桥梁基础施工-明挖基础施工

项目任务拱桥的分类；拱桥的构造及传力途径；拱桥主拱圈的截面类型及适用范围。了解拱桥的类型掌握拱桥的构造掌握主拱圈截面类型及适用范围目标1目标2目标3目标4能力目标准备施工1.拱桥与其他桥型相比有何优点？2.拱桥有哪几部分组成？3.拱桥有哪些类型？认识拱桥世界十大拱桥排序桥名主跨(m)建筑材料桥址年份1朝天门长江大桥552钢中国重庆20092卢浦大桥550钢-混中国上海20033新河峡谷大桥518钢美国19774贝永大桥504钢美国19315悉尼港湾大桥503钢澳大利亚19326巫山长江大桥460钢中国重庆20057明州大桥450钢中国浙江20118支井河大桥430钢中国湖北20099新光大桥428钢中国广州200810万州长江大桥420钢中国重庆1997拱桥（archbridge）定义：指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。古代拱桥:拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于公元595-605年的赵州桥，跨径L=37m。图1赵州桥当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，1997年建成的重庆万县长江大桥（图2所示，L=420m），广州丫髻沙特大桥（图3，L＝360m），1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（图4，L＝503m），2003年建成的上海卢浦大桥（图5，L=550m），2009年建成的重庆朝天门钢拱桥（图6，L＝552m）。图21997建成的四川万县长江大桥（L=420m)图3广州丫髻沙特大桥(360m)图41932澳大利亚503m悉尼钢拱桥图52003年建成的550m上海卢浦钢拱桥图62009年建成的552m重庆朝天门钢拱桥拱桥的受力特点上承式拱桥三峡库区香溪拱桥拱桥的优缺点跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。【主要优点】答案解析拱桥的优缺点水平推力大，自重较大，对地基要求高；圬工拱桥不能采用机械化和工业化的施工，需要较多的劳动力，施工工期长；连续多孔的大、中桥，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，工程造价高；上承式拱桥的建筑高度较高。【主要缺点】答案解析拱桥的组成拱桥的主要组成部分拱桥的类型拱桥类型建筑材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥拱轴线型式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥结构体系简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥主拱圈截面拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥内蒙古苏木沁桥（实腹式拱桥）安徽金寨县金桃大桥（上承式钢筋混凝土箱肋拱）重庆巫山长江公路大桥（中承式钢管混凝土双肋拱桥）湖南长沙湘江桥（双曲拱桥）拱桥的组成主拱圈；拱顶、拱脚、拱轴线、拱腹、拱背、起拱线拱上建筑；拱上侧墙、防水层、拱腔填料、桥面及附属结构栏杆、路缘石、桥面防水层、锥坡、盲沟、变形缝桥墩及基础答案解析拱桥的分类建筑材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥结构体系简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥主拱圈截面板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥拱轴线形式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥答案解析1.简单体系拱有何特点？2.组合体系拱有何特点？3.主拱圈截面各类型拱桥特点及适用范围？了解拱桥简单体系拱三次超静定，刚度大，构造简单，附加应力大。广泛用于石拱桥和钢筋混凝土拱桥之中，尤其是基础较好、跨径较大时。一次超静定结构，拱顶无铰，结构整体刚度比三铰拱大。由基础位移、温度变化、混凝土收缩徐变等引起的附加内力比无铰拱小，可用于地基条件较差或坦拱中。静定，无附加应力，铰构造复杂，桥面在铰处需设置伸缩缝，桥面纵坡在伸缩缝处折角，不利行车与养护。三铰拱两铰拱无铰拱组合体系拱无推力的拱梁组合桥（a）柔性系杆刚性拱—系杆拱（b）刚性梁柔性拱—蓝格尔拱（c）刚性系杆刚性拱—洛泽拱组合体系拱有推力的拱梁组合桥刚性梁刚性拱（倒洛泽拱）

