公路、铁路桥梁施工简介

桥梁一桥飞架南北天堑(tiānqiàn)变通途

作者：刘欣宇共七十二页桥梁：广义上讲供铁路、公路、渠道、管线等跨越(kuàyuè)河流、山谷或其他交通线使用的建筑物统称为桥。桥一般由基础、下部构造、上部构造、桥面系及附属工程组成。共七十二页桥梁(qiáoliáng)分类：一、按照使用功能分类铁路桥公路桥管线桥引水渡槽桥梁(qiáoliáng)分类渡槽共七十二页二、按照(ànzhào)受力特点划分梁式桥拱式桥刚架桥悬索桥组合体系桥（斜拉桥）赵州桥：中国现存(xiàncún)最古老石拱桥共七十二页共七十二页共七十二页三、按照桥梁长度分类(fēnlèi)特大桥：总桥长>1000m或者单孔桥长>150m；大桥：总桥长100m≤L≤1000m或者单孔桥长40m<Lk≤150m；中桥：总桥长30m<L<100m或者单孔桥长20m<Lk≤40m；小桥：总桥长8m≤L≤30m或者单孔桥长5m≤Lk≤20m。共七十二页不同环境要求下对桥梁结构形式的要求也不同，一般情况下以钢筋混凝土梁式桥居多。本文(běnwén)讲解桥梁施工过程主要以钢筋混凝土梁式桥为例进行讲解。钢筋(gāngjīn)混凝土梁式桥共七十二页桥面系及附属工程(gōngchéng)构成上部构造下部构造基础钢筋(gāngjīn)混凝土梁式桥主要组成共七十二页第一篇：基础简单的讲，桥梁(qiáoliáng)地表以下的部分可以理解为基础。桥梁(qiáoliáng)基础按结构形式分为两种：桩基础，扩大基础。桩基础多用于地质情况较差及所受上部荷载较大的情况。明挖扩大基础多用于桥台且地质情况良好、上部荷载较小的情况。共七十二页桥梁基础形式(xíngshì)分类：基础(jīchǔ)桩基础扩大基础按受力形式：端承桩和摩擦桩施工方法分类：人工挖孔桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩明挖扩大基础沉井基础共七十二页桩基施工(shīgōng)流程：吊放钢筋(gāngjīn)笼成孔浇筑混凝土扩大基础施工流程：钢筋笼绑扎安装基坑开挖浇筑混凝土共七十二页共七十二页共七十二页第二篇：下部构造(gòuzào)桥梁下部构造主要包括承台、墩柱、系梁（桩系梁、柱系梁）、盖梁、垫石、挡块等。施工顺序如下所示：承台/桩系梁施工(shīgōng)墩柱施工柱系梁（若有）施工盖梁及挡块施工基础施工垫石施工上部构造施工共七十二页盖梁挡块垫石墩柱桩系梁桩基双柱式墩简图共七十二页挡块垫石盖梁墩柱承台桩基矩形(jǔxíng)实心墩简图共七十二页1、承台承台指的是为承受、分布由墩身传递的荷载，在基桩顶部(dǐnɡbù)设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。共七十二页2、系梁主要用于双柱式墩，将桩基（桩系梁）或墩柱（柱系梁）连接成一个(yīɡè)受力整体。共七十二页3、墩柱墩柱按结构形式大致可分为：双柱式墩（圆柱墩）矩形墩实心(shíxīn)薄壁墩空心薄壁墩双肢实心薄臂墩异形墩墩柱的结构形式多种多样，不同结构形式的墩柱适用不同结构要求。共七十二页共七十二页共七十二页4、盖梁、挡块、垫石盖梁主要(zhǔyào)作用为承担并传递上部荷载。挡块主要作用为限制梁体的横向位移，与盖梁同步施工。垫石主要作用是为支座提供一个平台，通常采用高标号（C50或C55)混凝土。共七十二页盖梁挡块垫石共七十二页高铁桥梁(qiáoliáng)共七十二页第三篇：上部构造上部构造主要包括支座和梁，梁及上部荷载通过支座传递给盖梁。梁与下部构造连接模式可分为滑动和固结两种。作用机理：所谓滑动指通过支座能使梁与垫石之间产生相对位移以抵消结构内应力。固结作用机理相反，限制(xiànzhì)梁的位移，提高桥梁整体性。共七十二页1、支座支座多种多样，桥梁支座以橡胶支座（盆式、板式）为主，按其约束变形性还可以(kěyǐ)划分为固定支座、单向滑动支座、多向滑动支座。盆式支座：由钢构件和橡胶构件组合而成的桥梁支座。它具有承载力大，水平位移量大、转动灵活等特点。缺点是重量较大，安装程序复杂。板式支座：由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。具有构造简单、安全方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。