的起讫点，是衔接两岸路堤的构筑物。除了支承桥跨结构，还起挡土和承担台后土压力的作用。水中墩还要承受动水压力、静水压力、冰荷载、风力以及桥梁的偶然荷载。一、桥墩1.重力式桥墩特点：截面尺寸较大，实心截面，圬工量大，自身重量较重、刚

17、度大、稳定性好；比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。适合于拱桥的下部结构。在有流冰的河道中实体墩能充分发挥其自身刚度大和稳定性好的优点。2. 空心桥墩空心桥墩分部分镂空实体桥墩和薄壁空心桥墩。1).部分镂空实体桥墩镂空的目的是减少圬工数量，使结构更经济。2).薄壁空心桥墩采用混凝土构件，强度高，墩身壁较薄，标号一般为C20C30壁厚一般在3050cm3. 柔性墩柱式桥墩称为柔性墩，适合桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式；柱式桥墩有承台、柱式墩身和盖梁组成。柱式桥墩往往表现出刚度较小的特点，连续刚构桥的桥墩既能承受上部结构重量，

18、保持桥墩稳定，又有一定柔性，以适应上部结构位移的需要，从而达到变形协调。4. V形墩提高桥梁的跨越能力，缩短跨径，降低梁高，结构美观。二、 桥台桥台是桥梁开始和结束的标志。1. 重力式桥台依靠桥台自重来平衡台后的土压力，并支承上部结构的主梁。桥台一般由浆砌、片石混凝土或素混凝土等圬工材料建成。重力式桥台可分为U形桥台和埋置式桥台。1).U形桥台U形桥台构造简单，由刚性基础、台身、台帽、台背、翼墙等组成。自重大，比较适合建造在承载力较高的地基上。2).埋置式桥台将桥台台身埋置于台前溜坡内，埋置深度取决于水文地质条件。台前为圬工实体，而台帽和耳墙采用钢筋混凝土构件。2. 轻型桥台轻型桥台由钢筋混凝

19、土材料构造，利用结构自身的抗弯能力来减少圬工量，使桥台轻型化。3. 组合式桥台将桥台的两大主要功能支承主梁和隔挡台后填土及承受侧向土压力分别由轻型桥台和锚锭板两种独立结构各自承担，形成组合结构。4. 拱桥桥台既要承受主拱圈的推力和弯矩，又要承受桥台后土的侧压力。§3.2 桥梁墩台施工一、 钢筋混凝土墩台施工1. 模板模板的设计、制作、安装和拆卸应符合公路桥涵施工技术规范：具有必须的强度、刚度和稳定性，承受施工中各种荷载，并保证结构物各部分形状、尺寸的准确；尽可能采用组合钢模板或大模板，以节约木材，提高模板适应性和周转率；模板平面平整、接缝严密、不漏浆；拆装容易，施工操作方便，保证安全

20、；1)拼装模板2)整体吊装模板2. 混凝土浇筑1)桥梁墩台具有垂直高度较高，平面尺寸相对较小的特点。2)施工方法： 利用卷扬机械、升降电梯送手推车上平台；利用塔式吊机输送混凝土； 利用混凝土输送泵将混凝土送至高空吊斗。3)体积过大时，须分块浇筑，并符合下列规定： 分块合理布置，各分块平截面面积小于50m2，每块高度不宜超过2m； 块与块的竖向接缝面，应与基础平截面的短边平行，与截面长边垂直； 上下邻层混凝土间的竖向接缝，应错开位置做企口，并按施工缝处理。4)大体积混凝土应参照下述方法控制混凝土水化热温度： 改善骨料级配、降低水灰比，掺加外加剂和片石等方法减少水泥用量； 采用水化热低的大坝水泥、

21、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥； 减小浇筑层厚度，以加快混凝土散热； 混凝土用料应避免日光暴晒，降低初始温度，在混凝土内埋设冷却管。二、装配式墩台施工将高大的墩台沿垂直方向，按一定模数、水平分成若干构件，在桥址周围的场地上进行浇筑，通过运输车船，现场拼装。适合于桥梁长度较长，桥墩数量较多，桥墩高度相对较高；现场无混凝土拌和场或较难布置；混凝土输送管设备较难布置的墩台施工。特点：对施工现场影响小，对运输、起重设备要求高。1. 拼装接头1). 承插式接头2). 钢筋锚固接头3). 焊接接头4). 扣环式接头5). 法兰盘接头2. 预应力钢束三、 滑升模板施工1. 滑升模板依附于已浇筑的混凝土墩壁

