建造师课件13：桥梁工程2.doc

/课件13：桥涵工程桥梁的构成1B413011 掌握桥梁的组成与类型桥梁的组成上部结构 又称桥跨结构，主要承重结构 下部结构 包括桥墩、桥台、基础附属设施 桥面系（桥面铺装、排水防水系统、栏杆）伸缩缝、灯光照明支座系统桥梁的“五大部件”桥梁的“五小部件”一、 桥梁的组成二、相关尺寸与术语 基础净跨径l0计算跨径l桥梁全长lL桥台桥墩桥面系支座桥梁高度桥梁净空高度ffoL/2LO1、净跨径：梁桥：设计洪水上相邻两个桥墩或桥台之间的净距，用LO表示； 拱桥：每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。2、总跨径：多孔桥各孔净跨径之和；LO 它反映桥下宣泄洪水的能力。3、计算跨径：对于具有支座的桥梁指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱桥，拱圈（拱肋）各截面形心连线称为拱轴线计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离；用l表示。4、桥梁全长：桥梁两端的两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，用L表示。5、桥梁高度：桥面与低水位之间的高差；或桥面与桥面下线路路面之间的距离；在某种程度上反映桥梁施工的难易性。6、桥下净空高度：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离；以H表示，它应保证能安全排洪，不得小于该河通航所规定的净空高度。7、桥梁建筑高度：是指桥上行车路面（轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离，它不仅与桥梁结构的体系和跨径大小有关，而且还随行车部分在桥上布置的高度而异；公路（铁路）定线中所确定的桥面（轨顶）标高，与通航净空顶部的标高差，有称为容许建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于容许建筑高度，否则就不能保证桥下通航要求。8、净矢高：指拱桥从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下线最低点之连线的垂直距离，用fo表示；9、计算矢高：拱顶截面形心至相邻两拱脚形心之连线的垂直距离用f表示。10、矢跨比：计算矢高f与计算跨径l之比（f/l），它反映拱桥受力特性的重要指标。例：单跨拱桥的两拱脚截面最低点之间的水平距离称为该桥的(A)（2009、二建）。A净跨径 B单跨跨径 C计算跨径 D桥梁全长例：公路定线中确定的桥面标高与通航净空顶部标高之差称为(C) (2009、一建) A桥梁高度 B桥梁建筑高度 C桥梁容许建筑高度 D桥梁净空高度例：桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离称为（A）(2006一建)。 A.桥梁全长 B.桥梁孔径 C.计算跨径 D.总跨径例：某高速公路有一座单跨拱桥，其净跨径为l0，计算跨径为l，净矢高为f0，计算矢高为f，则该拱桥的矢跨比为（D）（2007、一建）。Af0/l0 Bf0/l Cf/l0 Df/l三、桥梁的分类（一）按桥梁的结构分类梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、组合体系梁式体系 梁式桥梁是梁作为承重结构以它的抗弯能力来承受荷载。梁：简支梁（静定结构，结构内力不受地基的影响，经济跨径40m以内）、悬臂梁、固端梁、连续梁：利用支座上卸载弯矩减少跨中弯矩，使桥的内力分布更合理，以同等抗弯能力的构件截面即可建成更大跨径的桥梁。（超静定结构，要求基础较好）拱式体系 主要承重结构是拱肋（拱箱），以承压为主，可采用抗压能力强的圬工材料（石、混凝土、钢筋混凝土）来修建。 拱分：单绞拱、双绞拱、三绞拱（应用较少，一般在基础差，地形限制必须使用拱桥处）和无绞拱。刚架桥 是一种介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁（板）结构和承压的下部柱（墩）整体结合一起的结构。一般用于跨度不大的城市桥梁和公路高架桥和立交桥。悬索桥 以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造：缆、塔、锚、吊索、桥面，一般还有加劲梁。其受力特点：荷载由吊索传至缆，再传至锚墩；悬索桥是大跨桥梁的主要形式。例：桥梁按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、悬索桥和（B）四种基本体系。(2007、一建)A斜拉桥 B刚架桥 C连续刚构桥 D梁、拱组合体系桥（五）组合体系 连续刚构、梁、拱组合体系、斜拉桥（二）桥梁的其它分类按用途分：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥等按桥梁长度分：特大桥、大桥、中桥、小桥按主要承重材料分：圬工桥（砖、石、混凝土）、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥按跨越障碍的性质分：跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥和栈桥按上部结构的行车道位置，上承式、中承式、下承式桥。 