客运专线桥涵施工技术模块

客运专线桥涵施工技术模块1.墩台基础施工1.1.设计资料复核1.1.1地质资料桥梁工程在设计时，对每一个墩台位置都进行了地质钻探，以确定墩台位置的地质情况。但设计钻探是抽查性质的，由于钻探点位置或其他因素的影响，偶尔会出现不能全面反映墩台位置实际地质情况的现象。因此，施工前要对墩台位置（尤其是扩大基础位置）的地质情况进行复核。复核方法可以采用钻探方法，对于较浅的扩大基础也可以采用挖探坑的方法复核。探点位置要选在墩台基础范围内，尽量远离原探孔位置。如果发现地质与原设计资料不符，进行进一步落实后，及时向有关单位反映，以便采取响应措施进行处理。1.1.2水文资料任何一个桥涵工程的设计和施工之间都会有一个或大或小的时间间隔。而水文情况受气候及季节的影响非常大，施工时的河流情况及地下水位高程可能与设计水文资料有很大的出入。因此，施工前要对施工地点的水文情况进行符合，根据实际情况制定墩台基础开挖、支护以及降水等的施工方案。1.2基础施工1.2.1扩大基础1.2.1.1土质基坑开挖对各墩台控制测量定位后，对基坑进行放样，然后即可进行开挖。放样时，基坑各边预留0.5米的工作边。如基础设计有凹角，开挖时应尽量取直。扩大基础施工尽量在枯水季节进行。根据场地限制，可采用放坡开挖和不放坡开挖，现分别叙述如下：1.2.1.1.1放坡开挖放坡开挖是一种比较简单且经济的方法，在施工场地不受限制的情况下，一般优先采用。开挖时，尽量采用机械施工，以提高施工效率和质量。1.2.1.1.1.1开挖开挖一般采用挖掘机、装载机挖，自卸汽车配合外运。常用机械设备如下：序号机械名称型号数量进场日期备注1挖掘机PC220-62装载机ZL503自卸汽车北方奔驰26291.2.1.1.1.2边坡坡度放坡坡度根据土质不同而异，根据桥涵施工规范要求如下：坑壁土坑壁坡度基坑顶缘无载重基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载砂类土1:11:1.251:1.5碎石类土1:0.751:11:1.25粘性土、粉土1:0.331:0.51:0.75极软岩、软岩1:0.251:0.331:0.67较软岩1:01:0.11:0.25极硬岩、硬岩1:01:01:0(摘自《铁路桥涵施工规范》p7)1.2.1.1.1.3基坑排水如果地下水位较高,开挖的同时要进行基坑排水。在基坑四周设排水沟，在基坑四角设集水井，集水井深度应该保持在基坑开挖面下1米左右。在各集水井内放置污水泵进行排水，水泵的功率根据地下水水流的强弱选择。1.2.1.1.1.4基坑底处理机械开挖不能直接到位，应留0.2米进行人工清底，防止机械超挖，扰动基底原状土，降低基底承载力。对于土质基底，清底完毕后要进行夯实。基底要严格控制标高和平整度，与设计标高误差不许超过±5cm。1.2.1.1.1.5基坑放坡开挖施工安全措施：a．在基坑上口外适当位置设置截水沟，防止雨水流入基坑、冲刷坑壁，甚至导致塌方等事故发生；b．坑沿顶部如有动载，动载与坑沿间设置不少于1米的护道。如地质水文条件不良，应增宽护道或采取措施进行加固；c．基坑顶弃土堆距离坑沿不应小于基坑深度，以保证坑壁稳定；d．如基坑深度过深（超过5米）或为砂类土，应在坑壁中间位置设置1米宽的平台，以增加坑壁的稳定性。1.2.1.1.2不放坡开挖当基坑开挖时受到场地限制，不具备放坡条件时，采用不放坡垂直开挖，因此，需要在开挖的同时对坑壁进行支护。1.2.1.1.2.1支护方式支护方式采用工字钢、木挡板结合桩顶拉锚的方式进行，如下图所示：拉锚桩的埋设位置一定要设置在坑壁破裂面以外，否则不能起到拉锚作用。拉锚可用钢筋或钢丝束，但截面积必须经过检算，保证能提供足够拉力。工字钢的规格选用、间距和打入坑底深度要根据实际情况经过计算确定（工字钢受力为一次超静定）。一般情况下，木挡板采用紧密铺设方式。如果地质情况允许，也可采用间隔铺设。1.2.1.1.2.2出土方式如果积坑深度较浅，可以采用机械开挖；如果较深，可以在基坑上口搭设平台，采用人工挖土，卷扬机提升出土。如果地下水位高于设计基底标高，可采用集水井的方法排水。若水流较强，亦可采用井点降水方法。1.2.1.1.2.3安全措施a．为防止开挖过程中发生塌方，每次开挖深度不超过2米要安装一次木挡板；b．木挡板要采用材质较好的木板，厚度根据长度（工字钢间距）确定；c．施工中要随时检查，防止出现木挡板受力不均和应力集中现象。检查时除观察木挡板是否变形和开裂外，可用小锤敲击，受力小者音钝，受力大者音脆。d．发现木挡板受力过大或变形，要立即采取措施进行加固或更换。更换时要先增加支撑后拆除更换；e．施工完毕拆除支护时，要从下至上分段进行，拆除一段后，经回填夯实才能拆除上一段，直至地面。1.2.1.2石质基坑开挖1.2.1.2.1软石基坑开挖对于软石基坑，可以用挖掘机直接开挖。如果开挖困难，可以采用风镐进行破碎。开挖时，一般可以采用垂直开挖，下口预留工作边。如果石质风化严重、节理发育，可视情况适当放坡。1.2.1.2.2坚石基坑开挖对于坚石基坑，用风镐开挖困难，一般采用爆破方式进行。爆破前，预留好工作边，无须放坡，直接垂直开挖至设计标高。超挖部分采用碎石夯实垫平。基坑爆破一般石方量不大，采取密布眼、小药量爆破，容易保证坑壁及坑底平整度。雷管采用微差毫秒电雷管，由里向外顺序起爆。具体施工方法参见路基施工中的爆破部分。石质基坑基地标高的误差要求为+50mm/-200mm。（摘自《铁路桥涵施工规范》p15）1.2.1.3基底验收基础开挖完毕后，要请监理工程师检查验收，合格后才能进行下一步施工。验收之前，要组织自检，如果发现基底土（石）质与原设计不符，要及时向监理单位和设计单位汇报。1.2.2挖孔桩基础1.2.2.1施工工艺挖孔桩施工工艺流程见下图：1.2.2.2施工方法及技术措施挖孔桩采用人工开挖，遇孤石采用小药量爆破施工，弃碴采用电动链滑车或架设三角架，用10KN～20KN慢速卷扬机提升。1.2.2.2.1施工准备平整场地，铲除松软的土层并夯实；桩位位于浅水时，采用编织袋围堰筑岛法。施测墩台十字线，定出桩孔准确位置，并设置护桩，而且要经常检查校核；孔口四周挖排水沟，做好排水系统，及时排除地表水，并搭设孔口遮雨棚；安装提升设备，布置好出渣道路；合理堆放材料机具，使其不增加孔壁压力，不影响施工。井口周围须用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，其高度应高出地面20cm～30cm，防止土、石、杂物滚入孔内伤人；若进口地层松软，为防止孔口坍塌，须在孔口用混凝土护壁，高约2m；若进口地层有较大的渗水量时，应用井点法降低地下水位。1.2.2.2.2桩孔开挖根据地质情况，桩基础施工时可采用跨间对角间隔开挖顺序，避免孔间间隔层太薄而造成坍塌；为便于排除地表水，且场地宽敞，立架、支撑、提升、灌注等操作方便，每个桩先挖桩孔，后挖承台的座板基坑。在挖掘过程中，须经常检查桩孔尺寸和坐标位置，桩位误差不大于50.0mm，倾斜度不超过1%，孔径和孔深须符合设计要求。桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不能中途停顿，以防坍孔。施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，应立即通知设计和监理等部门，以便及时处理。