桥梁工程施工技术讲座中铁

中铁x局集团第x工程有限公司公司副总工程师xx桥梁施工技术讲座2012年3月20日前言桥梁施工技术是随着工业材料及装备技术的提高而不断提高，而大型计算机的应用为复杂的力学计算提供了基础，从而使新型大跨复杂桥梁不断涌现。要做好桥梁施工技术，必须加强理论计算能力，大型临时设施，施工设备的设计，对桥梁设计计算及局部受力计算都要做到精通，才能施工复杂桥梁。这是我们目前最缺乏的技能。一、桥梁的类型及受力特点

1简支梁：受力明确，应用最广。

2连续梁：分等截面连续梁和变截面连续梁。属超静定结构，以跨中受正弯距，墩中梁顶受负弯距，应考虑温度对梁受力影响，现浇时应考虑锁定温度。

3连续曲线梁：包括平面曲线梁和竖面曲线梁。平面曲线梁以立交桥匝道桥多见，与一般连续梁受力相同以外，尚有偏心力产生的偏心力距及对梁产生的扭转力，该梁支承点必需多于三点以上才能稳定。竖曲线梁以景观桥多见，其梁受力与所选竖曲线有关。多孔简支梁连续梁施工世界首座大跨径非对称曲线梁一、桥梁的类型及受力特点

4框架桥：多用于穿越既有道路通道及流水通道，属超静定结构。

5连续刚结构桥：包扩斜腿刚构桥，属于超静定结构，主要特点是无支座，梁与墩共同受力，墩亦参与梁的弯距分配。应考虑浇灌温度与锁定温。

6拱桥：分上承式，中承式及下承式。分有铰拱与无铰拱、双曲拱。从拱轴线分为部分圆曲线、抛物线及悬链线。拱受力特点为将外力及自重力转化为拱轴压力，有时也承受少量的弯距。设计及施工应考虑拱脚处的水平推力，目前除靠墩台自身平衡外，尚有采用预应力索张拉平衡。框架桥连续刚结构梁一、桥梁的类型及受力特点

7钢板梁：以前铁路采用较多，主要解决大与标准混凝土梁的跨度问题，受力简单明确。

8钢混梁：是钢梁与混凝土梁实现共同受力，即利用了钢梁的受拉及混凝土梁的受压特性。目前我公司施工过的有工字钢梁与混凝土板梁的组合梁，桁梁与上下弦混凝土组合梁。这类梁要考虑混凝土与钢结构表面不脱离问题，混凝土裂纹问题。考虑混凝土与钢材热胀冷缩系数不同，热传导速率不同所因起温度应力问题。即有混凝土浇筑气温与年平均温相一致，避免产生较大温度应力。拱桥上承式钢板梁钢混梁钢桁梁一、桥梁的类型及受力特点

9钢桁梁：解决跨江河大跨问题，分单孔与多孔连续梁。锚焊梁均为过去建成桥梁，现以淘汰。目前均采用栓焊梁，以工厂加工及试拼，现场拼装及架设。杆件受力为拉压力，节点为高强螺栓连结磨擦传力。

10斜拉桥：解决大跨问题，分平行索与辐射索，此外尚有景观桥的半边索。由于斜拉索向上的拉力分担了梁的荷载，与梁形成了共同受力体，所以增大了跨度。但施工中应对工法状态进行计算，随时测量和调整索力，使索受力均匀，防止个别索受力过大而拉断，从而形成各个拉断而导致桥梁垮塌。桥面梁有采用混凝土预应力梁、钢箱梁，梁形以减少风阻力形体为佳。目前为防止索在大风中产生较大摆动，国内已在部分索上安装了由香港大学研制的电磁阻力器改装而成的索阻力器，该阻力器可由电脑控制。从而大大减小了索的摆动，增大了桥梁的安全性。一、桥梁的类型及受力特点

11悬索桥：是所有桥梁中能实现最大跨度的桥梁。目前最大跨度已达三千五百米以上，主缆索的直经已超过一米，国内仅用于公路桥，大跨梁多采用钢梁。主要通过吊杆将梁的荷载传递给主缆索，但该类桥平稳性差，桥梁的固有震动频率计算困难，在大风中有可能发生共震，从而导致桥梁垮塌。

12其它组合桥梁及板壳结构桥梁斜拉桥悬索桥二、桥梁基础

（一）明挖基础

（二）桩基础

（三）沉井基础（一）明挖基础

1、无支护基坑开挖(放坡开挖)

：应根据土层情况，基坑顶有无静载及动载，从1:1.5~1:0，只有硬岩石时才可采用1:0，土层采用机械开挖，人工配合修整边坡，石方采用机械打眼放炮。

2、带挡板支护开挖(分为木挡板支护，混凝土护壁支护，喷射混凝土支护，钢结构支护，钢筋混凝土框架支护)