掌握桥梁基础分类及受力特点桥梁基础的分类：刚性基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙； 桩基础：沉入桩、灌注桩桥梁的基础（扩大基层）刚性基础 适用于地基承载力较好的各类土层 桩基础 管柱、沉井 适用于各种土质基底、尤其是深水、岩面不平无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下，不宜做其它基础时，均可采用沉桩 锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力沉桩钻孔灌注桩 适用于黏性土、沙土、卵砾石碎石、岩石等各类土层挖孔灌注桩 适用于无地下水、少量地下水且较密实土层或分化岩层地下连续墙 适用于作地下挡土墙、挡水围堰、承受竖向、侧向荷载的桥梁基础 扩大基层是由地基反力承担全部上部荷载，将上部荷载通过基层分散至基础底面，使之满足地基承载力和变形的要求。根据荷载组合情况，计算出基底应力；然后进行基础的合力偏心距、稳定性、地基强度验算。掌握桥梁下部结构分类及受力特点一、 公路桥梁下部结构分类公路桥梁下部结构分：重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台重力式墩、台：靠自身的重量平衡外力，保持稳定；要求基础良好；梁桥或拱桥主要重力式桥台为U型桥台，它适用于填土810m以下，跨度较大的桥梁；缺点是：桥台体积和自重较大，台背必须用透水性好土夯填，侧墙之间填土。容易积水，结冰后，冻胀产生裂缝。轻型墩台（1）梁式轻型墩、台l 钢筋混凝土薄壁桥墩：l 柱式桥墩l 钻孔桩柱式桥墩，适合于各种场合和各种地质条件；l 柔性排架桩墩：缺点：使用高度和承载力受限制，适用于低浅宽滩河流通航要求低的水网地区河流上，一般跨径不超过13ml 设有支撑梁的轻型桥台：适用于单跨桥梁，桥孔跨径610m，台高不超过6m；l 埋置式桥台：适用于桥孔跨径820m，填土高度35m。l 钢筋混凝土薄壁桥台，适合于软弱地基条件l 加筋土桥台（2）拱桥轻型墩、台l 带三角杆件的单向推力墩：桥不高的旱地上l 悬臂式单向推力墩：适用于双绞双曲拱桥，当一孔坍塌时，临孔恒载单向推力对桩柱身产生弯矩，被恒载的竖直反力产生反向弯矩，从而减少对桩柱身的弯矩，承受拱的单向推力。l 拱桥轻型桥台：八字型桥台：桥下需要通车或过水 U型桥台：适用于较小跨径 背撑式桥台：较大跨径的高桥或宽桥 靠背式框架桥台：非岩石地基（3）拱桥的其它形式桥台l 组合式桥台：适用各种地质条件l 空腹式桥台：一般在软土地基，河床无冲刷l 齿栏式桥台：软土地基或路堤较低的中小框架拱桥。掌握桥梁上部结构分类和受力特点1、斜交板桥荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述，钝角处产生较大的负弯矩，反力也较大，锐角点有向上翘起的趋势。在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小。 在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横向弯矩弯矩比正桥要小。2、装配式钢筋混凝土简支T梁梁肋与翼板(桥面版)结合在一起作为承重结构，肋与肋之间的处于受拉区域的混凝土得到较大挖空，减轻结构自重。3、预应力混凝土简支T梁预应力混凝土简支梁存在核心距的概念，其越大则抗力效应增加，为提高核心距，在构造上可采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构形式。4、连续体系桥梁由于支点存在负弯矩，使跨中正弯矩显著减少，可以减少跨内主梁的高度，提高跨径。 由于是超静定结构，产生附加内力的因素包括预应力、混凝土的收缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化等。配筋要考虑正负两种弯矩的要求，顶推法施工要考虑截面正负弯矩的交替变化。 5、斜拉桥斜拉索相当于增大了偏心距的体外索，充分发挥抵抗负弯矩的能力，节约钢材。 斜拉索的水平分力相当于混凝土的预压力。主梁多点弹性支承，高跨比小，自重轻，提高跨径。6、悬索桥主缆为主要承重结构，其巨大的拉力需要牢固的地锚承受。对于连续吊桥，中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡，主要利用自重承受向上的竖向力。 主缆的变形非线性。7、拱桥拱桥的拱圈是桥跨结构的主要承载部分，在竖向荷载的作用下，拱端支撑处不仅有竖向反力，还有水平推力。了解桥梁计算荷载一、桥梁设计作用的分类直接作用（荷载）：施加在桥梁结构上一组集中力或分布力间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类，规定于表 作 用 分 类 编号作用分类作用名称1永久作用结构重力2预加力3土的重力4土侧压力5混凝土收缩及徐变作用6水的浮力7基础变位作用8可变作用汽车荷载9汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风荷载15流水压力16冰压力178温度（均匀温度和梯度温度）作用18支座摩阻力19偶然作用地震作用20船舶及漂流物的撞击作用21汽车撞击作用例：下列属于桥梁工程设计中偶然作用的有(2009、一建 )。A温度作用 B汽车撞击作用 C地震作用 D混凝土收缩及徐变作用 E船舶或漂流物的撞击作用二、桥梁工程作用的取值方法（一）公路桥涵设计时，对不同作用应采用不同的代表值1、永久作用应采用标准值作为代表值。2、可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。l 承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值；l 正常使用极限状态按短期效应(频遇)组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；l 按长期效应(准永久)组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。 