1.2.2.2.3支撑护壁在挖孔桩施工时一般采用现浇混凝土护壁，这是当今应用最广泛的支撑形式，每节护壁上小下大，便于混凝土灌入。护壁作为施工用的衬体，抗塌孔的性能很好，便于人工用钢钎等捣实混凝土，增大桩侧摩阻力。一般采用C20混凝土护壁，其壁厚为15cm。1.2.2.2.4孔底排水在挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔，渗水应设法排除（如用井点法降水或集水泵排）。除在地表墩台位置四周挖截水沟外，并应对从孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，人工提引排走；渗水量大时，可用小水泵排走，孔深小于水泵吸程时，水泵可设在孔外，倘孔深大于水泵吸程，须将水泵吊入孔内抽水。在灌注混凝土时，若数桩孔均只有小量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难，若多孔渗水量均大，影响灌注质量时，则应于一孔集中抽水，降低其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理：首先，用水泵将井孔内水排尽，然后把潜水面沿孔壁周边完全开挖出来，再在孔壁设计半径外面开挖环形槽。其次，在孔底干铺20cm厚卵石层，其上安设5mm厚、高度稍大于潜水层的钢板圈，其内径等于桩径，在钢板圈内卵石层上设置2根直径25mm的压浆钢管，其中1根作为（当另一根堵塞时）备用，压浆管埋入混凝土顶盖处焊一钢板，以利定位及防止压入的水泥浆沿管壁上流。再次，钢板隔离圈与孔壁之间填充卵石，其孔隙率要求在40%左右。为了省工、省料，便于继续开挖，在隔离圈内填充装泥麻包（草包），要求填塞密实，减少孔隙。灌注水下混凝土顶盖，强度等级为C10，厚50cm。压浆：同一压浆管按材料分的给进程序为：先压泥浆，将钢板圈内的空隙用泥浆填充，以节省水泥；次压纯水泥浆，因其流动性好，裂缝很小亦可压浆；最后压进水泥砂浆，其配合质量比为1：1。砂浆中可掺入合适的早强剂，各种压浆均以稠度来控制。稠度用砂浆流动度测定器来测定，以s来表示，泥浆稠度要求2s～6s，纯水泥浆或水泥砂浆稠度要求2s～10s，压浆机具可用灰浆泵，压力0.3MPa～0.4MPa即可。封闭完成继续开挖：封闭完成48小时以后可将水抽尽，水位不上升，即可用风镐将混凝土顶盖凿去孔径范围之内的部分，并吊出装泥麻包，拆除钢板圈，继续进行挖孔工作。1.2.2.2.5挖孔桩终孔验收挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层，嵌入岩层深度应符合设计要求，孔径和孔位也要符合设计要求，并由监理工程师认可。挖孔过程中应认真填写挖孔记录，终孔后，应填写终孔检查证，并由监理工程师认可。挖孔桩施工质量标准见下表。挖孔桩施工质量标准表编号项目允许偏差附注1孔中心位置不大于50mm2孔径不小于设计孔径D=1.50m3倾斜度不大于0.5/1004孔深不小于设计规定5孔内沉淀满足设计和规范的要求1.2.2.2.6钢筋骨架制作及安装对钢筋的一般要求和加工制作的有关规定都按照《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002/J162—2002）有关规定办理。钢筋骨架制作、吊运、下放操作质量要求如下：先制作一个带钢筋位的圆形工作台，在圆形工作台上卷制好箍筋，并作好主筋位置标记，将箍筋放在主筋上滚动，同时按间距点焊好，最后加工焊好定位筋，加工完毕后检查、验收。钢筋骨架尺寸偏差要求见下表。钢筋骨架尺寸偏差表序号项目允许偏差(mm)检验方法1钢筋骨架直径±5尺量检查2钢筋骨架长度±10尺量检查3主钢筋间距±20尺量检查4加劲筋间距+0，-20尺量检查5箍筋间距+0，-20尺量检查6钢筋骨架垂直度小于1%L吊线及检查为保证钢筋骨架吊起不致变形，采用双吊点吊放，吊点设在加劲筋处。为加强其刚度，可在钢筋骨架内绑一根长杉木。为保证钢筋骨架位于孔中心，可在孔周边均布小于保护层设计厚度的钢管四根，长约10m，使钢筋笼在四根管间下滑就位。为使钢筋骨架不致下滑及灌混凝土时不致上浮，可焊2根φ16mm钢筋吊住钢筋笼，在孔口固定在2根钢管上。钢筋骨架太长，吊、运不便，可将其分成2～3段，为了保证轴心一致，在上一节钢筋笼子内侧绑四根φ35mm，长3m的铁管，一半绑在上节钢筋笼子上，另一半伸到下一端的钢筋笼子上，固定在一起。下放一段焊接一段。主筋接头采用搭接焊，接头单面焊接长度不小于10d。接头应错开，接头间相互间距须大于75cm，搭接长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率为50%。1.2.2.2.7灌注混凝土1.2.2.2.7.1当从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小（参考值小于6mm/min）时，可采用在空气中灌注混凝土桩的方法，其技术要求除符合《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002/J162—2002）有关规定外，还应注意以下事项：1.2.2.2.7.1.1由于孔内有钢筋骨架，则混凝土坍落度宜为7cm～9cm，用导管灌注混凝土时，混凝土可在导管中自由坠落，导管应对准中心，开始灌注时，孔底积水不宜超过5cm，灌注的速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，以防水渗入孔内。1.2.2.2.7.1.2桩顶或承台及系梁底部2m以下灌注的混凝土，可依靠自由坠落捣实，不必再用人工捣实，在此线以上灌注的混凝土应以振捣器捣实。1.2.2.2.7.1.3孔内的混凝土应尽可能一次连续浇注完毕，若施工接缝不可避免时，应按照施工规范关于施工缝的处理规定处理，并一律设置上下层的锚固钢筋，锚固钢筋的截面积应根据施工缝的位置确定，无资料时可按桩截面积的1%配筋，施工接缝若设有钢筋骨架，则骨架钢筋截面积可在1%配筋面积内扣除，若骨架钢筋总面积超过桩截面的1%，则可不设锚固钢筋。1.2.2.2.7.1.4混凝土灌注至桩顶以后，应即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。1.2.2.2.7.2当孔底渗入的地下水上升速度较大（参考值大于6mm/min）时，应视为有水桩，则用导管法水中灌注混凝土。导管法水中灌注混凝土施工措施如下：灌注混凝土之前，孔内的水位至少应与孔外稳定水位同样高度，若孔壁土质容易坍塌，应使孔内水位高于地下水位1.0m～1.5m。灌注混凝土导管：内径250mm，使用前进行1.5倍水压试验，不漏水为合格。导管下至距孔底0.5m处。导管上口安装混凝土漏斗，漏斗底口安设折叠式活门。灌注封底混凝土，灌注前应在漏斗内及旁边准备充足的混凝土，使一次封底后混凝土埋注导管下口不少于1.0m。正常灌注时，应不断探测孔内混凝土面深度，并及时拆除多余导管，但应保证导管口位于混凝土面下至少2.0m，严禁提漏造成断桩。灌注应连续进行，尽可能缩短混凝土灌注间隔时间。当混凝土面接近钢筋笼时，应增大埋深，放慢速度，防止钢筋笼上窜。灌注混凝土桩顶标高应高于设计0.5m～1.0m。为确保桩基成桩质量，成桩后应按照规范或设计要求对桩基进行检测。