桥梁施工技术讲座Word文件下载.docx
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题以及采用复合结构。
如：
目前公路斜拉桥最大跨度为在建的苏通大桥1088m，公铁两用斜拉桥最大跨度为在建的天兴洲大桥505m，已名列世界前列。
⏹新材料应用:
高性能钢材，高能砼，轻质高强材料。
4MnNbq及15MnVNq钢及栓焊整体节点在桥梁中广泛应用，高强预应力材料应用。
高强、耐久砼；
高性能、纤维砼等
⏹1.1.2、施工方法的不断改进
⏹★上部结构:
⏹支架施工、悬臂安装、预制架设、移动模架施工
⏹顶推法、浮运及浮拖法、转体施工法
⏹缆索吊装法
⏹★墩台、塔柱:
⏹大体积混凝土施工、液压爬升、预制拼装
⏹★深水基础：
⏹气压沉箱、沉井、钢围囹、钢围堰、深水施工平台、大孔径超长钻孔桩。
⏹1.1.3、施工工艺水平的不断提高
⏹★钢结构安装：
钢结构从铆接到栓焊
⏹★混凝土施工：
双掺、三掺，简易拌合到大规模集中拌合，由斗装运送及灌注到罐车运送及砼泵灌注
⏹★模板施工：
外观从木模—组合钢模—大块钢模—轻型复合模板
⏹★钻孔桩施工：
冲击、旋转钻到冲吸正反循环、气举反循环、泵吸反循环，冲抓、旋挖钻进以及泥浆循环系统等
⏹★深水基础施工：
砼沉井（泥浆套、空气幕）、双壁钢围堰（浮运、整体吊装）、钢板桩围堰；
水下封底、大体积砼施工
⏹★预制安装：
大块件、超大型构件的预制吊装。
⏹1.1.4、施工技术装备的迅速提升
⏹★基础设备：
打桩船、振动打桩机、液压打桩机
冲击钻、旋转钻、液压全自动钻机、旋挖全自动钻机。
⏹★上结构施工：
移动模架造桥机、移动挂篮、牵索挂篮、梁体预制架设设备、整体提升设备
⏹★混凝土设备：
岸上混凝土工厂、水上混凝土工厂、混凝土运输及泵送设备
⏹★吊装设备：
大型塔吊、大吨位移动吊机、吊船
⏹★模板设备：
液压自动提升模板
⏹1.2桥梁施工准备
⏹1.2.1施工调查
⏹当工程中标后要根据要求进行现场实际调查。
主要有以下几个方面：
⏹▲施工场地调查
主要地形、地貌、水纹地质、河流性质、以及当地建设规划等。
⏹▲施工材料调查
施工地段的钢材、水泥、木材的供应情况，砂、石及它辅助材料的产地加工情况或进货渠道。
⏹▲施工道路调查
国道、省道、地方道路至施工场地的进场通道情况以及施工场内道路的规划情况，附近铁路车站情况。
⏹▲施工水电通信调查
当地的水源、水质情况，是否可以作为生活用水或生产用水。
电力、通信等可否满足生产生活的需要。
⏹▲民风民属及环境保护
当地的生活习惯、风土人情，对环境保护方面的要求。
主要实例
⏹1.2.2控制网测设
进场后应核对施工技术文件，根据勘测部门布设的桥梁控制网点、水准高程控制点进行重新复测，并适当加密控制点以满足施工测量需要。
⏹1.2.3施工场地布置
根据桥位处的地形、地貌、施工生产生活、交通运输以及地方规划等需要布置生产及生活场地。
⏹1.2.4大临设施的布设
主要为：
大型混凝土工厂、梁体结构预制场、钢结构（钢梁）加工预拼场地、交通运输码头、起重码头、施工栈桥、大型施工平台、水上锚碇系统等布设。
在施工场地及大型临时设施的布设前，必须做好施工方案的研究和综合评审工作，以满足技术可行、经济合理、安全可靠、工期最优的原则进行布置。
⏹2.1基础施工分类
从形式上主要分为：
明挖基础、桩基础、沉井基础和复合基础四大类；
从埋置深度上主要分：
浅基础和深基两大类；
从结构受力变形上主要分：
柔性基础和刚性基础两大类。
⏹2.2明挖基础
⏹2.2.1一般要求
▲在结构上主要应用于基底持力层埋藏深较浅的桥梁基础。
因此，在进行基础施工时一般采用大开挖的施工方法。