：采用带挡板支护，要进行土压力计算，然后进行支护构件或支护结构计算，包括强度及变形、稳定性计算。每次下挖深度及采取的工法(在重要建筑物及既有线上施工时，尤为重要，安全系数要取大值)。（一）明挖基础

3围堰工程(主要用于水中墩修建)

：围堰高度要考虑到施工期间出现的最高水位，包括围堰后上游水位抬高及浪高，实际堰高应比此高50厘米以上)(1)土石围堰(包扩土围堰，适应水深小于己于1.5米。土袋围堰适应水深小于3米流速小于己于1.5米。木桩竹条围堰适应水深小于7米，流速小于2米。铅丝笼围堰适应河床难以打桩，水深4米以内)(2)板桩围堰：分钢板桩围堰及钢筋混凝土板桩围堰。适应深水及深基坑，适应范围较广。(3)双壁围堰：大型河流的深水基础，大型主墩的基础多采用。一般采用桁架支撑(包扩两排围堰壁之间及基坑内支撑)。（一）明挖基础

4、挖井基础：主要适应地质条件较好，适合于人工配合机械作业。一般采用混凝土护壁支护，机械吊装出碴。

5、排水挖基坑：排水方式有坑内抽水，井点降水，人工或机械开挖

6、不排水挖基坑：一般采用抓土斗水下抓土开挖及高压射水配合空气吸泥机。

7、基底检查：如基底承载力符合设计，既立模浇灌混凝土。如不符合设计，则需进行基底处理，常见有基底换填法，基底夯实发，基底桩体挤密法，化学浆液加固法等。

8、水下基础混凝土浇筑方法：一般采用沉箱法。（二）桩基础

1、沉入打入桩：桩的类型可分为位移桩(指桩沉入地层时造成地层土体位移的桩)和非位移桩(非排土)两大类。A、位移桩的优点：1.桩身材料在沉入地层之前可以进行检验，能确保桩的质量。2.位移桩多为预制混凝土桩，桩身质量有保证，适应于有侵蚀性的土层和松软及淤泥质粘土层，在松软或淤泥质粘土层中不会产生像钻孔灌注桩一样由于粘土挤压而可能导致的未凝固混凝土变形和缩颈等难以处理的危险。3.沉管灌注桩内的配筋，不受桩的操作和施工等应力控制，钢管可以收回重复使用，大大节约钢材用量，且其桩长易于调整以适合承载地层标高。4.在地层变化复杂地区，沉入桩在施工时易于控制每根桩的轴力，以减少墩台的不均未沉降。（二）桩基础

1、沉入打入桩：桩的类型可分为位移桩(指桩沉入地层时造成地层土体位移的桩)和非位移桩(非排土)两大类。B、位移桩的主要缺点：1沉桩时要引起桩邻近土体的隆起或下沉及侧向位移，可能会影响邻近建筑物的安全，需采取预防措施。锤击或震动沉桩噪声大，影响附近环境。2桩长受运输和桩架高度影响，常需要接桩，增加施工麻烦。3沉桩设备笨拙，搬运，拆除麻烦，增加施工工作量。4遇到较大的卵石，漂石时，要阻碍桩的下沉，施工困难。C、沉入桩按材质分为：木桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩。（二）桩基础

1、沉入打入桩：桩的类型可分为位移桩(指桩沉入地层时造成地层土体位移的桩)和非位移桩(非排土)两大类。D、桩锤分为：1坠锤2单动气锤3双动气锤4柴油锤5振动锤6液压锤E、锤的选择应根据单桩荷及地层情况载通过计算确定。桩帽应根据选用的机械类型进行加工处理。F、沉桩的承载力根据不同的沉桩进行计算确定（二）桩基础

2、钻(挖)孔桩：A、钻孔方法：1螺旋钻孔；2正循环回转钻孔；3反循环回转钻孔；4潜水钻机钻孔；5冲抓钻孔(包括全套管钻机,分摇摆式及悬转式)；6冲击钻孔；7旋挖钻孔；8人工挖孔。B、各种方法适应的地质条件：1螺悬钻孔适应于土质地层.2正反循环钻、潜水钻及冲抓钻一般适应土层，但正反循环钻也有适应岩石的钻头。3旋挖钻一般适应土层及的强度的风化岩层。4冲击钻适应土层及岩层。5人工挖孔适应土层及岩层，但有几中情况不宜采用人工挖孔。(1)水中墩桩孔；(2)流沙的层；(3)含水量大的沙卵石层；(4)水难以排干的桩孔；(5)呈流塑性的淤泥层。（二）桩基础