1.2.3钻孔桩基础1.2.3.1场地准备基础位于平地，施工时，只须平整场地，清除杂物更换软土，夯填密实。基础位于软土或河道中时，分别采取围堰或筑岛方式，保证钻机坐在坚实平整的基础上，以免发生不均匀沉陷。基础施工前，调查钻孔施工范围内有无地下管线和构筑物，并经有关单位勘测、协商同意后进行管线改移或加固。1.2.3.2护筒制备与埋设钢护筒制备：本钻孔桩护筒采用钢护筒，用厚4mm的钢板电弧焊接而成整体钢护筒，护筒直径大于桩径20cm，每节高定为2.5～3.5m，一般每根桩用一节护筒，护筒露出地面部分为0.5m，地下部分为2.0～3.0m。钢护筒的埋设：护筒埋设时，把1个墩台所含全部桩护筒一次开挖埋设。根据现场地质情况，护筒采用挖孔埋设方法，护筒四周回填粘土，分层夯实。1.2.3.3钻机就位钻机所处位置要求坚实、平整、无不均匀沉降，使钻机停放平稳，无震动滑移，且留有配套机械的存放位置，钻机两侧设固定缆绳，锚固于地下，保证钻机稳定，并随时进行方向监控，保证钻机对中误差小于20mm。在方钻杆上端安装提引水龙头，在水龙头上端连接输浆胶管，将输浆胶管接到泥浆泵上。正式开钻之前钻机进行试运转检查，避免存在机械故障。1.2.3.4泥浆制备为了满足浮渣能力和防流沙造成塌孔，施工中拟采用粘土或膨胀土泥浆，并在其中掺入适量的烧碱或碳酸钠，加大泥浆比重，增加孔内压力，以提高孔壁外扩、浮渣能力，确保不出现孔壁坍塌现象。泥浆调制采用机械搅拌，先将定量的清水加入搅拌鼓，然后慢慢的加进与水量相应的粘土，并开动机械搅拌。其主要技术指标见下表。泥浆技术指标项目名称一般地层易坍塌地层卵石土1相对密度1.02～1.061.06～1.101.10～1.152粘度（s）16～2018～2820～353含砂量（%）≤4≤4≤44胶体率≥95≥95≥955失水量（ml/30min）≤20≤20≤206泥皮厚度（mm）≤3≤3≤37静切力1～2.51～2.51～2.58PH值8～108～108～101.2.3.4钻进成孔钻头选择：当地层为粘性土、砂砾土时，采用三翼钻锥，当地层为坚硬土、卵石漂石岩层时，采用牙轮钻头。初钻：先启动泥浆泵和转盘，是使之空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。钻进：钻头中心距桩中心偏差不大于5cm。钻进中及时补水，以保持水位在护筒底之上0.5m。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃角处，应低档满速钻进，使刃角处有坚固的泥浆皮护壁。钻至刃角下1m后，按土质情况正常钻进。在粘性土中钻进，由于泥浆粘性大，钻锥所受阻力也大，易糊钻，应中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。在砂类土或软土层钻进时，易塌孔，应控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。在卵砾石层钻进时，因土层太硬，会引起钻锥跳动、憋车、钻杆摆动加大和钻锥偏斜等现象，易使钻机因超负荷而损坏，应采用低档慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。钻进时，应经常检查，当钻头直径磨耗超过5cm时应及时更换，修补更换新钻头前，应检查孔径和孔底。新钻头根据孔底情况冲击下入，以防卡钻。成孔检查：为保证孔形正直，钻进中应常用检孔器检孔。检孔器用钢筋制成，其高度为钻孔直径4～6倍，直径与钻头直径相同。钻孔过程中，要随时监控钻孔的偏差。各项指标允许偏差如下表所示：钻孔桩钻孔允许偏差序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心≤304倾斜度≤±1%孔深5钢筋骨架中心与设计桩中心误差≤206浇灌砼前桩底沉渣厚度≤300为防止因震动使邻孔坍塌或影响混凝土凝固，应待邻孔混凝土灌注完毕并且抗压强度达到7.5MP时方可开钻。抽碴可根据地层的不同，按钻速的变化而定。一般坚硬卵石漂石层每班抽碴两次，即每钻进0.3～0.4m,抽碴一次，淤泥质粘土每钻进0.8～1.2m抽碴一次。一次抽碴不宜过多，防止造成孔内水位过低。每次抽碴应取样保存，并加以记录。1.2.3.5清孔在钻孔达到设计深度时，为清除孔内沉渣，减少孔内泥浆的相对密度，要用抽浆法进行清孔。在钻机终孔后，停止进尺，将钻头提离孔底10～20cm，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸渣5min～15min左右，使孔底钻渣清除干净。在清孔后要进行全面的检查，用标准侧锤检测孔底沉渣，填写终孔检查证，并由监理工程师签字认可。1.2.3.6钢筋笼制作钢筋笼采用钢筋加工车间统一下料，现场制作方法。现场绑扎时，依靠支架绑扎，支撑架按2～3m的间距摆放在同一水平面上，对准中心线，然后将配好长度的主筋平直摆放在支撑架上。主筋采用焊接，焊接长度符合要求，接头相互错开，主筋与加强筋与箍筋采用点焊。钢筋笼的保护层采用焊接钢筋“耳朵”的方法,即在钢筋笼主筋外侧以4m间距焊接一个用断头钢筋弯制而成的一个小环。将制作好的钢筋笼稳固放在平整场地上，防止变形，并挂牌表示长度及对应桩号，经监理验收合格方可使用。钢筋笼制作的允许偏差序号项目允许偏差（mm）1受力钢筋间距间距±10排距±52箍筋或螺旋筋间距±203钢筋笼直径±54钢筋骨架长度±105钢筋笼垂度<1%L1.2.3.7下放钢筋笼用双吊点进行吊放。吊点的位置设在箍筋处，并且对吊点给予加强，以保证钢筋笼在吊起时不致变形。吊放入孔要对准钻孔中心缓慢下放。当钢筋笼全部入孔后，将主筋点焊于护筒上，使钢筋笼定位。钢筋笼从开使下放到混凝土灌注之间，时间不宜过长。下放钢筋笼时注意笼中心于钻孔桩中心重合，以免碰撞孔壁。1.2.3.8浇筑混凝土1.2.3.91.2.3.10成桩检验钻孔桩达到设计强度后，要将其桩头浮浆凿除，并按不少于30%的比例进行抽检，检查是否存在断桩、缩径和长度不足的现象。对于结构重要或地址条件较差、桩长超过50米的桩或设计有要求者，可预埋3~4根超声波检测管对水下混凝土质量进行超声波检测。必要时可适当加大检测管直径。大桥、特大桥、地质条件较差或有抗震要求者，应对部分钻孔桩进行低应变动测法检测桩身混凝土质量。对质量有疑问的桩，应钻取桩身混凝土进行检测。1.2.3.11浇筑承台混凝土承台混凝土浇筑应在无水的条件下进行，施工时根据地质、地下水位和水深条件因地制宜地采取排水防水措施。承台底到达设计高程后必须将桩头沉渣及浮浆全部凿除至新鲜混凝土面；桩体埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台的长度要符合设计要求。绑扎钢筋前要修整基础表面，对于土质基底，可夯铺一层碎石，碎石顶面不得高于承台设计底面。承台混凝土应一次连续浇筑，当混凝土温度于环境温差大于25℃时，应按照大体积混凝土施工，并采取降温措施。1.2.4沉井基础施工沉井基础施工是铁路桥梁深基础施工的常见形式，其施工工艺流程如下图所示：1.2.4.1场地准备沉井是在设计墩位原地预制下沉，施工之前，要先对场地进行清理整平夯实，对土质松软或软硬不均的地表面层予以更换或进行加固处理。此外，详细计划运输线路、风、水管路、电力线的铺设以及混凝土搅拌场地、起吊设备等的布置，妥善安设，以免干扰下步施工作业。