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橋梁工程概論之橋梁施工

   2005-12-29 中國(guó)路橋網(wǎng) 佚名 11560

橋梁上部結(jié)構(gòu)365JT施工方法

橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法

1、總體上分為現(xiàn)場(chǎng)澆筑法和預(yù)制安裝法
(1)就地澆筑法
就地澆筑法是在橋位處搭設(shè)支架,在支架上澆筑橋體混凝土,達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板、支架。
就地澆筑法無(wú)需預(yù)制場(chǎng)地,而且不需要大型起吊、運(yùn)輸設(shè)備,梁體的主筋可不中斷,橋梁整體性好。它的主要缺點(diǎn)是工
期長(zhǎng),施工質(zhì)量不容易控制;對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于混凝土的收縮、徐變引起的應(yīng)力損失比較大;施工中的支架、模板
耗用量大,施工費(fèi)用高;搭設(shè)支架影響排洪、通航,施工期間可能受到洪水和漂流物的威脅。
(2)預(yù)制安裝法
在預(yù)制工廠或在運(yùn)輸方便的橋址附近設(shè)置預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行梁的預(yù)制工作,然后采用一定的架設(shè)方法進(jìn)行安裝。預(yù)制安裝法施
工一般是指鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的預(yù)制安裝,分預(yù)制、運(yùn)輸和安裝三部分。
預(yù)制安裝施工法的主要特點(diǎn)是:
1、由于是工場(chǎng)生產(chǎn)制作,構(gòu)件質(zhì)量好,有利于確保構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸精度,并盡可能多的采用機(jī)械化施工;
2、上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè),因而可縮短現(xiàn)場(chǎng)工期;
3、能有效的利用勞動(dòng)力,并由此而降低了工程造價(jià);
4、由于施工速度快,可適用于緊急施工工程;
5、將構(gòu)件預(yù)制后由于要存放一段時(shí)間,因此在安裝時(shí)已有一定齡期,可減少混凝土收縮、徐變引起的變形。

2、具體又分:

(1)固定支架就地澆筑法
就地澆筑法是在橋位處搭設(shè)支架,在支架上澆筑橋體混凝土,達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板、支架。
就地澆筑法施工無(wú)需預(yù)制場(chǎng)地,而且不需要大型起吊、運(yùn)輸設(shè)備,梁體的主筋可不中斷,橋梁的整體性好。它的缺點(diǎn)主
要是工期長(zhǎng),施工質(zhì)量不容易控制;對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于混凝土的收縮、徐變引起的應(yīng)力損失比較大;施工中的支架
模板耗用量大,施工費(fèi)用高;搭設(shè)支架影響排洪、通航,施工期間可能受到洪水和漂流物的威脅。


(2)懸臂施工法
懸臂施工法是從橋墩開(kāi)始,兩側(cè)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行現(xiàn)澆梁段或?qū)㈩A(yù)制節(jié)段對(duì)稱(chēng)進(jìn)行拼裝。前者稱(chēng)懸臂澆筑施工,后者稱(chēng)懸臂拼裝
施工,有時(shí)也將兩種方法結(jié)合使用。
懸臂施工的主要特點(diǎn)是:
1、橋梁在施工過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)彎矩,橋墩也要求承受由施工產(chǎn)生的彎矩,因此懸臂施工宜在營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力與施
工狀態(tài)的受力狀態(tài)比較接近的橋梁中選用,如預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、變截面連續(xù)梁橋和斜拉橋等;
2、非墩橋固接的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,采用懸臂施工時(shí)應(yīng)采取措施,使墩、梁臨時(shí)固結(jié),因而在施工過(guò)程中有結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換存在;
3、采用懸臂施工的機(jī)具設(shè)備種類(lèi)很多,就掛籃而言,也有桁架式、斜拉式等多種類(lèi)型,可根據(jù)實(shí)際情況選用;
4、懸臂澆筑施工簡(jiǎn)便,結(jié)構(gòu)整體性好,施工中可不斷調(diào)整位置,常在跨徑大于100的橋梁上選用;懸臂拼裝法施工
速度快,橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè),但施工精度要求比較高,可在跨徑100m以下的大橋中選用;
5、懸臂施工法可不用或少用支架,施工不影響通航或橋下365JT交通。


(3)轉(zhuǎn)體施工法
轉(zhuǎn)體施工是將橋梁構(gòu)件先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進(jìn)行預(yù)制,待混凝土達(dá)到365JT設(shè)計(jì)強(qiáng)度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位的
施工方法。轉(zhuǎn)體施工其靜力組合不變,它的支座位置就是施工時(shí)的旋轉(zhuǎn)支承和旋轉(zhuǎn)軸,橋梁完工后,按設(shè)計(jì)要求改
變支撐情況。轉(zhuǎn)體施工可分為平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)和平豎幾何的結(jié)合的轉(zhuǎn)體施工。
轉(zhuǎn)體施工的主要特點(diǎn)是:
1、可以利用地形,方便預(yù)制構(gòu)件;
2、施工期間不斷航,不影響橋下交通,并可在跨越通車(chē)線路上進(jìn)行橋梁施工;
3、施工設(shè)備少,裝置簡(jiǎn)單,容易制作并便于掌握;
4、節(jié)省木材,節(jié)省施工用料。采用轉(zhuǎn)體施工與纜索無(wú)支架施工比較,可節(jié)省木材80%,節(jié)省施工用鋼60%;
5、減少高空作業(yè),施工工序簡(jiǎn)單,施工迅速;當(dāng)主要構(gòu)件先期合攏后,給以后施工帶來(lái)方便;
6、轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁,可在深水、峽谷中建橋采用,同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于365JT城市跨線橋;
7、大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會(huì)取得較好的365JT技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用,是大跨徑及特大
跨徑橋梁施工有利的競(jìng)爭(zhēng)方案。


(4)頂推施工法
頂推施工是在沿橋縱軸方向的臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場(chǎng)地,分節(jié)段預(yù)制,并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連
成整體,然后通過(guò)水平千斤頂施力,將梁體向前頂推出預(yù)制場(chǎng)地。之后繼續(xù)在預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行下一節(jié)段梁的預(yù)制,循
環(huán)操作直至施工完成。
頂推施工法的特點(diǎn):
1、頂推法可以使用簡(jiǎn)單的設(shè)備建造長(zhǎng)大橋梁,施工費(fèi)用低,施工平穩(wěn)無(wú)噪聲,可在水深、山谷和高橋墩上采用,也
可在曲率相同的彎橋和坡橋上采用;
2、主梁分段預(yù)制,連續(xù)作業(yè),結(jié)構(gòu)整體性好;由于不需要大型起重設(shè)備,所以施工節(jié)段的長(zhǎng)度一般可取用10m-20m;
3、橋梁節(jié)段固定在一個(gè)場(chǎng)地預(yù)制,便于施工管理改善施工條件,避免高空作業(yè)。同時(shí),模板、設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使
用,在正常情況下,節(jié)段的預(yù)制周期7d-10d.
4、頂推施工時(shí),梁的受力狀態(tài)變化很大,施工階段的梁的受力狀態(tài)與運(yùn)營(yíng)時(shí)期的受力狀態(tài)差別較大,因此在梁截面
設(shè)計(jì)和布索時(shí)要同時(shí)滿足施工與運(yùn)營(yíng)的要求,由此而造成的用鋼量較高;在施工時(shí)也可采取加設(shè)臨時(shí)墩,設(shè)置前
導(dǎo)梁和其他措施,用以減少施工內(nèi)力;
5、頂推法宜在等截面梁上使用,當(dāng)橋梁跨徑較大時(shí),選用等截面梁會(huì)造成材料用量的不經(jīng)濟(jì),也增加施工難度,因
此以中等跨徑的橋梁為宜,橋梁的總長(zhǎng)也以500m-600m為宜。


