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5.理解悬臂施工的施工工艺及注意事项。
6.注意桥梁施工机械组成及设备构造。
7.了解涵洞分类及施工工艺。
一、桥梁的组成
1.桥梁的组成
上部结构、下部结构、支座系统、附属设施。
上部结构通常又称为桥跨结构；
下部结构包括桥墩、桥台和基础；
桥梁附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等。
桥面系包括：
桥面铺装、排水防水系统、栏杆、灯光照明等。
梁式桥
梁式桥的组成
2.相关尺寸与术语名称
（1）净跨径。
（2）总跨径：
它反映了桥下宣泄洪水的能力。
（3）计算跨径：
对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离，用l表示。
对于拱式桥，拱圈（或拱肋）各截面形心点的连线称为拱轴线，计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离。
（4）桥梁全长：
简称桥长，是桥梁两端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：
是指桥面与低水位之间的高差，或为桥面与桥下线路路面之间的距离。
桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。
（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，并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。
（7）桥梁建筑高度：
是桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度，否则就不能保证桥下的通航要求。
（8）净矢高；
计算矢高。
（9）矢跨比：
是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高f与计算跨径l之比（f/l），也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。
拱桥相关术语示意图
二、桥梁的分类
（一）桥梁的基本体系
按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥等四种基本体系，其他还有几种由基本体系组合而成的组合体系等。
1.梁式体系
梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。
梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。
2.拱式体系
拱式体系的主要承重结构是拱肋（或拱箱），以承压为主，可采用抗压能力强的圬工材料（石、混凝土与钢筋混凝土）来修建。
拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。
拱是有水平推力的结构，对地基要求较高，一般常建于地基良好的地区。
3.刚架桥
刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构。
刚架分直腿刚架与斜腿刚架。
刚架桥施工较复杂，一般用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥。
4.悬索桥
就是指以悬索为主要承重结构的桥。
悬索桥是大跨桥梁的主要形式。
图 吊桥
5.组合体系
（1）连续刚构
图 连续刚构桥
（2）梁、拱组合体系。
（3）斜拉桥。
2B313012 桥梁基础施工
一、桥梁基础分类
刚性基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙等。
二、各类基础适用条件
1.刚性基础：
适用于承载力较好的各类土层。
2.桩基础：
按施工方法可分为沉桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。
其中沉桩又分为锤击沉桩法、振动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法、钻孔埋置桩等。
（1）沉桩：
锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、粘性土。
振动沉桩法一般适用于砂土，硬塑及软塑的粘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，可用射水法配合进行；
静力压桩法在标准贯入度N＜20的软粘土中；
钻孔埋置桩适用于在粘性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。
（2）钻孔灌注桩适用于各类土层；
（3）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。
3.管柱、沉井适用于各种土质的基底，尤其在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下，不宜修建其他类型基础时，均可采用。