1.2.4.2筑岛施工筑岛位置即为沉井基础设计位置，面积根据设计沉井尺寸而定，并考虑岛上其他施工设施，岛面周围要有一定宽度的护道。筑岛的填料为砂、砂加卵石、小砾石等，不能采用粘性土、淤泥、泥炭及大块砾石等。冬季筑岛时，要先将冰冻层清除，且填料中不能含有冰块。水面以上部分填筑应分层夯实或碾压密实，每层厚度不大于30cm，岛面容许承载力一般不小于0.1Mpa（如果设计有要求，按照设计要求办理）。在水中筑岛时，因压缩过水断面，导致水位升高、流速加大，要提前考虑，采取妥善措施防护。岛面标高应高出地下水位或施工最高水位0.5米以上。根据土质和水流速度的情况，筑岛可以分为土岛和围堰筑岛两种方法。a．土岛土岛是在水深较浅（一般不超过1.5米）、流速不大时采用。筑岛所用土料和容许流速如下表所示：筑岛土料容许流速m/s土表面处平均流速细砂（粒径0.05~0.25mm）0.250.3粗砂（粒径1.0~2.5mm）0.650.8中等砾石（粒径25~40mm）1.01.2粗砾石（粒径40~75mm）1.21.5土岛填筑时，要保证外侧边坡坡度不陡于1：2，岛上护道宽度不小于2米。b．围堰筑岛当水流流速较块或水深不适合直接填筑土岛时，可以采用围堰筑岛。围堰筑岛有草袋围堰、石笼围堰、木笼围堰、木板桩围堰和钢板桩围堰等形式。各种围堰形式适用条件如下表所示：围堰名称适用条件水深（米）流速（m/s）说明草袋围堰<3.51.5~2.0淤泥质河床或沉陷较大的地层未经处理者不宜用石笼围堰<3.5≤3.0同上木笼围堰水深流急、河床坚实平坦、不能打桩者；有较大水流者；围堰外侧无法支撑者木板桩围堰3~5河床应为能打入板桩的地层钢板桩围堰能打入硬层，宜于深水筑岛围堰在倾斜的河床上围堰筑岛，要采取必要措施保证围堰坚实，不会沿倾斜面滑移。对于板桩围堰，板桩的入土深度要根据具体情况计算得出。当围堰底层为坚硬岩石或大块石，板桩打入深度不能满足计算深度时，可在围堰外侧抛填片石，同时在围堰内侧填土，防止板桩被向内挤压。1.2.4.3沉井预制1.2.4.3.1支模沉井采用原位预制。对于底节沉井静的预制，要考虑对刃脚模板的处理。一般的处理方式有立模方式、填土（砂）内模方式、挖土内模方式三种。三种处理方式中，立模方式要先用枕木进行铺垫，然后支立刃脚模板，并进行支撑，待浇筑完毕混凝土达到设计强度后，还要进行抽垫。填土（砂）方式不用支模和铺垫，但要先填土后挖土，并在土面设置砂浆抹面，以保证土模表面平整。而挖土内模方式可以避免前两种方法的大部分工作量，且所开挖的原状土（或原筑岛填土）密实度高，无须再打夯，当地下水位较低时，还可以先开挖一定深度的基坑，然后再挖制土模，减小下沉高度，方便施工。由于挖土内模具有经济、方便、易于施工的优点，故一般情况下优先采用。其施工步骤如下：a．开挖基坑，并将坑底整平；b．放样定位，确定刃脚位置及尺寸；c．开挖刃脚土模，并将土模表面修整平齐；d．为防止混凝土与土粘连，在土模表面铺设一层塑料布作为隔离层。处理完刃脚土内模后，支立沉井主体内外模板并进行加固。支模时要同时考虑预留探测管、压浆孔道等的芯管布置。1.2.4.3.2浇筑混凝土支模完毕后，进行沉井混凝土浇筑。浇筑时要分层对称均匀向上进行，一次连续完成，避免因为偏载产生不均匀沉陷，使混凝土破裂，且要注意振捣器不能直接触及土模表面。1.2.4.3.3养生及拆模浇筑完毕后，要及时进行养生。底节沉井要养生至强度达到设计强度的100%，其他各节可养护到70%。要经常少量拔动预留孔芯管，破坏其粘结力，以利最后拔出。当混凝土强度达到2.5Mpa以上后，即可在顶面凿毛，以便再接筑上节混凝土时，增加接缝强度。浇水养生时，要做到细水匀浇，防止筑岛土流失塌陷导致沉井混凝土开裂。养护前。要在模板外侧坑底挖设排水沟、集水坑排除积水，防止下渗。当混凝土强度达到2.5Mpa以上后，即可拆除侧模。1.2.4.3.4沉井预制允许偏差沉井预制要保证各尺寸精度，各部分允许偏差见下表：沉井预制允许偏差项目允许偏差1长±0.5%最大不超过±12cm2宽±0.5%最大不超过±12cm3对角线±1.0%最大不超过±18cm4曲线半径±0.5%最大不超过±6cm5倾斜度不大于1/506井壁厚混凝土、片石混凝土±4cm钢筋混凝土±1.5cm7中心横纵向偏移高度的1/50（引自〈铁路工程施工技术手册——桥涵〉p524）1.2.4.4沉井下沉1.2.4.4.1下沉挖土方式沉井下沉主要是通过从井孔中除土，消除刃脚正面阻力及沉井壁摩擦阻力后，依靠沉井自重下沉。开始挖土下沉时，先将刃脚内侧的土分层挖去，挖除顺序要间隔对称进行，以免发生侧偏现象。在稳定的土层中且渗水量不大时，可采用排水开挖下沉的方法，用离心式水泵将水抽出后，直接进行分层下挖。如果土层坚硬，可以分断对称掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，待全部开挖并回填后，在分层逐步挖去回填土，使沉井均匀下沉。下沉至岩层后，可采取小药量爆破的方式分段爆破开挖，并及时回填砂砾，最后再分层开挖回填土，与硬土层下挖方法相同。在水中挖土可以采用抓土、吸泥等方式挖土。抓土斗有多种形式，适用于不同的土层。不带掘齿的双瓣式抓土斗适用于松散砂土，带齿的适用于紧密的土层；四瓣式抓土斗适用于挖掘卵石土。吸泥机除土适用于砂、砂加卵石、粘砂土等类土层。吸泥机有水力吸泥机、水力吸石筒、空气吸泥机等多种形式，适用于不同情况下的挖土。水力吸泥机不受水深的限制，施工费用较低。但其出土效率随水压、水量的增加而提高。必要时须向井中注水，加高井内水位。在淤泥、流沙土层中吸泥，应保持井内水位高出井外水位1~2米，以避免翻沙。水力吸石筒适用于粒径小于300mm的卵石地层，使用时可不受水深限制，但需要吊机配合工作。空气吸泥机适用于深水，一般在水中深度不小于5米，而且水越深效果越好。1.2.4.4.2下沉辅助措施沉井利用自重下沉，但由于井壁与土的接触面存在摩擦力，或土层坚硬，难于抓泥、吸泥施工，影响下沉速度，故采取高压射水、炮震下沉、抽水下沉、重压下沉、泥浆润滑套和空气幕等辅助措施。高压射水：在较坚硬的土层中使用抓土斗或吸泥机除土时比较困难，利用高压射水的方式可以使坑底土层松散、坍塌，再进行除土就比较容易。炮震下沉：当井底锅底坑已经较深，刃脚下已掏空，但沉井仍不下沉时，可在井孔中央的底面上放置少量炸药起爆，使刃脚已经悬空的沉静受震下沉。起爆时，药包要用草袋等物覆盖。同一沉井一次只能起爆一处，并根据具体情况适当控制炮震次数。抽水下沉：不排水下沉的沉井，在刃脚下已掏空仍不下沉时，可在井内抽水减小浮力使其下沉。但对于易引起翻浆涌水的地层，则不宜采用。压重下沉：沉井圬工尚未接筑完毕时，可利用接筑圬工压重，也可在井顶用钢铁块件或其他重物加压。除为纠正沉井偏斜外，压重应均匀对称的放置。泥浆润滑套下沉：泥浆套是在沉井外壁周围与土层间设置泥浆隔离层，以降低土壤对井壁的摩擦阻力，减少井壁的圬工数量和提高沉井下沉的效率。空气幕下沉：适用于地下水位较高的细、粉砂类土及粘土层中下沉。她是在沉井井壁周围预设若干层管路，每层管钻有许多小孔，接通压缩空气向沉井井壁外面喷射，气流沿沉井外壁上升，带动砂粒翻滚，形成液化，粘土则形成泥浆，从而使土对井壁摩擦力减小，沉井顺利下沉。1.2.4.4.3沉井下沉注意事项A.无论用何种方法下沉，井内除土应先从中间开始，均匀对称地逐步向刃脚分层进行，除为纠正沉井偏斜外，不应偏除土，偏压重，以免沉井发生偏斜。B.