(5)逐孔施工法
逐孔施工是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中的一種施工方法,它使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工,直到對(duì)岸。有用臨時(shí)支承組拼預(yù)制節(jié)段的逐孔施工法、移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工法、以及整孔吊裝或分段節(jié)段施工法等。
采用逐孔施工的主要特點(diǎn):
1、不需要設(shè)置地面支架,不影響通航和橋下交通,施工安全、可靠;
2、有良好的施工環(huán)境,保證施工質(zhì)量,一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用,具有在預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn);
3、機(jī)械化、自動(dòng)化程度高,節(jié)省勞力,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè),縮短工期;
4、通常每一施工梁段的的長(zhǎng)度取用一孔梁長(zhǎng),接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位;
5、移動(dòng)模架設(shè)備投資大,施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜;
6、宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長(zhǎng)橋上使用。


(6)橫移施工法
橫移施工是在擬待安置結(jié)構(gòu)的位置旁預(yù)制該結(jié)構(gòu),并橫向移運(yùn)該結(jié)構(gòu)物,將它安置在規(guī)定的位置上。
橫移施工的主要特點(diǎn)是在整個(gè)操作期間與該結(jié)構(gòu)有關(guān)的支座位置保持不變,即沒(méi)有改變梁的結(jié)構(gòu)體系。在橫向移動(dòng)期
間,臨時(shí)支座需要支承該結(jié)構(gòu)的施工重量。


(7)提升與浮運(yùn)施工法
提升施工是在未來(lái)安置結(jié)構(gòu)物以下的地面上預(yù)制該結(jié)構(gòu)并把它提升就位。浮運(yùn)施工將橋梁在岸上預(yù)制,通過(guò)大型浮運(yùn)
至橋位,利用船的上下起落安裝就位的方法。
使用該方法的要求是:
1、在該結(jié)構(gòu)下面需要有一個(gè)適宜的地面;
2、被提升結(jié)構(gòu)下的地面要有一定的承載力;
3、擁有一臺(tái)支撐在一定基礎(chǔ)上的提升設(shè)備;
4、該結(jié)構(gòu)應(yīng)該是平衡的,至少在提升操作期間是平衡的;
5、采用浮運(yùn)法要有一系列的大型浮運(yùn)設(shè)備。


橋梁下部結(jié)構(gòu)施工方法

下部結(jié)構(gòu)的施工

1、橋梁墩臺(tái):

(1)砌筑墩臺(tái)
石砌墩臺(tái)是用片石、塊石及粗料石以水泥砂漿砌筑的,具有就地取材和經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),在石料豐富地區(qū)建造墩臺(tái)時(shí),
在施工期間限許的條件下,為節(jié)約水泥,應(yīng)優(yōu)先考慮石砌墩臺(tái)方案。
砌筑質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定:
1、砌體所用各項(xiàng)材料類(lèi)別、規(guī)格及質(zhì)量符合要求;
2、砌縫砂漿或小石子混凝土鋪填飽滿、強(qiáng)度符合要求;
3、砌縫寬度、錯(cuò)縫距離符合規(guī)定,勾縫堅(jiān)固、整齊,深度和形式符合要求;
4、砌筑方法正確;
5、砌體位置、尺寸不超過(guò)允許偏差。


(2)裝配式墩(柱式墩、后張法預(yù)應(yīng)力墩)
裝配式墩臺(tái)施工適用于山谷架橋、跨越平緩無(wú)漂流物的河溝、河灘等的橋梁,特別是在工地干擾多、施工場(chǎng)地狹窄,缺
水與沙石供應(yīng)困難地區(qū),其效果更為顯著。
裝配式墩臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)形式輕便,建橋速度快,塢工省,預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量有保證等等。
1、裝配式柱式墩系將橋墩分解成若干輕型部件,在工廠或工地集中預(yù)制,再運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)裝配成橋梁。
2、裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土墩分為基礎(chǔ)基礎(chǔ)、實(shí)體墩身和裝配墩身三大部分。裝配墩身由基本構(gòu)件、隔板、頂板及頂
冒四種不同形狀的構(gòu)件組成,用高強(qiáng)鋼絲穿入預(yù)留的上下貫通的孔道內(nèi),張拉錨固而成。實(shí)體墩身是裝配墩身高度
及抵御洪水時(shí)漂流物的沖擊等。


(3)現(xiàn)場(chǎng)澆筑墩臺(tái)(V形墩等)

2、橋梁基礎(chǔ):

(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)
擴(kuò)大基礎(chǔ)或稱(chēng)明挖基礎(chǔ)屬直接基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上,來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板直接傳遞給
承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進(jìn)行的。


(2)樁及管柱基礎(chǔ)
當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí),可采用
樁基礎(chǔ)。基樁按材料分類(lèi)有木樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁與鋼樁。橋梁基礎(chǔ)中用的較多的是中間兩種。按制作
方法分為預(yù)制樁和鉆(挖)孔灌注樁;按施工方法分為錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋
置樁等,前四種又統(tǒng)稱(chēng)沉入樁。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)荷載、施工設(shè)備、工期限制及對(duì)附近建筑物產(chǎn)生的影響等來(lái)選擇
樁基的施工方法。
由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼制成的單根或多根管柱上連鋼筋混凝土承臺(tái)、支撐并傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)全部荷
載于地基的結(jié)構(gòu)物。柱底一般落在堅(jiān)實(shí)土層或嵌入巖層中。適用于深水、巖面不平整、覆蓋土層厚薄不限的大型橋梁基
礎(chǔ)。按荷載傳遞形式可分為端承式和摩擦式兩種,在結(jié)構(gòu)形式上與樁基相似,但多為垂直狀。


(3)沉井基礎(chǔ)
又稱(chēng)開(kāi)口沉箱基礎(chǔ),由開(kāi)口的井筒構(gòu)成的地下承重結(jié)構(gòu)物。一般為深基礎(chǔ),適用于持力層較深或河床沖刷嚴(yán)重等水文地
質(zhì)條件,具有很高
的承載力和抗震性能。這種基礎(chǔ)系由井筒、封底混凝土和預(yù)蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形
或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。
若為陸地基礎(chǔ),它在地表建造,由取土井排土以減少刃腳土的阻力,一般借自重下沉;若為水中基礎(chǔ),可用筑島法,或
浮運(yùn)法建造。在下沉過(guò)程中,如側(cè)摩阻力過(guò)大,可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。


(4)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)
用槽壁法施工筑成的地下連續(xù)墻體作為土中支撐單元的橋梁基礎(chǔ)。它的形式大致可分為兩種:一種是采用分散的板墻,
平面上根據(jù)墩臺(tái)外形和荷載狀態(tài)將它們排列成適當(dāng)形式,墻頂接筑鋼筋混凝土承臺(tái);另一種是用板墻圍成閉合結(jié)構(gòu),其
平面呈四邊形或多邊形,墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多,與其他形式的深基相比,它的用材
省,施工速度快,而且具有較大的剛度,目前是發(fā)展較快的一種新型基礎(chǔ)。連續(xù)墻的建造是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的挖掘機(jī)泥漿護(hù)壁
法挖成長(zhǎng)條形深槽,再下鋼筋籠和灌注水下混凝土,形成單元墻段,它們相互連接而成連續(xù)墻,其厚度一般為0.3-
2.0m,隨深度而異,最大深度已達(dá)100m.