▲考虑到边坡的稳定问题，基坑可采用垂直、放坡开挖，支撑加固或其他加固的开挖方法。
在有地面水淹没的基坑，可修筑围堰、改河、改沟、筑坝排开地面水后再开挖基坑。
因此，总体施工分为无支护开挖和有支护开挖两种方案。
无支护开挖：
适用于稳定土层或浅基础。
有支护开挖：
当土体稳定性差或基础较深或有水时应采用有支护开挖。
其中，以可分为两类，一是基坑周边土体固壁支护、二是采用围堰结构支护。
2.2.2基础施工
▲基坑可采用注浆法、冷冻法及喷射混凝土等方法进行固壁
▲可根据土体、水深或渗水情况确定采用土围堰、土袋围堰、钢板（管）桩围堰或钢筋混凝土围堰。
▲基坑内的水一般用水泵排出，特殊情况可用井点法降低水位，或用冻结法阻止水渗入基坑。
在整平地基确认满足设计要求后方可进行基础施工。
基础允许偏差
⏹2.3桩基础
⏹2.3.1桩基础分类
⏹▲桩基础又分为沉入桩基础和钻（挖）孔灌注桩基础。
其中沉入桩基础又包括钢桩、混凝土桩和管柱基础。
⏹▲Ф60～Ф120cm的钢管桩和Ф55cm的预应力混凝土管桩在桥梁基础中应用十分广泛。
⏹▲钻（挖）桩基础桩径由Ф100～Ф300cm，有的桩径达到Ф400cm。
⏹▲管柱基础目前应用很少。
⏹2.3.2桩基施工
★沉入桩基础
☆施工方法：
采用柴油打桩机、振动打桩机、液压打桩机及打桩般等
⏹☆☆施工技术要点
△进行正式沉管前应作沉桩工艺试验，以确定该设备的沉桩参数。
桩锤型号、锤重、落锤高、锤击贯入度、锤击数及桩基承载力等。
△桩的制作、吊装、运输和存放应满足相关规定要求。
△插打应有可靠的导向，采用经纬仪对中和定位，以保证插打的垂直度。
★★钻（挖）孔桩基础
☆施工方法：
主要有冲击钻、冲抓钻和旋转钻三大类设备成孔，垂直导管法进行水下混凝土灌注。
▲冲击（抓）钻主要工艺流程：
护筒埋设—钻机就位—投泥造浆—开孔钻进—检孔—钢筋笼安装—水下混凝土灌注
▲旋转钻主要工艺流程：
护筒埋设—泥浆循环系统设置—钻机就位—造浆及泥浆循环—开孔钻进—检孔—钢筋笼安装—水下混凝土灌注
☆☆主施工要点：
▲钢护筒的制作
钢护筒必须有足够的强度和刚度。
护筒内径为孔径+20～40cm，壁厚不小于6mm。
▲钢护筒的插打（埋设）
保证护筒插打（埋设）的深度和精度。
采用插打时，首先精确放出护筒位置，利用钻孔平台上纵横工字钢安设护筒沉放导向架，导向架比护筒外径大5cm。
在校正护筒垂直度（小于1%）和护筒平面位置偏差（小于5cm）后，采用振动锤振动下沉，并按需要焊接接长护筒，在现场焊接钢护筒时要采取有效措施保证钢护筒的轴线顺直度，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。
⏹▲钻进设备及泥浆的选用
⏹选择合适的钻进设备和泥浆系统是确保成孔的关键。
钻孔设备的配置应满足地质条件、工期因素及环因素。
下面主要介绍动力头液压钻机施工。
⏹△钻机及配套设备
⏹采用中升-2500动力头全液压钻机，配用空气压缩机和泥浆分离器组成空吸反循环系统。
钻头、钻杆和桩中心在一铅垂线上，其最大偏差不大于2cm。
将钻机底盘调成水平状态后开机试钻。
以保证孔位正确。
⏹△泥浆指标及循环系统
⏹合理的钻孔泥浆是确保成孔质量的前提。
对于土质造浆能力差的地方可采用泥浆原料优先选用膨润土进行泥浆拌制，保证正常钻进和清孔用泥浆供应要求。
新制泥浆指标控制在：
比重1.06-1.10，粘度18-26s，胶体率不于98%，PH值8-10，根据地质情况进行进行调整，保证护壁质量。
⏹▲钻进工艺要点
⏹根据不类型的钻机采用相应的钻进工艺。
旋转钻成孔与钻机的钻压、转速及冲冼液流速三大要素密不可分，施工中必须根据不同地质情况适时调整。
⏹根据不同的地层分不同的钻进阶段，即护筒内复盖层钻进、护筒口钻进、护筒卵石层钻进和岩层钻进。