3、偶然作用取其标准值作为代表值。（二）作用的代表值按下列规定取用1、永久作用的标准值，对结构自重(包括结构附加重力) ，可按结构构件的设计尺寸 与材料的重力密度计算确定。2、可变作用的标准值应符合下列规定: l 汽车荷载分为公路-I级和公路-II级；汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。 车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁 构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。l 车道荷载的计算图式见图Pkqkl 公路I级车道荷载的均布荷载标准值为qk= 10.5kN/m；集中荷载标准值按以下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5m时， Pk = 180kN；桥梁计算跨径等于或大于50m时， Pk=360KN；桥梁计算跨径在550m之间时， Pk值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值Pk应乘以1.2的系数。l 公路-II级车道荷载的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk按公路I级车道荷载的0. 75倍采用。l 车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响线峰值处。 l 人群荷载标准值按下列规定采用: 当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kN/m2；当桥梁计算跨径 等于或大于150m时，人群荷载标准值为2. 5kN/m2；当桥梁计算跨径在50150m之间 时，可由线性内插得人群荷载标准值。城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的1. 15倍。专用人行桥梁，人群荷载标准值为3.5kN/m2。l 可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数l。可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数2。3、偶然作用应根据调查、试验资料，结合工程经验确定其标准值。 （三）作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。 三、作用组合效应（一）公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利的作用效应组合进行设计。 在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。 可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，按下列情况不考虑其作用效应的不同时组合：如：汽车制动力与流水压力、冰压力、支座摩阻力；流水压力与汽车制动力、冰压力，冰压力与汽车制动力、流水压力支座摩阻力与汽车制动力施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。几个偶然作用不同时参与组合。（二）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合: 1、基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相结合。 2、偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行公路工程抗震设计规范(JTJ 004-89)规定采用。（三）公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合:1、作用短期效应组合。2、永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。 常用的支架、模板的设计和施工 掌握常用的模板、支架、拱架的设计一、 模板、支架、拱架的设计原则1、优先使用胶合板和钢模板2、在计算荷载作用下，对模板、支架、拱架按受力程序分别验算其：强度、刚度、稳定性；3、模板板面之间应平整，接缝严密，不漏浆；二、模板、支架、拱架的设计设计荷载1模板、支架、拱架的自重；2新浇砼、钢筋砼和其它圬工结构的重力；3施工人员、施工料具等行走运输和堆放的荷载；4振捣砼产生的荷载；5新浇砼对侧面模板的压力；6倾倒砼产生的水平荷载；7其它可能产生的荷载；雪荷载、冬季保温设施荷载。计算荷载组合计算荷载组合模板、构件名称荷载组合计算强度用验算刚度用梁、板、拱的底模以及支承板、拱、支架12347127缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板的侧模板455基础、墩台等厚大建筑物的侧模板565注：设于水中的支架，还应考虑水流压力、流冰压力、船只漂流物等的冲击荷载稳定性要求支架的立柱应保持稳定，并用撑拉杆固定。强度及刚度要求模板、支架、拱架验算变形极限值：l 结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的1/400；l 结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250；l 构件、支架受载后挠曲的杆件（盖梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构的自由挠度的1/400；l 钢模板的钢棱、柱箍变形为L/500和B/500(L为计算跨径，B为柱宽)受压杆件的长细比：，主要受压杆件的长细比为100，次要受压杆件的长细比为150拱架各截面的应力验算，根据拱架结构形式及所受的荷载，验算拱顶、拱脚及1/4跨各截面的应力、铁件及节点的应力。