桥梁工程施工课件

第六章桥梁工程施工6.1桥梁施工准备和桥位放样第六章桥梁工程施工6.1桥梁施工准备和桥位放样一、桥梁的施工程序施工组织设计施工准备施工测量基坑开挖基础施工墩台施工上部构造施工桥面构造施工一、桥梁的施工程序施工组织设计施工准备施工测量基坑开挖基础施21、在桥址处标定控制桩A、B的位置。2、用经纬仪定线，把桥轴线AB在地面上标定出来。3、用测距仪或检定过的钢尺按精密量距法，测量出各桥台、桥墩的位置。（量距相对误差≤1：5000）中、小桥梁的桥台、桥墩的放样（直接丈量法）1、在桥址处标定控制桩A、B的位置。中、小桥梁的桥台、桥墩的3大桥、特大桥的施工测量(间接丈量法)对于河道较宽、桥跨度较大的桥梁，一般用三角测量或导线测量来布设控制网，其中三角测量用得较普遍。控制网的布设要求如下：控制点应选在便于施工控制及永久保存的地方。桥轴线应作为控制网的一条边，并与基线一端相连并尽量正交。基线不小于桥轴线长度的0.7倍，困难地段不小于0.5倍。基线一般不少于两条，最好分布于河两岸。控制网力求简单，网中所有角度应在30°~120°之间。每岸至少埋设三个高程控制点，并与国家水准点联测。下图的控制网中，图(a)适用一般桥梁，图(b)、(c)适用于大桥或特大桥。大桥、特大桥的施工测量(间接丈量法)对于河道较宽、桥跨度较大4桥梁控制网的精度确定根据跨越结构架设的误差确定控制网的精度例10-3：某大桥为钢梁桥，共有12孔，每孔长120米，宽20米，高16米，每孔由10节钢架组成，每节的上下弦杆长12米，三孔为一联，联与联间的支座中心距为2米。问要对该桥建立施工控制网，控制网在桥轴线上的边长相对误差应不低于多少？(《钢梁验收规范》规定：钢梁构件的长度误差不得超过其设计长度的1/5000，支座垫板的安装限差为±5mm。)解：由题意可知全桥联与联之间有3个支座，全桥总长为：D=12×120+3×2.0=1446m每联的误差主要由支座安装误差和钢梁制造误差决定，每联的极限误差为Δδ2=δ12+N·n·(S/5000)+δ22=±16.75mm其中：δ1、δ2——支座的安装误差N——每一联的孔数，N=3n——每一孔上下弦杆数，n=10S——上下弦杆长，S=12m全桥钢梁的架设极限误差为：ΔD=±·Δδ=±33.49mm，中误差md=ΔD/2=16.75mm全桥钢梁架设的相对中误差为：md/D=16.75/1446000=1/90000因三角测量误差为钢梁架设误差的1/,所以控制网在桥轴线上的边长相对中误差为：1/90000×(1/)=1/123000。桥梁控制网的精度确定根据跨越结构架设的误差确定控制网的精度5根据桥墩放样的允许误差确定控制网的精度由于放样桥墩时，一般采用高精度仪器，并强制对中或严格对中，所以桥墩位置误差主要由控制网边长误差决定。在桥梁的施工中，一般要求桥墩中心位置在桥轴线方向上的位置中误差≤15~20mm。设M为放样后所得点位的总误差，m为控制点所引起的误差。一般情况下认为：m≤0.4M则当M=20mm时，m≤0.4M=8mm。例如，当河宽S=1000米时，三角网最弱边的相对中误差为：m/S=8/1000000=1/125000。根据桥墩放样的允许误差确定控制网的精度6方向交会法放样桥墩1、根据控制网平差后的A、B、C点坐标及桥墩E的设计坐标值，计算出交会角α、β的数值。2、在A点安置经纬仪，以正倒镜分别拨α角得两条方向线，取二者的中线E1E2；3、同样在B点安置经纬仪，以正倒镜分别拨β角得两条方向线，取二者的中线E3E1；4、在C点安置经纬仪，以正倒镜分别照准点D，得两条方向线，取二者的中线E3E2；5、三角形E1E2E3即为示误三角形。若由A、B两点发出的两条方向线的交点E1不在桥轴线上，且与桥轴线的距离不大于2cm，可将E1点投影到桥轴线上，即为桥墩的中心位置。方向交会法放样桥墩1、根据控制网平差后的A、B、C点坐7第六章桥梁工程施工6.2桥梁基础施工第六章桥梁工程施工6.2桥梁基础施工一、基坑围堰围堰：是指在修筑基础时，为防止地下水和地表水侵入基坑内，修建的临时性围护结构。一、基坑围堰围堰：是指在修筑基础时，为防止地下水和地表水侵入91、围堰的作用防水围水支撑基坑的坑壁1、围堰的作用防水102、围堰的工作特点及对围堰的要求1．围堰的工作特点：临时性挡水建筑物