根据不同阶段调整钻孔桩的泥浆指标、钻机钻压及转速。
钻进过程中应保持护筒内外水头差基本不变，最大不超过2米，避免护筒口及卵石层漏浆。
⏹在护筒内及护筒口范围及一般地层采用括刀钻头，护筒口范围低速钻进，保证护筒口的稳定。
在大卵石及岩石层采用楔齿滚刀钻，钻孔过程中始终采用减压钻进，保证成孔垂直度。
⏹▲钻孔桩清孔
⏹是对孔底沉碴和泥浆指标的优化，达到满足规定要求。
⏹钻进到位，经设计、监理及施工确认后终孔。
检查钻孔桩的孔径、孔深、垂直度、桩的中心偏移量及孔底沉碴等指标。
采用减压反循环钻进钻孔桩垂直度均小于0.5%，大多24小时无沉碴，孔径扩孔率不大于5%（护筒内除外），无缩孔现象。
⏹利用钻机反循环及泥浆分离器清孔，泥浆指标控制在：
相对密度小于1.1，粘度17～20s，含砂率小于1％。
确保清孔质量。
⏹▲钢筋笼的制作与安装
⏹确保混凝土的保护层，防止钢筋笼上浮或下沉。
⏹为了严格控制钢筋笼制作安装质量。
钢筋笼一般在现场采用短线台座定位加工，采用与桩身混凝土同级的圆形保护层耐久混凝土垫块，钢扎丝头不得进入混凝土保护层内，确保净保护层满足耐久防腐要求。
接头采用等直螺纹连接。
防止钢筋笼起吊变型，在自然铅直状态下连接。
钢筋笼下放至设计标高后，检查中心偏位，其平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±
10cm，并将其与钢护筒焊接成一体，防止钢筋笼在混凝土浇筑过程中下沉或上浮。
⏹▲水下混凝土浇注
⏹△混凝土采用耐久防腐混凝土。
要有合理的水下混凝土浇注工艺及配合比。
主要技术指标应满足：
坍落度19—22cm；
初凝时间不小于14小时，初凝时间内完成钻孔桩的浇筑；
耐久防腐混凝土技术指标电通量不大于800C
⏹ △浇筑前准备。
检测沉渣厚度及泥浆指标，合格后，浇筑混凝土。
采用垂直导管法，管径280mm的快装导管，在使用前应作水密试验，压力不小于1.5Mpa。
导管组装完成，中心偏差不宜超过0.5%，且不大于10cm，底口与桩底距离25～40cm，并固定在浇筑平台上。
⏹△混凝土浇注。
首批混凝土的浇筑量应保证导管埋深不少于1m并不宜大于3m，浇筑过程中随时检测有关技术指标。
及时测定孔内混凝土面的高度，调整导管埋深。
导管埋深应在1～3m。
混凝土最后浇筑高度应高出桩顶设计标高1m左右。
达强度后进行检测。
⏹2.4沉井基础
⏹2.4.1概述
⏹适用于地基浅层较差而深部较好的地层，既可以用作陆地基础，也可用作较深的水中基础。
所谓沉井基础，就是用一个事先筑好的以后能充当桥梁墩台或结构物基础的井筒状结构物，一边井内挖土，一边靠它的自重克服井壁摩阻力后不断下沉到设计标高，经过混凝土封底并填塞井孔，浇筑沉井顶盖
沉井分类:
▲按材料分:
钢沉井、钢筋混凝土沉井
▲按形状分：
矩形沉井、圆形沉井、圆端形沉井
▲按自重分：
重力沉井、轻型沉井
▲按施工分：
就地浇筑沉井、浮运沉井、空气幕沉井、泥浆套沉井
▲沉井的形式
▲沉井的构造
2.4.2沉井施工
▲空气幕沉井
▲浮运钢沉井
3.桥梁墩台施工
运架驳
4.上部结构施工
⏹4.1上部结构分类
⏹4.1.1结构分类
★铁路桥梁上部结构形式主要有:
简支梁、连续梁、连续刚构、拱桥。
★材料上分为：
钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢结构和石拱结构。
⏹4.1.2主要施工方法
上部结构施工总分为预制安装及现场浇灌两大类。
具体又分为：
⏹★预应混凝土简支梁:
桥位处现浇及预制架设。
⏹★预应混凝土连续梁（刚构）：
节段拼装、悬臂现浇及顶推施工。
⏹★拱桥：