(5)鎖口鋼管樁基礎(chǔ)
由鎖口相連的管柱圍成的閉合式管柱基礎(chǔ)。鎖口縫隙灌以水泥沙漿,使管柱圍墻形成整體,管內(nèi)充混凝土,圍墻內(nèi)可填
以沙石、混凝土或部分填充混凝土,必要時(shí)頂部可連接鋼筋混凝土承臺(tái)。


橋梁施工設(shè)備

1、各種長(zhǎng)備式結(jié)構(gòu),例如萬(wàn)能桿件、貝雷梁等
萬(wàn)能桿件
用來(lái)拼裝各種施工構(gòu)架的常備桿件。以角鋼、鋼板、螺栓制成?,F(xiàn)有甲、甲A、乙三種類(lèi)型,三種類(lèi)型在結(jié)構(gòu)、拼裝形式上基本相同,只在局部構(gòu)件的尺寸上略有差異而已。其桿件較輕,互換性和
適應(yīng)性較強(qiáng)。適用于拼裝施工便橋、墩臺(tái)腳手支架、架橋膺架、起重塔架、圍籠等。
貝雷梁
由預(yù)制的節(jié)段式鋼桁行架片拼接而成的橋梁。原用作軍用,每一行架片形式相同,通過(guò)銷(xiāo)釘或螺栓可迅速接長(zhǎng),還可拼
成多層,多列,適用于不同長(zhǎng)度及載重,現(xiàn)在也普遍用于民用臨時(shí)性建筑上和支架。我國(guó)在稍做改進(jìn)后稱(chēng)之為常備鋼
梁,但習(xí)慣上仍稱(chēng)做貝雷梁。

2、測(cè)量設(shè)備,例如經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等
經(jīng)緯儀
用來(lái)測(cè)量角度的儀器。分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀兩大類(lèi)。光學(xué)經(jīng)緯儀利用幾何光學(xué)的放大、反射、折射等原理進(jìn)
行度盤(pán)讀數(shù);電子經(jīng)緯儀則利用物理光學(xué),電子學(xué)和光電轉(zhuǎn)換等原理顯示度盤(pán)讀數(shù),是近現(xiàn)代電子技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)
物之一,但價(jià)格昂貴,應(yīng)用還未普及。
測(cè)距儀
常用的距離測(cè)量方法有卷尺量距、視距測(cè)量和電磁波量距等。卷尺量距是用可以卷起來(lái)的軟尺沿地面丈量,屬直接量
距;視距測(cè)量是利用經(jīng)緯儀或水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡中的視距絲及視距標(biāo)尺按幾何光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)距;電磁波測(cè)距是用儀器發(fā)
射及接收紅外波(紅外光、激光)或微波,按其傳播速度及時(shí)間測(cè)定距離,屬于電子物理測(cè)量。后兩者屬間接測(cè)距。

3、基礎(chǔ)施工設(shè)備,例如打樁機(jī)、挖土機(jī)
打樁機(jī)
利用樁錘的沖擊能將樁貫入地層的樁工機(jī)械。由樁錘、樁架、起重機(jī)械、動(dòng)力設(shè)備等組成。按照動(dòng)力來(lái)源,樁錘分為
落錘、氣錘、柴油錘、液壓錘等。其基本技術(shù)參數(shù)為沖擊體重量、沖擊動(dòng)能和沖擊頻率。
挖土機(jī)
是挖掘土石方的施工機(jī)械。由挖掘機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺(tái)、行走裝置等組成。按作業(yè)過(guò)程和構(gòu)造分為單斗周期式和多斗連續(xù)式兩
種。橋梁挖基常用反鏟型和拉鏟型的單斗挖掘機(jī)或抓斗施工。

4、混凝土施工設(shè)備,例如拌和機(jī)、運(yùn)輸泵、振搗設(shè)備等
混凝土拌和機(jī)
將水泥、粗細(xì)骨料、水和外加劑等拌制成混凝土的施工機(jī)械。主要由動(dòng)力、傳動(dòng)、攪拌、配水、進(jìn)出料等系統(tǒng)組成。
按工作性質(zhì)可分為周期式(間歇式)和連續(xù)式兩類(lèi)。按攪拌原理分為自落式和強(qiáng)制式兩種型式。
混凝土運(yùn)輸泵
利用壓力將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機(jī)械。主要分泵體與輸送管兩個(gè)部分。泵體構(gòu)造分為活塞式、擠壓式、隔膜式
等。輸送管一般用內(nèi)徑100-200mm的鋁合金管,質(zhì)輕耐磨,管節(jié)用扳扣相連,操作方便。
混凝土振搗器
利用激振裝置產(chǎn)生振動(dòng),使混凝土在澆注時(shí)振搗密實(shí)的機(jī)械。由動(dòng)力、傳動(dòng)、激振等裝置和機(jī)體組成。按工作方式分
為內(nèi)部、外部、和底部三種類(lèi)型。內(nèi)部振搗用插入式振搗器。外部振搗器用附著式振搗器和表面式振搗式。底部振搗
用振動(dòng)臺(tái)或用幾臺(tái)附著式振搗器組成可移動(dòng)的底部振搗器。

5、預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備,例如各類(lèi)張拉千斤頂、錨夾具等
預(yù)應(yīng)力筋張拉設(shè)備
以張拉鋼筋的方法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)建立預(yù)應(yīng)力的設(shè)備。包括:張拉千斤頂、油泵、高壓油管、壓力表等。張拉千斤頂為
液壓驅(qū)動(dòng)。按構(gòu)造分為拉桿式千斤頂,穿心式千斤頂,錐錨式千斤頂。按功能分為單作用千斤頂,雙作用千斤頂,三
作用千斤頂。油泵為向千斤頂提供壓力能的液壓泵,通常用電動(dòng)油泵。高壓油管為連接油泵和千斤頂?shù)妮斢凸苈?,?BR> 用紫銅管或高壓鋼絲橡膠管,壓力表安裝在油泵或張拉千斤頂上,量測(cè)油壓換算張拉力。
錨具
又稱(chēng)錨頭。各種預(yù)應(yīng)力體系特別是后張?bào)w系中用以保持預(yù)應(yīng)力筋張拉力使預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有所需預(yù)應(yīng)力的錨固部
件。按其錨定預(yù)應(yīng)力筋的原理可分為4種:1、靠摩阻力錨固,如錐形錨等;2、利用螺紋錨固,如軋絲錨等;3、將力
筋端頭鐓粗支撐墊板上,如鐓頭錨;4、借力筋與混凝土間的粘接力錨固,如科式錨和先張法的自錨等。種類(lèi)繁多。
夾具
一種將夾片楔緊在錐形錨孔內(nèi)的錨具。屬拉絲式體系。在中國(guó)工業(yè)與民用建筑中廣泛應(yīng)用。