2．要求：

①结构上要求稳定、防渗、抗冲

②施工上构造简单，便于施工、维修、撤除方便

③布置上使水流平顺

④经济合理

2、围堰的工作特点及对围堰的要求1．围堰的工作特点：临时性113、围堰分类按材料分：

土石围堰、砼围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、草土围堰

按围堰与水流方向的相对位置分：

横向围堰、纵向围堰。

按导流期间基坑是否允许淹没：

过水围堰、不过水围堰。3、围堰分类按材料分：

12二、基坑排水思考：为什么要进行基坑的降、排水？二、基坑排水思考：为什么要进行基坑的降、排水？131、集水坑排水法集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为20～40m。适合于除严重流砂以外的各种土质。1、集水坑排水法集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根14集水井降水法

1－排水沟；2－集水井；3－离心式水泵；4－基础边线；5－原地下水位线；6－降低后地下水位线集水井降水法151）排水方法明沟与集水井排水分层明沟排水深层明沟排水。暗沟排水利用工程设施排水1）排水方法明沟与集水井排水162）排水机具基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。2）排水机具基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真172、井点降水法井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。适合于粉土、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑。2、井点降水法井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋18降水类型及适用条件适合条件降水类型渗透系数(m/s)可能降低的水位深度(m)轻型井点多级轻型井点0.1~803～66～12喷射井点0.1~508～20电渗井点<0.1根据选用的井点确定管井井点20~2003~5深井井管10~80＞15降水类型及适用条件适合条件19（1）轻型井点轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。（1）轻型井点轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管20轻型井点法降低地下水位全貌图1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房6－原有地下水位线；7－降低后地下水位线轻型井点法降低地下水位全貌图21（2）喷射井点当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点降水。其降水深度可达8～20m，可用于渗透系数为0.1～50m／d的砂土、淤泥质土层。（2）喷射井点当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射22喷射井点设备及平面布置简图

(a)喷射井点设备简图；(b)喷射扬水器原理图；(c)喷射井点平面布置1－喷射井管；2－滤管；3－进水总管；4－排水总管；5一高压水泵；6－集水池；7－水泵；8－内管；9－外管；10－喷嘴；11混合室；12－扩散管；13－压力表（c）（b）（a）喷射井点设备及平面布置简图（c）（b）（a）23（3）管井井点管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大(20～200m／d)的土层中，宜采用管井井点。（3）管井井点管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每24

管井井点

(a)钢管管井；(b)混凝土管管井1一沉砂管；2一钢筋焊接骨架；3－滤网；4－管身；5－吸水管；6－离心泵；7—小砾石过滤层；8－粘土封口；9－混凝土实管；10－无砂混凝土管；11—潜水泵；12一出水管（a）（b）管井井点（a）（b）25（4）深井井点当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用深井泵抽水。这种井点称为深井井点（或深管井井点）。深井井点一般可降低水位30～40m，有的甚至可达百米以上。（4）深井井点当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用26（5）电渗井点电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主要用于渗透系数小于0.1m／d的土层。（5）电渗井点电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主27

电渗井点1一井点管；2一电极；3－直流电源电渗井点28三、土壁支撑土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。三、土壁支撑土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条29(1)横撑式支撑横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类，如图所示。(1)横撑式支撑横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，30