有支架施工、无支架施工（转体施工及缆索吊装）。
⏹★钢桥：
膺架拼装、悬臂架设、浮运架设架、吊索塔架辅助安装及拖拉法架设。
⏹☆☆下行式移动模架施工要点
⏹▲移动模架造桥机的总体要求：
⏹①开启结构尺寸宜满足红线房屋净空；
⏹②开启空间宜满足过不同桥墩；
⏹③模架支腿应满足不同墩高要求；
⏹④主梁挠跨不宜大于1/700；
⏹⑤总体稳定（纵横向）系数不小于1.5；
⏹⑥开启和前移液压系统应同步控制；
⏹⑦便于底模预拱度调整设置；
⏹⑧严格控制支腿的压缩和温度变形。
⏹⑨移动模架的设计和制造必须具有相应资质和加工能力的单位承担，出厂前应进行试拼装并验收。
☆☆下行式移动模架造桥机主要组成
由主箱梁、墩旁托架、梳形梁（横梁）、导梁、模板结构、前支承门架、后支承门架、液压系统等组成。
▲梁体钢筋、波纹管及钢绞线制安
①钢筋加工及技术要求
②钢筋及波纹管安装
③钢绞线制安
▲梁体混凝土浇筑
①混凝土原材料
②混凝土配合比
③浇筑梁体混凝土
▲预应力张拉
①预施应力准备
②预施应力张拉程序
③预施应力张拉质量
▲梁体预应力孔道真空辅助压浆
①水泥浆性能
②压浆作业及工艺要求
▲梁体混凝土温度控制及养护
①温控目的及要求
②温控方法及措施
③养护
▲移动模架造桥机走行及就位
①脱模
②开模
③纵向移位
④合模
⏹★移动支架
⏹对于移动支架法施工主要用于预制节段拼装梁。
因此梁体需在预制场进行节段预制、运输及吊装，然后在桥位处进行节段间接缝处理、张拉等。
⏹4.3.1移动挂蓝施工
⏹挂篮是悬臂浇筑施工的主要工艺设备，它是一个能沿轨道行走的活动脚手架。
挂篮的主要组成部分有承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。
4.3.2悬拼施工
★块件预制
块件应在台座上连续啮合预制，一般是在工厂或桥位附近将梁体沿轴线划分成适当长度的块件，长线法或短线法进行预制。
★块件运输及拼装
块件的运输方式分为场内运输、块件装船和浮运。
★块件接头
悬拼过程中的接缝形式有湿接缝、干接缝、半干接缝和胶接缝等几种。
图（a）为湿接缝，图（b）为干接缝，图（c）为半干接缝，图（d）、（e）、（f）为胶接缝。
4.3.3预应力混凝土连续梁顶推施工
★顶推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换而形成连续梁桥。
★1962年德国教授包尔和弗.雷昂特博士首先提出用顶推的方法施工桥梁。
⏹★我国顶推法施工于1977年11月建成的西延线上的狄家河桥首次采用
⏹★顶推方式：
单向顶推和双向顶推以及单点顶推和多点顶推等多种
★顶推施工工序
根据传力方式的不同，顶推装置分为推头式和拉杆式两种。
推头式顶推装置的顶推方法如图所示。
★顶推施工案例
4.4拱桥施工
⏹4.4.1有支架施工
⏹★拱架结构
★预拱度设置
⏹4.4.2无支架施工
⏹★缆索吊装
⏹缆索吊装设备主要有主索、工作索、塔架和锚固装置等四个基本组成部分。
其中主要机具设备包括主索、起重索、牵引索、结索、扣索、浪风索、塔架（包括索鞍）、地锚（地垅）、滑轮、电动卷扬机或手摇绞车等。
⏹★转体施工
⏹ 从体系分为有平衡重转体和无平衡重转体两类，从旋转方式上分为平转、竖转及平竖结合转体等施工方式。
▲有平衡重转体
⏹ ▲无平衡重转体
锚固体系代替平衡重，其一般构造由锚固体系、转动体系和位控体系构成平衡的转体系统。
▲转体施工案例
转体施工
⏹六盘水大桥内卡桥（德国1976-1977）
4.5.2浮运安装
4.5.4膺架法拼装
⏹（略）
中铁大桥局甬台温指挥部
2007．7．13
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