桥梁施工培训讲座

桥梁施工培训第二部分

桥梁施工第五节桥梁工程施工方法及选择一、桥梁基础施工

基础的主要类型扩大基础桩基础沉井管柱组合基础特殊基础双承台、锁口管柱基础、多柱基础连续墙基础沉箱基础1、扩大基础扩大基础按其施工方法分为机械开挖基坑浇筑法、人工开挖基坑浇筑法、土石围堰开挖基坑浇筑法、板桩围堰开挖基坑浇筑法。扩大基础按其材料性能特点可分为配筋与不配筋的条形基础和单独基础。无筋扩大基础常用的有混凝土基础、片石混凝土基础等扩大基础主要承受压应力，一般用抗压性能好，抗弯拉、抗剪性能较差的材料(如混凝土、毛石、三合土等)建造，适用于地基承载力较好的各类土层。明挖基础施工方法明挖法旱地基坑开挖坑壁不加支护坑壁有支护加固水中基坑开挖土围堰土袋围堰钢板桩围堰钢筋混凝土板桩围堰竹、铅丝笼围堰套箱围堰1、坑壁不加支护基础开挖2、坑壁有支护加固的基础开挖直衬式支撑其他支撑形式基坑支撑注意事项3、水中基坑施工2、桩基础

⑴按桩的使用功能分类竖向抗压桩竖向抗拔桩水平受荷桩复合受荷桩⑵按桩的承载性能分类摩擦桩端承桩摩擦端承桩端承摩擦桩

⑶按桩身材料分类木桩混凝土桩钢桩组合桩

⑷按桩径大小分类小桩桩径d≤250mm中等直径桩250mm﹤d﹤800mm大直径桩桩径d≥800mm

⑸按施工方法分类沉桩锤击沉桩法震动沉桩法射水沉桩法静力压桩法钻孔灌注桩挖孔桩

沉桩：锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土；振动沉桩法一般适用于砂土，硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土；

射水沉桩法适用在密实砂土，碎石土的土层中，用锤击法或振动法沉桩有困难时；静力压桩法在标准贯人度N<20的软黏土中；钻孔埋置桩适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。

钻孔灌注桩适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层。

挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。

⑴沉桩①锤击沉桩

打桩顺序打桩工艺

②震动沉桩

③静力压桩

B、钻孔灌注桩机械及适用条件钻孔桩螺旋钻机钻孔常用过路基CFG桩施工正循环回转钻孔黏土、粉土、砂性土等土层反循环回转钻孔黏性土、砂性土、卵石土和分化岩层冲击钻机钻孔卵石、坚硬的漂石、岩层及各种复杂地质旋挖钻机钻孔各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下的基岩潜水钻机钻孔土层、砂层和很小的卵石层冲抓钻孔土层

KP3500全液压钻机钻孔直径最大3.5m，钻孔深度最大120m。

SR360：打2.5*90mTR550：打4m*130m长螺旋钻机冲抓钻机

3、管柱基础

管柱基础是由管柱群和钢筋混凝土承台组成的基础结构，也有由单根大型管柱构成基础的。它是一种深基础，埋人土层一定深度，柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中，作用在承台的全部荷载，通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。

管柱基础主要适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底，并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上，不适用于有严重地质缺陷的地区，如断层挤压破碎带或严重的松散区域。大型的深水或海中的基础特别是深

水岩面不平、流速大或有潮汐影响等自然条件下，不宜修建其他类型基础时，可采用管柱基础。

管柱按材料分类有由钢筋混凝土管柱、预应力混凝土管柱及钢管柱三种。

管柱基础按地基土的支承情况分类可分为支承式管柱基础和摩擦式或支承摩擦式管柱基础。

4、沉井基础

沉井基础是一种断面和刚度均比桩要大得多的井筒状结构，是依靠在井内挖士，借助井体自重及其他辅助措施而逐步下沉至预定设计标高，最终形成的一种结构深基础型式。

特点：沉井基础施工时占地面积小，坑壁不需设临时支撑和防水围堰或板桩围护，与大开挖相比较，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，操作简便，无需特殊的专业设备。

当桥梁结构上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，但在一定深度下有好的持力层，扩大基础开挖工作量大，施工围堰支撑有困难，或采用桩基础受水文地质条件限制时，此时采用沉井基础与其他深基础相比，经济上较为合理。

沉井基础刚度大，有较大的横向抗力，抗振性能可靠，尤其适用于竖向和横向承载力大的深基础。

沉井基础按其制造情况可分为就地浇筑下沉沉井、浮式沉井；按其横截面形状分为圆形、矩形、椭圆形、圆端形、多边形及多孔井字形沉井等；按其竖向剖面形状可分为柱形、锥形、阶梯形沉井等。5、地下连续墙