横撑式支撑（a）间断式水平挡土板支撑；（b）垂直挡土板支撑1－水平挡土板，2－立柱，3－工具式横撑；4－垂直挡土板，5－横楞木；6－调节螺栓（a）（b）横撑式支撑（a）（b）31(2)板桩式支撑板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护，可防治流砂现象产生。(2)板桩式支撑板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为321—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑板式支护结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；板式33(3)钢板桩施工钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。平板桩防水和承受轴向压力性能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小；波浪式板桩的防水和抗弯性能都较好，施工中多采用。(3)钢板桩施工钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。34钢板桩形式a)平板式

b)波浪式

钢板桩形式35钢板桩施工现场钢板桩施工现场36钢板桩的特点钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩连接牢固，形成整体，同时也具有较好的隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入。U形、Z形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较好。钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重复使用。钢板桩的特点钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。37四、桩的连接法兰盘连接钢板连接硫磺胶泥（砂浆）连接四、桩的连接法兰盘连接38五、钻孔灌注桩钻孔灌注桩是相对人工挖孔桩而言的，对于直径小于80cm的孔，一般都采用钻孔灌注桩，反之用人工挖孔桩。当然直径不是唯一要诀，对于地下水埋深浅等不适于人工挖孔的，也用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工工艺方法及主要技术措施五、钻孔灌注桩钻孔灌注桩是相对人工挖孔桩而言的，对于直径小于39六、人工挖孔灌注桩主要程序：挖孔——支护孔壁——清底——安放钢筋笼——灌注混凝土六、人工挖孔灌注桩主要程序：40七、沉井施工七、沉井施工41沉井的概念沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。沉井的概念沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力42沉井基础的特点(1)优点①埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载;②沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水结构物，下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工③沉井施工时对邻近建筑物影响较小沉井基础的特点(1)优点43沉井基础的特点(2)缺点①施工期较长②施工技术要求高③施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等沉井基础的特点(2)缺点44沉井基础的适用条件1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其它深基础相比较，经济上较为合理时；2.在山区河流中，土质虽好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时；3.岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰制作有困难时。沉井基础的适用条件1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载45采用沉井基础的桥梁1.