为防止下沉时产生较大的偏斜，应根据土质情况、沉井大小、入土深度等，控制井内除土深度及井孔间底面高差。在一般情况下：a.近刃脚处，除清理风化岩及在胶结层外，除土泥面不宜低于刃脚；b.周边井孔(除近刃脚处外)的除土底面不宜低于刃脚t～2m；c.中间井孔的除土底面不宜低于刃脚2～3m；d.相邻井孔间底面高差不宜大于O．5～1·5m；e.注意不使隔墙底部支顶在土层上。C.下沉中应随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量关系，选用适宜的除土下沉方法、控制其除土部位及除土量，使沉井均匀平稳地下沉。在不稳定的土层及沙土中下沉时，应特别注意尽量使井内水位高于井外，防止大量翻沙。D.在下沉过程中，应经常作好底面标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作。随时注意纠正沉井的偏斜。并观测沉井周围，地面塌陷和开裂情况，以便采取相应措施，确保附近的施工设置及其他建筑物的安全。对于水中沉井，并应注意观测沉井周围河床变化情况。沉井下沉施工记录格式下表所示：____桥____墩（台）沉井下沉施工记录表沉井平面尺寸________沉井高度________第__页共__页月日起讫时间工作项目下沉量(CM)刃脚底面平均标高(m)泥面标高(m)井内水面高出井外(m)倾斜位移(cm)通过地层附注起讫本次累计最尚点最低点上下向高差(em)左右向高差(em)最大倾斜度％顶面中心底面中心最大位移量上下向左右向上下向左右向、E.弃土应尽量远弃，力求向沉井四周均匀抛弃，禁止堆在沉井一侧，造成偏压。冬季施工时，在结冻地区，要坚决避免弃土靠近井壁或井顶围堰，以免弃土结冻后阻滞沉井下沉，甚至可能造成井顶围堰开裂或向一侧倾斜。F.当每节沉井下沉接近预定标高时，应注意调平，准备接高。尤其要注意除土部位及深度，防止沉井下沉量过大或产生较大偏斜增加接高工作的困难。G.沉井下沉到设计标高以上2m左右时，应控制井内除土量，注意调平沉井，避免沉井发生突然大量下沉或大的偏斜，造成难以按标准下沉至设计标高。1.2.4.4.4井顶防水围堰为了通航、节省圬工及美观要求，沉井顶面须置于最低水位或地面以下一定深度。为此，当最后一节沉井下沉至顶面露出施工水位或地面至少0．5m时，即须在井顶设置防水挡土围堰，以便沉井继续下沉直至设计标高，封底后进行抽水，在围堰内修建承台及墩身。井顶防水围堰，应视具体情况，因地制宜，采用适宜的类型及施工方法，常用围堰有以下几种形式：a．土围堰在岸滩修建沉井、井顶至地面以下2～3米、地层较紧密、地下水不太大的情况下，可在井顶用草袋盛土堆砌成围堰，随沉井下沉而接高。若土壁易坍塌，有挤坏围堰现象时，可将围堰外侧土层适当开挖。当地层密实性较差，井顶土围堰难于抵挡土壁的侧压力时，可将井顶以上的土层随沉井下沉而逐步挖去，并在井顶作一小土堰即可。b．砖围堰在浅水或岸滩修建沉井，围堰高度在3～5米以内时，可采用砖或石砌防水围堰。为增加堰壁防止渗水能力和减少下沉过程中的侧面摩阻力，可在围堰外壁用lcm厚的水泥沙浆抹光。围堰与沉井顶部用楔口搭接，即在沉井顶部靠内侧灌注一高lOcm、宽20cm的小台阶，用1：2的水泥沙浆与砖围堰连接。除仅受轴向力的圆形围堰外对于其他形状的围堰应根据受力情况，适当加设支撑。墩身修建出水后，应用小爆破方式将砖围堰炸掉。c．钢板桩围堰在水深流急，围堰高度在5m以上者，宜采用钢板桩围堰或钢壳围堰。钢板桩防水围堰一般设有内导环和支撑。支撑柱脚多埋在井顶混凝土内。支撑结构顶面即为工作平台。拼装时先拼装支撑结构再拼装钢导环，导环即固连于支撑结构上。安装后，各层导环均应平行于沉井顶平面，各层导环的中心连线应为一直线，在平面上之偏移应不大于±2cm，导环平面尺寸误差不大于±2cm。为使钢板桩安插位置正确，便于合拢，应在内导环外围丈量划线定出每组钢板桩位置，据以安插及调整。插桩顺序应先由上游开始插第一组，注意其位置正确，然后沿第一组两侧对称地插其余各组，直至下游合拢。插桩要正直，累计倾斜率不应超过5／1000。当合拢发生困难而采用其他措施仍无法纠正时，可采取制作异形钢板桩的办法进行调整。钢板桩下端40—60cm一段是埋在井顶预留的钢板桩槽内的。为便于拔出，除在钢板桩表面涂抹沥青或黄油外，其槽内填料下面20~40cm一段可用黄泥夯实，顶上20cm一段用混凝土封顶。另外，亦可在钢板桩槽内，先填筑黄泥10~15cm厚，黄泥顶面放板皮(锯木时的边材)，板皮上安放钢板桩，然后填混凝土。拔板桩时，可先用锤敲击，破坏板桩与混凝土的粘着力后再拔出。为防止围堰随沉井下沉而使钢板桩脱离井顶，应将钢板桩焊连于井顶预埋的钢筋上。钢板桩应紧贴各层导环及钢板桩槽，否则应采取措施拉紧垫实，槽背向外的钢板桩与导环间的空隙，应用木块楔紧，以使导环均布受力。井顶防水围堰主要承受外侧水压及土压，故受力支撑及导环均设于内侧。但应考虑到翻沙涌水、下沉中堰内补水及风浪或洪汛引起的漫过堰顶向堰内的壅水等因素，使堰内水位高于堰外的影响，可能破坏围堰。为此，应视具体情况，适当增设外侧受力导环，或用钢丝绳围箍予以加固。当墩身建筑出水后，即可拆除防水围堰。堰内支撑结构的拆除，应按照设计及施工工艺规定的部位及顺序进行。灌水前将可拆之构件全部拆除，尽量减少水中潜水拆除工作量。至于设计要求灌水后方可拆除之构件，应向堰内灌水至要求标高后，由潜水员水下切割，吊机配合拆除。当堰内水位灌至与堰外齐平时，方可拔除钢板桩。拔桩顺序应先从下游开始向两侧逐一拔出。当三块一组难于一起拔动时，可分作两块或单块拔出。1.2.4.4.5沉井下沉施工偏差及纠偏措施1.2.4.4.5.1施工允许偏差a．沉井底面中心和顶面中心，各与其设计位置中心在平面纵横方向的偏差均不得大于沉井高度的1／50，对浮式沉井允许位移值，增加25cm；b．沉井的最大倾斜度不得大于1／50；c．矩形沉井平面扭角偏差不得大于l°。1.2.4.4.5.2沉井偏差原因及预防措施产生原因预防措施1筑岛被水冲坏或沉井一侧的土被水冲空事先加强对筑岛的防护，对受水流冲刷的一侧可抛填卵石或片石防护2沉井刃脚下土层软硬不均随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，对土质较软地段应少挖，多留台阶，或适当回填和支垫3除土不均匀使井内底面高低相差过大除土时严格控制井内底面高差4刃脚下掏土过多沉井突然下沉严格控制刃脚下除土量5刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发觉或处理适当回填或支垫6井外弃土或河床高低相差过大，偏土压对沉井的水平推移弃土应尽量远弃，或弃于水流冲刷作用较大的一侧，对河床较低的一侧可抛土（石）回填7排水开挖时井内大量翻砂刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起沉井偏斜8土层或岩面倾斜较大，沉井延倾斜面滑动在倾斜面较低的一侧填土挡御，刃脚到达倾斜岩面后，应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度，或对岩面钻孔以桩锚固9在软塑至流动状态的淤泥土中，沉井易于偏斜可采用轻型沉井，踏面宽度应适当加宽，以免沉井下沉过快而失去控制1.2.4.4.5.3沉井纠偏方法A．偏除土纠偏当沉井入土不深，可利用偏除土的方法使沉井在下沉过程中逐渐纠正偏差，此法简便，效果较好。