掌握常用的模板、支架、拱架的施工一、模板的制作安装 模板分：木模板、钢模板、竹木模板、钢丝网水泥模板、玻璃钢模板、胶囊内胎模。按制作方法：固定式模板、活动式模板。（一）钢模板的制作钢模板宜采用组合钢模（二）木模板的制作木模板可在工厂或现场制作，木模板与混凝土接触的表面应平整、光滑，多次重复的木模板应在内侧加钉薄铁皮，（三）模板安装的技术要求1、模板与钢筋的安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。2、模板不应与脚手架连接，避免引起模板变形；3、纵向预拱度的设置：当结构自重和汽车荷载产生向下的挠度超过跨径的1/1600时。钢筋砼的梁、板的底模应设预拱度；预拱度值等于结构自重和1/2汽车荷载（不计冲击力）所产生的挠度。纵向预拱度可设置为抛物线或圆曲线；4、模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系、纵横向稳定性进行检查，合格后才能浇筑混凝土。（四）中、小跨径的空心板制作时所使用的芯模应符合下列要求（新增）（五）滑升、提升 、爬升及翻转模板的技术要求二、支架、拱架的制作与安装支架必须安装在有足够承载力的地基上，底部应加设垫板以分布和传递压力；地基土必须进行夯实和碾压坚实，必要时进行换填或其他有效处理，并有良好的排水设施。拱架、支架的稳定坚固要求和防护措施支架立柱安装在足够承载力的地基上，立柱底部应垫木块，保证浇筑砼后不发生超过允许的沉降量；船或汽车通过的支架两侧应设护桩，夜间应用灯光标明行驶方向，施工中易受冲撞支架应设坚固的防护设备支架、拱架的制作与安装根据设计制作安装当采用常备式构件拼装拱架时，应进行强度和稳定性验算确定预拱度应考虑的因素支架或拱架承受施工荷载引起的弹性超静定结构由于砼收缩、徐变、温度变化引起的挠度承受推力的墩台，由于墩台水平位移所引起的挠度由于结构重力引起梁或拱圈的弹性挠度，以及1/2的汽车荷载（不计冲击力）引起的梁或拱圈的弹性挠度受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备的压缩而产生的非弹性变形支座基础受载后的沉陷木拱架和木支架的制作长杆件接头尽量少；相邻立柱接头尽量不在同一平面；主要压力杆件中小连接采用对接；次要杆件可搭接安装拱架前检查应对拱架立柱和支撑面详细检查，准确调整拱架支撑面和顶部标高；各片拱架在节点处标高尽量一致；在风力较大的地区设置风缆设置落模设置便于支架、拱架的拆卸，在支架、拱架的适当部位设置木器、砂筒、千斤顶等落模设备安装完毕后的检查对平面位置、顶部标高、节点连接、纵横向稳定性进行全面检查，合格后才能进行下一道工序。三、模板、支架、拱架的拆除1、非承重侧模的拆除在砼强度能保证标明、棱角不因拆模受损时方可拆除；一般砼强度达到2.5Mpa即可拆除侧模板；2、承重模板、拱架、支架的拆除：应在砼能承受其自重力及其它可能的叠加荷载作用，方可拆除；l 当构件跨度不大于4m。混凝土强度达到设计标准值的50%，方可拆模；l 当构件跨度大于4m。混凝土强度达到设计标准值的75%，方可拆模；3、石拱桥拱架卸落：l 浆砌石拱桥，待砂浆强度达到设计要求；如无，则达到砂浆强度的70%；l 跨径小于10m的小拱桥，宜在拱上建筑全部完成后卸架；l 中等跨径实腹式拱，宜在护拱砌完后，卸架；l 大跨径实腹式拱，宜在拱上小拱横墙砌好后，卸架；l 裸拱卸架，应对裸拱截面强度和稳定性进行验算。4、卸落拱架和支架的程序l 模板拆除按设计要求，如无：按先支后拆，后支先拆的顺序；l 简支梁、连续梁宜从跨中向支座依次卸落；悬臂梁先卸挂梁及悬臂支架，再卸无绞跨内支架；l 多孔拱桥卸架，若拱墩允许承受单孔施工荷载，可单孔卸落，否则多孔同时卸落。湖南凤凰县、凤大公路、沱江上凤凰大桥（465m，墩高42m）。2007年8月13日。在拆卸支架时，发生垮塌事故，造成65人死亡。水平推力，质量差、强度低桥梁工程施工技术掌握钢筋和混凝土施工一、钢筋施工（一）一般规定钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆放，并有识别标志；钢筋出厂应有质量证明和实验报告单；对桥涵所用钢筋应抽取试样做力学性能试验；以另一种强度、牌号或直径是钢筋替代设计规定钢筋时，重要结构的主钢筋替代，应由原设计单位做变更设计。（二）普通钢筋的加工制作钢筋表面应洁净、使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净；钢筋外表有严重锈蚀、麻坑裂纹夹砂、夹层等缺陷应剔除，不得使用。偏心受拉或小偏心受拉钢筋接头不得绑接，普通混凝土中直径25mm的钢筋，采用焊接；钢筋焊接前必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊；焊工必须持考试合格者上岗；受力钢筋的焊接和绑扎应设在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头，两接头间接不小于1.3倍搭接长度；对于焊接接头，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头。