（b）刚性梁柔性拱（倒蓝格尔拱）（a）主拱圈截面类型板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、钢管混凝土拱、劲性骨架混凝土拱各有何特点？适用于什么情况？小组讨论答案解析1.板拱桥：主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。2.肋拱桥：肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体而共同受力.这种桥横截面面积较小，节省材料,自重轻,跨越能力大，多用于较大跨径的拱桥。可以用圬工、钢筋混凝土、钢材建造。答案解析3.双曲拱桥：主拱圈横截面由一个或数个小拱组成，其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。双曲拱桥施工工序多，组合截面的整体性差，易开裂，只宜在中小跨径桥梁中采用。（目前基本不用）答案解析4.箱形拱桥：拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性好，特别适用于无支架施工。1997四川万县长江大桥L=420m)劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥本节小结拱桥的组成与分类；简单体系拱及组合体系拱的特点；主拱圈按截面分类及各种类别的特点；明挖基础的构造桥梁明挖基础的构造十分简单，一般有两种结构形式：圬工体材料砌筑的刚性扩大基础和钢筋混凝土材料浇注的柔性基础。刚性？扩大？什么是圬工明挖基础的构造1、刚性基础刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的基础。石基础砖基础素混凝土基础明挖基础的构造2、柔性基础

当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为柔性基础,亦称延性基础。

明挖基础的构造

其平面形状有圆形、圆端形、矩形、八角形、T形和U形等。明挖基础的厚度除要求保证地基有足够承载力外，还要求基础底面低于冲刷线和土壤冻结线，以保证桥梁不受冲刷和冻害影响。

明挖基础的构造ThemeGallery

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isaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.明挖基础的构造TextTextTextAddYourTitleTextText1Text2Text3Text4Text5AddYourTitleTextText1Text2Text3Text4Text5TextText明挖基础的构造明挖基础的施工施工准备测量放样基坑开挖检验基底处理基础砼养护隐蔽检验回填基坑抽水（如果有）模板 基础的定位放样一个有意思的问题：为什么进行定位放样？基坑开挖开挖方法的选择根据实际的地质情况、环境条件，确定合理、便捷、安全经济的开挖方法，在确定开挖方法的时候，同时对维护结构、支撑体系等做出配套设计基坑开挖双壁钢围堰放坡开挖（无支护）钢板桩围堰有支撑开挖土石围堰开挖方法喷射混凝土

旱地上

水上基坑开挖注意1、开工前应做好计划和准备工作；2、基坑的开挖工作应尽量选择在枯水和少雨季节进行；3、开挖后应快速连续施工，且不宜间断。适用条件有哪些？施工的注意事项有哪些？坑壁的类型又哪些？放坡开挖（无支护开挖）放坡开挖（无支护开挖）适用条件有哪些？A基坑深度浅B地质条件较好C地下水位较浅渗水量较少放坡开挖（无支护开挖）坑壁类型有哪些？（b）斜坡式（a）直坡式（c）台阶式放坡开挖（无支护开挖）放坡开挖（无支护开挖）施工注意事项？坑壁有支撑开挖当基坑深度较大,放坡开挖土方量较大时;放坡开挖危及邻近建筑物安全时;或土质松软无法保持边坡稳定时；此时无支护已经不能满足施工要求。坑壁有支撑开挖支撑都是有哪些形式？它们都是适用于什么条件？施工的注意事项有哪些？坑壁有支撑开挖1、横挡板支撑横挡板支撑由横挡板、立木及横撑组成。适于较深和较宽的粘性土质基坑。根据土质和坑深情况,可一次挖成后支撑或随挖随支撑。坑壁有支撑开挖2.竖挡板支撑由竖挡板、横木、横撑等组成。适用于较浅和较窄的沙性土质基坑。一般是边开挖边打入竖挡板。如果土质较好,也可一次挖成后支撑。坑壁有支撑开挖坑壁有支撑开挖喷射混凝土支护喷射混凝土护壁基坑适于渗水量不大的粘性土、粉细砂及卵石地层。考虑受力条件,宜用圆形基坑,开挖直径约为6～12m、深10m以内。喷射混凝土支护基坑开挖前,在地面处设混凝土环或弃土护圈,防止地表水或杂物掉入坑内。一般下挖一段,喷护一段。下挖深度,根据土质和渗水量而定。喷射混凝土支护喷护混凝土工艺与隧道喷护混凝土同。一次喷护达不到规定厚度时,待前次喷护混凝土终凝后再继续喷护至要求厚度为止。一般喷护混凝土厚度可参考表16—2。轻型井点法