纠正倾斜时，可在刃脚较高的一侧除土，刃脚较低的一侧加撑支垫。随着沉井的下沉，倾斜即可纠正。纠正位移时，可先有意地偏除土使其向偏位的方向倾斜，然后沿倾斜的方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时，再将倾斜纠正。如位移较大，一次不易纠正，可反复进行几次，使其逐渐移近中心位置。最后调整至使倾斜和位移都在允许偏差范围内为止。B．井项施加水平力、刃脚低的一侧加设支垫纠偏。a．在井口低的一侧用几组粗大圆木(每组3根梢径30cm)支撑于沉井外壁预留的缺口内，使其在下沉中对沉井产生一个水平推力。圆木与井壁的夹角为30°左右，下面用枕木垫牢。b．在井口高的一侧拉滑车组及平衡重，一端拉于沉井顶部，一端固定在附近的地面上，对沉井产生反向的水平拉力。挂平衡重施加水平拉力的优点为：作用力系持续的，效果较好；作用力大小不变，可保证结构物在施工中的安全；不受井顶露出地面高度的限制。c．在井口低的一侧刃脚下用方木支撑，刃脚踏面下垫以短枕或扣轨，间距约1～1．5m，以控制低的一侧下沉。d．上述工作就绪后，开始挖土下沉。由于高的一侧土已挖空，集中挖中间及井口低的一侧土层，使沉井逐渐下沉，偏斜可逐渐纠正到允许范围以内。C．增加偏土压纠偏弃土偏堆在沉井一侧或由于上游河床受冲而形成的沉井两侧土压力差，导致沉井偏斜。同理，在沉井偏斜的一侧抛石填土，增加该侧土压力，即可纠正其偏斜。D．沉井位置扭转的纠正如沉井在下沉的过程中发生扭转，可在纠偏方向偏除土，在偏斜方向偏填土，借助于刃脚下不相等的土压所形成的扭矩，使沉井在下沉过程中逐渐纠正其位置。1.2.4.5沉井接高第一节沉井完全沉到地下后，要在其上继续预制第二节沉井进行接高。如第一节沉井尚未到达原河床面，接高前，应在刃脚下适当回填，以防止沉井下沉产生偏斜。沉井接高时的支模、加固及养护等方法与第一节方法相同，但要做好与第一节的混凝土接茬处理。1.2.4.6沉井清基当沉井刃脚下沉至设计标高后，应对基底进行清底。不同基底情况所采用的清基方法也有区别，分述如下：1.2.4.6.1排水清基对于排水开挖下沉的沉井，基底可在井内排水的情况下进行清基。当刃脚下至岩面，且岩面较平整，刃脚与岩面间局部空隙不大(20cm以内)，可用水泥沙浆封堵刃脚后排水清基。先由潜水员将刃脚与岩面问空隙部分泥沙软层清除干净，再在刃脚内侧堆码沙袋一圈，作为封堵沙浆的内模。为增强封堵沙浆的锚固强度，可加设一些短钢筋钩。然后用布袋或水桶盛1：1水泥沙浆(必要时可掺2％氯化钙)，缓缓吊送由潜水员将沙浆轻轻倒入刃脚与沙袋之间，并用手将沙浆挤出一部分于刃脚之外，以增强封堵效果。一个空隙须一次连续填完。养生至一定强度后，即可排水进行凿岩清基工作。在清基中若仍有少量渗水时，可设置汇水井，将水排至井外。清基时，应将风化岩层全部凿除，沉井封底底面进入新鲜岩层的深度应满足设计要求。当新鲜岩面高低不平时，可根据其实地标高变化情况，将基底凿成凹凸不平或台阶形状。但当采用水下混凝土封底时，基底不应有妨碍水下混凝土流通的深坑陡坎，以确保封底质量。1.2.4.6.2非岩石类土壤基底水下清理基底设置在非岩石类土壤上的沉井，其井孔内、刃脚及隔墙下的土层均应进行清理，以形成封底锅底坑。其锅底坑尺寸应满足设计要求。清基时可采用射水、吸泥或抓泥交替进行。当在井孔内除泥，刃脚及隔墙下土层不能自行坍塌成设计要求的锅底坑时，可用高压射水将其土层冲碎，并赶向井孔中部以便清除。在潜水员的配合检查下，如此反复清理，直至达到设计要求为止。射水可采用水平射水嘴定点射水，水压、射水时间及转动角度视每点土壤坚实程度而定。当隔墙较厚，隔墙下土层难于取出时，可采用弯头吸泥机清除。清基时，应注意控制井底面高度并不要过分扰动刃脚下土层，以免引起翻沙。为有利于相邻井孔间水下混凝土的流通，井孔与隔墙下井底面不应有深坑、陡坡、陡坎。锅底坑尺寸经潜水检查满足要求后，基底范围内的浮泥及松土应尽可能清除干净。封底混凝土高度内的井壁及隔墙底面的粘泥应尽可能洗净，以保封底质量。1.2.4.6.3沉井基底风化岩大面积清除井底范围内风化岩的清除，可采用高压射水、风动凿岩工具以及小型爆破等办法破碎后，用吸泥机清除。当风化岩层较厚时，可先对井孔范围内风化岩层用钻机或垂直高压射水管钻(冲)一深孔，在孔内用各种长度的水平射水嘴对井孔范围内的风化岩从上到下逐层冲射剥离，再用吸泥机将风化岩块及泥沙吸出。1.2.4.7沉井封底在灌注封底混凝土时，沉井接触面和隔墙底部必须于基岩紧密结合，具有整体性（即没有水平及纵向夹层夹缝）。如刃脚斜面及隔墙底面粘连有残留物时，应尽量清除干净，以免影响封底混凝土质量。1.2.4.7.1排水封底基底岩面平整，刃脚周围经用粘土或水泥沙浆封堵后，井内无渗水时，可在基底无水的情况下灌注封底混凝土。若仍有小量渗水，但易于抽干时，则可采用抽水封底。封底前，在井底挖小水沟3～4道(在小水沟内填充粒径较大的碎石，再在其面层铺填粒径较小的碎石)，将水引至井中央的集水坑内。在集水坑上放置预制的无底混凝土圆桶或铁圆桶，其高度略高于封底混凝土顶面。将水泵的吸水管置于桶内抽水，封底混凝土即可在井底无水的情况下灌注。抽水必须继续到混凝土终凝时为止。待井内水位上涨或注水至与井外平衡时，再向圆桶内灌注水下混凝土封填。1.2.4.7.2垂直导管法灌注水下封底混凝土对于无法抽干井内积水的沉井，必须采取水下混凝土封底。一般多采用垂直导管法灌注。垂直导管法灌注水下混凝土，即在各井孔内垂直放入内径为200～300mm的钢制导管，管底距基底面30～40cm，在导管顶部接一有一定容量的漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索系牢。漏斗内满盛坍落度较大的混凝土，当用砍球法灌注时则割断绳索，同时迅速不断地向漏斗灌入混凝土，此时导管内之球塞、空气和水均受混凝土重力挤压由管底排出，瞬间，混凝土在管底周围堆筑成一圆锥体，将导管下端埋入混凝土堆内至少1米以上，使水不能流入管内，将以后再灌注的混凝土在无水的导管内源源不断地灌入混凝土堆内，随灌随向周围挤动、摊开及升高。1.2.4.8井孔填充和灌注盖板沉井封底后，要将井内水抽干，并清理封底混凝土表面的浮浆后，按照设计要求进行填充。按照设计井孔不需要填充的沉井，需设置钢筋混凝土顶盖板或模板，作为灌注承台的底模板。盖板可以在场地预制后安装于井孔顶。1.2.5打入桩基础1.2.5.1定位放线1.2.5.2桩施工1.2.5.3接桩1.2.5.4检验1.2.5.5截桩1.2.5.6承台钢筋绑扎1.2.5.7浇筑承台混凝土2.桥墩施工2.1桥墩形式2.1.1混凝土墩台混凝土桥墩一般有重力式桥墩和轻型桥墩。重力式桥墩在一般桥梁中应用比较广泛，其墩身形式分圆形桥墩、圆端形桥墩和矩形桥墩等多种形式。重力式桥墩墩身一般除根据防撞等需要设置护面钢筋外，一般为素混凝土，只在墩顶托盘范围内设置钢筋。轻型桥墩多般用于高桥墩或连续梁桥，有空心墩、柔性墩等多种形式。2.1.2砌体墩台砌体墩台有石砌墩台和砌块拼装墩台。在石料丰富的地区可以采用石砌墩台。在施工场地狭小、干旱缺水及砂石料供应困难地区，可以考虑使用预制砌块拼装式墩台。与现浇混凝土墩台相比，预制砌块拼装式墩台具有工期短、速度快、预制构件质量有保证、工人劳动强度小等优点。2.2高墩施工2.2.1施工方法选择目前，高墩施工的施工方法主要有滑模施工、爬模施工和翻模施工等，其中最常用的是滑模施工，下面重点介绍。