（三）预应力钢筋的制作预应力钢筋进场时分批验收，验收时除应对质量证明书、包装、标志和规定进行检查外，还需对：钢丝：分批验收形状、尺寸、表面，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲、伸长率试验；钢绞线：表面质量、直径偏差、力学性能试验热处理钢筋：表面质量、尺寸偏差、力学性能试验冷拉钢筋：拉力试验、冷弯试验冷拔低碳钢丝：抗拉强度、伸长率、弯曲试验预应力钢筋锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力、良好的使用性用于后张法的连接器必须具有锚固的性能要求，用于先张法的连接器，必须符合夹具的性能要求。二、混凝土施工（一）一般规定 在进行混凝土强度试配和质量评定时，混凝土的抗压强度应以边长为150的立方体尺寸标准试件测定。试件以同龄期者三块为一组，并以同等条件制作和养护，每组试件的抗压强度应以三个试件测值的算术平均值为测定值，如有一个测值与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值为测定值；如有两个测值与中间值的差值均超过15%时，则该组试件无效。混凝土抗压强度应为标准尺寸试件在温度为203及相对湿度不低于90%环境中养护后做抗压试验时所测得的抗压强度值（单位MPa）,在进行混凝土强度试配和质量评定时，取其保证率为95%。（二）混凝土的配合比混凝土的配合比，应以质量比计，并应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料，配制的混凝土拌合物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件，制成的混凝土应符合强度、耐久性（抗冻、抗渗、抗侵蚀）等质量要求。配制混凝土时，应根据结构情况和施工条件确定混凝土拌合物的坍落度，当工程需要获得较大的坍落度时，可在不改变混凝土的水灰比，不影响混凝土的质量的情况下，适当掺加外加剂。混凝土的最大水泥用量（包括代替部分水泥的混合材料）不宜超过500/m3，大体积混凝土不宜超过350/m3。（三）混凝土的拌制与运输 拌制混凝土配料时，各种衡器应保持准确。对于在施工现场集中搅拌的混凝土，应检查混凝土拌合物的均匀性。混凝土搅拌完毕后，应按下列要求检测混凝土拌合物的各项性能：混凝土拌合物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于2次。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝土拌合物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过15min时，其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。在检测坍落度时，还应观察混凝土拌合物的黏聚性和保水性。（四）混凝土的浇筑浇筑混凝土前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模板如有缝隙，应填塞严密，模板内面应涂刷脱模剂，浇筑混凝土前，应检查混凝土的均匀性和坍落度。自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，应符合下列规定：从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度。当倾落高度超过2 m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾落高度超过10 m时，应设置减速装置。在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1 m。混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土，上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5 m以上。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始逐层扩展升高，保持水平分层。浇筑混凝土时，除少量塑性混凝土可用人工捣实外，宜采用振动器振实。用振动器振捣时，应符合下列规定：使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50100的距离；插入下层混凝土50100；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。表面振动器的移位间距，应以使振动器平板能覆盖已振实部分100左右为宜。附着式振动器的布置距离，应根据构造物形状及振动器性能等情况并通过试验确定。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，期间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位，并应按下列要求进行处理：重要部位及有防震要求的混凝土结构或钢筋稀疏的钢筋混凝土结构，应在施工缝处补插锚固钢筋或石榫；有抗渗要求的施工缝宜做成凹形、凸形或设置止水带。大体积混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。应参照下述方法控制混凝土的水化热温度：用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混合料、掺加外加剂等方法减少水泥用量。采用水化热低的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低强度水泥。减小浇筑层厚度，加快混凝土散热速度。混凝土用料要遮盖，避免日光暴晒，并用冷却水搅拌混凝土，以降低入仓温度。在混凝土内埋设冷却管通水冷却。在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土后，应注意覆盖保温，加强养护。