桥梁工程施工

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1、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）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。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。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。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。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。1、围堰的作用防水围水支撑基坑的坑壁2、、围围堰堰的的工工作作特特点点及及对对围围堰堰的的要要求求1．．围围堰堰的的工工作作特特点点：：临临时时性性挡挡水水建建筑筑物物2．．要要求求：：①结结构构上上要要求求稳稳定定、、防防渗渗、、抗抗冲冲②施施工工上上构构造造简简单单，，便便于于施施工工、、维维修修、、撤撤除除方方便便③布布置置上上使使水水流流平平顺顺④经经济济合合理理3、、围围堰堰分分类类按材材料料分分：：土石石围围堰堰、、砼砼围围堰堰、、钢钢板板桩桩格格型型围围堰堰、、木木笼笼围围堰堰、、草草土围围堰堰按围围堰堰与与水水流流方方向向的的相相对对位位置置分分：：横向向围围堰堰、、纵纵向向围围堰堰。。按导导流流期期间间基基坑坑是是否否允允许许淹淹没没：：过水水围围堰堰、、不不过过水水围围堰堰。。二、、基基坑坑排排水水思考考：：为为什什么么要要进进行行基基坑坑的的降降、、排排水水？？1、、集集水水坑坑排排水水法法集水水井井应应设设置置在在基基础础范范围围以以外外的的边边角角处处。。间间距距应应根根据据水水量量大大小小、、基基坑坑平平面面形形状状及及水水泵泵能能力力确确定定，，一一般般为为20～～40m。。适合合于于除除严严重重流流砂砂以以外外的的各各种种土土质质。。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1））排排水水方方法法明沟沟与与集集水水井井排排水水分层明沟排水水深层明沟排水水。暗沟排水利用工程设施施排水2）排水机机具基坑排水广泛泛采用动力水水泵，一般有有机动、电动动、真空及虹虹吸泵等。选用水泵类型型时，一般取取水泵的排水水量为基坑涌涌水量的1.5—2倍。。2、井点降水水法井点降水法就就是在基坑开开挖前，预先先在基坑四周周埋设一定数数量的滤水管管(井)，利利用抽水设备备从中抽水，，使地下水位位降落到坑底底标高以下，，并保持至回回填完成或地地下结构有足足够的抗浮能能力为止。适合于粉土、、细砂或地下下水位较高、、挖基较深、、坑壁不易稳稳定的土质基基坑。降水类型及适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（1）轻型井井点轻型井点就是沿基坑周周围或一侧以以一定间距将将井点管(下下端为滤管)埋入蓄水层层内，井点管管上部与总管管连接，利用用抽水设备将将地下水经滤滤管进入井管管，经总管不不断抽出，从从而将地下水水位降至坑底底以下。