公路桥桥涵桩基桥墩及预制梁施工工艺.docx

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公路桥桥涵桩基桥墩及预制梁施工工艺

公路桥桥涵桩基桥墩及预制梁施工工艺

一、桥梁的组成和分类

（一）桥梁的组成

桥梁的五“大部件”与“小部件”

1：

五“大部件”包括：

桥跨结构；支座系统；桥墩；桥台；墩台基础。

2：

五“小部件”包括：

桥面铺装；排水防水系统；栏杆；伸缩缝；灯光照明。

（二）桥梁的分类

1、桥梁的差不多体系

1）：

梁式体系

2）；拱式体系

3）：

刚架桥

4）：

悬索桥

5）：

组合体系

①连续刚构

②梁、拱组合体系

③斜拉桥

2、桥梁的其它分类

1）：

按用途划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥（渡槽）及其它专用桥梁（如通过管路、电缆等）。

2）：

按桥梁全长和跨径的不同，分为特大桥、大桥、中桥和小桥。

3）：

按要紧承重所用的材料结构划分，有圬工桥、刚筋砼桥、预应力砼桥、刚桥和木桥等。

4）：

按跨过障碍的性质，可划分跨河桥、跨线桥（立体交叉）、高架桥和栈桥。

5）：

按上部结构的行车道位置，分为上承式桥、下承式桥、中承式桥。

二、桥梁基础施工技术

（一）桥梁基础分类

桥梁基础分为：

刚性基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙等，其中桩基础又包括沉入桩、灌注桩。

下面要紧介绍常用的钻孔灌注桩及挖孔桩的施工工工艺。

钻孔灌注桩施工

1）：

钻孔灌注桩的特点

钻孔灌注桩桩长能够依照持力层的起伏面变化，并按使用期间可能显现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，故应用较为普遍。

2）：

钻孔灌注桩施工的要紧程序

钻孔灌注桩施工的要紧程序有：

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砼等。

①埋设护筒：

护筒能稳固孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、爱护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。

护筒要求牢固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋挖钻约大20㎝，潜水钻、冲击钻或冲抓锥约大40㎝，每节长度约2～3米。

一样常用钢护筒，在陆上或与深水中均能使用，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5㎝，倾斜度不超过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，防止坍孔的作用。

通常采纳塑性指数大于25，粒径小于0.005㎜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，在用泥浆泵输入钻孔内。

③钻孔：

一样采纳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。

常用方法是：

正循环回转法、反循环回转法、潜水电钻法、冲抓锥法和冲击锥法。

④孔径检查与清孔：

钻孔的直径、深度和孔形直截了当关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。

为此，除了钻孔过程中严谨操作、紧密观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采纳适当器具对孔深、孔径、孔形等认真检查，符合设计要求后，填写“终孔检查证”。

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，应依照设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。

其中抽浆法清孔较为完全，适用与各种钻孔方法的灌注桩。

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（0.4～0.6）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4%～8%，相对密度为1.10～1.25，黏度为18～20s。