2、钻(挖)孔桩：C、成孔检查：(1)螺旋钻孔应测孔经、孔深和桩孔水平与垂直偏差，测虚土后度，并通过照明观察孔壁有无坍陷，胀缩等情况。(2)其它成孔检查：检查孔经及孔形，有孔经记录仪，超声波检测孔底沉碴厚度，电子水平仪测桩斜。(3)其成孔均应满足验标要求。常见问题有坍孔，孔偏斜，钻头掉落及卡住钻头，钻杆折断等。根据不同原因制定不同的处理方法。D、泥浆含沙率、相对密度、粘稠度、胶体率均应满足设计与验标要求。E、钢筋笼制作加工及安装均应符合要求。F、灌注水下混凝土应进行首批混凝土数量计算及漏斗高度计算，导管埋深应符合要求，水下混凝土应满足摊落度要求，并宜采用缓凝时间较长的混凝土，灌注中应做到连续不断直止灌完。（二）究桩基础3、承台眉施工先进行承炭台开挖，医破除桩头四，检测桩浪。进行承遇台基底处欲理，绑扎准钢筋及立焦模，经检昼查合格后买，进行混模凝土浇筑减。在水面摊以下承台贞浇筑混凝剂土，可采占用沉箱法套浇筑。（三）最沉井基擦础当天然基伙础和桩基嚷础受水文错，地质条累件限制施机工困难时乞，可采用蓝沉井基础慎。沉井基础础尤其适端用于竖向戴和横向承吐载力大的荣深基础，容沉井按形说状分为圆帅形、圆端傻形及距形神。1、一般观河滩及稠浅水筑触岛底节悄沉井通液常采用刘土模：土模杜采用夯铸土经修扰整而成斥，外用尼砂浆摸布面，但户刃脚处流采用厚糕砂浆(5厘米以上)或混凝他土.然后绑扎过钢筋，安勺装内外模法，浇筑底爬节沉井混竖凝土。混者凝土达到里拆模强度因后，拆除澡模板，布陵置测量站而点，并进冈行原始状墙态观测，丈等底节混勒凝土达到悟设计强度挠后，挖除多沉井内土琴模，开始宰沉井下沉绍工作。一野般采取人历工挖土，鄙机械吊土,遇到岩石挨采取打眼促爆破方法冰。大部分宁沉井均要绒配备抽水痰设备，并窗在下沉过烂程中根据涌测量数据即随时纠偏伏，一般采衰取在高的国一侧挖土负，使沉井锐复位。当酸底节沉井汤沉止离岛拘面约50厘米时，砖停止开挖泻，安装第臭二节沉井烟内模，绑敞扎钢筋，佩安设外模誉并加固，供浇筑第二松节沉井混恭凝土。如倒此循环直辉止下沉到爽设计标高厦。（三）乳沉井基哨础2、沉井下雕沉中遇到啊的问题：a沉井偏萍斜问题欣、沉井光平面移乞位问题拍。b沉井下肺沉遇到笨孤石及蒙树木处序理。c沉井悬刃呼脚悬空不珍下沉问题韵。d沉井内穗涌泥及邀涌沙问哀题。e沉井排逼水问题画。3、处理方输法：a沉井偏斜昆要随时纠对偏，不可弹使偏斜过观大，尤其看在沉井下严沉在总量浓三分之一赴以内，就统应将偏斜面度控制在默较小值。蔽沉井平面激移位,可采取渔使沉井插先偏斜金下沉再该纠偏，面使沉井鸭平面归挎位。b沉井遇我孤石采冬取人工安破除或舱爆破方乳法，树础木可以际砍掉及子锯掉方遍法。c沉井刃衫脚悬空咳不沉可滥采取井煤口加压睁，外周棒灌注泥似浆水及图爆破震沸动方法策。d沉井内考涌泥沙法宜采取龟清除方若法，必党要时采呼取暂不忍排水以筝减少涌述入。e沉井大部仗分在河滩向及水中，铜所穿越含姐水地层多转，仅靠单揪井抽水难菠以做到时贴，一般采个取多井同篮时抽水下液沉。（三）沉执井基础4、深水笼中修建馆沉井基逼础：一般采反取修建钢泻管桩平台括或采取多徐艘船舶定窜位。采用启岸边加工赴制做双壳蜂式浮运沉台井或装配档式钢筋混取凝土沉井抽浮运到桥蚁位，下沉梨止预定位际置，采取帅水下浇筑挪混凝土，州然后抽水于下沉。不娘排水下沉撞沉井：a采取抓但土斗水元下抓土章下沉，塘但深度卡有限，舱一搬在更水深20米以内。b高压射材水配合堂空气吸作泥机进载行下沉身。5、沉井滨下沉的讽辅助措践施：泥浆润汇滑套是在户沉井预埋厦管路通过猎机械将泥将浆压入沉成井外壁与伶土层之间拆。空气幕罩同样是通休过预埋管钥路将空气姥压入沉井决外壁与土平层之间.均为减厨少井壁尊与土层退之间的宁磨擦力武，以便饥沉井顺宝利下沉疾。（三）漂沉井基芹础6、沉井政的水下剧封底：在沉井构底经检查记合格后，逝进行沉井侨封底前，鄙应进行封洒底料斗容端量的计算狮，由于沉把井的底面往积很大，奸必需保证蚕首盘料达跟到道管埋显深的要求混。要求混压凝土供应柱变能力强饶，并随时羡测量混凝跌土面与导拉管底之间绸的高差，趣以防导管罚提出混凝屈土面，造棉成封底失坏败。在封锈底混凝土漠达到强度姓后，进行攀抽水检查沿是否封底鞠成功。7、沉井的舰填充与井险盖施工：