22、上，随着墩身的逐步加高而向上升高。特点： 1)施工进度快； 2)模板利用率高； 3)滑升模板自身刚度好。2. 滑升模板的构造 由工作平台、内外模板、混凝土平台、工作吊篮和提升设备等组成。3. 提升设备 螺旋式千斤顶工作步骤： 液压式千斤顶工作步骤：4.滑模浇筑混凝土的施工要点 滑模组成； 浇筑混凝土； 提升与收坡； 接长顶杆、绑扎钢筋。5.停工后处理四、V形桥墩施工要点1. 水文、地质条件1). 悬臂施工或少支架施工2). 满堂支架施工2. 结构体系和受力特点1). V形墩和桥台桩基础施工2). 搭设V形墩顶主梁支架3). 拆除临时拉杆4). 悬臂施工第五章 简支梁桥的设计与施工§5

23、.1 简支梁桥的结构特点应用最早，使用最广泛的一种桥型。特点：构造简单、施工方便，标准构件、减低费用，静定结构、不怕沉降，适合跨径较小、地基较差地方。一、简支梁桥的类型和受力性能截面形式：板式、肋式、箱式简支梁桥使用材料：钢筋混凝土、预应力混凝土、钢结构简支梁桥施工方式：整体式和装配式简支梁桥。1.整体式板桥小跨径桥梁采用的形式，结构整体性强，刚度大，采用现场浇筑。施工速度慢，工业化程度低，耗费大量模板、支架。双向受力2. 铰接梁式板桥适用于小跨径单向受力3. 肋梁桥横隔梁，适用于中等跨径（1315m）。单向受力4. 箱形梁桥抗弯同肋梁桥，抗扭性能优于T梁。二、装配式简支梁的横向连接构造横向连

24、成整体，共同承受车辆荷载。1. 装配式板的横向连接企口混凝土铰连接：铰缝内用C25C30号以上的细骨料混凝土填实；钢板焊接连接：加快进度。2. 装配式T梁的横向连接1)钢板式接头2)螺栓接头、扣环式接头3)桥面板的企口铰连接§5.2 简支梁桥的设计计算一、简支梁内力计算1. 集中荷载2. 均布荷载二、梁桥实用空间计算荷载横向分布1.刚性横梁法 也称偏心受压法，中间横梁刚度无穷大。2.铰接板（梁）法 企口缝连接、无中间横隔梁的装配式桥3.横向分布系数 跨中和支点不同。三. 结构强度验算1). 自重2). 二期荷载3). 预应力4). 汽车、人群等§5.3 就地浇筑施工一. 支

25、架和模板1. 支架1).立柱式支架2).梁式支架3).梁、柱式支架2. 模板1). 木模 2). 钢模3. 对支架、模板的要求1).强度、刚度和稳定性；2).河道中要考虑洪水和漂流物的影响；3).地基稳定，沉降量小；4).设置预拱度，分离混凝土支架和施工脚手架；5).模板接缝必须密合，防止漏浆；6).支架和模板便于安装、拆卸，便于周转使用。4. 预拱度的设置1). 卸架后上部构造本身及活载一半产生的竖向挠度；2). 支架在荷载作用下的弹性变形；3). 支架在荷载作用下的非弹性变形；4). 支架基础在荷载作用下的非弹性变形；5). 由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度。二. 施工顺序1).整理施工

26、现场、搭设脚手架；2).准备浇筑工作（运输、搅拌机、原材料供应）；3).立模板、钢筋加工、焊接绑扎骨架、安放钢筋骨架；4).浇筑和振捣混凝土、预留混凝土试块；5).养护6).拆模板、拆除支架7).桥面系施工三. 施工要点1. 准备工作1). 支架与模板的检查；2). 钢筋和钢索位置的检查；3). 浇筑前的准备工作。2. 混凝土浇筑1). 浇筑速度；2). 浇筑顺序：水平浇筑、斜层浇筑、分块浇筑；3. 混凝土养护、预应力张拉及模板拆除3. 混凝土养护、预应力张拉及模板拆除1)混凝土养护 冬季保温、夏季洒水2) 预应力张拉 强度达到设计要求3) 模板拆除 挠度最大处开始4. 混凝土冬季施工连续5天