6、運(yùn)輸安裝設(shè)備,例如汽車(chē)、纜索吊、架橋機(jī)等
架橋機(jī)
整跨架設(shè)橋梁的施工機(jī)械。中國(guó)鐵路常備的有雙懸臂式架橋機(jī)、單梁式架橋機(jī)和雙梁式架橋機(jī)三種,用于分片架設(shè)小
跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁,公路橋或未通線路的鐵路橋,常用各種類(lèi)型的滑曳式架橋機(jī)架設(shè),小跨度公路梁,亦可用簡(jiǎn)易
的聯(lián)合架橋機(jī)架設(shè)。

 

7、專(zhuān)用施工設(shè)備,例如移動(dòng)模架、瀝青攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等


橋梁上部結(jié)構(gòu)施工

一、簡(jiǎn)支梁橋施工方法

1、支架澆筑
包括以下幾個(gè)工序:
(1)澆筑前的檢查。包括:1、支架和模板的檢查;2、鋼筋和鋼索位置的檢查;3、澆筑混凝土前的準(zhǔn)備工作。
(2)混凝土澆筑。包括:1、確定混凝土的澆筑速度; 2、確定混凝土的澆筑順序。
有以下幾種澆筑方法:
1、水平分層澆筑:在一跨全長(zhǎng)內(nèi)分層澆筑,在跨中合攏。適用于跨徑不大的簡(jiǎn)支梁橋;
2、斜層澆筑:混凝土從主梁的兩端用斜層法向跨中澆筑,在跨中合攏;
3、單元澆筑法:當(dāng)橋面較寬且混凝土數(shù)量較大時(shí),可分為若干縱橫向單元分別澆筑。

2、預(yù)制安裝

(1)起重機(jī)架設(shè)法
(2)架橋機(jī)架設(shè)法
一般在長(zhǎng)大河道上采用,公路上采用貝雷梁構(gòu)件拼裝成架橋機(jī);鐵路上采用800kn,1300kn,1600kn架橋機(jī)。
(3)支架架梁法
(4)簡(jiǎn)易機(jī)具組合法
(5)塔架架設(shè)法

二、懸臂梁、連續(xù)梁、剛架橋施工方法

1、利用腳手架施工

(1)滿堂支架
(2)移動(dòng)支架

2、預(yù)制架設(shè)法

(1)梁段整體施工
(2)懸臂拼裝法

3、懸臂法
懸臂施工法也稱(chēng)分段施工法,是以橋墩為中心向兩岸對(duì)稱(chēng)的、逐節(jié)懸臂接長(zhǎng)的施工方法。
分為懸臂澆筑法和懸臂拼裝法兩種。

(1)懸臂拼裝法
懸臂拼裝法是利用移動(dòng)式懸拼吊機(jī)將預(yù)制梁段起吊至橋位,然后采用環(huán)氧樹(shù)脂膠及鋼絲束預(yù)施應(yīng)力連接成整體。采
用逐段拼裝,一個(gè)節(jié)段張拉錨固后,再拼裝下一節(jié)段。
懸臂拼裝施工包括塊件的預(yù)制、運(yùn)輸、拼裝及合攏。
(2)懸臂澆筑法
懸臂澆筑采用移動(dòng)式掛籃作為主要施工設(shè)備,以橋墩為中心,對(duì)稱(chēng)向兩岸利用掛籃逐段澆筑梁段混凝土,待混凝土
達(dá)到要求強(qiáng)度后,張拉預(yù)應(yīng)力束,再移動(dòng)掛籃,進(jìn)行下一節(jié)段的施工。

4、頂推法
頂推法施工是沿橋軸方向,在臺(tái)后開(kāi)辟預(yù)制場(chǎng)地,分節(jié)段預(yù)制梁身并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將各節(jié)段連成整體,然后通過(guò)水
平液壓千斤頂施力,借助滑動(dòng)裝置,將梁段向?qū)Π锻七M(jìn)。這樣分段預(yù)制,逐段頂推,待全部頂推就位后,落梁、更換
正式支座,完成橋梁施工。適用于中等跨徑、等截面的直線或曲線橋梁。
頂推施工依照頂推的施工方法分類(lèi)有單點(diǎn)頂推和多點(diǎn)頂推。

(1)單點(diǎn)頂推
頂推的裝置集中在主梁預(yù)制場(chǎng)地附近的橋臺(tái)或橋墩上,前方墩各支點(diǎn)上設(shè)置滑動(dòng)支承。
(2)多點(diǎn)頂推
在每個(gè)墩臺(tái)上設(shè)置一對(duì)小噸位的水平千斤頂,將集中的頂推力分散到各墩上。由于可利用水平千斤頂傳給墩臺(tái)的
反力來(lái)平衡梁體滑移時(shí)在橋墩上產(chǎn)生的摩阻力,從而使橋墩在頂推過(guò)程中承受較小的水平力,因此可以在柔性墩
上采用多點(diǎn)頂推法。同時(shí)多點(diǎn)頂推所需的頂推設(shè)備噸位小,容易獲得。

5、轉(zhuǎn)體法
在河流的兩岸或適當(dāng)位置,利用地形或使用簡(jiǎn)便的支架先將半橋預(yù)制完成,然后以橋梁結(jié)構(gòu)本身為轉(zhuǎn)動(dòng)體,使用一些
機(jī)具設(shè)備,分別將兩個(gè)半橋轉(zhuǎn)動(dòng)到橋的軸線位置合攏成橋的建橋方法。
可以采用平面轉(zhuǎn)體、豎向轉(zhuǎn)體或平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體?,F(xiàn)已應(yīng)用在拱橋、梁橋、斜拉橋、斜腿鋼架橋等不同橋型上部結(jié)構(gòu)的
施工。優(yōu)點(diǎn)是可減少支架費(fèi)用、把高空作業(yè)和水上作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榘哆呹懮献鳂I(yè),從而保證安全和質(zhì)量,而且施工中可不
影響橋孔下的交通或航行。一般適用于單孔或三孔橋梁施工。

三、拱橋常用施工方法

1、有支架施工

(1)就地砌筑(滿堂支架、拱架)
(2)預(yù)制安裝(簡(jiǎn)易排架+吊裝設(shè)備)
(3)就地砌筑(滿堂支架、勁性骨架法)

2、無(wú)支架施工

(1)懸臂法(懸拼法、懸澆法)
(2)纜索吊裝法
纜索吊裝施工,在預(yù)制場(chǎng)地預(yù)制拱肋(箱)和拱上結(jié)構(gòu),將預(yù)制拱肋和拱上結(jié)構(gòu)通過(guò)平車(chē)等運(yùn)輸設(shè)備移運(yùn)至攬索吊裝
位置,將分段預(yù)制的拱肋吊運(yùn)至安裝位置,利用扣索對(duì)分段拱肋進(jìn)行臨時(shí)固定,吊裝合攏拱肋,對(duì)各段拱肋進(jìn)行軸線
調(diào)整,主拱圈合攏,拱上結(jié)構(gòu)安裝。
在峽谷或水深流急的河段上,或在通航的河流上需要滿足船只的順利通行,纜索吊裝由于具有跨越能力大,水平和垂
直運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活,適應(yīng)性廣,施工比較穩(wěn)妥方便等優(yōu)點(diǎn),在拱橋施工中被廣泛采用。
(3)轉(zhuǎn)體施工法(豎轉(zhuǎn)、平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)和平轉(zhuǎn)的組合)