4.地下连续墙适用于作地下挡土墙、挡水围堰、承受竖向和侧向荷载的桥梁基础、平面尺寸大或形状复杂的地下构造物基础，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。
三、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：
放样
基坑底部的尺寸一般较设计平面尺寸每边各增加0.5～1.0m，以便于支撑、排水与立模板（坑壁垂直的无水基坑坑底，可不必加宽，直接利用坑壁作基础模板亦可）。
（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。
（1）当基坑为渗水的土质基底，坑底尺寸应根据排水要求（包括排水沟、集水井、排水管网等）和基础模板设计所需基坑大小而定。
一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.5～1.0m。
（2）基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定。
（3）如土的湿度有可能使坑壁不稳定而引起坍塌时，基坑坑壁坡度应缓于该湿度下的天然坡度。
2.坑壁有支撑的基坑
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。
适用条件：
坑深、土方量大、场地窄、土松、水大
（1）挡板支护
基坑开挖较深（大于5m）,坑壁不易稳定，并有地下水影响或放坡受到限制以及放坡工程量大，可视具体情况，采取挡板支护措施。
选用挡板支护挡土、防水时，需参照以下因素确定：
①基坑的平面尺寸、开挖深度、防水、抗渗和基坑施工的要求；
②地基的工程地质情况（包括土层的物理、力学性质及地下水的情况）；
③对邻近结构物的影响程度；
④施工设备、技术和材料供应的可能性；
⑤造价、工期方案的选择。
采取简易钢板桩支护，基坑开挖深度不宜大于4m。
在渗水量不大的情况下，可用槽钢正反扣搭，组成挡板。
也可采用H型钢、工字钢打入地基一定深度，挖土时加插横板以挡土。
钢板桩入土深度应按照设计要求，当设计无要求时，应按挡板受力情况予以验算。
在木材产地亦可用木板桩代替钢板桩。
地下水位较高，基坑开挖深度为5～10m时，宜用锁口钢板桩或锁口钢管桩。
钢板桩挡板受力过大时，应加设临时支撑。
支撑形式可根据实际情况选用拉锚和支撑式中的任何一种形式，以加固挡板。
（2）喷射及锚杆加固
当基坑受条件的限制，开挖深度大，只能垂直或大坡度开挖，在地基土质较好、渗水量较小的情况下，可用喷射混凝土或锚杆（锚索）挂网喷射混凝土加固基坑坑壁，逐层开挖，逐层加固。
当基坑为不稳定的强风化岩质地基或淤泥质粘土时，可用锚杆挂网喷射混凝土护坡。
基坑开挖深度小于10m的较完整风化基岩，可直接喷射素混凝土。
喷射前应定距离埋设钢筋，作为喷射厚度的标志。
喷射完成后，检查混凝土的平均厚度、强度，其值均不得小于设计要求，锚杆的平均抗拔力不小于设计值，最小拔力不小于设计值的90%。
混凝土喷射表面应平顺，钢筋和锚杆不外露。
（三）基坑排水
桥梁基础施工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）井点降水法。
井点降水法适用于粉、细砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑，在无砂的粘质土中不宜使用。
（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，还可采用帷幕法：
即将基坑周围土层用硅化法、深层搅拌桩隔水墙、压力注浆、高压喷射注浆、冻结帷幕法等处理成封闭的不透水的帷幕。
（四）基坑施工过程中注意要点（防水、边坡稳定、不中断）
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，动荷载距坑边缘不小于1.0m；
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。
【例题】关于明挖扩大基础基坑开挖的说法，正确的有（ ）。
A.当坑壁不稳定时，应设挡板支撑，稳定坑壁
B.土质较差且有严重流沙现象时，可设集水坑排水
C.在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟
D.坑壁边缘的挖掘机作业距坑边缘不少于0.5m
E.基坑应尽量在少雨季节开挖
『正确答案』ACE
『答案解析』本题考查的是明挖扩大基础施工。
选项B，正确的说法应为“集水坑排水法，除严重流沙外，一般情况下均可适用”；
选项D，正确的说法应为“坑壁边缘应留有护道，动荷载距坑边缘不小于1.0m”。
参见教材P110。
四、桩基础施工
（一）挖孔灌注桩
无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。
挖孔桩直径不应小于120cm，挖孔的深度不宜大于15m，孔深大于10m时必须强制采取机械通风措施。
若孔内产生的空气污染物超过三级标准浓度限值时，必须采取通风措施，方可采用人工挖孔施工。
1.挖孔桩施工的技术要求