共七十二页支座主要(zhǔyào)作用：（1）传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；（2）保证结构在活载，温度变化，混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，消除上、下部结构内应力。共七十二页盆式支座(zhīzuò)共七十二页普通(pǔtōng)板式支座四氟乙烯滑板式支座(zhīzuò)共七十二页共七十二页2、梁的分类梁是整个桥最重要的组成部分，也是施工难度最大的部分。梁按施工方式(fāngshì)分为整体浇筑式、装配式、组合式；梁按其结构形式主要分为板梁、箱梁和T形梁等；梁按受力形式可分为简支梁、悬臂梁、连续梁等；梁按有无预应力可分为普通钢筋砼梁和预应力砼梁。共七十二页本文(běnwén)以整体浇筑式和预制装配式梁为例简介其施工工艺。整体浇筑式：优缺点：整体性比较好，收缩徐变比较小，可按需要(xūyào)做成各种外形，但施工速度慢，工业化程度低，耗费支架和模板多。共七十二页整体浇筑式桥梁施工(shīgōng)工艺流程搭设(dāshè)支架模板拼装支座安装钢筋绑扎浇筑砼预应力筋施工（如果有）模板、支架拆除桥面系及附属施工共七十二页共七十二页共七十二页预制装配式梁：优点：可以节省(jiéshěng)模板，改善制作时的施工条件，提高劳动生产率，加快施工进度；缺点：整体性、刚度、抗震性能较整体现浇梁稍有不足。目前我国高铁桥设计多采用装配式预制箱梁，跨径主要以32m和24m两种规格为主。共七十二页预制(yùzhì)装配式桥梁施工工艺流程梁体预制(yùzhì)梁体存放梁体运输支座安装梁体安装桥面系及附属工程施工共七十二页梁体预制、存放：专设梁体预制场，集中进行梁体预制与存放。按梁结构形式不同可分为箱梁、T形梁、空心板梁等。梁体运输：采用专用运梁车将达到设计要求的预制梁运送至现场备用。支座安装(ānzhuāng)、梁体安装(ānzhuāng)：按照设计要求正确安装(ānzhuāng)支座、预制梁。共七十二页储存(chǔcún)梁预制(yùzhì)梁运输梁共七十二页预制(yùzhì)梁安装支座(zhīzuò)安装共七十二页空心(kōngxīn)板梁箱型梁T形梁共七十二页第四篇：桥面系及附属工程公路桥面系及附属工程主要包括湿接缝、桥面连续、防撞护栏、桥面铺装、桥面排水、桥头搭板等；路面(lùmiàn)层包括桥面防水、伸缩缝、沥青混凝土路面(lùmiàn)结构等。高铁桥梁桥面系及附属工程主要包括防水层及保护层、遮板、伸缩缝、防护墙、电缆沟、桥面排水、混凝土底座、轨道板等。共七十二页以高铁无砟轨道桥为例简介铁路桥梁桥面系及附属(fùshǔ)工程施工流程。共七十二页预制、安装遮板浇筑电缆沟侧墙、防护墙混凝土底座(dǐzuò)防水层及混凝土浇筑防水层及保护层施工安装泄水管安装轨道板安装轨道无砟轨道桥面(qiáomiàn)系施工流程：共七十二页遮板主要作用(zuòyòng)：遮板是安装在桥梁两侧边缘的混凝土预制构件，作为桥梁栏杆或声屏障的载体，遮板的外观质量和线性直接影响桥梁的外观质量。遮板安装(ānzhuāng)施工共七十二页铁路桥防水层施工(shīgōng)简介电缆槽竖墙、防护墙施工完毕(wánbì)后，进行防水层和保护层施工，防水层主材设计有采用涂料类也有采用卷材类。防护墙内侧：轨道板底座下采用喷涂厚度2.0mm（纯）聚脲防水涂料；底座板以外采用喷涂厚度≥1.8mm（纯）聚脲防水涂料+≥0.2mm

脂肪族聚氨酯面层+C40纤维混凝土保护层。防护墙外侧：采用厚度≥2.0mm聚氨酯防水涂料+C40纤维混凝土保护层。共七十二页共七十二页桥面(qiáomiàn)处理底涂施工(shīgōng)验收合格喷涂聚脲/铺设防水卷材保护层施工共七十二页无砟轨道板分类无砟轨道板可分为：CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、CRTSⅢ型、CRTSⅠ型双块式、CRTSⅡ型双块式等五种型号(xínghào)。不同型号轨道板有不同特点，施工工艺亦不相同，常用轨道板类型为CRTSⅠ型和CRTSⅡ型。不同型号的轨道板影响部分防水层施工。