橋梁墩臺(tái)施工

橋梁墩臺(tái)施工是建造橋梁墩臺(tái)的各項(xiàng)工作的總稱(chēng)。其主要工作有:墩臺(tái)定位,放樣,基礎(chǔ)施工,在基礎(chǔ)襟邊上立模板和支架,澆筑墩(臺(tái))身混凝土或砌石,扎頂帽鋼筋,澆頂帽混凝土并預(yù)留支座錨栓孔等。

橋梁墩臺(tái)施工方法通常分為兩大類(lèi):一類(lèi)是現(xiàn)場(chǎng)就地澆筑與砌筑;一類(lèi)是拼裝預(yù)制的混凝土砌塊、鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。前者工序簡(jiǎn)便,機(jī)具較少,技術(shù)操作難度較?。坏鞘┕て谙掭^長(zhǎng),需消耗較多的勞力和物力。后者的特點(diǎn)是可確保施工質(zhì)量、減輕工人勞動(dòng)的強(qiáng)度,又可加快工程進(jìn)度,提高經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)施工場(chǎng)地狹窄,尤其是缺少砂石地區(qū)或干旱缺水地區(qū)建造橋墩有著更重要的意義。


橋梁墩臺(tái)按施工方式的不同分為砌筑墩臺(tái)、裝配式墩臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)澆筑墩臺(tái)等幾種類(lèi)型。

(1)砌筑墩臺(tái)

石砌墩臺(tái)是用片石、塊石及粗料石以水泥砂漿砌筑的,具有就地取材和經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),在石料豐富地區(qū)建造墩臺(tái)時(shí),在施工期間限許的條件下,為節(jié)約水泥,應(yīng)優(yōu)先考慮石砌墩臺(tái)方案。
砌筑質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定:
1、砌體所用各項(xiàng)材料類(lèi)別、規(guī)格及質(zhì)量符合要求;
2、砌縫砂漿或小石子混凝土鋪填飽滿、強(qiáng)度符合要求;
3、砌縫寬度、錯(cuò)縫距離符合規(guī)定,勾縫堅(jiān)固、整齊,深度和形式符合要求;
4、砌筑方法正確;
5、砌體位置、尺寸不超過(guò)允許偏差。

(2)裝配式墩(柱式墩、后張法預(yù)應(yīng)力墩)

裝配式墩臺(tái)施工適用于山谷架橋、跨越平緩無(wú)漂流物的河溝、河灘等的橋梁,特別是在工地干擾多、施工場(chǎng)地狹窄,缺
水與沙石供應(yīng)困難地區(qū),其效果更為顯著。其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)形式輕便,建橋速度快,塢工省,預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量有保證等等。
裝配式墩有柱式墩、后張法預(yù)應(yīng)力墩兩種形式:
1、裝配式柱式墩
將橋墩分解成若干輕型部件,在工廠或工地集中預(yù)制,再運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)裝配成橋梁。
2、后張法預(yù)應(yīng)力墩
分為基礎(chǔ)基礎(chǔ)、實(shí)體墩身和裝配墩身三大部分。裝配墩身由基本構(gòu)件、隔板、頂板及頂冒四種不同形狀的構(gòu)件組成,用高強(qiáng)鋼絲穿入預(yù)留的上下貫通的孔道內(nèi),張拉錨固而成。

(3)現(xiàn)場(chǎng)澆筑墩臺(tái)(V形墩等)

主要有兩個(gè)工序:一是制作與安裝墩臺(tái)模板;二是混凝土澆筑。
1、模板
常用的模板類(lèi)型有:拼裝式模板,整體吊裝模板,組合型鋼模板,滑動(dòng)鋼模板。
模板安裝前應(yīng)對(duì)模板尺寸進(jìn)行檢查;安裝時(shí)要堅(jiān)實(shí)牢固,以免振搗混凝土?xí)r引起跑模漏漿;安裝位置要符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。
2、混凝土澆筑
墩臺(tái)身混凝土施工前,應(yīng)將基礎(chǔ)頂面沖洗干凈,鑿除表面浮漿,整修連接鋼筋。灌注混凝土?xí)r,應(yīng)經(jīng)常檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置和保護(hù)層的尺寸,確保位置正確,不發(fā)生變形?;炷潦┕ぶ?,應(yīng)切實(shí)保證混凝土的配合比、水灰比和塌落度等技術(shù)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。


橋梁基礎(chǔ)施工方法

橋梁上部承受的各種荷載,通過(guò)橋臺(tái)或橋墩傳至基礎(chǔ),再由基礎(chǔ)傳至地基?;A(chǔ)是橋梁下部結(jié)構(gòu)的重要組成部分,因此,基礎(chǔ)工程在橋梁結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)與施工中,占有極為重要的地位,它對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全使用和工程造價(jià)有很大的影響。

橋梁基礎(chǔ)按施工方法可分為擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁及管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)和鎖口鋼管樁基礎(chǔ)。

(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)

擴(kuò)大基礎(chǔ)或稱(chēng)明挖基礎(chǔ)屬直接基礎(chǔ),是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上,來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板直接傳遞給
承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進(jìn)行的,施工中坑壁的穩(wěn)定性是必須特別注意的問(wèn)題。

明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)的定位放樣、基坑開(kāi)挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物等。