此法主要是利用“下降漏斗”降低地下水位，基坑开挖前在基坑四周打入若干根井管，井管下端1．5m左右为滤管，上面钻有若干直径约2mm的滤水孔，各个井管用集水管连接，并不断抽水。

从井中抽水时的下降漏斗井点的布置图5-1轻型井点法旱地基坑排水方法旱地基坑排水方法

斜拉桥构造5960主要任务斜拉桥的组成及传力途径；斜拉桥各组成部分的类型及作用。斜拉桥各组成间的连接斜拉桥的结构体系目标１能够识别斜拉桥的组成及传力途径能够掌握斜拉桥各组成类型及适用条件目标２能够掌握各组成连接及结构体系类型目标３为施工做准备61能力目标重点和难点见过下图中的吊桥吗？我国古代的吊桥斜拉桥源于吊索桥。斜拉桥的演变历史表明，很早以前，人们就掌握了从塔架上悬吊斜拉索来支承梁的知识。62思考１.斜拉桥与西潼改线沋河大桥有何区别？（形式上）２.斜拉桥的传力途径是什么？３.简述梁、索、塔主要受什么力？（压、拉、弯）？63任务一：认识斜拉桥64咸阳渭河二号大桥西潼改线沋河大桥斜拉桥(cable-stayedbridge)由塔、梁、索组成的组合结构体系桥梁。索塔梁资讯663.梁——压、拉、弯为主索——拉为主塔——压、弯为主２.荷载→主梁→拉索→主塔→桥墩→基础→地基1.有塔、有索，且跨径很大。答案解析67１.主塔有哪些类型？塔与墩有区别吗？２.主梁按截面划分为哪些类型？与跨径有何关系？３.不同索的布置形式有何特点？68任务二：了解并掌握斜拉桥a)b)c)索塔纵向形式索塔横向形式主塔资讯69资讯70山西太原汾河“祥云桥”祥云桥在设计上采用了国际上最新理念，创造性地使用三根弯塔柱组成斜拉桥主索塔结构，全高100.5米。三根弯塔柱形成了三维变化的结构组合，仿佛一朵迸发灵感与创新精神的火焰，是对“三晋大地”的一种表象性总结。资讯71奥利韦拉大桥（PonteOliveira），全称为奥克塔维奥·弗里亚斯尔·德·奥利韦拉大桥（PonteEstaiadaOctávioFriasdeOliveira），大桥全长1.4公里,主塔总高度138米，它是世界上唯一有两个弯曲X桥面的桥梁，由一座X型混凝土主塔支承。这座拉索大桥桥面弯曲度为60度，是世界上弯曲度最大的拉索桥。巴西圣保罗奥利韦拉大桥资讯72子任务１：塔与桥墩有何区别？主塔就是桥墩吗？塔上有索，墩上没有；主塔目的是布索，通过索将梁拉起，而桥墩不能布索，主要将上部荷载传到基础上去。解析73梁桥里有几种截面形式？资讯主梁74主梁截面1.板式2.肋式3.箱形资讯类型简图特点适用范围板式截面构造最简单，抗风性能好；但抗扭能力较小，截面效率较低。双面密索且宽度不太大的桥肋式（双主梁截面）施工方便。采用悬臂法施工时，为了减轻挂篮的负荷，可以将两个边主梁先行浇筑，然后，在挂索后再浇筑横梁，最后浇筑桥面板砼，使形成整体，共同受力双索面斜拉桥半封闭式双箱梁抗风性能良好，中部无底板，可减轻结构自重双索面斜拉桥单箱单室截面采用斜腹板，可以改善抗风性能，又可减小墩台的宽度，且箱形截面的抗扭刚度也大。单索面或桥中央双索而后斜拉桥主梁75类型简图特点适用范围单箱双室截面在单箱的基础上增加一道中腹板，提高了桥面板的刚度。单索面或双索面斜拉桥单箱三室截面桥面全宽可达30～35m，但在悬臂施工时，须将截面分成三榀，先施工中间箱，待挂完拉索后，再完成两侧边箱的施工，呈品形前进，将截面构成整体。单索面斜拉桥准三角三室箱形截面中腹板间距较小，有利于单索面的传力，边腹板倾角更小，对抗风更有利。单索面斜拉桥三角箱形截面三角形截面抗扭刚度大，对抗风最有利。双索面或单索面斜拉桥资讯主梁7677子任务２：梁的截面形式与跨径有关系吗？梁截面为板时，适用于跨径小的斜拉桥；梁截面为肋板时，适用于跨径较大的斜拉桥；梁截面为箱时，适用于大跨径斜拉桥。解析78拉索资讯a）单索面b）竖向双索面c）斜向双索面79索面位置平行钢丝拉索种类与构造单索面竖向双索面斜向双索面资讯81单索面优点：