对支承桩（柱桩、嵌岩桩），宜采纳抽浆法清孔，并宜清理至吸泥管出清水为止。

灌注砼前，孔底沉淀土厚度不得大于50㎜。

若孔壁宜坍塌，必须在泥浆中灌注砼时，建议采纳砂浆置换钻渣清孔法，清孔后的泥浆含砂率不宜大于4%。

其他泥浆性能指标同摩擦桩要求。

⑤灌注砼：

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，灌注混凝土成孔。

2、挖孔桩施工方法

1）施工前，对桥位及邻近范畴内进行平坦、夯实。

条件承诺时，将原地面挖至基顶标高，以减少挖孔及护壁数量。

平坦完毕后，精确放样桩位，经监理工程师检查无误后，方可进行开挖。

2）开挖、护壁

②挖孔桩一样采纳人工镐头开挖，风化松软岩及岩石时采纳风镐开挖。

砼护壁边挖边护，以确保施工安全和孔壁稳固。

为确保结构尺寸，挖孔尺寸比设计尺寸大5～10cm。

挖孔桩施工时配足抽水设备，水量较大时采纳井点降水。

③弃土采纳吊桶、安装电葫芦提升，弃土堆在一边，用车运出。

3）测量操纵

4）质量要求

A、桩孔中心偏差操纵在±10mm；

B、桩径不小于设计值；

C、桩垂直度偏差操纵在5‰L（桩长）；

D、护壁砼厚承诺偏差±30mm；

E、孔底虚土：

不承诺。

5）钢筋笼吊装

当挖孔桩挖至设计标高后，及时报监理工程师检查。

检孔采纳钢尺、测绳配合探孔器进行。

经监理工程师检查签认后，赶忙进行钢筋笼施工。

为保证钢筋笼在起吊、吊放过程中不发生变形，在钢筋笼内布置一定数量的内撑筋及加强箍筋，钢筋笼就位后，笼项连焊在护壁预埋的钢筋上，防止浇筑过程中钢筋笼移位、上浮。

钢筋笼采纳吊车一次整体吊装就位。

6）砼灌注

砼灌注前对孔内再次进行检查，完全符合设计及规范要求后即可开始浇灌。

砼施工无水时采纳串筒及输送泵进行，捣固采纳插入式振动棒。

在砼初凝前表面抹压平坦，幸免显现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝，表面浮浆层予以凿除，以保证与上部承台的良好连接。

三、墩台施工

四、预制梁施工工艺

（1）先张法预制梁（板）

   1、按预制需要，整平场地，完善排水系统，统筹规划混凝土的供应及水电管路的布设安装。

   2、依照梁的尺寸、数量、工期确定预制台座的长度、数量、尺寸，台座应牢固、平坦、不沉陷，表面压光。

   3、承力台座由混凝土筑成，应有足够的强度、刚度和稳固性，钢横梁受力后，挠度不能 大于2mm。

   4、多根钢筋同时张拉时，其初应力要保持一致，活动横梁始终和固定横梁保持平行。

   5、在台座上注明每片梁的具体位置、方向和编号。

   6、将预应力筋（钢绞线）按运算长度切割，在失效段套上塑料管，放在台座上，线两端穿 过定位钢板，卡上锚具，用液压千斤顶单束张拉，先张拉中间束，再向两边对称张拉。

   7、按技术规范或设计图纸规定的张拉强度进行张拉，一样为0→初应力→105σK％（持荷2分钟）→σK（锚固）。

如端横梁刚度大，每根梁可采纳同一张拉值。

   8、张拉时断丝数量不得超过设计或规范规定，否则要处理更换。

   9、钢绞线张拉后8h，开始绑扎除面板外的一般钢筋。

   10、使用龙门吊机将涂以脱模剂的钢模板吊装就位，分节拼装紧固，用花篮螺栓支撑， 力求接缝紧密，防止漏浆、移位。

   11、用龙门吊机吊运混凝土，先浇底板并振实，振动时注意不得触及钢绞线，当底板浇至设计标高，将经检查合格的充气胶囊安装就位，用定位箍筋与外模联系，上下左右加以固定，防止上浮，同时绑扎面板钢筋，然后对称、平均地浇胶囊两侧混凝土，从混凝土开始浇注到胶囊放气时为止，其充气压力要始终保持稳固，最后浇筑面板混凝土，振平后，表面作拉毛处理。

   12、适时安排混凝土的养生。

   13、混凝土浇完6～8h，将胶囊放气抽走，洗净灰浆以备再用。

   14、混凝土达到规定强度时开始放张，放张时宜对称、同步。

可采纳砂箱法或千斤顶法，分数次完成。

用砂箱法时，放砂速度要平均一致。

   15、梁（板）松张后，用龙门吊机吊运出槽，按规定堆放。

（2）后张法预制梁（板）

   1、按施工需要规划预制场地，预制场地应整平压实，低洼不平处及脆弱土质要处理改 善，完善排水系统，确保场内不积水。

   2、依照预制梁的尺寸、数量、工期，确定预制台座的数量、尺寸，台座用表面压光的梁 （板）筑成，应牢固不沉陷，确保底模沉降≯2mm，台座上铺钢板底模或用角钢镶边代作底 模。