铁路(tiělù)桥面防水层施工简介共七十二页CRTSⅠ型（长×宽×高=4962mm×2400mm×190mm）预制轨道板通过水泥沥青砂浆(shājiāng)调整层，铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上，由凸形挡台限位，适应ZPW－2000轨道电路的单元轨道板无砟轨道结构型式。共七十二页遮板电缆沟防护(fánghù)墙Ⅰ型轨道(guǐdào)板砂浆调整层底座防水层①保护层防水层②装配式箱梁Ⅰ型轨道板结构解析保护层防水层②装配式箱梁装配式箱梁电缆沟共七十二页共七十二页防水层做法(zuòfǎ)防护墙内侧：轨道板底座下采用喷涂厚度≥2.0mm（纯）聚脲防水涂料；底座板以外采用喷涂厚度≥1.8mm（纯）聚脲防水涂料+≥0.2mm脂肪族聚氨酯面层或采用沥青(lìqīng)类防水卷材+钢纤维混凝土保护层。防护墙外侧：采用厚度≥2.0mm聚氨酯防水涂料+C40纤维混凝土保护层共七十二页CRTSⅡ型（长×宽×高=6450mm×2550mm×200mm）预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承(zhīchénɡ)层或现场浇筑的具有滑动层的钢筋混凝土底座（桥梁）上，适应ZPW－2000轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式。共七十二页遮板电缆沟防护(fánghù)墙Ⅱ型轨道(guǐdào)板砂浆调整层底座两布一膜滑动层保护层防水层②装配式箱梁Ⅱ型轨道板结构解析保护层防水层②装配式箱梁粘结层电缆沟装配式箱梁共七十二页共七十二页两布一膜滑动层作用：滑动层是箱梁和底座板之间的隔离层，它的作用是，在箱梁热胀冷缩作用下，使底座板不会跟着变形。另外，箱梁一头是固定的，而另一头却是活动的，这样一来，热胀冷缩时，箱梁活动的一头可小幅伸缩，而不会带动底座板偏移。结构形式：第一层土工布通过(tōngguò)粘结剂粘接在箱梁顶面；第二层为厚1mm的高密度聚乙烯薄膜；第三层为土工布。滑动层简称两布一膜。共七十二页CRTSⅢ型（长×宽×高=5350mm×2500mm×190mm/4856mm×2500mm×190mm）预制轨道板通过水泥沥青砂浆(shājiāng)调整层，铺设在现场摊铺的混凝土支承层或现场浇注的钢筋混凝土底座（桥梁）上，并对每块板限位，适应ZPW－2000轨道电路的连续轨道板无砟轨道结构型式。共七十二页CRTSⅢ型轨道板为我国自主研发的轨道板结构。CRTSⅢ型轨道板结构采用单元分块式结构，在路基、桥梁和隧道地段轨道板间均采用不连接的分块式单元结构。底座(dǐzuò)板在每块轨道板范围内设置两个限位挡台（凹槽结构），底座(dǐzuò)板与自流平混凝土层间设置中间隔离层。共七十二页共七十二页在底座顶面上设置4mm厚的土工布隔离层；在凹槽四周要设置10mm厚度的复合弹性橡胶垫层；底座和梁面之间是通过预埋套管和预埋钢筋(gāngjīn)来实现连接的。共七十二页CRTSⅢ型轨道板特点：对比CRTSⅠ型、CRTSⅡ型两种板式(bǎnshì)无砟轨道系统的水泥乳化沥青砂浆材料，CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层材料采用自密实混凝土，其经济性相对较好。生产工艺和I型板相似，采用独立台座、双向后张法生产。采用WJ-8C扣件，承轨台带挡肩，外观和II板相似，其精度要求也向经数控磨床加工后的CRTSⅡ型轨道板看齐。相当于用CRTSⅠ型板的工艺生产出达到或接近经数控磨床加工后的CRTSⅡ型轨道板精度的轨道板共七十二页共七十二页双块式轨道板轨枕通过钢筋桁架将混凝土块连接在一起(yīqǐ)。现场利用轨排或螺杆调节器等作为辅助工具将双块式轨枕调整到符合要求的平面位置，最后浇筑混凝土将轨枕连成整体即完成双块式轨枕。

共七十二页公路桥面(qiáomiàn)防水技术公路工程桥面防水层设置(shèzhì)在梁面和路面结构之间，作为桥面和路面的过度，要求防水层必须具有突出的粘结性、不透水性、延展性等，还要求其抗刺破能力强，抗拉强度高等特点。目前国内市场常用的防水材料包括：聚氨酯防水涂料沥青基防水涂料沥青类防水卷材水溶性防水涂料热熔改性沥青防水等共七十二页高铁桥面系及附属(fùshǔ)工程施工流程箱梁架设(jiàshè)完毕安装遮板遮板预制侧墙、防护墙、电缆沟等混凝土浇筑基层处理、底涂施工防水层、保护层施工底座混凝土浇筑安装轨道板预制轨道板安装钢轨共七十二页