视觉效果最佳，墩尺寸最小；缺点：拉索不抗扭适用：城市桥、窄桥。竖向双索面优点：索的抗扭能力好缺点：视觉效果次之。适用：最常用斜向双索面优点：有利于抗风、扭振

(斜向双索面限制了主梁的横向摆动)缺点：视觉效果最不好。适用：跨海大桥解析子任务３.1：试比较三者区别，试着说出各自形式上的特点。（视觉、抗扭、跨径）82拉索c）扇形a）辐射形b）竖琴形83索面形状辐射形84竖琴形85九洲航道桥扇形86北盘江大桥１.索与梁如何连接？２.索与塔如何连接？87任务三：掌握索、梁、塔的连接（1）斜拉索与混凝土主梁的锚固在主梁顶板设置锚固构造（锚固块）在箱梁内锚固在梁体两侧设锚固（2）拉索与塔的锚固拉索在塔上交叉锚固拉索在塔柱上对称锚固【索与梁的连接】在梁的顶板处锚固在箱梁内锚固在梁体两侧锚固解析【索与塔的连接】拉索在塔上交叉锚固；拉索在塔上对称锚固。１.结构体系有哪些类型？２.各结构体系有何特点？93任务四：了解结构体系分类二、结构体系梁与塔墩连接漂浮体系半漂浮体系塔梁固结体系刚构体系主梁与塔柱之间横向约束示意图结构体系分类构造特点：塔墩固结，塔梁分离；主梁两端设有支座，中间无支座，塔、梁之间设置侧向限位支座；优点：塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；温度、收缩和徐变内力均较小。缺点：悬臂法施工时，塔柱处主梁需临时固结；使用：广泛使用（受力好）漂浮体系构造特点：塔墩固结，塔墩上设置竖向支承（一般全设活动支座）优点：在减小纵向漂移和经济方面有一定好处（优点不明显）缺点：塔柱处主梁弯矩很大；温度、收缩、徐变次内力仍较大；措施：采用可调高度的支座或弹簧支承，并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响。使用：早期常用半漂浮体系构造特点：相当于斜索加强的连续梁；优点：主梁中央段轴向拉力小；塔、梁温度力极小、塔的内力、温度力均最小；缺点：墩顶水平位移较大；需大吨位支座（可能为万吨级）；使用：少用构造特点：塔、梁、墩固结优点：省大型支座、主梁挠度小、施工稳定性好缺点：主梁固结处弯矩更大；温度弯矩大（固结点、墩脚处）；使用：独塔、地基好、高墩（附加内力小）塔梁固结体系固结体系本节小结【认识斜拉桥】

【了解并掌握斜拉桥】组成：塔、梁、索传力途径：荷载→主梁→拉索→主塔→桥墩→基础→地基受力特点：梁——压、拉、弯为主索——拉为主塔——压、弯为主塔的类型：纵向、横向梁截面类型：板、肋、箱索的布置形式：单索面、竖向双索面、斜向双索面索的形状：辐射形、竖琴形、扇形97本节小结【索、梁、塔的连接】

【结构体系】索与塔的连接：拉索在塔上交叉锚固拉索在塔上对称锚固索与梁的连接在梁的顶板处锚固在箱梁内锚固在梁体两侧锚固梁与塔墩连接方式漂浮体系；半漂浮体系；塔梁固结体系固结体系982023/11/2799斜拉桥施工技术2023/11/27100斜拉桥施工技术常见施工方法支架法悬拼法悬浇法