采用滑动钢模施工桥梁墩台的方法是将模板整体安装在墩身周围，借助千斤顶的作用，在灌筑混凝土的同时使模板逐渐向上提升，所以只用一节模板就能灌筑整个墩身。随着施工技术的发展，滑模由螺旋千斤顶提升直坡滑模发展为液压千斤顶提升收坡滑模，解决了锥形空心墩的施工问题，扩大了滑模施工的应用范围，目前广泛用在圆形、圆端形及矩形空、实心桥墩施工。目前滑模施工的高度已达到百米。其优点主要有：a．简化了立模、拆模等工序，并实现混凝土连续灌筑，可以加快施工进度，缩短工期。b．接头缝数目减少，增强了混凝土的整体性，提高了混凝土质量。c．节约脚手架和模板使用的木料约70％，节约劳动力约30％，降低了工程成本。d．减少高空安装和拆除模板的作业，增加施工安全。滑模施工的缺点是不宜于冬期施工，因脱模较早，养生条件不如用普通模板的好，施工中位置容易偏扭，须随时纠正。2.2.2施工机械配备高墩施工中，垂直提升混凝土的机械设备主要有缆索吊车、吊机以及各种井架等。2.2.2.1缆索吊机缆索吊机根据地形、跨距、吊重及索道垂度等因素进行设计。缆索吊机的设施，一般在桥台后一定距离设立塔架及地拢。当两侧为陡坡，高度能满足施工要求时，也可不设塔架，将索道直接固定在地垅上，索鞍用地面枕木代替，设备简易，安装方便，如下图所示：为适应曲线墩台的施工，缆索吊机可采用下列方法布置：a．曲线半径较大时，缆索中心可设在桥长曲线1／2正矢位置，适当提高塔架高度，使起吊索稍有左右偏移余地。在曲线中部与两端的墩台顶设横向滑槽，以承接吊斗送来的混凝土。b．有条件时，可设上下两组索道，加宽施工范围。c．在曲线中部适当位置，增设一座塔架，将桥梁分成二段，分别施工。d．在缆索一端或两端设立门式塔架或悬臂式塔架。利用塔顶的活动塔头左右移动主索道，以适应曲线施工。e．在山谷陡坡处，可不设立塔架，直接以左右地垅调整滑车组，使索道横向移动，如下图所示：2.2.2.2各种吊机吊机可按桥梁施工高度及混凝土运送条件，选用各式履带或轮胎吊机、塔式吊机等。塔式吊机宜用于地形平坦且桥墩数量较多的工地为经济。2.2.2.3井架在只有少量高墩的工地，宜采用井架提升混凝土，或以井架为杆，另安装扒杆来吊送混凝土。井架一般可用型钢或万能杆件组装。2.2.3墩台模板设计滑模由滑模结构、提升设备、附属设备三大部分组成。由于目前的高墩形式一般为薄壁空心墩，下面以圆形空心桥墩滑动钢模为例介绍一下。圆形空心桥墩滑动钢模示意图2.2.3.1滑模结构滑模结构依据桥墩形状与尺寸进行设计制造，一般由工作平台、卸料平台、内外模板、收坡装置和吊架等构件拼装组成，是混凝土灌筑成形、安放提升设备与附属设备的重要部分，是滑模设备的主体。工作平台是灌筑混凝土、绑扎钢筋和提升模板的作业场所，由内外钢环、辐射梁、栏杆、步板等组成。卸料平台是堆放和灌筑混凝土的地方，形似反扣的锅底，中间高，四周低，便于把混凝土通过串筒灌进模板。内外模板能保证墩身和墩壁混凝土的正确尺寸和形状，多采用薄钢板、角钢和槽钢制成，分为固定模板和活动模板两种。固定模板直径不变，安装在收坡丝杆上。每块活动模板由5～7块可以拆卸、收分的小模块组成，以适应收坡的需要。内外模板由安装在辐射梁上的内外立柱支承。收坡丝杆为一根车有螺纹的螺杆，它穿入焊在立柱上的螺母，起到固定模板位置的作用，同时也是控制模板收坡的构件。内外吊架是收坡、抹面、养护和清理预埋件的工作台，设于工作平台下面，由吊杆、底杆、安全网和步板组成。2.2.3.2提升设备高桥墩滑模施工多采用液压提升。液压提升设备由千斤顶、操纵台、顶杆、套管及高压输油软管等组成。提升设备均匀布设在滑模结构的工作平台上，是滑模提升、调平和纠偏的动力设备。千斤顶是整个滑动模板滑升的动力部分，通过油压管路和液压操纵台联接，在操纵台的控制下按要求提升模板。目前常用的液压千斤顶有三种型号，即HQ-30、HQ-35、HQ-40，其工作行程分别为30mm、35mm与40mm，采用的顶杆直径都是φ25圆钢，构造相同。HQ型千斤顶的特点是支承顶杆从千斤顶中心穿入，千斤顶只能上升，不能下降，故又称为穿心式单作用液压千斤顶。顶杆是千斤顶爬升的轨道，用φ25圆钢制成，一般长度为3m。另外配有1m、1.5m、2m、2.5m长4组，以避免接头全部在一个截面，使顶杆的连接工作得以交错进行。套管套在顶杆的外面并连接在辐射梁上，可随模板上升，其作用是防止混凝土与顶杆黏结，以便桥墩竣工后，将顶杆拔出再用。套管内径应比顶杆稍大，长度应不小于1.5m。2.2.3.3附属设备附属设备是滑模施工过程中中线观测、动力与照明用电控制、千斤顶拆装及保障施工安全的设备，由中线测量装置、电气装置、专用工具及安全网等组成。测量、自动调平装置随时观测调整桥墩中心偏移和模板水平情况，使桥墩中心偏差在施工规定的允许范围以内。电气装置保证施工场地和滑动模板各工作面的动力和照明。2.2.4施工2.2.4.1绑扎墩台钢筋采用滑动模板进行高墩施工，在组装模板之前要先绑扎墩台钢筋。一般先只绑扎一段（根据钢筋长度确定，一般为10米左右），然后即开始混凝土施工，其上钢筋在浇筑过程中，在工作平台上进行，钢筋连接一般采用搭接焊或帮条焊等方式。2.2.4.2立模滑模组装时应使各部尺寸的精度符合设计要求。拼装前要清理好场地，在基础上准确地放出墩身中心十字线。拼装方式可根据起吊能力采用就地组装或整体吊装。拼装顺序一般为“先内后外，先上后下”。工作平台必须调平与对正，平台上设备、材料应均匀布置，以保持平台或载荷均衡，避免造成平台倾斜与扭转。模板拼装不能反锥度或无锥度，模板间搭接缝必须密贴。液压提升设备安装必须严格按技术要求进行，安装后要进行供油试验，确保管路接头处于良好工作状态。中线测量装置必须在工作平台调好水平与对中后安装。收坡装置的丝杆、轴承及各部螺栓在安装前应涂油，连接螺纹必须拧紧并加垫圈。模板提升到够安装吊架的高度时，应及时安装吊架和绑扎安全网。2.2.4.3浇筑墩身混凝土滑模施工由于混凝土脱模较早，因此应尽量选择低流动性或半干硬性的混凝土，同时掺入一定量的早强剂，以加快施工进度。灌筑时要分层、分段对称地进行，分层厚度20～30cm，强面与模板上口要保持10cm左右距离；捣固要密实，不要漏捣、重捣和捣固过深，捣固器不要接触模板，振动器插入下一层混凝土的深度不得超过5cm。混凝土的脱模强度为0.2Mpa～0.3Mpa，以防在自重压力下坍塌变形。对蜂窝麻面等缺陷要及时处理。在整个施工过程中，由于工序的改变，或发生意外事故，使混凝土的灌筑工作停止较长时间，则需要进行停工处理。例如，正常气温下每隔1小时左右提升模板一次，以免黏结，提升次数以能满足混凝土终凝时间即可，一般7～8次；停工时在混凝土表面要插入短钢筋等，以加强新老混凝土的黏结；复工时要加强中线水平观测与新老混凝土接缝的处理。2.2.4.4混凝土养生脱模后8h左右开始养生，养生浇水应在模板下口1.8m～2m处进行，要经常保持混凝土表面湿润。必要时采取用塑料布围裹。2.2.4.5提升模板2.2.4.5.1模板初升滑模滑升是通过千斤顶与提升支架的顶杆相互作用来实现的。初升是滑模组装并灌筑混凝土入模达到一定高度后的第一次提升。模板内混凝土灌筑高度一般为0．6～0．7m，当混凝土达到0.2Mpa~0.3Mpa的脱模强度即可将千斤顶提升，提升高度以2～5cm为宜，以观察底层混凝土的凝固情况。根据施工经验，若混凝土表面湿润，手触有硬感，又可按出印痕，砂浆不沾手，滑升时能耳闻“沙沙”的摩擦声，可以开始缓慢提升20cm左右。