27、室外气温低于5称为冬季施工，须采取措施。选用早期强度较高的水泥。养护有蓄热法、暖棚养护法和蒸汽养护法。蒸汽养护从混凝土浇筑完毕2h开始，升温速度不超过15/h，养护时间约812h，最高温度不超过65。内外温差较大时，易产生表面裂缝。§5.3 预制、安装施工一、 梁体预制1. 预应力材料高强钢丝、钢绞线和IV级钢筋。2.先张法施工顺序1)整理台座内的底板2)预应力钢筋对焊、冷拉时效，张拉预应力钢筋至1.05，再退至0.53)安装侧模板、端模板4)普通钢筋加工、绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土、安装芯模、绑扎其他钢筋5)张拉预应力钢筋至6)继续浇筑混凝土，制作试块7)混凝土养护8)混凝土试块

28、到达强度，放松、切断预应力钢筋9)拆除芯模、侧模、端模10)起吊、移梁、存放、封头3.后张法施工顺序1)修理底模板、安装底模振捣器2)钢筋加工、安装钢筋骨架、一侧外模、制孔器、另一侧外模、翼缘钢筋3)浇筑混凝土、制作试块4)抽拔制孔器5)养护、拆模6)制备预应力钢丝束、穿束7)试块到达强度，张拉钢丝束8)移梁、存放，孔道压浆，封锚4.容易发生的问题 1)空心板的充气胶囊位置固定； 2)预应力张拉断丝； 3)预应力施加过早，混凝土强度未到。 4)后张法，预留孔道塌陷，孔道位置不正、堵塞，预应力锚垫板位置不准，锚下混凝土不密实，预应力张拉时滑丝、断丝、应力超标、张拉伸长量不达标，孔道灌浆不密实或压

29、浆困难。二、 预制梁的安装1.联合架桥机法2.双导梁安装法3.扒杆吊装法4.跨墩龙门吊机安装5.自行式吊车安装6.浮运§5.4桥梁支座和伸缩缝的施工将上部结构荷载传到墩台上，并能适应活载、温度变化、混凝土收缩徐变所产生的位移。固定支座：自由转动而不能移动。活动支座：允许转动和移动。施工要求：1) 使用前须验收2) 梁底支承部位要平整、水平，水平误差不大于0.5mm，钢板厚度不小于8mm3)伸缩缝满足桥面变形需要。施工要求：1) 桥面平整度2) 安装时考虑温度3) 锚固系统的重要性第六章 连续梁及刚构桥施工§6.1 悬臂梁桥、连续梁桥及刚构桥的结构特点一、结构特点为适应中、大

30、跨度桥梁的建设，梁式桥向连续梁桥和刚构桥发展。连续梁支点负弯矩起卸载作用。悬臂梁桥在连续梁弯矩零点设置可以自由转动的铰，形成静定结构。刚构桥受力情况复杂，除恒载和活载外，土压力、温度变化、混凝土徐变、基础沉降均产生内力。刚构桥分直腿、斜腿和V形斜腿刚构。二、结构受力与施工方法的关系1、满堂支架施工法2、简支-连续施工法3、单悬臂-连续施工法4、悬臂施工法5、顶推施工法简支|连续梁单悬臂梁逐跨|连续梁悬臂|连续梁 顶推法施工连续梁包络图§6.2 固定支架就地浇筑施工法就地浇筑施工是一种古老的施工方法，它是在桥孔位置搭设支架，并在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，预留孔道，并在现场浇筑

31、混凝土与施加预应力的施工方法。施工过程同简支梁就地浇筑。连续梁使用就地浇筑更多些。一、特点桥梁整体性好，施工平稳、可靠，不需大型起重设备；施工中无须体系转换，适合各种变化截面；采用强大预应力体系，是结构构造简化，方便施工；需要大量支架，跨河影响通航与排洪，施工期支架可受洪水和漂浮物威胁；施工工期长，费用高，需要较大的施工场地，施工管理复杂。二、施工支架和模板满布式支架钢木混合支架万能杆件拼装支架装配式公路钢桁架三、施工工作缝1. 工作缝设置原因由于墩台为刚性支承，支架为弹性支承，防止不均匀沉降而引起裂缝。待梁体混凝土浇筑完毕、支架沉降稳定、上部结构沉降停止后，再浇筑墩顶处接缝混凝土。2. 工作