（2）孔口处应设置高出地面至少300mm的护圈。
（3）人工挖孔桩施工时相邻两桩孔间净距离不得小于3倍桩径，当桩孔间距小于3倍间距时必须间隔交错跳挖。
（4）桩孔必须挖一节、浇筑一节护壁，地质较好护壁高度一般为1m，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。
（5）挖孔弃土要及时转运，距井口四周5m范围内不得堆积余土杂物；
禁止任何车辆在桩孔边5m内行驶。
2.挖孔桩施工的安全要求
（3）每作业班组不得少于3人，作业人员必须身体健康，井下作业人员必须戴安全帽、安全带，安全绳必须系在孔口。
（4）井孔内设100W防水带罩灯泡照明，电压为12V低电压，电缆为防水绝缘电缆。
（5）人工挖孔作业时，应经常检查孔内空气情况。
孔内遇到岩层需爆破时，应专门设计，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制用药量并在炮眼附近加强支护，孔深大于5m时必须采用电雷管爆破。
孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后施工人员方可下井继续施工。
（二）钻孔灌注桩施工
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、清孔、钢筋笼制作与吊装、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。
护筒要求坚固耐用，不漏水。
每节长度约2～3m。
一般常用钢护筒，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。
▲（3）钻孔：
常用的方法是：
螺旋钻孔、正循环回转法，反循环回转法，潜水钻机法，冲抓钻法，冲击钻法、旋挖钻机钻孔。
1）正循环回转法（泥浆压入，自排渣）：
将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。
▲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，机具设备较复杂。
2）反循环回转法（泥浆输入，抽渣）：
泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。
▲钻进与排渣效率较高，钻渣容易堵塞管路。
另外，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。
3）冲击钻孔：
冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。
冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含沙量一定要小。
泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。
开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层要密实有个过程，需反复冲击挤压，因为这个位置最容易穿孔；
施工中注意垂直度校正，2～3m后立即校正。
4）旋挖钻机钻孔：
通过钻头的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
（4）成孔检查与清孔：
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。
符合设计要求后，填写“终孔检查表”。
1）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。
2）清孔的质量要求：
对支承桩（柱桩、嵌岩桩），宜用抽浆法清孔。
灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不得大于50mm。
（5）钢筋笼制作与吊装
（6）灌注水下混凝土（导管法）
混凝土方面：
1）时间要求：
灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。
若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。
2）钢导管质量要求：
水下混凝土钢导管灌注，使用前应进行水密承压、接头抗拉试验，严禁用压气试压。
3）工作性要求：
二次拌合不符合要求，不能使用。
4）连续灌注。
5）埋置深度要求：
在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m，应经常测探混凝土面的位置。
6）防止上浮：
当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低灌注速度，底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
2B320032 工程质量控制关键点设置
质量控制点：
（1）扩大基础：
承载力；
表面松散层；
及时浇筑垫层混凝土，减少基底暴露时间；
大体积混凝土施工裂缝控制。
（2）钻孔桩：
桩位坐标控制；
垂直度的控制；
护筒埋深控制；
泥浆指标及护筒内水头高度控制；