根伯据设计该要求，桂有用土扇石进行累井身猪填充及订混凝土乖填充，倒填充完隔成后施须做井汇盖钢筋衰混凝土系。沉井封底三、墩糟台施工普通墩圣台施工跪采用加恢工大块煤钢模，败人工绑梳扎钢筋秃，机械介吊装模蛙板，螺阵栓固定销。混凝季土采用诱工厂拌品制，罐弊车运输趁，机械严吊灌，碎泵送混使凝土入作模或泵吓车灌注纺混凝土本。在这问里不多姨讲。A、高墩塞塔施工愧：以前鹊采用爬蹈升模板仗，由于宜耗钢量随大，混木凝土表烘面质量箭差，现璃基本被五淘汰。踏目前采说取翻模霸爬架方料法，对界等截面妙墩，在馅墩身安写设预埋甜件，有窃专用爬虹升轨道佩，平台轿设置吊哥机。爬救升采用浩千斤顶鹊顶升。扇人员上威下采用产施工电羞梯，混烧凝土浇借筑泵送厕或泵车月，模板轰及钢筋果吊装采熔用平台野吊机。国该方法包优点是前墩顶混报凝土浇漏筑完成屡后，拆作除模板明后，整救个平台业系统落部回地面型进行拆物卸。三、墩与台施工B、另一浪种是在丛模板外红设置轨记道，先致施工最双下面2~3节混凝柳土，拼鼠装平台海及吊机五，由吊巧机安装堤上面一殊节模板古，浇筑爷混凝土砍后，平破台及吊贱机被顶桑升上爬阅，固顶盈后即可肌拆底节拒模板，谱吊上安惧装，实垒现循环鼠。C、空心高身墩采取内规置爬升愿平台及双住臂掉机，锈该吊机可逗以旋

转贯，在空心血墩内采取蚂内外架交繁替

顶升滤，同样墩逆内有预埋个件，顶升时力作用移在预埋件资上，将力趟传于墩跟壁上。双不臂吊机主搞要吊装钢涉筋及

模刊板，浇筑套混凝土采叉取泵送或吧泵

车。翻模施工四、桥梁安上部施工A、预制踏梁：分先张犬梁及后张医梁，先轰张梁要做闸好制梁台叨座的设计尤计算，余帝按工

厂汉化施做。贵后张梁已播普遍应用电，这里不序讲

了展。B、墩位牧现浇梁1满堂支架喝法：应根据治梁部荷载坐，计

算新支架间距校及部距，荣计算模板担及纵横栗梁尺寸间这距，计算睡地基承载该力及沉降敏。地基酿实际承载耕力的实测绢，在施工踏中

应设咸纵横剪刀晚撑，并检狼查立杆两统个方

向娃是否垂直记，顶托是径否松紧一稿致。并栏进行加载逝试验，加摆载一般采移用1.2倍荷郑载。预制梁现浇梁四、桥界梁上部隐施工B、墩位现孙浇梁2贝雷梁叶及其它政梁支承勾现浇：均应进旅行计算，絮包括强度麦，刚度及惨稳定性，嫌墩及地基殃。同样按1.2倍荷载进喜行试验。3移动模架便浇筑梁：移动蜘模架设宪计必须扣有设计筋资质单删位设计狸，并经隔评审通箩过才可感投入使犬用。同遍样要按1.2倍荷载进啊行试验。4挂篮悬灌物法：一般在鲜零号块浇弓筑后，安乔装挂篮向杂两侧对称深浇筑。挂简篮有三角惊挂篮、菱姑形挂篮及炼导梁式挂岂篮。挂篮挂必须由有冒设计资质盼单位设计绣，并经评遥审通过，企方可投入留使用。四、桥铸梁上部虑施工C、拱圈蜓的就地崖预制1满堂支架墨法；2支墩与梁量组合现浇扶法；3拱架现浇套法(包括有铰炼与无铰钢业拱架)。D、拱圈钢异位预蔽制1分段预最制架设贡现场浇魂筑湿接拍头(有采取背肯索固定，仙有安放在姿支架上)