国内规模最大的桥梁沉井基础：江阴长江公路大桥，锚锭的钢筋混凝土沉井，平面尺寸为69米×51米，下沉58米2.世界上规模最大的桥梁沉井基础：日本明石海峡大桥，主塔的钢壳沉井，平面尺寸为80米×70米和78米×67米，下沉60米3.采用沉井基础的其他结构物：取水泵房采用沉井基础的桥梁1.国内规模最大的桥梁沉井基础：江阴长江公46沉井基础的分类1.按沉井形状分(1)按平面形状分①圆形沉井：形状对称、挖土容易，下沉不宜倾斜，但与墩、台截面形状适应性差②矩形沉井：与墩、台截面形状适应性好，模板制作简单，但边角土不易挖除，下沉易产生倾斜③圆端形沉井：适用于圆端形的墩身，立模不便，但控制下沉与受力状态较矩形好沉井基础的分类1.按沉井形状分47沉井基础的分类(2)按立面形状分①柱形：构造简单，挖土较均匀，井壁接长较简单，模板可重复使用②阶梯形：除底节外，其他各节井壁与土的摩擦力较小，但施工较复杂，消耗模板多沉井基础的分类(2)按立面形状分48沉井基础的分类2.按沉井的建筑材料分：(1)混凝土沉井：下沉时易开裂(2)钢筋混凝土沉井：常用(3)钢沉井：多用于水中施工沉井基础的分类2.按沉井的建筑材料分：49沉井基础的构造1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉2.刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力沉井基础的构造1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有50沉井基础的构造3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，同时，又把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏4.凹槽：设置在刃脚上方井壁内侧，其作用时使封底混凝土和底板与井壁间有更好的联结，以传递基底反力沉井基础的构造3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉51沉井基础的构造5.封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内6.顶盖：井顶浇筑钢筋混凝土顶盖，待顶盖达到设计强度后方可砌筑墩、台沉井基础的构造5.封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并52沉井基础的施工1.旱地上沉井的施工场地平整制造第一节沉井拆模及抽垫挖土下沉接高沉井地基检验和处理封底、充填井孔及浇筑顶盖沉井基础的施工1.旱地上沉井的施工53沉井基础的施工2.水中沉井的施工(1)筑岛法：水流速不大，水深在3或4m以内(2)浮运沉井施工：水流速较大，水深较深沉井基础的施工2.水中沉井的施工54八、几种施工方法1、悬臂施工法2、顶推法3、转体施工法八、几种施工方法1、悬臂施工法551、悬臂施工法悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者为悬臂浇筑施工，后者为悬臂拼装施工。1、悬臂施工法悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称现浇梁段或将预56悬臂浇筑施工1）施工挂篮挂篮是悬臂浇筑施工的主要工艺设备，它是一个能沿轨道行走的活动脚手架。挂篮的主要组成部分有承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。悬臂浇筑施工1）施工挂篮57梁式挂篮结构简图挂篮结构简图1-底模板；2,3,4-悬吊系统；5-承重结构；6-行走系统；7-平衡重；8-锚固系统；9-工作平台梁式挂篮结构简图挂篮结构简图58挂篮的两种工作状态用挂篮浇筑初始几对梁段时，墩顶工作面窄，两侧挂篮的承重结构应连在一起，如图所示。待梁浇筑到一定长度后再将两侧承重结构分开，如图所示。挂篮的两种工作状态用挂篮浇筑初始几对梁段时，墩顶工作592）悬臂施工工艺流程（1）挂篮前移就位；（2）安装箱梁底模；（3）安装底板及肋板钢筋；（4）浇底板混凝土及养生；（5）安装肋模、顶模及肋内预应力管道；（6）安装顶板钢筋及顶板预应力管道；（7）浇筑肋板及顶板混凝土；（8）检查并清洁预应力管道；（9）混凝土养生；（10）拆除模板；（11）穿钢丝束；（12）张拉预应力钢束；（13）管道灌浆。悬臂浇筑施工2）悬臂施工工艺流程悬臂浇筑施工60悬浇～挂篮示例悬浇～挂篮示例61挂篮施工现场挂篮施工现场62洞庭湖大桥桥悬浇