初升时间应在混凝土初凝后终凝前进行，正确掌握初升时机极为重要，过晚会造成模板与混凝土黏结而将混凝土带起或拉裂；过早则会因混凝土未达到一定强度而坍塌。初升后应及时检查滑模设备各部工作情况是否正常，确认状态良好方可转入正常提升。2.2.4.5.2正常提升正常提升是每灌筑一层混凝土，即提升一次模板。模板每次提升高度“宁小勿大，勤提少提”，提升后模板上口距混凝土面不宜超过50cm，以防模板走动。模板连续提升高度不宜超过30cm，升后要及时收坡。在正常情况下，前后两次提升模板时间宁短勿长，一般不超过1小时。2.2.4.5.3模板收坡滑模收坡是由收坡装置和模板共同作用来完成的。收坡时，先转动收坡丝杆，迫使提升支架、千斤顶、套管及顶杆沿辐射梁面一起作向心径向移动，并通过提升支架将安装在它上面的模板一起作径向移动而使桥墩直径缩小；同时，模板搭接处沿圆周方向产生错动使周长缩小，从而达到滑模收坡的目的，如图所示。当模板搭叠范增大到一定程度时，可抽出部分滑动模板，再继续提升收坡。每当模板滑升累计高1m时，应按收坡表调整收坡值，防止产生积累误差。滑模收坡原理2.2.4.5.4接长顶杆、绑扎钢筋模板每提升至一定高度后，就需要穿插进行接长顶杆、绑扎钢筋等工作。为不影响提升的时间，钢筋接头均应事先配好，并注意将接头错开。对预埋件及预埋的接头钢筋，滑模抽离后，要及时清理，使之外露。2.2.4.5.5最后滑升最后滑升阶段是混凝土已经灌筑到需要高度，不再继续灌筑，但模板尚需继续滑升的阶段。灌完最后一层混凝土后，每隔1～2小时将模板提升5～10cm，滑动2～3次后即可避免混凝土与模板胶合。提升应三班连续作业，不得随意停工。2.2.4.5.6拆除模板模板的拆除顺序按与滑模组装的相反顺序进行，先下后上，先外后内。拆除工作应在停工处理后进行，先撤除平台上堆放的各种设备和器材。拆除工作必须严格对称进行，边拆边运走，一时运不走的应整齐地放在内钢环上部，辐射梁与内钢环的连接螺栓必须最后拆除，以防倾覆事故发生。拆除工作完后，应将零件机械及时清洗干净，涂油分类存放，并补充损耗零件。2.2.4.5.7滑模施工注意事项a．滑模施工中，滑模滑升时中心与水平发生偏移是经常的和不可避免的，为保证桥墩施工质量，必须经常做到勤观测勤纠偏，切不可粗心大意。b．严格按选定的配合比、确定的外加剂品种及掺量拌制混凝土，确保混凝土拌制质量，不符合要求者不准入模。混凝土应对准串筒人模，防止外洒损伤设备和人员。液压提升设备因故使油漏入混凝土内时，应及时清除干净。c．中线日常观测用中线测量装置，一般模板每滑升30cm时必须观测一次垂球对中情况。中线控制测量用经纬仪，一般日测两次。水平测量用水平仪，每工班测1～2次。d．拆除工作系高空作业，人员必须系安全带，吊运器材应绑扎牢固，慢运轻放，防止损坏。e．滑模结构各连接部位必须牢固，丝杆必须涂油，辐射梁顶面必须经常保持清洁，应无混凝土和其他杂物。f．电器设备安装必须做好接地保护和防止雷击措施，电线接头必须牢固和绝缘可靠。经常检查电路，防止发生漏电事故。遇大风、暴雨及雷电而停工时，注意切断电源，保护好各种设备。2.2.4.6浇筑墩帽混凝土当混凝土浇筑达到墩帽位置后，进行模板最后滑升，但不再浇筑混凝土（但要做好与墩帽混凝土的接茬处理）。滑模全部脱离墩身混凝土后，即可将组装好的墩帽模板吊装上去，安装牢固，绑扎托盘及顶帽钢筋，安装预埋件，然后浇筑墩帽混凝土。对于垫石部分要特别控制，因为在浇筑过程中，模板上升过程中肯定会产生位置偏差，如果仍按照与墩帽模板的相对关系支立垫石模板和埋设锚栓孔的预埋件，就会导致将墩身的施工误差传递到垫石。因此，做此部工作时，要对墩帽进行测量，按照设计位置调整垫石模板及预埋件位置，提高施工的准确性，减少施工后凿锚栓孔的麻烦，达到一次成功。2.2.4.7检查验收在桥墩养护、拆模工作完成后，在井架、缆索等设备拆除前，要及时对桥墩成品进行检查、验收和复测工作，并对墩顶进行弹线和处理锚栓孔。2.3低墩施工2.3.1施工方法选择低墩施工较高墩施工难度要小得多。为保证桥墩美观、加快施工速度、提高机械化施工程度，一般采用预制组装钢模板进行施工。2.3.2施工机械配备低墩施工所用机械设备较少，混凝土搅拌一般采用混凝土搅拌机或搅拌站，运输采用翻斗车、自卸汽车或混凝土罐车，提升设备一般采用吊车。2.3.3墩台模板设计桥墩模板采用预制大型组装钢模板，根据实际情况用5mm或10mm钢板制成，外侧用同厚度钢板焊接横、竖向肋板，每节模板根据需要可制成0.5~2米高，每节模板分为四块，模板接缝处肋板作成法兰盘形式，采用螺栓连接。墩帽形式一般都一样，所以墩帽模板也采用预制组装模板，一般分托盘和顶帽两部分，每部分又分为四半，用螺栓连接。桥台的形式和尺寸各桥很少相同，如预制整体模板周转率不高，比较不经济，一般采用普通钢模板，特殊部位辅以木模。2.3.4施工2.3.4.1绑扎墩台钢筋墩身钢筋一般在支模前绑扎完毕，墩台顶帽钢筋提前绑扎成型，待墩身混凝土浇筑完后用吊车吊装，然后可以继续进行混凝土浇筑施工。2.3.4.2立模对于低墩台，混凝土方量不大，一般采用一次性支模、一次性浇筑。模板施工又以下几个步骤：a．模板处理支模前，需要对模板进行处理，对钢模内表面进行打磨除锈和刨光，然后均匀涂抹模板漆，以使拆模容易，并且混凝土表面平整光亮，保证墩身良好的外观。待模板漆干后，将模板运至墩位附近准备组装。b．模板组装在墩位附近地面将打磨好的模板分节组装。组装前，在模板接缝处，要粘贴双面胶海绵胶条，以避免在浇筑混凝土过程中漏浆，造成混凝土表面出现水纹或蜂窝，影响外观及质量。组装时按照从下往上的顺序进行，以方便吊装。每节模板组装完毕后，要对其尺寸进行检查，看是否有变形。如果有，及时进行调整，以免吊装后无法安装。在底节模板底和顶帽模板上沿用油漆准确标出各方向十字线位置。c．吊装模板节组装完毕后，用吊车吊至桥墩位置，逐节进行安装。安装前，在各节模板的上下接触面同样要粘贴双面海绵胶条，防止漏浆。安装底节模板前，要在基础顶面上精细放线，画出模板内沿或外沿以及十字线，然后将底节模板按照画线位置准确放置，并用小块钢板垫平，同时用水平仪控制标高。位置放好后，用基顶原预埋的钢筋进行模板生根处理。然后进行上面各节模板的安装。模板全部安装完毕后，在托盘模板的四面用钢丝绳拉住，固定地面适当位置，然后用经纬仪观测顶帽模板沿标记的十字线位置的准确性。如果存在偏差，用四边的钢丝绳调整，把标记十字线拉至设计位置。2.3.4.3浇筑墩台混凝土2.3.4.3.1混凝土搅拌a．混凝土搅拌站搅拌对于混凝土用量比较大的工点，可考虑设置混凝土搅拌站，再由水平和垂直运输把混凝土送到工点。搅拌站的优点是减少劳动力，节约材料，机械化程度高，混凝土质量有保证。当工程数量大，且需反复轮流灌注各墩台混凝土时，这一优点尤为显著。其缺点是增加了混凝土的运输距离，有时还要倒运。搅拌站一般布置在地形较平坦距各墩台较近、有足够的砂石料堆放场、且水源充足的地方，水泥库应尽量靠近搅拌站，上料应尽量采用机械，拌好的混凝土用翻斗车或自卸汽车送到各工点，对于运距比较远的，最好采用混凝土罐车。b．搅拌机搅拌为了加快灌筑速度，缩短运输距离，可在墩台旁设置移动式搅拌机，就地供应混凝土。搅拌机的优点是可随桥墩位置移动，缩短混凝土运输距离，提高工作效率。缺点是混凝土产量比搅拌站低，限制混凝土的浇筑速度。施工时采用哪种搅拌形式，应根据地形、机械设备、劳动力、工程量大小等来确定。2.3