1、基礎(chǔ)的定位放樣
在基坑開(kāi)挖前,先進(jìn)行基礎(chǔ)的定位放樣工作,以便正確的將設(shè)計(jì)圖上的基礎(chǔ)位置準(zhǔn)確的設(shè)置到橋址上。放樣工作系根據(jù)橋梁中心線與墩臺(tái)的縱橫軸線,推出基礎(chǔ)邊線的定位點(diǎn),再放線畫(huà)出基坑的開(kāi)挖范圍?;痈鞫ㄎ稽c(diǎn)的標(biāo)高及開(kāi)挖過(guò)程中標(biāo)高檢查,一般用水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行。
2、陸地基坑開(kāi)挖
基坑大小應(yīng)滿足基礎(chǔ)施工要求,對(duì)有滲水土質(zhì)的基坑坑底開(kāi)挖尺寸,需按基坑排水設(shè)計(jì)(包括排水溝、集水井、排水管網(wǎng)等)和基礎(chǔ)模板設(shè)計(jì)而定,一般基底尺寸應(yīng)比設(shè)計(jì)平面尺寸各邊增寬0.5-1.0m。基坑可采用垂直開(kāi)挖、放坡開(kāi)挖、支撐加固或其他加固的 開(kāi)挖方法,具體應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、基坑深度、施工期限與經(jīng)驗(yàn),以及有無(wú)地表水或地下水等現(xiàn)場(chǎng)因素來(lái)確定。
(1)坑壁不加支撐的基坑
對(duì)于在干涸無(wú)水河灘、河溝中,或有水經(jīng)改河或筑堤能排除地表水的河溝中;在地下水位低于基底,或滲透量少,不影響坑壁穩(wěn)定;以及基礎(chǔ)埋至不深,施工期較短,挖基坑時(shí)不影響臨近建筑安全的施工場(chǎng)所,可考慮選用坑壁不加支撐的基坑。
(2)坑壁有支撐的基坑
當(dāng)基坑壁坡不易穩(wěn)定并有地下水滲入,或放坡開(kāi)挖場(chǎng)地受到限制,或基坑較深、放坡開(kāi)挖工程數(shù)量較大,不符技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求時(shí),可視具體情況,采用以下的加固坑壁措施,如擋板支撐、鋼木結(jié)合支撐、混凝土護(hù)壁及錨桿支護(hù)等。常用的坑壁支撐形式有:直襯板式坑壁支撐、橫襯板式坑壁支撐、框架式支撐、及其他形式的支撐(如錨樁式、錨桿式、錨碇板式、斜撐式等)。
3、水中基礎(chǔ)的基坑開(kāi)挖
橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)大多位于地表水位以下,有時(shí)水流還比較大,施工時(shí)都希望在無(wú)水或靜止水條件下進(jìn)行.橋梁水中基礎(chǔ)最常用的施工方法是圍堰法.圍堰的作用主要是防水和圍水,有時(shí)還起著支撐施工平臺(tái)和基坑坑壁的作用.
圍堰必須滿足以下的要求:
(1)圍堰頂高宜高出施工期間最高水位70cm,最低不應(yīng)小于50cm,用于防御地下水的圍堰宜高出水位或地面20~40cm。
(2)圍堰的外形應(yīng)適應(yīng)水流排泄,大小不應(yīng)壓縮流水?dāng)嗝孢^(guò)多,以免壅水過(guò)高危害圍堰安全,以及影響通航、導(dǎo)流等。圍堰內(nèi)形應(yīng)適應(yīng)基礎(chǔ)施工的要求,并留有適當(dāng)?shù)墓ぷ髅娣e。堰身斷面尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使基坑開(kāi)挖后,圍堰不至發(fā)生破裂,滑動(dòng)或傾覆。
(3)圍堰要求防水嚴(yán)密,應(yīng)盡量采取措施防止或減少滲漏,以減輕排水工作。對(duì)圍堰外圍邊坡的沖刷和筑圍堰后引起的河床的沖刷均應(yīng)有防護(hù)措施。
(4)圍堰施工一般應(yīng)安排在枯水期間進(jìn)行。
公路橋梁常用的圍堰的類(lèi)型有:土石圍堰,木籠圍堰或竹籠圍堰,鋼板樁圍堰,套箱圍堰。
4、基坑排水
基坑坑底一般多位于地下水位以下,地下水會(huì)經(jīng)常滲進(jìn)坑內(nèi),因此必須設(shè)法把坑內(nèi)的水排除,以便利施工。要排除坑內(nèi)滲水,首先要估算涌水量,方能選用相當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備。
橋梁基礎(chǔ)施工中常用的基坑排水方法有:
(1)集水坑排水法,除嚴(yán)重流沙外,一般情況下均可采用。
(2)井點(diǎn)排水法。當(dāng)土質(zhì)較差有嚴(yán)重流沙現(xiàn)象,地下水位較高,挖基較深,坑壁不易穩(wěn)定,用普通排水的方法難以解決時(shí),可用井點(diǎn)排水法。井點(diǎn)排水法因需要設(shè)備較多,施工布置復(fù)雜,費(fèi)用較大,應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后采用。在橋涵基礎(chǔ)中多用于城市內(nèi)挖基。
(3)其他排水法。
5、基底檢驗(yàn)及處理
(1)基底檢驗(yàn)
基坑施工是否符合設(shè)計(jì)要求,在基礎(chǔ)澆筑前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。其目的在于:確定地基的容許承載力的大小、基坑位置與標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)文件相符,以確保基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,不致發(fā)生滑移等病害。
基底檢驗(yàn)的主要內(nèi)容包括:檢查基底平面位置、尺寸大小,基底標(biāo)高;檢查基底土質(zhì)均勻性,地基穩(wěn)定性及承載力等;檢查基底處理和排水情況;檢查施工日志及有關(guān)試驗(yàn)資料等等。
(2)基底處理
天然地基上的基礎(chǔ)是直接靠基底土壤來(lái)承擔(dān)荷載的,故基底土壤狀態(tài)的好壞,對(duì)基礎(chǔ)及墩臺(tái)、上部結(jié)構(gòu)的影響極大,不能僅檢查土壤名稱(chēng)與容許承載力大小,還應(yīng)為土壤更有效的承擔(dān)荷載創(chuàng)造條件,即要進(jìn)行基底處理工作。
6、基礎(chǔ)圬工澆筑
基礎(chǔ)施工分為無(wú)水澆筑、排水澆筑和水下澆筑三種情況。
排水施工的要點(diǎn)是:確保在無(wú)水狀態(tài)下砌筑圬工;禁止帶水作業(yè)及用混凝土將水趕出模板外灌注方法;基礎(chǔ)邊緣部分應(yīng)嚴(yán)密隔水;水下部分圬工必須待水泥沙漿或混凝土終凝后才允許浸水。
水下澆筑混凝土只有在排水困難時(shí)采用?;A(chǔ)圬工的水下灌注分為水下封底和水下直接灌筑基礎(chǔ)兩種。前者封底后仍要排水再砌筑基礎(chǔ),封底只是起封閉滲水作用的作用,其混凝土只作為地基而不作為基礎(chǔ)本身,適用于板樁圍堰開(kāi)挖的基坑。
澆筑基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)做好與臺(tái)身、墩身的接縫聯(lián)結(jié),一般要求:
(1)混凝土基礎(chǔ)與混凝土墩臺(tái)身的接縫,周邊應(yīng)預(yù)埋直徑不小于16mm的鋼筋或其他鐵件,埋入與露出的長(zhǎng)度不應(yīng)小于鋼筋直徑的 20倍。
(2)混凝土或漿砌片石墩臺(tái)身的接縫,應(yīng)預(yù)埋片石作 ,片石厚度不應(yīng)小于15cm,片石的強(qiáng)度要求不低于基礎(chǔ)或墩臺(tái)身混凝土或砌體的強(qiáng)度。
7、地基加固
我國(guó)地域遼闊,自然地理環(huán)境不同,土質(zhì)強(qiáng)度、壓縮性和透水性等性質(zhì)有很大的差別。其中,有不少是軟弱土或不良土,諸如淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土以及土洞、溶洞等。當(dāng)橋涵位置處于這類(lèi)土層上時(shí),除可采用樁基、沉
井等深基礎(chǔ)外,也可視具體情況采用相應(yīng)的地基加固措施,以提高其承載能力,然后在其上修筑擴(kuò)大基礎(chǔ),以求獲得縮短
工期、節(jié)省投資的效果。
對(duì)于一般軟弱地基土層加固處理方法可歸納為四種類(lèi)型:
(1)換填土法:將基礎(chǔ)下軟弱土層全部或部分挖除,換填力學(xué)物理性質(zhì)較好的土
(2)擠密土法:用重錘夯實(shí)或砂樁、石灰樁、砂井、塑料排水板等方法,使軟弱土層擠壓密實(shí)或排水固結(jié)。
(3)膠結(jié)土法:用化學(xué)漿液灌入或粉體噴射攪拌等方法,使土壤顆粒膠結(jié)硬化,改善土的性質(zhì)。
(4)土工聚合物法:用土工膜、土工織物、土工格柵與土工合成物等加筋土體,以限制土體的側(cè)向變形,增加土的周壓
力,有效提高地基承載力。