洞庭湖大桥桥悬浇63战备桥略图

战备桥略图64战备桥施工—挂篮

战备桥施工—挂篮65战备桥施工—拉索施工

战备桥施工—拉索施工66平衡悬臂-挂篮现浇平衡悬臂施工平衡悬臂-挂篮现浇平衡悬臂施工67合拢前使用临时支架示例合拢前使用临时支架示例68悬臂拼装法1.块件预制块件应在台座上连续啮合预制，一般是在工厂或桥位附近将梁体沿轴线划分成适当长度的块件，然后进行预制。悬臂拼装法1.块件预制69悬臂拼装法2.块件的运输与拼装块件的运输方式分为场内运输、块件装船和浮运。块件的拼装根据施工现场的实际情况采用不同的方法。常用的方法有自行式吊车拼装、门式吊车拼装、水上浮吊拼装、高空悬拼等。悬臂拼装法2.块件的运输与拼装70悬臂拼装法3.穿束与张拉(1)穿束穿束有明槽穿束和暗管穿束两种。(2)张拉挂篮移动前，顶、腹板纵向钢丝束应按设计要求的张拉顺序张拉，如设计未作规定，可采取分批、分阶段对称张拉。悬臂拼装法3.穿束与张拉71悬臂拼装法4.合拢段施工合拢顺序一般为先边跨，后中跨。多跨一次合拢时，必须同时均衡对称地合拢。合拢前应在两端悬臂预加压重，并于浇筑混凝土过程中逐步撤除，使悬臂挠度保持稳定。合拢段的混凝土强度等级可提高一级，以尽早张拉。合拢段混凝土浇筑完后，应加强养护，悬臂端应覆盖，防止日晒。合拢段也可采用挂梁连接，施工方法与简支梁安装相同。悬臂拼装法4.合拢段施工72箱梁节段箱梁节段73简支悬臂桁架简支悬臂桁架74悬拼～节段就位示例悬拼～节段就位示例75悬拼～节段就位示例悬拼～节段就位示例762、顶推法施工顶推法是在桥头逐段浇筑或拼装梁体，在梁前端安装导梁，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座就位的施工方法。此法适用于中等跨径的连续梁桥。2、顶推法施工顶推法是在桥头逐段浇筑或拼装梁体，在梁前端安装77顶推法的施工方式顶推法的施工方式包括单向顶推和双向顶推以及单点顶推和多点顶推等多种。顶推法的施工方式顶推法的施工方式包括单向顶推和双向顶推以及单78连续梁顶推法施工示意图(a)单向单点顶推；(b)单向多点顶推；(c)双向顶推l—制梁场；2—梁段；3—导梁；4—千斤顶装置；5—滑道支承；6—临时墩；7—已架完的梁；8—平衡重图（a）为单向单点顶推方式，适用于建造跨度为40～60m的多跨连续梁桥。图(b)为单向多点顶推方式，适用于建造特别长的多联多跨桥梁。图(c)为双向顶推方式，适用于不设临时墩而修建中跨跨径很大的连续梁桥。连续梁顶推法施工示意图图（a）为单向单点顶推方式，适用于建造793、转体施工法转体法与桥下空间无关，是跨越深谷、急流、铁路、公路等特殊条件下的有效施工方法，具有不干扰运输、不中断交通、不需要复杂的悬臂拼装设备和技术等优点。3、转体施工法转体法与桥下空间无关，是跨越深谷、急流、铁路80转体法分为竖转法、平转法和平竖转结合法。该法在国外先竖转、后平转;国内为先平转后竖转进而竖平转结合转体法分为竖转法、平转法和平竖转结合法。该法在国外先竖转、后81平转法是将桥体上部结构整跨或从跨中分成两个半跨，利用两岸地形搭设排架(土胎模)预制。在桥台处设置转盘，将预制的整跨或半跨悬臂桥体置于其上，待混凝土达到设计强度后脱架。以桥台和锚碇体系或锚固桥体重力平衡，再用牵引系统牵引转盘，将桥体上部结构平转至对岸成跨中合拢。再浇灌合拢段接头混凝土，待其达到设计强度后，封固转盘，完成全桥。平转法分为有平衡重转体施工和无平衡重转体施工两种方法。该方法运用于梁桥、斜拉桥、斜腿刚构和各类拱桥。平转法是将桥体上部结构整跨或从跨中分成两个半跨，利用两岸地形82演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！83第六章桥梁工程施工6.1桥梁施工准备和桥位放样第六章桥梁工程施工6.1桥梁施工准备和桥位放样一、桥梁的施工程序施工组织设计施工准备施工测量基坑开挖基础施工墩台施工上部构造施工桥面构造施工一、桥梁的施工程序施工组织设计施工准备施工测量基坑开挖基础施851、在桥址处标定控制桩A、B的位置。