32、缝设置位置一般设在墩顶或刚性支承处，主拉应力和剪应力最小处。3. 工作缝构造工作缝两端用木板分隔，宽度一般为80100cm。四、混凝土拌制1. 混凝土配合比2. 添加剂3. 控制水泥用量和加水量五、混凝土浇筑顺序1. 空心板梁2. 悬臂梁3. 预应力混凝土箱形梁六、模板拆除及卸架 1. 钢筋混凝土构件混凝土强度达到设计标高20%，拆侧模，达到设计标号70%以上，拆其他模板；2. 预应力混凝土梁应在土预应力筋张拉一定数量后方可拆模；3. 落架顺序：应从梁挠度最大处的支架开始，逐步卸落相邻两侧的节点。§6.3 逐孔施工法一、概述逐孔施工包括逐孔架设和逐孔现浇。适用范围：标准化程度较高，跨

33、数较多。从一端开始，采用一套或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环。二、临时支承组拚预制节段桥墩施工安装钢桁梁安装支座组拼预制节段安装跨间预制混凝土块施加10%初预应力浇筑接缝混凝土养生、穿筋张拉预应力管道压浆移动桁架三、移动支架逐孔现浇逐孔现浇施工与支架现浇施工的不同点在于逐孔施工在一跨梁上设置支架，当预应力张拉结束后移到下一跨逐孔施工，支架施工是一联施工。逐孔施工支架要少得多，速度也比全支架快，但比逐孔架设慢。采用非支承式的移动模板、支架逐孔现浇施工由于其机械化、自动化程度高，带来较高的经济效益。四、整孔吊装或分段吊装工厂预制整孔梁或分段梁，再进行逐孔架设施工。预制时先进行第一次预应力筋张拉

34、拼装后进行第二次张拉特点：一定的辅助设备或较强大的起重设备；体系转换，简支梁或悬臂梁转换成连续梁跨径不宜过大，跨数较多§6.4 悬臂施工法又称分段施工法，从桥墩中心开始，向两岸对称地、逐节段地悬臂进行的施工方法。从钢桥悬臂拼装发展起来，最早用于修建预应力T形刚构桥特点：适合大跨径连续梁桥；不影响通航或行车；多孔桥跨结构可同时施工，加快施工进度；内力合理、提高跨越能力，适合变截面桥梁施工；悬拼吊机或挂篮设备可重复使用，节省造价。常用体系： 连续体系钢墩铰支连续梁、柔墩铰支连续梁、连续刚构 铰接体系铰接悬臂梁、双薄壁墩铰接刚构、挂孔悬臂梁、挂孔T构一、悬臂梁段起步段（0#块）的施工安装墩

35、顶托架平台，扇形、门式；浇筑支座垫石及临时支座，安装永久盆式橡胶支座；（不平衡荷载）安装底、侧钢梁及降落木楔或千斤顶；安装底板部分堵头模板；托架平台试压；调整模板位置及标高；绑扎底板和腹板的伸入钢筋；安装底板上竖向预应力管道和预应力筋；监理工程师验收；浇筑底板第一层混凝土；混凝土养护；绑扎腹板、横隔梁钢筋；安装腹板纵向、横隔梁横向预应力管道和预应力筋；安装全套模板；监理工程师验收；浇筑腹板横隔板；混凝土养护；拆除部分内模后，安装顶板模；安装顶板端模；绑扎顶板底层钢筋网及管道定位筋；安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力筋；安装顶板上层钢筋网；监理工程师验收；浇筑顶板混凝土，纵向胶管抽拔

36、；管孔清理及混凝土养生；拆除顶、底板端模；两端混凝土连接面凿毛；混凝土强度达到设计要求强度后张拉向预应力筋，并压浆；拆除内模、侧模和底模，拆除墩顶托架平台。二、悬臂拼装节段的预制、运输 (一)预制方法1.长线预制2.短线预制 (二)定位器和孔道形成器 (三)块件运输1.场内运输2.块件装船3.浮运三、节段的悬臂拼装 (一)悬拼方法1.悬臂吊机拼装法2.连续桁架（闸式吊机）拼装法3.起重机拼装法 (二)接缝处理及拼装程序1.#1块和调整块用湿接缝拼装2.环氧树脂胶接缝拼装 (三)穿束及张拉1.穿束2.张拉吊机前移就位箱梁块件起吊初步定位试制检查并处理管道接头移开块件预应力钢束制作 穿预应力钢束准