(2)樁及管柱基礎(chǔ)

當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí),可采用
樁基礎(chǔ)?;鶚栋床牧戏诸?lèi)有木樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁與鋼樁。橋梁基礎(chǔ)中用的較多的是中間兩種。按制作
方法分為預(yù)制樁和鉆(挖)孔灌注樁;按施工方法分為錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋
置樁等,前四種又統(tǒng)稱(chēng)沉入樁。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)荷載、施工設(shè)備、工期限制及對(duì)附近建筑物產(chǎn)生的影響等來(lái)選擇
樁基的施工方法。

(一)沉入樁基礎(chǔ)


沉入樁所用的基樁主要為預(yù)制的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土樁。截面形式常用的有實(shí)心方樁和空心管樁兩種。管樁一般
由工廠以離心成型法制成。目前成品規(guī)格:管樁外徑40cm、55cm兩種,分為上、中、下三節(jié),管壁厚度為8-10cm。
近年來(lái)發(fā)展的phc高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土離心管樁已在工程上廣泛應(yīng)用。
制作鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力混凝土樁所用技術(shù)應(yīng)按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》辦理。此外,還應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1、鋼筋混凝土樁內(nèi)的縱向主鋼筋如需接頭時(shí),應(yīng)采用對(duì)焊接頭
2、螺旋筋或箍筋必須箍緊主筋,與主筋交接處應(yīng)用點(diǎn)焊焊接或用鐵絲扎接牢固
3、預(yù)應(yīng)力混凝土的縱向主筋采用冷拉鋼筋且需焊接時(shí),應(yīng)在冷拉前采用閃光接觸對(duì)焊焊接
4、樁長(zhǎng)用法蘭盤(pán)連接時(shí),法蘭盤(pán)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)位置焊接在鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋上;對(duì)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁,法蘭盤(pán)應(yīng)先焊接在力
筋上,然后進(jìn)行張拉
5、混凝土應(yīng)由樁頂向樁尖方向連續(xù)灌注,不得中斷
6、樁的鋼筋骨架(包括預(yù)應(yīng)力鋼筋骨架)的允許偏差應(yīng)在規(guī)定的范圍以內(nèi)。
鋼筋混凝土樁的預(yù)制要點(diǎn)是:制樁場(chǎng)地的平整與夯實(shí);制模與立模;鋼筋骨架的制作與吊放;混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)。
當(dāng)預(yù)制樁的長(zhǎng)度不足時(shí),需要接樁。常用的接樁方法有:法蘭盤(pán)連接、鋼板連接及硫磺膠泥(沙漿)連接等等。
沉樁順序應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件、土質(zhì)情況、樁距大小、斜樁方向、樁架移動(dòng)的方便等來(lái)決定。同時(shí)應(yīng)考慮使樁入土深
度相差相差不多,土壤均勻擠密。
沉入樁的施工方法主要有:錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁及靜力壓樁等。


(一)錘擊沉樁
一般適用于中密砂類(lèi)土、粘性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中,因此一般樁徑不能太
大(不大于0.6m),入土深度在40m 左右。
錘擊沉樁的主要設(shè)備有樁錘、樁架及動(dòng)力裝置三部分。沖擊錐的選擇,原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中,承擔(dān)
吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過(guò)程中的導(dǎo)向作用等。其他設(shè)備中主要有樁帽與送樁。樁帽主要是承受沖
擊,保護(hù)樁頂,在沉樁時(shí)能保證錘擊力作用于樁軸線而不偏心。送樁主要用于當(dāng)樁頂被錘擊低于龍門(mén)挺而仍需繼續(xù)沉
入時(shí),即需把樁頂送到地面下必要深度處用。
施工要點(diǎn):沉樁前,應(yīng)對(duì)樁架、樁錘、動(dòng)力機(jī)械等主要設(shè)備部件進(jìn)行檢查;開(kāi)錘前應(yīng)再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁
中軸線是否一致;錘擊沉樁開(kāi)始時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制各種樁錘的動(dòng)能。如樁尖已沉入到設(shè)計(jì)標(biāo)高,但沉入度仍達(dá)
不到要求時(shí),應(yīng)繼續(xù)下沉至達(dá)到要求的沉入度為止。沉樁時(shí),如遇到:沉入度突然發(fā)生急劇變化;樁身突然
發(fā)生傾斜、移位;樁不下沉,樁錘有嚴(yán)重回彈現(xiàn)象;樁頂破碎或樁身開(kāi)裂、變形,樁側(cè)地面有嚴(yán)重隆起現(xiàn)象
等等,應(yīng)立即提高停止錘擊,查明原因,采取措施后方可繼續(xù)施工。
錘擊沉樁的停錘控制標(biāo)準(zhǔn)。
1、設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高處為硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等土層時(shí),根據(jù)灌入度變化并對(duì)照地質(zhì)資料,
確認(rèn)樁尖已沉入該土層,貫入度達(dá)到控制貫入度。
2、當(dāng)貫入度已達(dá)到控制貫入度,而樁尖標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘入0.10m左右(或錘入30-50次),如無(wú)
異常變化即可停錘;若樁尖標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高的多時(shí),應(yīng)報(bào)有關(guān)部門(mén)研究確定。
3、設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高處為一般粘性土或其他松軟土層時(shí),應(yīng)以標(biāo)高控制,貫入度作為校核。
4、在同一樁基中,各樁的最終貫入度應(yīng)大致接近,而沉入深度不宜相差過(guò)大,避免基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。

(二)射水沉樁
射水施工方法的選擇應(yīng)視土質(zhì)情況而異,在砂夾卵石層或堅(jiān)硬土層中,一般以射水為主,錘擊或振動(dòng)為輔;在亞粘土或粘土中,為避免降低承載力,一般以錘擊或振動(dòng)為主,以射水為輔,并應(yīng)適當(dāng)控制射水時(shí)間和水量;下沉空心樁,一般用單管內(nèi)射水。

射水沉樁的設(shè)備包括:水泵、水源、輸水管路(應(yīng)減小彎曲,力求順直)和射水管等。
射水沉樁的施工要點(diǎn)是:吊插樁基時(shí)要注意及時(shí)引送輸水膠管,防止拉斷與脫落;基樁插正立穩(wěn)后,壓上樁帽樁錘,并開(kāi)始用較小水壓,使樁靠自重下沉。初期應(yīng)控制樁身不使下沉過(guò)快,以免阻塞射水管嘴,并注意隨時(shí)控制和校正樁的方向;下沉漸趨緩慢時(shí),可開(kāi)錘輕擊,沉至一定深度(8-10m)已能保持樁身穩(wěn)定后,可逐步加大水壓和錘的沖擊動(dòng)能;沉樁至距設(shè)計(jì)標(biāo)高一定距離(2.0m以上)停止射水,拔出射水管,進(jìn)行錘擊或振動(dòng)使樁下沉至設(shè)計(jì)要求標(biāo)高。