2、用经纬仪定线，把桥轴线AB在地面上标定出来。3、用测距仪或检定过的钢尺按精密量距法，测量出各桥台、桥墩的位置。（量距相对误差≤1：5000）中、小桥梁的桥台、桥墩的放样（直接丈量法）1、在桥址处标定控制桩A、B的位置。中、小桥梁的桥台、桥墩的86大桥、特大桥的施工测量(间接丈量法)对于河道较宽、桥跨度较大的桥梁，一般用三角测量或导线测量来布设控制网，其中三角测量用得较普遍。控制网的布设要求如下：控制点应选在便于施工控制及永久保存的地方。桥轴线应作为控制网的一条边，并与基线一端相连并尽量正交。基线不小于桥轴线长度的0.7倍，困难地段不小于0.5倍。基线一般不少于两条，最好分布于河两岸。控制网力求简单，网中所有角度应在30°~120°之间。每岸至少埋设三个高程控制点，并与国家水准点联测。下图的控制网中，图(a)适用一般桥梁，图(b)、(c)适用于大桥或特大桥。大桥、特大桥的施工测量(间接丈量法)对于河道较宽、桥跨度较大87桥梁控制网的精度确定根据跨越结构架设的误差确定控制网的精度例10-3：某大桥为钢梁桥，共有12孔，每孔长120米，宽20米，高16米，每孔由10节钢架组成，每节的上下弦杆长12米，三孔为一联，联与联间的支座中心距为2米。问要对该桥建立施工控制网，控制网在桥轴线上的边长相对误差应不低于多少？(《钢梁验收规范》规定：钢梁构件的长度误差不得超过其设计长度的1/5000，支座垫板的安装限差为±5mm。)解：由题意可知全桥联与联之间有3个支座，全桥总长为：D=12×120+3×2.0=1446m每联的误差主要由支座安装误差和钢梁制造误差决定，每联的极限误差为Δδ2=δ12+N·n·(S/5000)+δ22=±16.75mm其中：δ1、δ2——支座的安装误差N——每一联的孔数，N=3n——每一孔上下弦杆数，n=10S——上下弦杆长，S=12m全桥钢梁的架设极限误差为：ΔD=±·Δδ=±33.49mm，中误差md=ΔD/2=16.75mm全桥钢梁架设的相对中误差为：md/D=16.75/1446000=1/90000因三角测量误差为钢梁架设误差的1/,所以控制网在桥轴线上的边长相对中误差为：1/90000×(1/)=1/123000。桥梁控制网的精度确定根据跨越结构架设的误差确定控制网的精度88根据桥墩放样的允许误差确定控制网的精度由于放样桥墩时，一般采用高精度仪器，并强制对中或严格对中，所以桥墩位置误差主要由控制网边长误差决定。在桥梁的施工中，一般要求桥墩中心位置在桥轴线方向上的位置中误差≤15~20mm。设M为放样后所得点位的总误差，m为控制点所引起的误差。一般情况下认为：m≤0.4M则当M=20mm时，m≤0.4M=8mm。例如，当河宽S=1000米时，三角网最弱边的相对中误差为：m/S=8/1000000=1/125000。根据桥墩放样的允许误差确定控制网的精度89方向交会法放样桥墩1、根据控制网平差后的A、B、C点坐标及桥墩E的设计坐标值，计算出交会角α、β的数值。2、在A点安置经纬仪，以正倒镜分别拨α角得两条方向线，取二者的中线E1E2；3、同样在B点安置经纬仪，以正倒镜分别拨β角得两条方向线，取二者的中线E3E1；4、在C点安置经纬仪，以正倒镜分别照准点D，得两条方向线，取二者的中线E3E2；5、三角形E1E2E3即为示误三角形。若由A、B两点发出的两条方向线的交点E1不在桥轴线上，且与桥轴线的距离不大于2cm，可将E1点投影到桥轴线上，即为桥墩的中心位置。方向交会法放样桥墩1、根据控制网平差后的A、B、C点坐90第六章桥梁工程施工6.2桥梁基础施工第六章桥梁工程施工6.2桥梁基础施工一、基坑围堰围堰：是指在修筑基础时，为防止地下水和地表水侵入基坑内，修建的临时性围护结构。一、基坑围堰围堰：是指在修筑基础时，为防止地下水和地表水侵入921、围堰的作用防水围水支撑基坑的坑壁1、围堰的作用防水932、围堰的工作特点及对围堰的要求1．围堰的工作特点：临时性挡水建筑物