37、备胶结材料 接缝面上涂胶结材料 正式定位、贴紧块件准备锚具及张拉机具 张拉预应力钢束，观察块件 放松起吊索 准备下一块件的拼装五、节段的悬臂浇筑(一)悬臂挂篮挂篮是悬臂浇筑的主要机具。挂篮是一个能沿着轨道行走的活动脚手架，挂篮悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段的施工程序完成后，挂篮解除后锚，移向下一梁段施工。所以，挂篮既是空间的施工设备，又是预应力筋张拉前的梁段承重设备。(二)挂篮的选择满足梁段设计要求；满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的要求；采用万能杆件、贝雷桁架制作的挂

38、篮成型快、设备利用率高、成本低；自行加工挂篮成本大、节点少、变形小、结构完善、施工灵活。(三)挂篮的安装挂篮组拼后，全面检查安装质量，并做载荷试验；地面试拼装，桥面拼装时对称进行；挂篮操作平台设安全网，防止物件坠落；挂篮行走时，尾部压重，防止倾覆；挂篮浇筑混凝土时，尾部锚固；悬臂浇筑法挂篮前移就位 安装箱梁底模模板制作 安装底板及肋板钢筋钢筋作业制试块浇筑底板混凝土及养生 安装肋模、顶模及肋内预应力管道 安装肋板钢筋及顶板预应力管道 浇筑肋板及顶板混凝土制试块 检查并清洁预应力管道 混凝土养生 拆除模板锚具预应力钢束制作穿钢丝束张拉机具准备张拉预应力钢束压浆准备管道压浆、拆除模板六、支架现浇段

39、施工墩旁设立临时墩支承平台，一般采用万能杆件或贝雷架拼装；施工过程见书204七、合龙段施工T型钢构：剪力铰、挂梁刚性连接、整体合龙，合龙顺序：边跨至中跨、中跨至边跨合龙段施工要点：合龙段长度选择，1.5m2.0m合龙温度选择，低温合龙，升温待强合龙段混凝土，早强临时锁定，张拉预应力配重措施八、结构体系转换体系转换前，张拉全部或部分预应力束临时固结放松，应均衡对称超静定结构，考虑次内力变化调整支座高度和反力九、悬臂施工法的分类比较 悬臂拼装、悬臂浇筑1.施工进度方面 悬臂拼装快 2.结构整体性方面 悬臂浇筑整体性好3.施工变形控制方面 悬臂浇筑容易控制4.施工适应性方面 悬臂浇筑冬季养护，拼装桥

40、下地形和水文有要求5.起重能力方面 拼装要求高§6.5 刚架桥墩梁固结称之为刚架桥或刚构桥。刚架桥总体特点 1.外形美观，结构尺寸小，桥下净空大； 2.墩梁连接构造复杂，柱脚有水平推力；带铰的形刚构： 1.超静定结构，铰只传递竖向力； 2.铰对整体刚度起到有利作用； 3.温度、沉降等导致结构受力难以计算；4.铰结构复杂，用钢量多； 5.铰和梁的刚度差异引起结构变形不协调，桥面不平顺。带挂孔的形刚构： 1.静定结构，且运营和施工受力一致； 2.每个T单独受力，整体刚度稍差； 3.虽增加牛腿，但省去了剪力铰构造；4.需要预制和安装设备。连续刚构： 1.超静定结构，无推力柔性墩； 2.施工

41、体系转换比连续梁方便； 3.伸缩缝少，行车舒适；4.顺桥向抗弯刚度大； 5.顺桥向抗推刚度小，对温度、混凝土徐变及地震影响有利； 6.连续跨数不宜过长，受温度影响大，可采用刚构-连续组合体系。施工特点： 1.悬臂施工； 2.无须临时固结； 3.合龙须顶推； 4.一般采用箱形截面，抗扭性能好。§6.6 顶推施工法一、概述 沿桥轴方向的后台开辟场地，分节段预制混凝土梁身，并用纵向预应力连成整体，通过顶推装置（水平液压千斤顶），并借助钢板与四氟乙烯模压板组成的滑动装置，将梁逐段推向对岸，就位后落梁，更换支座。1. 适合水深、桥高以及高架道路2. 无需支架二、顶推法分类 1. 按台后制作箱梁