(三)振動(dòng)沉樁
振動(dòng)沉樁適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的粘性土和中密及較松散的碎、卵石類(lèi)土。
振動(dòng)沉樁停振控制標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)以通過(guò)試樁驗(yàn)證的樁尖標(biāo)高控制為主,以最終貫入度(mm/min)或可靠的振動(dòng)承載力公式計(jì)算的承載力作為校核。

(四)靜力壓樁
靜力壓樁采用靜壓力將樁壓入土中,即以壓樁機(jī)的自重克服沉樁過(guò)程中的阻力,適用于高壓縮性粘土或砂性較輕的亞粘土層。
(五)水中沉樁
在河流較淺時(shí),一般可以搭設(shè)施工便橋、便道、土島和各種類(lèi)型的腳手架組成的工作平臺(tái),其上安置樁架并進(jìn)行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中,可將樁安設(shè)在組合的浮體上或固定平臺(tái),亦可適用專(zhuān)門(mén)打樁船。此外還可采用:
1、先筑圍堰后沉樁基法:一般在水不深,樁基臨近河岸時(shí)采用;
2、先沉樁基后筑圍堰法:一般適用于較深的水中樁基。
3、用吊箱圍堰修筑水中樁基法:一般適用于修筑深水中的高樁承臺(tái);

 

(2)管樁基礎(chǔ)


由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼制成的單根或多根管柱上連鋼筋混凝土承臺(tái)、支撐并傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)全部荷載于地基的結(jié)構(gòu)物。柱底一般落在堅(jiān)實(shí)土層或嵌入巖層中。適用于深水、巖面不平整、覆蓋土層厚薄不限的大型橋梁基
礎(chǔ)。按荷載傳遞形式可分為端承式和摩擦式兩種,在結(jié)構(gòu)形式上與樁基相似,但多為垂直狀。

(3)沉井基礎(chǔ)


又稱(chēng)開(kāi)口沉箱基礎(chǔ),由開(kāi)口的井筒構(gòu)成的地下承重結(jié)構(gòu)物。一般為深基礎(chǔ),適用于持力層較深或河床沖刷嚴(yán)重等水文地
質(zhì)條件,具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎(chǔ)系由井筒、封底混凝土和預(yù)蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形
或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。
若為陸地基礎(chǔ),它在地表建造,由取土井排土以減少刃腳土的阻力,一般借自重下沉;若為水中基礎(chǔ),可用筑島法,或
浮運(yùn)法建造。在下沉過(guò)程中,如側(cè)摩阻力過(guò)大,可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。

(4)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)


用槽壁法施工筑成的地下連續(xù)墻體作為土中支撐單元的橋梁基礎(chǔ)。它的形式大致可分為兩種:一種是采用分散的板墻,
平面上根據(jù)墩臺(tái)外形和荷載狀態(tài)將它們排列成適當(dāng)形式,墻頂接筑鋼筋混凝土承臺(tái);另一種是用板墻圍成閉合結(jié)構(gòu),其
平面呈四邊形或多邊形,墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多,與其他形式的深基相比,它的用材
省,施工速度快,而且具有較大的剛度,目前是發(fā)展較快的一種新型基礎(chǔ)。連續(xù)墻的建造是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的挖掘機(jī)泥漿護(hù)壁
法挖成長(zhǎng)條形深槽,再下鋼筋籠和灌注水下混凝土,形成單元墻段,它們相互連接而成連續(xù)墻,其厚度一般為0.3-
2.0m,隨深度而異,最大深度已達(dá)100m.

(5)鎖口鋼管樁基礎(chǔ)

由鎖口相連的管柱圍成的閉合式管柱基礎(chǔ)。鎖口縫隙灌以水泥沙漿,使管柱圍墻形成整體,管內(nèi)充混凝土,圍墻內(nèi)可填
以沙石、混凝土或部分填充混凝土,必要時(shí)頂部可連接鋼筋混凝土承臺(tái)。


施工控制

橋梁施工控制的定義
橋梁施工,特別是大跨徑橋梁的施工是一個(gè)系統(tǒng)工程。在該系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)圖只是目標(biāo),而在自開(kāi)工到竣工整個(gè)為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)而必須努力的過(guò)程中,將受到許許多多確定和不確定因素(誤差)的影響,包括設(shè)計(jì)計(jì)算、橋用材料性能、施工精度、荷載、大氣溫度等諸多方面在理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)之間存在的差異,施工中如何從各種受誤差影響而失真的參數(shù)中找出相對(duì)真實(shí)之值,對(duì)施工狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別(監(jiān)測(cè))、調(diào)整(糾偏)、預(yù)測(cè),對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是至關(guān)重要的。上述工作一般需以現(xiàn)代控制論為理論基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行,所以稱(chēng)之為施工控制。

 

施工控制在橋梁施工中的作用
1、橋梁施工控制不僅是橋梁施工技術(shù)的重要組成部分,而且也是實(shí)施難度相對(duì)較大的部分。
2、橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵。
3、橋梁施工控制又是橋梁建設(shè)的安全保證。

 

橋梁施工控制的任務(wù)
對(duì)橋梁施工過(guò)程實(shí)施控制,確保在施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形始終處于容許的安全范圍內(nèi),確保成橋狀態(tài)
(包括成橋線型與成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力)符合設(shè)計(jì)要求。

 

橋梁施工控制的內(nèi)容
主要有:幾何(變形)控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制、安全控制。

1、幾何(變形)控制
橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中總要產(chǎn)生變形(饒曲),并且結(jié)構(gòu)的變形將受到諸多因素的影響,極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)
程中的實(shí)際位置(立面標(biāo)高、平面位置)狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài),使橋梁難以順利合攏,或成橋線形形狀與設(shè)計(jì)要求不
符,所以必須度橋梁實(shí)施控制,使其結(jié)構(gòu)在施工中的實(shí)際位置與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍內(nèi)和成橋線形狀態(tài)
符合設(shè)計(jì)要求。

2、應(yīng)力控制
橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中以及成橋狀態(tài)的受力情況是否與設(shè)計(jì)相符合是施工控制要明確的重要問(wèn)題。通常通過(guò)結(jié)構(gòu)應(yīng)
力的監(jiān)測(cè)來(lái)了解實(shí)際應(yīng)力狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與理論應(yīng)力狀態(tài)的差別超限就要進(jìn)行原因查找和調(diào)控,使之在
允許范圍內(nèi)變化。

3、穩(wěn)定控制
橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。世界上有不少橋梁在施工中因失穩(wěn)破壞的例子。因此在橋梁施工中不僅
要嚴(yán)格控制變形和應(yīng)力,還要嚴(yán)格控制施工各階段構(gòu)件的局部和整體穩(wěn)定。
目前主要是通過(guò)穩(wěn)定分析計(jì)算(穩(wěn)定安全系數(shù)),并結(jié)合結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形情況來(lái)綜合、控制其穩(wěn)定性。

4、安全控制
橋梁施工安全控制是上述變形控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制的綜合體現(xiàn),上述各項(xiàng)得到了控制,安全也就得到了控制
由于結(jié)構(gòu)形式不同,直接影響施工安全的以因素也不一樣,在施工控制中需根據(jù)實(shí)際情況,確定其安全控制重點(diǎn)。




 
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