2．要求：

①结构上要求稳定、防渗、抗冲

②施工上构造简单，便于施工、维修、撤除方便

③布置上使水流平顺

④经济合理

2、围堰的工作特点及对围堰的要求1．围堰的工作特点：临时性943、围堰分类按材料分：

土石围堰、砼围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、草土围堰

按围堰与水流方向的相对位置分：

横向围堰、纵向围堰。

按导流期间基坑是否允许淹没：

过水围堰、不过水围堰。3、围堰分类按材料分：

95二、基坑排水思考：为什么要进行基坑的降、排水？二、基坑排水思考：为什么要进行基坑的降、排水？961、集水坑排水法集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根据水量大小、基坑平面形状及水泵能力确定，一般为20～40m。适合于除严重流砂以外的各种土质。1、集水坑排水法集水井应设置在基础范围以外的边角处。间距应根97集水井降水法

1－排水沟；2－集水井；3－离心式水泵；4－基础边线；5－原地下水位线；6－降低后地下水位线集水井降水法981）排水方法明沟与集水井排水分层明沟排水深层明沟排水。暗沟排水利用工程设施排水1）排水方法明沟与集水井排水992）排水机具基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。2）排水机具基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真1002、井点降水法井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底标高以下，并保持至回填完成或地下结构有足够的抗浮能力为止。适合于粉土、细砂或地下水位较高、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑。2、井点降水法井点降水法就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋101降水类型及适用条件适合条件降水类型渗透系数(m/s)可能降低的水位深度(m)轻型井点多级轻型井点0.1~803～66～12喷射井点0.1~508～20电渗井点<0.1根据选用的井点确定管井井点20~2003~5深井井管10~80＞15降水类型及适用条件适合条件102（1）轻型井点轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。（1）轻型井点轻型井点就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管103轻型井点法降低地下水位全貌图1－井管；2－滤管；3－总管；4－弯联管；5－水泵房6－原有地下水位线；7－降低后地下水位线轻型井点法降低地下水位全貌图104（2）喷射井点当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射井点降水。其降水深度可达8～20m，可用于渗透系数为0.1～50m／d的砂土、淤泥质土层。（2）喷射井点当基坑开挖较深，降水深度要求较大时，可采用喷射105喷射井点设备及平面布置简图

(a)喷射井点设备简图；(b)喷射扬水器原理图；(c)喷射井点平面布置1－喷射井管；2－滤管；3－进水总管；4－排水总管；5一高压水泵；6－集水池；7－水泵；8－内管；9－外管；10－喷嘴；11混合室；12－扩散管；13－压力表（c）（b）（a）喷射井点设备及平面布置简图（c）（b）（a）106（3）管井井点管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大(20～200m／d)的土层中，宜采用管井井点。（3）管井井点管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每107

管井井点

(a)钢管管井；(b)混凝土管管井1一沉砂管；2一钢筋焊接骨架；3－滤网；4－管身；5－吸水管；6－离心泵；7—小砾石过滤层；8－粘土封口；9－混凝土实管；10－无砂混凝土管；11—潜水泵；12一出水管（a）（b）管井井点（a）（b）108（4）深井井点当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用深井泵抽水。这种井点称为深井井点（或深管井井点）。深井井点一般可降低水位30～40m，有的甚至可达百米以上。（4）深井井点当要求井内降水深度超过15m时，可在管井中使用109（5）电渗井点电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主要用于渗透系数小于0.1m／d的土层。（5）电渗井点电渗井点是在轻型或喷射井点中增设电极而形成，主110

电渗井点1一井点管；2一电极；3－直流电源电渗井点111三、土壁支撑土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。三、土壁支撑土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条112(1)横撑式支撑横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。根据挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类，如图所示。(1)横撑式支撑横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，113

横撑式支撑（a）间断式水平挡土板支撑；（b）垂直挡土板支撑1－水平挡土板，2－立柱，3－工具式横撑；4－垂直挡土板，5－横楞木；6－调节螺栓（a）（b）横撑式支撑（a）（b）114(2)板桩式支撑板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护，可防治流砂现象产生。(2)板桩式支撑板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为1151—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工的基础；8—竖撑板式支护结构1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；板式116(3)钢板桩施工钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。平板桩防水和承受轴向压力性能良好，易打入地下，但长轴方向抗弯强度较小；波浪式板桩的防水和抗弯性能都较好，施工中多采用。(3)钢板桩施工钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。117钢板桩形式a)平板式