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（2）喷射井井点当基坑开挖较较深，降水深深度要求较大大时，可采用用喷射井点降降水。其降水水深度可达8～20m，可用于渗渗透系数为0.1～50m／d的的砂土、淤泥泥质土层。喷射井点设备备及平面布置置简图(a)喷射井井点设备简图图；(b)喷喷射扬水器原原理图；(c)喷射井点点平面布置1－喷射井管管；2－滤管管；3－进水水总管；4－－排水总管；；5一高压水水泵；6－集集水池；7－水泵；8－内管；9－外管；10－喷嘴；；11混合室室；12－扩扩散管；13－压力表（c）（b）（a）（3）管井井井点管井井点就是是沿基坑每隔隔一定距离设设置一个管井井，每个管井井单独用一台台水泵不断抽抽水来降低地地下水位。在在土的渗透系系数大(20～200m／d)的土土层中，宜采采用管井井点点。管井井点(a)钢管管管井；(b)混凝土管管管井1一沉砂管；；2一钢筋焊焊接骨架；3－滤网；4－管身；5－吸水管；；6－离心泵泵；7—小砾砾石过滤层；；8－粘土封封口；9－混混凝土实管；；10－无砂砂混凝土管；；11—潜水水泵；12一一出水管（a）（b）（4）深井井井点当要求井内降降水深度超过过15m时，，可在管井中中使用深井泵泵抽水。这种种井点称为深深井井点（或或深管井井点点）。深井井井点一般可降降低水位30～40m，，有的甚至可可达百米以上上。（5）电渗井井点电渗井点是在在轻型或喷射射井点中增设设电极而形成成，主要用于于渗透系数小小于0.1m／d的土层层。

电渗井点1一井点管；2一电极；3－直流电源三、土壁支撑撑土壁支撑形式式应根据开挖挖深度和宽度度、土质和地地下水条件以以及开挖方法法、相邻建筑筑物等情况进进行选择和设设计。(1)横撑撑式支撑横撑式支撑由由挡土板、楞楞木和工具式式横撑组成，，用于宽度不不大、深度较较小沟槽开挖挖的土壁支撑撑。根据挡土板放放置方式不同同，分为水平挡土板和垂直挡土板两类，如图所所示。

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）(2)板桩桩式支撑板桩式支撑特特别适用于地地下水位较高高且土质为细细颗粒、松散散饱和土的支支护，可防治治流砂现象产产生。1—板桩墙；；2—围檩；；3—钢支撑撑；4—斜撑撑；5—拉锚锚；6—土锚杆；；7—先施工工的基础；8—竖撑板式支护结构构(3)钢板桩桩施工钢板桩又可分分平板桩和波浪式板桩两类。平板桩防水和和承受轴向压压力性能良好好，易打入地地下，但长轴轴方向抗弯强强度较小；波浪式板桩的的防水和抗弯弯性能都较好好，施工中多多采用。钢板桩形式a)平板式式

b)波浪式钢板桩施工现现场钢板桩的特点点钢板桩之间通通过锁口互相相连接，形成成一道连续的的挡墙。由于于锁口的连接接，使钢板桩桩连接牢固，，形成整体，，同时也具有有较好的隔水水能力。钢板板桩截面积小小，易于打入入。U形、Z形等波浪式式钢板桩截面面抗弯能力较较好。钢板桩桩在基础施工工完毕后还可可拔出重复使使用。四、桩的连接接法兰盘连接钢板连接硫磺胶泥（砂砂浆）连接五、钻孔灌注注桩钻孔灌注桩是是相对人工挖挖孔桩而言的的，对于直径径小于80cm的孔，一一般都采用钻钻孔灌注桩，，反之用人工工挖孔桩。当当然直径不是是唯一要诀，，对于地下水水埋深浅等不不适于人工挖挖孔的，也用用钻孔灌注桩桩。