地下连续墙施工过程示意图(a)成槽；(b)插入接头管；(c)放入钢筋笼；(d)浇注混凝土1－已完成的单元槽段；2－泥浆；3－成槽机；4－接头管；5－钢筋笼；6－导管；7－浇筑的混凝土

地下连续墙具有多功能性，可适用于各种用途，通常可作为基坑开挖时防渗、挡土，或挡水围堰，或邻近建筑物基础的支护，或直接作为承受上部荷载的基础结构。地下连续墙可用于除岩溶和地下承压水很高处的其他各类土层中施工。

地下挡土墙墙体刚度大，主要承受竖向和侧向荷载，通常既要作为永久性结构的一部分，又要作为地下工程施工过程中的防护结构，因此，设计时应计算在施工期间及使用各个阶段，各种支承条件下的墙体内力。作用在墙体上的荷载，除自重外，主要有水压力、土压力、地震力以及上部荷载，施工荷载等。6、沉箱基础

沉箱的施工按其下沉地区的条件有陆地下沉和水中下沉两种方法。除遇到特殊情况外，一般较少采用。二、墩、台身施工方法三、上部结构施工方法1、就地浇筑法

就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。

就地浇筑法无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁整体性好。它的主要缺点是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。2、预制安装法

在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装，分预制、运输和安装三部分。

预制安装施工法的主要特点是：⑴由于是工场生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多的采用机械化施工；⑵上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期；⑶能有效的利用劳动力，并由此而降低了工程造价；⑷由于施工速度快，可适用于紧急施工工程；⑸将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。预制架设施工过程演示3、悬臂施工法

悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工，后者称悬臂拼装施工，有时也将两种方法结合使用。

悬臂施工的主要特点是：⑴桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要求承受由施工产生的弯矩，因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工状态的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等；⑵非墩桥固接的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结，因而在施工过程中有结构体系的转换存在；⑶采用悬臂施工的机具设备种类很多，就挂篮而言，也有桁架式、斜拉式等多种类型，可根据实际情况选用；

⑷悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置，常在跨径大于100的桥梁上选用；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用；

⑸悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通。连续梁悬臂施工过程演示4、转体施工法

转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变，它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴，桥梁完工后，按设计要求改变支撑情况。转体施工可分为平转、竖转和平竖几何的结合的转体施工。

转体施工的主要特点是:⑴可以利用地形，方便预制构件；⑵施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工；⑶施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握；⑷节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材80%，节省施工用钢60%；

⑸减少高空作业，施工工序简单，施工迅速；当主要构件先期合拢后，给以后施工带来方便；

⑹转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥；

⑺大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨径及特大跨径桥梁施工有利的竞争方案。秦皇岛市西部快速路工程桥梁转体施工5、顶推法施工

顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成。

顶推施工法的特点：⑴顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，施工平稳无噪声，可在水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上采用；⑵主梁分段预制，连续作业，结构整体性好；由于不需要大型起重设备，所以施工节段的长度一般可取用10m-20m;⑶桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业。同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期7d-10d.

⑷顶推施工时，梁的受力状态变化很大，施工阶段的梁的受力状态与运营时期的受力状态差别较大，因此在梁截面设计和布索时要同时满足施工与运营的要求，由此而造成的用钢量较高；在施工时也可采取加设临时墩，设置前导梁和其他措施，用以减少施工内力；

⑸顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径较大时，选用等截面梁会造成材料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜，桥梁的总长也以500m-600m为宜。顶推法施工过程演示6、逐孔施工法

逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁中的一种施工方法，它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工，直到对岸。有用临时支承组拼预制节段的逐孔施工法、移动模架逐孔现浇施工法、以及整孔吊装或分段节段施工法等。

采用逐孔施工的主要特点：⑴不需要设置地面支架，不影响通航和桥下交通，施工安全、可靠；⑵有良好的施工环境，保证施工质量，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点；⑶机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度，上下部结构可以平行作业，缩短工期；⑷通常每一施工梁段的的长度取用一孔梁长，接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位；⑸移动模架设备投资大，施工准备和操作都较复杂；⑹宜在桥梁跨径小于50m的多跨长桥上使用。移动模架造桥机施工过程演示7、横移施工法

横移施工是在拟待安置结构的位置旁预制该结构，并横向移运该结构物，将它安置在规定的位置上。

横移施工的主要特点是在整个操作期间与该结构有关的支座位置保持不变