42、的方法2. 按顶推时减小内力的方法3. 按水平力的施加位置和施加方法4. 按支承和滑动方式三、顶推设备和顶推力的确定 顶推力按右式计算千斤顶的顶推能力竖向顶推能力单点顶推顶推的装置集中在主梁预制厂附近的桥台或桥墩上，前方墩各支点设置滑动支承；顶推时，升起竖直顶活塞，使临时支承和卸载，开动水平千斤顶去顶竖直顶，由于竖直顶下面设有滑道，顶的上端有一块橡胶板，即竖直千斤顶在前进过程中带动梁体向前移动。当水平千斤顶达到最大行程时，降下竖直顶活塞，带动竖直顶后移，回到原来位置，如此反复不断地将梁顶推到设计位置。多点顶推在每个墩上设置一对小吨位的水平千斤顶，将集中的顶推力分散到各墩上；柔性墩上宜采用多点顶

43、推。多点顶推的关键在于同步。与单点顶推比较：多点顶推可免去大规模的顶推设备，有效地控制顶推梁的偏移；顶推时对桥墩的水平力可以减小；四、顶推施工装置 1. 水平-竖向千斤顶的顶推装置2. 拉杆千斤顶的顶推装置3. 常用滑道装置4. 使用与永久支座兼用的滑动支承装置5. 横向导向设施6. 导梁7. 临时墩五、顶推法工艺 1. 确定分段长度和预制场布置2. 节段的预制工作3. 施工中的稳定4. 施工挠度控制第七章 拱桥的施工拱桥起源：石拱桥拱桥较之梁桥不需要大条石，可以使用石块建造；就地取材，施工方便；坚固耐用；中国古代河北赵县安济桥跨径37.4m；拱桥发展：铁拱桥、钢拱桥钢拱桥自重轻，水平力相对较

44、小，能承受一定的弯矩；刚度较弱，价格高，养护费用大。拱桥发展：钢筋混凝土拱桥利用混凝土的受压性能，造价低，养护费用少；自重大，跨径小，施工困难；双曲拱桥截面挖空率高，材料用量更省，整体性与耐久性差；桁架拱桥节约材料，整体性较双曲拱桥好，跨径在50100m；拱桥发展：钢管混凝土拱桥克服钢结构的稳定性与钢筋混凝土的施工困难。§7.1拱桥的结构形式及受力特点一、拱桥类型1.使用材料划分：圬工、钢筋砼、木、钢管砼、钢；2.拱上建筑形式：实腹、空腹；3.拱轴线形式：圆弧、抛物线、悬链线；4.桥面与主拱圈的相对位置：上、中、下承式；5.主拱圈的截面形式：板拱、肋拱、箱拱、双曲拱；6.按静力体系：

45、无铰、两铰、三铰；7.刚度：刚拱柔梁、刚梁柔拱、刚梁刚拱。二、拱桥的受力特点1. 荷载通过桥面系传递至拱上建筑、立柱或吊杆，再通过主拱圈传递至桥梁墩台和基础2. 基础有推力3. 受力状况与矢跨比有关三、拱桥的施工方法1. 有支架施工在施工拱架上现场浇筑或砌筑主拱圈以及拱上建筑，落架完成；2. 无支架施工采用扒杆、缆索吊等多种设备施工，不需要搭设拱架作为临时支承，包括缆索吊装法、悬臂法、劲性骨架和转体施工法§7.2 拱桥的有支架就地浇筑、砌筑施工一、拱桥的类型及预拱度设置(一)拱架1.支柱式木拱架2.撑架式木拱架3.扇形拱架4.钢木组合拱架5.钢桁式拱架6.土牛拱胎(二)预拱度确定预拱

46、度需考虑的因素：1.拱圈自重2.拱圈由于温度降低与混凝土收缩3.墩台水平位移4.拱架在承重后的弹性及非弹性变形5.拱架基础受载后的非弹性压缩6.梁式及拱式拱架的跨中挠度(二)预拱度预拱度设置：跟据实际情况组合计算，一般为：二、拱桥主拱圈的砌筑施工1.拱圈放样与备料拱石编号，交错砌缝2.拱圈的砌筑连续砌筑（<16m）分段砌筑（16m25m）三、拱桥主拱圈的就地浇筑施工 1.连续浇筑跨径<16米，混凝土数量较少，支架沉降不多 2.分段浇筑跨径1625米，避免支架沉降 3.分环、分段浇筑下环混凝土达到强度和支架共同受力，承担上环混凝土重量，节省拱架。四、拱上建筑施工对称、均衡进行