当预制梁跨大于20m时，要按规定设置反拱。

   3、依照施工需要及设备条件，选用塔吊或跨梁龙门吊作吊运工具，并铺设其行走轨道。

   4、统筹规划梁（板）拌合站及水、电管路的布设安装。

   5、预制模板由钢板、型钢组焊而成，应有足够的强度、刚度和稳固性，尺寸规范、表面平坦光洁、接缝紧密、不漏浆，试拼合格后，方可投入使用。

   6、在绑扎工作台上将钢筋绑扎焊接成钢筋骨架，把制孑L管按坐标位置定位固定，如使 用橡胶抽拔管要插入芯棒。

   7、用龙门吊机将钢筋骨架吊装人模，绑扎隔板钢筋，埋设预埋件，在孔道两端及最低处 设置压浆孔，在最高处设排气孔，安设锚垫板后，先安装端模，再安涂有脱模剂的钢侧模，统 一紧固调整和必要的支撑后交验。

   8、将质量合格的梁（板）用梁（板）拌合车运输，卸人吊斗，由龙门吊从梁的一端向另一端，水平分层，先下部捣实后再腹板、翼板，浇至接近另一端时改从另一端向相反方向顺序下料，在距梁端3～4m处浇筑合笼，一次整体浇筑成型。

梁体梁（板）数量较大时，采纳斜向分段，水平分层方法连续浇筑。

   9、梁（板）的振动以紧固安装在侧模上的附着式为主，插入式振动器为辅，振动时要把握好振动的连续时刻、间隔时刻和钢筋密集区的振动，力求使梁（板）达到最佳密实度而又不 损害制孔管道。

   lO、梁（板）成活后要将表面抹平、拉毛，收浆后适时覆盖，洒水湿养许多于七天，蒸汽养生恒温不宜超过80℃，也可采纳喷洒养生剂养生。

   11、使用龙门吊拆除模板，拆下的模板要顺序摆放，清除灰浆，进行养护，以备再用。

   12、构件脱模后，要标明型号，预制日期及使用方向。

   13、将力学性能和表面质量符合设计要求的预应力钢丝或钢绞线按运算长度下料，梳 理顺直，编匝成束，用人工或卷扬机或其他牵引设备穿入孔道。

   14、当构件梁（板）达到规定强度时，安装千斤顶等张拉设备，预备张拉。

   15、张拉使用的张拉机及油泵、锚、夹具必须符合设计要求，并配套使用，配套定期校 验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线。

   16、按设计要求在两端同时对称张拉，张拉时千斤顶的作用线必须与预应力轴线重合，两端各项张拉操作必须一致。

   17、预应力张拉采纳应力操纵，同时以伸长值作为校核。

实际伸长值与理论伸长值之差应满足规范要求，否则要查明缘故采取补救措施。

   18、张拉过程中的断丝，滑丝数量不得超过设计规定，否则要更换钢筋或采取补救措施。

   19、预应力筋锚固要在张拉操纵应力处于稳固状态时进行，其钢筋内缩量不得超过设 计规定。

   20、预应力筋张拉后，将孔道中冲洗洁净，吹除积水，尽早压注水泥浆，水泥浆的强度、 稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂掺量等必须符合设计或规范规定。