钻孔灌注桩施施工工艺方法法及主要技术术措施六、人工挖孔孔灌注桩主要程序：挖孔——支护护孔壁——清清底——安放放钢筋笼———灌注混凝土土七、沉井施工工沉井的概念沉井是井筒状状的结构物，，它是以井内内挖土，依靠靠自身重力克克服井壁摩阻阻力后下沉到到设计标高，，然后经过混混凝土封底并并填塞井孔，，使其成为桥桥梁墩台或其其它结构物的的基础。沉井基础的特特点(1)优点①埋置深度可可以很大，整整体性强、稳稳定性好，有有较大的承载载面积，能承承受较大的垂垂直荷载和水水平荷载;②沉井既是基基础，又是施施工时的挡土土和挡水结构构物，下沉过过程中无需设设置坑壁支撑撑或板桩围壁壁，简化了施施工③沉井施工时时对邻近建筑筑物影响较小小沉井基础的特特点(2)缺点①施工期较长长②施工技术要要求高③施工中易发发生流砂造成成沉井倾斜或或下沉困难等等沉井基础的适适用条件1.上部荷载载较大，而表表层地基土的的容许承载力力不足，扩大大基础开挖工工作量大，以以及支撑困难难，但在一定定深度下有好好的持力层，，采用沉井基基础与其它深深基础相比较较，经济上较较为合理时；；2.在山区河河流中，土质质虽好，但冲冲刷大或河中中有较大卵石石不便桩基础础施工时；3.岩层表面面较平坦且覆覆盖层薄，但但河水较深；；采用扩大基基础施工围堰堰制作有困难难时。采用沉井基础础的桥梁1.国内规模模最大的桥梁梁沉井基础：：江阴长江公公路大桥，锚锚锭的钢筋混混凝土沉井，，平面尺寸为为69米×51米，下沉沉58米2.世界上规规模最大的桥桥梁沉井基础础：日本明石石海峡大桥，，主塔的钢壳壳沉井，平面面尺寸为80米×70米米和78米××67米，下下沉60米3.采用沉井井基础的其他他结构物：取取水泵房沉井基础的分分类1.按沉井形形状分(1)按平面面形状分①圆形沉井：：形状对称、、挖土容易，，下沉不宜倾倾斜，但与墩墩、台截面形形状适应性差差②矩形沉井：：与墩、台截截面形状适应应性好，模板板制作简单，，但边角土不不易挖除，下下沉易产生倾倾斜③圆端端形沉沉井：：适用用于圆圆端形形的墩墩身，，立模模不便便，但但控制制下沉沉与受受力状状态较较矩形形好沉井基基础的的分类类(2)按立立面形形状分分①柱形形：构构造简简单，，挖土土较均均匀，，井壁壁接长长较简简单，，模板板可重重复使使用②阶梯梯形：：除底底节外外，其其他各各节井井壁与与土的的摩擦擦力较较小，，但施施工较较复杂杂，消消耗模模板多多沉井基基础的的分类类2.按按沉井井的建建筑材材料分分：(1)混凝凝土沉沉井：：下沉沉时易易开裂裂(2)钢筋筋混凝凝土沉沉井：：常用用(3)钢沉沉井：：多用用于水水中施施工沉井基基础的的构造造1.井井壁：：沉井井的外外壁，，是沉沉井的的主要要部分分，它它应有有足够够的强强度，，以便便承受受沉井井下沉沉过程程中及及使用用时作作用的的荷载载；同同时还还要求求有足足够的的重量量，使使沉井井在自自重作作用下下能顺顺利下下沉2.刃刃脚：：井壁壁下端端一般般都做做成刀刀刃状状的““刃脚脚”，，其功功用是是减少少下沉沉阻力力沉井基基础的的构造造3.隔隔墙：：设置置在沉沉井井井筒内内，其其主要要作用用是增增加沉沉井在在下沉沉过程程中的的刚度度，同同时，，又把把整个个沉井井分隔隔成多多个施施工井井孔(取土土井)，使使挖土土和下下沉可可以较较均衡衡地进进行，，也便便于沉沉井偏偏斜时时的纠纠偏4.凹凹槽：：设置置在刃刃脚上上方井井壁内内侧，，其作作用时时使封封底混混凝土土和底底板与与井壁壁间有有更好好的联联结，，以传传递基基底反反力沉井基基础的的构造造5.封封底：：当沉沉井下下沉到到设计计标高高，经经过技技术检检验并并对井井底清清理整整平后后，即即可封封底，，以防防止地地下水水渗入入井内内6.