47、7;7.3 拱桥的无支架就地浇筑一、劲性骨架施工法利用先安装的拱形劲性钢桁架（骨架）作为拱圈，并将劲性骨架各片竖、横桁架包以混凝土，形成拱圈整个截面构造的施工方法。 二、塔架斜拉索法在拱脚、墩、台处安装临时的钢或钢筋混凝土塔架，用斜拉索一端拉住拱圈节段，另一端绕向后台并锚固在岩盘上。逐节向河中悬臂架设，直至拱顶合龙。 多数采用悬臂浇筑。三、斜吊式悬浇法§7.4 装配式钢筋混凝土肋拱桥的缆索吊装施工一、拱肋的分段预制 30米以内不分段或分为两段； 3080米的拱肋可分为三段，拱肋大于80米，一般分为五段； 立式预制：起吊安全、方便，占用场地少； 卧式预制：形状容易控制，浇筑混凝土操作方

48、便。二、拱肋的安装 1. 单孔桥由拱肋合龙的横向稳定方案决定吊装拱肋顺序； 2. 多孔桥跨，尽可能多合龙几片拱肋后再推进； 3. 高墩桥控制墩顶位移； 4. 以制动墩为界分孔吊装 5. 缆索吊装 6. 减少扣索往返次数三、拱肋的合龙 单基合龙、悬挂多段边段或次边段单肋合龙、双基肋合龙、留索单肋合龙 拱肋合龙后的放索过程必须注意下列事项： 1. 校正拱轴线及接头高程； 2. 防止各接头高程发生非对称变形而导致拱肋失稳或开裂； 3. 按拱脚段扣索、次段扣索、起重索的先后顺序进行； 4. 每次松索，高程变化应小于1cm； 5. 接头处部件电焊后，方可松索。四、稳定措施 横向稳定措施：设置风缆，拱肋之

49、间设置横向联系。 加强拱肋纵向稳定的措施：§7.5 转体施工法一、概述 利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成之后，以桥梁本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合龙成桥。 转体施工将复杂的、技术强的高空作业及水上作业变为岸边的陆上作业，既保证施工的质量安全，减少了施工费用和机具设备，又不影响通航。 平面转体、竖向转体、平竖结合转体； 平面转体又分为有平衡重转体和无平衡重转体； 二、有平衡重的平面转体施工 特点：转体重量大。1.转动体系的构造底盘、上盘、背墙、上部构造、拉杆2.转体装置聚四氟乙烯滑板环道球面铰辅以轨道板和钢滚轮3.转体驱动系统4.拱桥的转体施

50、工 制作底盘 制作上转盘 布置牵引系统 浇筑背墙 浇筑主拱圈上部结构 张拉托架 转体合龙 封上下盘、封拱顶、送拉杆三、无平衡重的平面转体施工 1.构造 2.转动体系 3.位控体系2.无平衡重转体的施工设计锚固体系设计转动体系设计位控体系的设计3. 无平衡重转体施工设置下转轴§7.6 石拱桥一、结构特点 纯受压结构，受弯能力差； 结构笨重，小跨径成本低； 外形美观，适合小跨径桥梁、园林桥或人行桥。 二、施工 满堂支架砌筑施工§7.7 桁架拱桥一、概述 桁架拱桥是拱和桁架两种结构的组合体系，是一种具有水平推力的拱形桁架桥。 桁架拱桥的特点：整体刚度大，上部结构自重较轻，材料较省，对地基的适应性较强，同时，由于通常采用预制安装法施工，故装配化程度高，施工工序少，工期短。 二、桁架拱桥的组成 上部结构的桁架拱片、横向联结系、桥面三部分和下部结构的墩台。 桁架拱片是桁架拱桥的主要承重构件。它由上、下弦杆、腹杆和实腹段组成。 桁架拱片分为三角式、带竖杆的三角式、斜压杆式和斜拉杆式。三、桁架拱桥的建造程序1.预制桁架拱片2.安装桁架拱片3.安装横向联结4.安装桥面板、人行道板5.桥面铺装四、桁架拱片的分段、预制和起吊 1.分段 2.预制一般采用卧式预制，节省桁架两侧模板，便于绑