（五）混凝土的养护及修饰（六）高强度混凝土配制用的材料要求配合比要求（七）暑期、雨期混凝土的施工暑期混凝土配制和搅拌拌合水使用冷却装置，对水管及水箱加遮阴和隔热设施。在拌合水中加碎冰作为拌合水的一部分。水泥、砂、石料应遮阴防晒，以降低骨料温度，可在砂石料堆上喷水降温。配合比设计应考虑坍落度损失。可掺加减水剂以减少水泥用量和提高混凝土的早期强度。掺用活性材料粉煤灰取代部分水泥，减少水泥用量。暑期混凝土的运输及浇筑运输时尽量缩短时间，宜采用混凝土运输搅拌车，运输中应慢速搅拌。不得在运输过程加水搅拌。暑期施工混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土应有全面的组织计划，准备工作充分，施工设备有足够的备件，保证连续进行；从拌合机到入仓的传递时间及浇筑时间要尽量缩短，并尽快开始养护。混凝土的浇筑温度应控制在32以下，宜选在一天温度较低的时间内进行。暑期混凝土的养护不宜单独使用专用养护膜覆盖法养护高强度混凝土，除非当地无足够的清洁水用于养护混凝土。洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器，湿养护应不间断，不得形成干湿循环。混凝土浇筑完，表面应立即覆盖清洁的塑料膜，初凝后撤去塑料膜，用浸湿的粗麻布覆盖，经常洒水，保持潮湿状态最少7d，如有可能湿养期间采取遮光和挡风措施，以控制温度和干热风的影响。构造物的竖直面拆模后，宜立即用湿粗麻布把构件缠起来，麻布处整个用塑料膜包紧，粗麻布应至少7d保持潮湿状态，随后可用树脂类养护化合物喷涂。三、预应力混凝土掌握桥梁基础施工一、明挖扩大基础施工 明挖扩大基础施工的内容包括：基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑(浇筑)基础结构物等。(一)准备工作在开挖基坑前，应做好复核基坑中心线、方向和高程，并应按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度、支护方案以及地面的防水、排水措施。 放样工作是根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推算出基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。基坑底部的尺寸较设计平面尺寸每边各增加0510m，以便于支撑、排水与立模板。(二)基坑开挖1坑壁不加支撑的基坑对于在干涸河滩、河沟中，或经改河或筑堤能排除地表水的河沟中，在地下水位低于基底，或渗透量少，不影响坑壁稳定，以及基础埋置不深，施工期较短，挖基坑时，不影响邻近建筑物安全的场所，可选用坑壁不加支撑的基坑。 2坑壁有支撑的基坑l 当基坑壁坡不易稳定并有地下水，或放坡开挖场地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符合技术经济要求时，可根据具体情况，采取加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。l 混凝土护壁一般采用喷射混凝土。根据经验，一般喷护厚度为58cm，一次喷护约需12h。一次喷护如达不到设计厚度。应等第一次喷层终凝后再补喷，直至达到要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定，一般不宜超过l0m。(三)基坑排水桥梁基础施了中常用的基坑排水方法有：1集水坑排水法。除严重流沙外，一般情况下均可适用。 2井点排水法。当土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通排水方法难以解决时，可采用井点排水法。 3其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑，可采用板桩法或沉井法，此外，视工程特点、工期及现场条件等，还可采用帐幕法，即将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法及冻结法等处理成封闭的不透水的帐幕。(四)基底检验和基底处理1.基底检验:主要内容应包括:检查基底平面位置、尺寸大小，基底标高；检查基底土质均匀性，地基稳定性及承载力等:检查基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验资料等。基底检验根据桥涵大小、地基土质复杂情况(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)及结构对地基有无特殊要求等，按以下方法进行: (1)小桥涵的地基，一般采用直观或触探方法，必要时进行土质试验。特殊设计的小桥涵对地基沉陷有严格要求，且土质不良时，宜进行荷载试验。对经加固处理后的特殊地基，一般采用触探或作密实度检验等。(2)大、中桥和填土12m以上涵洞的地基，一般由检验人员用直观、触探、挖试坑 或钻探(钻深至少4m)试验等方法，确定土质容许承载力是否符合设计要求。对地质特别复杂，或在设计文件中有特殊要求，或虽经加固处理又经触探、密实度检验后尚有疑问时，需进行荷载试验，确认符合设计要求后，方可进行基础结构物施工。 2.基底处理基底处理的主要方法有:换填土法、桩体挤密法、砂井法、袋装砂井法、预压法加固地基、强夯法、电渗法、振动水冲法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、化学固化剂法 等。对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型，即: (1)换填土法:将基础下软弱土层全部或部分挖除，换填力学物理性质较好的土。 (2)挤密土法:用重锤穷实或砂桩、石灰桩、砂井、塑料排水板等方法，使软弱土层 挤压密实或排水固结。(3)胶结土法:用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法，使土壤颗粒胶结硬化，改善土的性质。 (4)土工聚合物法:用土工膜、土工织物、土工格栅与土工合成物等加筋土体，以限制土体的侧向变形，增加土的周压力，有效提高地基承载力。(五)基坑施工过程中注意要点1在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性；2，坑壁边缘应留有护道，静荷载距坑边缘不小于0.5m，动荷载距坑边缘不小于1.0m，垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽，水文地质条件欠佳时应有加固措施； 3应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生； 4基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应抓紧时间连续施工； 5如用机械开挖基坑。挖至坑底时，应保留不小于30cm厚度的底层，在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高； 6基坑应尽量在少雨季节施工； 7基坑宜用原土及时回填，对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑，应分层夯实。（六）基坑开挖边坡失稳的主要原因1基坑深度过大，而坑壁坡度较陡；2对于湿土而言，坑壁坡度陡于该湿度上下的天然坡度； 3地下水以下部分开挖，土质易坍塌却没有增设加固措施； 4基坑四周没有设置截水沟，排水沟拦截地表径流； 5弃土位置距基坑太近甚至放在基坑四周； 6在粗、细砂质土中，水的渗流会挟带细砂颗粒流动，破坏土体结构，引起基坑壁坍塌。 7.施工延续时间过长。 8.施工所用大型设备在坑周边重复作业或振动较大等。(七)边坡失稳的预防及处理措施1.基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁、并在适当距离设截水沟，且应防止水沟渗水，避免影响坑壁稳定。 2.坑顶边缘应有一定的距离作护道，堆载距坑缘不小于0.5m，动载(包括机械)距坑缘不小于10m，垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽，堆置弃土的高度不得超过1.5m。 3.挖基经过不同土层时，边坡可分层而异，只视情况留平台。 4.在施工过程中注意观察坑缘顶面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象。 5.对地质情况发生变化的地层应及时增设支护；水文地质条件欠佳时应提前采取加固措施。 6.基坑自开挖起，应抓紧连续不断施工直至基础完成，施工时间绝不可延续太长。 7.严格按规范、图纸施工。 8.基坑应尽量安排在少雨期施工。 若基坑开挖边坡不稳出现坍塌时，要认真分析其原因，及时处理。其处理方法主要是： 增设抗滑桩或木板支护、钢板桩支护、锚桩式支护、锚绽板支护、喷锚支护等；待边坡稳定后，进行清理或继续施工，并尽快完成基础施工。二、桩基础(一)沉入桩 沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。断面形式常用的有实心方桩和空心管桩两种。管桩(包括普通的和预应力的)一般由工厂以离心成型法制成。 沉入桩的施工方法主要有:锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩以及静力压桩等。这里介绍锤击沉桩的施工方法。1.概述锤击沉桩一般适用于中密砂类土、黏土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中，因此一般桩径不能太大(不大于0.6m)，入土深度在40m左右。2.施工要点(1)沉桩前，应对桩架、桩锤、动力机械等主要设备部件进行检查；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送桩与桩的中轴线是否一致；锤击沉桩开始时，应严格控制各种桩锤的动能:用坠锤和单动气锤时，提锤高度不宜超过0.5m；用双动气锤时，可少开气阀降低气压和进气量，以减少每分钟的锤击数；用柴油机锤时，可控制供油量以减少锤击能量；如桩尖己沉入到设计标高，但沉入度仍达不到要求时，、应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉桩时，如遇到:沉入度突然发生急剧变化；桩身突然发生倾斜、移位；桩不下沉， 桩锤有严重的回弹现象；桩顶破碎或桩身开裂、变形，桩侧地面有严重隆起等现象时，应 立即停止锤击，查明原因，采取措施后方可继续施工。(2)沉桩过程中应注意:桩帽与桩周围应有510mm间隙，以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动，避免桩身产生超过许可的扭转应力；打桩机的导向杆应予固定，以便施打时稳定桩身；导向杆设置应保证桩锤上、下活动自由；预制桩顶面应附有适合桩帽大小的桩垫，其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定；桩垫破碎后应及时更换；选用的桩帽，应将锤的冲击力均匀分布于桩顶面。3.锤击沉桩的停锤控制标准(1)设计桩尖标高处为硬塑黏土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，根据贯入度变化并对照地质资料，确认桩尖已沉入该土层，贯入度达到控制贯入度。 (2)当贯入度已达到控制贯入度，而桩尖标高未到达设计标高时，应继续锤入0.10m 左右(或锤击3050次) ，如无异常变化即可停锤；若桩尖标高比设计标高高得多时，应报有关部门研究确定。(3)设计桩尖标高处为一般黏土或其他松软土层时，应以标高控制，贯入度作为校核。当桩尖已达设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，使其接近控制贯入度。 (4)在同一桩基中，各桩的最终贯入度应大致接近，而沉入深度不宜相差过大，避免基础产生不均匀沉降。如因土质变化太大，致使各桩贯入度或沉桩深度相差过大时，应报有关部门研究，另行制定停锤标准。对于特殊设计的桩，桩尖设计标高有高低时(如拱桥的桥台桩等) ，应按设计要求处理。从沉桩开始时起，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度。在沉桩过程中，不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防桩身开裂并增加桩身附加弯矩。(二)钻孔灌注桩施工1.钻孔灌注桩的特点钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便利施工，故应用较为普遍。2.钻孔灌注桩施工的主要工序钻孔灌注桩施工的主要工序有:埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。(1)埋设护筒:护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。护简要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm) ，每节长度约23m。一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用，钻孔完成，可取出重复使用。在深水中埋设护筒时，先打入导向架，再用锤击或振动 加压沉入护筒。护筒入土深度视土质与流速而定。护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾 斜度不得大于1%。(2)泥浆制备钻孔泥浆由水、黏土(膨润土)和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止现孔的作用。 通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.005mm的黏土颗粒含量大于50%的黏土，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。 (3)钻孔一般采用螺旋钻头或冲击锥等成孔，或用旋转机具辅以高压水冲成孔，常用的方法是:正循环回转法、反循环回转法、潜水电钻法、冲抓锥法、冲击锥法。 正循环回转法:系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。 反循环回转法:与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。(4)孔径检查与清孔:钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔深、孔径、孔形等认真检查，符合设计要求后，填写终孔检查证。l 清孔的方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止塌孔。l 清孔的质量要求:对摩擦桩；孔底沉淀土的厚度，中、小桥不得大于(0.40.6)d (d为桩的直径) ，大桥按设计文件规定。清孔后的泥浆性能指标，含砂率为4%8%，相对密度为1. 101. 25，粘度为1820Pa.s。对支承桩(柱桩、嵌岩桩) ， 宜用抽浆法清孔，并宜清理至吸泥管出清水为止。灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不得大于50mm。若孔壁易坍塌，必须在泥浆中灌注混凝土时，建议采用砂浆置换钻渣清孔法，清孔后的泥浆含砂率不大于4%。其它泥浆性能指标同摩擦桩要求。对于沉淀土厚度的测量，用冲击、冲抓锤时，沉淀土厚度从锥头或抓锥底部所到达的孔底平面算起。沉淀土厚度测量方法可在清孔后用取样盒(开口铁盒) 吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，直接量测沉淀在盒内的沉渣厚度。 (5)灌注混凝土在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架(笼)吊入井孔中，灌注混凝土形成为桩基础。3.灌注桩质量检验与质量标准每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。同时应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。检测应符合下列规定:其一、宜对各墩台有代表性的桩用无破损法进行检测，重要工程或重要部位的桩宜逐根检测；其二，对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩，均应进行检测。 4.钻孔桩水下混凝土的质量应符合:(1)强度应不低于设计强度。除检查灌注过程中预留试块的抗压强度外，还应凿平桩头，凿取桩头混凝土试块做抗压强度试验，一般可按基桩总数的5 %10 %抽查；大桥的钻孔桩，应以地质钻机钻取桩身混凝土芯样作抗压试验，同时检查桩尖沉淀土实际厚度和桩底土层情况，钻取的芯样直径应不小于70mm。(2)桩身混凝土无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。应仔细检查分析所有各桩径的混凝土