   21、压浆使用压浆泵从梁最低点开始，在梁两端压浆孔各压浆一次，直至规定稠度的水 泥浆充满整个孔道为止。

   22、用龙门吊机将梁适用移运至存放场。

   （3）预制梁（板）的吊装   

   1）概述   

   ①构件达到规定强度时，用吊机移运至堆放场，在吊点位置下承垫横枕木，放置稳固。

   ②推放构件的场应平坦压实，不沉陷、不积水。

   ③构件应按吊装次序、方向水平分层推放，标志向外，板梁平放，一样不宜超过三层，要逐层支撑牢固，层与层间要以垫木隔开，相邻构件间要留出适当宽度的通道。

   ④起吊梁板可用吊钩钩住吊环或通过预留孔用钢丝绳起吊，起吊时注意不得损害混凝土。

   ⑤梁、板吊装前，应检查混凝土质量及截面尺寸，如有缺陷要及时修补，以免安装时发 生困难。

   ⑥梁、板运输可用平板车或大型拖车，运输时构件要平稳放正，作用特制的固定架，防 止倾复，并采取防止构件产生过大的负弯距的措施，以免断裂。

   ⑦构件吊装前，在每片梁板二端要标出竖向中心线，并在墩台面上放出梁的纵向中心 线、支座纵横中心线、梁板端位置横线以及每片梁板的具体位置。

   2）吊装方法   

   依照具体情形，选用不同的安装方法。

   ①自行式吊机架设法：

即直截了当用吊车将运来桥孔的梁板吊放到安装位置上。

   ● 一台吊机架设法；   

   ● 二台吊：

机架设法；

   ● 适用条件：

平坦无水桥孔的中小跨径预制梁板安装。

   ②简易型钢导梁架设法：

将用型钢组拼成的导梁移运到架设桥孔，在导梁上铺设轻轨，将混凝土梁用轨道乎车运到桥孔，再用墩顶龙门吊机将梁横移就位，之后随着架梁的需要， 移动导梁和龙门架。

   适用条件：

地面有水，孔数较多的中小跨径预制梁板安装。

   ③联合架桥机架设法：

采纳钢导梁配合墩顶龙门、托架等完成预制梁的安装。

在导梁上铺设钢轨，托架通过钢轨托运龙门吊机在墩顶就位，系好缆风绳，将预制梁装上平车运到桥孔导梁上，利用两个龙门吊装就位或完成横移，接着导梁前伸，用龙门将未吊装好的梁吊 装就位，托架托运龙门吊机前移，用同样程序吊装下孔。

   适用条件：

孔数较多的中型梁板吊装。

   ④双导梁架桥机架设法：

将轨道上拼装的架桥机推移到安装孔，固定好架桥机后，将预 制梁由平车运至架桥机后跨，两端同时起吊，横移小行车置于梁跨正中并固定，将梁纵移到 安装跨，固定纵移平车，用横移小平车将梁横移到设计位置下落就位，待一跨梁全部吊完，小行车置于梁跨正中并固定，将梁纵移到安装跨，固定纵移平车，用横移小平车将移平车退到后端，前移架桥机，拆除前支架与墩顶联结螺栓，把前支架挂在鼻架上。

重复上述程序进行下一跨梁的安装。

   适用条件：

孔数较多的重型梁吊装。

   ⑤跨墩龙门架架设法：

预制梁由轨道平车运至桥孔一侧，用两台同步运行的跨墩龙门吊将梁吊起再横移到设计位置落梁就位。

   适用条件：

无水或浅水河滩，孔数较多的中型梁板安装。

（4）施工中易显现的咨询题及处理方法

①预应力缺失过大

预应力缺失过大是指预应力施加完毕后预应力筋放松，应力值达不到设计值现象。

1）缘故分析

a：

锚具滑丝或钢绞线（钢束丝）内有断丝。

b：

钢绞线（钢丝）的放松率超限。

c：

量测表具数值有误，实际张拉值偏小。

d：

锚具下砼局部破坏变形过大。

e：

钢索与孔道间摩擦阻力过大。

2）防止措施

a：

检查预应力筋的实际放松率，张拉钢索时应采取张拉力和引申量双操纵。

事先校正测力系统，包括表具。

b：

锚具滑丝失效，应予以更换。

c：

锚具下砼破坏，应将预应力开释后，用环氧砼或高强度砼补强后重新张拉。

d：

改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩机剂。

②锚头下锚板处砼变形开裂

1）缘故分析

a：

通常锚板邻近钢筋专门密，浇筑时振倒不密实，以致该处砼强度低。

b：

铺垫板下的钢筋布置不够、受压面积不够、锚板或锚垫版设计厚度不够。

2）预防措施

a：

锚板、铺垫板必须有足够的厚度以保证其刚度。

锚垫板下应布置足够的钢筋，以使钢筋砼足以承担因张拉预应力而产生的压应力和主拉应力。

b：

浇筑砼时应专门注意在锚头区的砼质量，因在该处往往钢筋密集，砼的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严峻阻碍砼强度。

3）治理方法

将锚具取下，凿除锚具下损坏部分，然后加筋用高强度砼修补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。