顶顶盖：：井顶顶浇筑筑钢筋筋混凝凝土顶顶盖，，待顶顶盖达达到设设计强强度后后方可可砌筑筑墩、、台沉井基基础的的施工工1.旱旱地上上沉井井的施施工场地平平整制制造造第一一节沉沉井拆拆模模及抽抽垫挖挖土土下沉沉接接高高沉井井地地基基检验验和处处理封封底底、充充填井井孔及及浇筑筑顶盖盖沉井基基础的的施工工2.水水中沉沉井的的施工工(1)筑岛岛法：：水流流速不不大，，水深深在3或4m以以内(2)浮运运沉井井施工工：水水流速速较大大，水水深较较深八、几几种施施工方方法1、悬悬臂施施工法法2、顶顶推法法3、转转体施施工法法1、悬悬臂施施工法法悬臂施施工法法是从从桥墩墩开始始，两两侧对对称现现浇梁梁段或或将预预制节节段对对称进进行拼拼装。。前者者为悬悬臂浇浇筑施施工，，后者者为悬悬臂拼拼装施施工。。悬臂浇浇筑施施工1）施施工挂挂篮挂篮是是悬臂臂浇筑筑施工工的主主要工工艺设设备，，它是是一个个能沿沿轨道道行走走的活活动脚脚手架架。挂挂篮的的主要要组成成部分分有承承重系系统、、悬吊吊系统统、锚锚固系系统、、行走走系统统、模模板与与支架架系统统。梁式挂挂篮结结构简简图挂篮结结构简简图1-底底模板板；2,3,4-悬悬吊系系统；；5-承重重结构构；6-行行走系系统；；7-平衡衡重；；8-锚固固系统统；9-工工作平平台挂篮的的两种种工作作状态态用挂篮篮浇筑筑初始始几对对梁段段时，，墩顶顶工作作面窄窄，两两侧挂挂篮的的承重重结构构应连连在一一起，，如图图所示示。待待梁浇浇筑到到一定定长度度后再再将两两侧承承重结结构分分开，，如图图所示示。2）悬悬臂施施工工工艺流流程（1））挂篮篮前移移就位位；（（2））安装装箱梁梁底模模；（（3））安装装底板板及肋肋板钢钢筋；；（4）浇浇底板板混凝凝土及及养生生；（（5））安装装肋模悬臂浇浇筑施施工悬浇～～挂篮篮示例例挂篮施施工现现场洞庭湖湖大桥桥桥悬悬浇战备桥桥略图图战备桥桥施工工—挂挂篮战备桥桥施工工—拉拉索施施工平衡悬臂-挂篮现浇平衡悬悬臂施施工合拢前前使用用临时时支架架示例例悬臂拼拼装法法1.块块件预预制块件应应在台台座上上连续续啮合合预制制，一一般是是在工工厂或或桥位位附近近将梁梁体沿沿轴线线划分分成适适当长长度的的块件件，然然后进进行预预制。。悬臂拼拼装法法2.块块件的的运输输与拼拼装块件的的运输输方式式分为为场内内运输输、块块件装装船和和浮运运。块件的的拼装装根据据施工工现场场的实实际情情况采采用不不同的的方法法。常常用的的方法法有自自行式式吊车车拼装装、门门式吊吊车拼拼装、、水上上浮吊吊拼装装、高高空悬悬拼等等。悬臂拼拼装法法3.穿穿束与与张拉拉(1)穿束束穿束有有明槽槽穿束束和暗暗管穿穿束两两种。。(2)张拉拉挂篮移动前前，顶、腹腹板纵向钢钢丝束应按按设计要求求的张拉顺顺序张拉，，如设计未未作规定，，可采取分分批、分阶阶段对称张张拉。悬臂拼装法法4.合拢段段施工合拢顺序一一般为先边边跨，后中中跨。多跨跨一次合拢拢时，必须须同时均衡衡对称地合合拢。合拢拢前应在两两端悬臂预预加压重，，并于浇筑筑混凝土过过程中逐步步撤除，使使悬臂挠度度保持稳定定。合拢段段的混凝土土强度等级级可提高一一级，以尽尽早张拉。。合拢段混混凝土浇筑筑完后，应应加强养护护，悬臂端端应覆盖，，防止日晒晒。合拢段也可可采用挂梁梁连接，施施工方法与与简支梁安安装相同。。箱梁节段简支悬臂桁桁架悬拼～节段段就位示例例悬拼～节段段就位示例例2、