b)波浪式

钢板桩形式118钢板桩施工现场钢板桩施工现场119钢板桩的特点钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩连接牢固，形成整体，同时也具有较好的隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入。U形、Z形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较好。钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重复使用。钢板桩的特点钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。120四、桩的连接法兰盘连接钢板连接硫磺胶泥（砂浆）连接四、桩的连接法兰盘连接121五、钻孔灌注桩钻孔灌注桩是相对人工挖孔桩而言的，对于直径小于80cm的孔，一般都采用钻孔灌注桩，反之用人工挖孔桩。当然直径不是唯一要诀，对于地下水埋深浅等不适于人工挖孔的，也用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工工艺方法及主要技术措施五、钻孔灌注桩钻孔灌注桩是相对人工挖孔桩而言的，对于直径小于122六、人工挖孔灌注桩主要程序：挖孔——支护孔壁——清底——安放钢筋笼——灌注混凝土六、人工挖孔灌注桩主要程序：123七、沉井施工七、沉井施工124沉井的概念沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。沉井的概念沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力125沉井基础的特点(1)优点①埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载;②沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水结构物，下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工③沉井施工时对邻近建筑物影响较小沉井基础的特点(1)优点126沉井基础的特点(2)缺点①施工期较长②施工技术要求高③施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等沉井基础的特点(2)缺点127沉井基础的适用条件1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其它深基础相比较，经济上较为合理时；2.在山区河流中，土质虽好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时；3.岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰制作有困难时。沉井基础的适用条件1.上部荷载较大，而表层地基土的容许承载128采用沉井基础的桥梁1.国内规模最大的桥梁沉井基础：江阴长江公路大桥，锚锭的钢筋混凝土沉井，平面尺寸为69米×51米，下沉58米2.世界上规模最大的桥梁沉井基础：日本明石海峡大桥，主塔的钢壳沉井，平面尺寸为80米×70米和78米×67米，下沉60米3.采用沉井基础的其他结构物：取水泵房采用沉井基础的桥梁1.国内规模最大的桥梁沉井基础：江阴长江公129沉井基础的分类1.按沉井形状分(1)按平面形状分①圆形沉井：形状对称、挖土容易，下沉不宜倾斜，但与墩、台截面形状适应性差②矩形沉井：与墩、台截面形状适应性好，模板制作简单，但边角土不易挖除，下沉易产生倾斜③圆端形沉井：适用于圆端形的墩身，立模不便，但控制下沉与受力状态较矩形好沉井基础的分类1.按沉井形状分130沉井基础的分类(2)按立面形状分①柱形：构造简单，挖土较均匀，井壁接长较简单，模板可重复使用②阶梯形：除底节外，其他各节井壁与土的摩擦力较小，但施工较复杂，消耗模板多沉井基础的分类(2)按立面形状分131沉井基础的分类2.按沉井的建筑材料分：(1)混凝土沉井：下沉时易开裂(2)钢筋混凝土沉井：常用(3)钢沉井：多用于水中施工沉井基础的分类2.按沉井的建筑材料分：132沉井基础的构造1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉2.刃脚：井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力沉井基础的构造1.井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它应有133沉井基础的构造3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度，同时，又把整个沉井分隔成多个施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以较均衡地进行，也便于沉井偏斜时的纠偏4.凹槽：设置在刃脚上方井壁内侧，其作用时使封底混凝土和底板与井壁间有更好的联结，以传递基底反力沉井基础的构造3.隔墙：设置在沉井井筒内，其主要作用是增加沉134沉井基础的构造5.封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并对井底清理整平后，即可封底，以防止地下水渗入井内6.顶盖：井顶浇筑钢筋混凝土顶盖，待顶盖达到设计强度后方可砌筑墩、台沉井基础的构造5.封底：当沉井下沉到设计标高，经过技术检验并135沉井基础的施工1.旱地上沉井的施工场地平整制造第一节沉井拆模及抽垫挖土下沉接高沉井地基检验和处理封底、充填井孔及浇筑顶盖沉井基础的施工1.旱地上沉井的施工136沉井基础的施工2.水中沉井的施工(1)筑岛法：水流速不大，水深在3或4m以内(2)浮运沉井施工：水流速较大，水深较深沉井基础的施工2.水中沉井的施工137八、几种施工方法1、悬臂施工法2、顶推法3、转体施工法八、几种施工方法1、悬臂施工法1381、悬臂施工法悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者为悬臂浇筑施工，后者为悬臂拼装施工。1、悬臂施工法悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称现浇梁段或将预139悬臂浇筑施工1）施工挂篮挂篮是悬臂浇筑施工的主要工艺设备，它是一个能沿轨道行走的活动脚手架。挂篮的主要组成部分有承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。悬臂浇筑施工1）施工挂篮140梁式挂篮结构简图挂篮结构简图1-底模板；2,3,4-悬吊系统；5-承重结构；6-行走系统；7-平衡重；8-锚固系统；9-工作平台梁式挂篮结构简图挂篮结构简图141挂篮的两种工作状态用挂篮浇筑初始几对梁段时，墩顶工作面窄，两侧挂篮的承重结构应连在一起，如图所示。待梁浇筑到一定长度后再将两侧承重结构分开，如图所示。挂篮的两种工作状态用挂篮浇筑初始几对梁段时，墩顶工作1422）悬臂施工工艺流程（1）挂篮前移就位；（2）安装箱梁底模；（3