孔径及桩底、桩顶标高的控制；
清孔质量；
钢筋笼及导管接头质量；
水下混凝土的灌筑质量。
2B320043 桥梁工程质量检验
一、桥梁总体
1.基本要求
2.实测项目
桥面中线偏位、桥宽（含车行道和人行道）、桥长、引道中心线与桥梁中心线的衔接以及桥头高程衔接。
二、钻孔灌注桩施工质量检验
混凝土强度（△）、桩位（△）、孔深（△）、孔径（△）、钻孔倾斜度、沉淀厚度（△）、钢筋骨架底面高程。
三、沉井施工质量检验
各节沉井混凝土强度（△）、沉井平面尺寸、井壁厚度、沉井刃脚高程、中心偏位（纵、横向）（△）、沉井最大倾斜度（纵、横方向）、平面扭转角。
四、扩大基础质量检验
混凝土强度（△）、平面尺寸、基础底面高程（△）、基础顶面高程、轴线偏位。
质量通病及防治措施：
一、原因分析
二、防治措施
（1）混凝土要求和易性好，坍落度要控制在18～22cm。
（2）认真测量和计算孔深与导管长度，下导管时，底口距孔底的距离控制在25～40cm之间（注意导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中），同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。
（6）在灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2.0～6.0m的范围内，防止导管埋置深度过深。
2B313013 桥梁下部结构施工
一、承台施工
（一）围堰及开挖方式的选择
1.承台处于干处时，直接明挖基坑。
2.承台位于水中时，先设围堰（钢板桩围堰、套箱围堰、双壁钢围堰等）将群桩围在堰内，然后在堰内河底灌注水下混凝土封底，凝结后，将水抽干，使各桩处于干处，再安装承台模板，在干处灌筑承台混凝土。
凿除桩头后垫层浇筑
（1）钢板桩围堰
钢板桩围堰适用于各类土（包括强风化岩）的水中基坑。
施打前，钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水；
施打顺序由上游分两头向下游合龙，一般应逐根（组）施打到稳定深度，再打到设计深度。
（2）套箱围堰
套箱围堰可采用有底套箱或无底套箱。
当承台底与河床之间距离较大时，一般采用有底套箱，承台模板安装完毕后抽水，堵漏，即可在干处灌筑承台混凝土。
当承台标高较低，承台底距离河床较近或已进入河床时，宜采用无底套箱。
（3）双壁钢围堰
双壁钢围堰适用于深水基础施工。
（二）开挖基坑
（三）承台底的处理
1.低桩承台：
当承台底层土质有足够的承载力，又无地下水或能排干水时，可按天然地基上修筑基础的方法施工。
当承台底层土质为松软土，且能排干水施工时，可挖除松软土，换填10～30cm厚砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平，即立模灌筑承台混凝土。
2.高桩承台：
当承台底以下河床为松软土时，可在板桩围堰内填入砂砾至承台底面标高。
填砂时视情况决定，可抽干水填入或静水填入，要求能承受灌注封底混凝土的重量。
3.当承台底位于河床以上的水中，采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定，安装模板完毕后，抽水，堵漏，干处灌筑承台混凝土。
（四）模板及钢筋
（五）混凝土的浇筑
（六）混凝土养生和拆模
混凝土浇筑后要适时进行养生，防止混凝土开裂。
二、墩台施工
（一）钢筋混凝土墩台施工
确定位置：
（1）放出墩台中线和边线，标出主钢筋就位位置。
吊放钢筋：
（2）现场绑扎：
同一断面接头的规定。
（3）整体吊装。
（2）钢筋施工应符合下列规定：
①对高度大于30m的桥墩，在钢筋安装时宜设置劲性骨架。
③下一节段钢筋绑扎时，上一级混凝土强度应达到2.5MPa以上。
（3）模板制作安装与脚手架施工应符合下列规定：
①高墩施工宜采用翻转模板、爬升模板或滑升模板。
滑模施工
爬模施工
③高墩施工时，首节模板安装平面位置和竖直度应严格控制。
④钢筋与模板之间保持间距的垫块，厚度不允许有负偏差，正偏差不得大于5mm。
⑤模板在安装过程中，必须设置防倾覆设施，对高度大于30m的桥墩或风力较大地区，应设置风缆。
⑥墩台身施工时应搭设脚手架工作平台，上铺木板，下挂安全网，周围设扶手栏杆。
（5）混凝土浇筑时，串筒、溜管等布料点的布置应方便摊铺和振捣需要，并应明确划分工作区域。
在每级混凝土浇筑前，应将已浇混凝土表面进行凿毛处理，并将其表面的松散层、石屑等清扫干净，再修整连接钢筋。
采用滑升模板浇筑桥墩混凝土时，还应符合下列规定：
①采用低流动度或半干硬性混凝土。
②浇筑应分层分段进行，各段应浇筑到距模板上口不小于100～150mm的位置为止。
若为排柱式墩台，各立柱应保持进度一致。
③应采用插入式振动器振捣。
④为加快模板提升时间，可掺入一定数量的早强剂。
⑤在滑升中须防止千斤顶或油管接头在混凝土或钢筋材料上漏油。
⑥每一整体结构的浇筑应连续进行，若因故中途停工，应按施工缝处理。
⑦混凝土脱模时的强度宜为0.2～0.5MPa，脱模后如表面有缺陷时，应及时予以修补。
（二）石砌墩台施工
1.墩台砌筑施工要点
（2）砌筑基础的第一层砌块时，如基底为岩层或混凝土基础，应先将基底表面清洗、湿润，再坐浆砌筑；
如基底为土质，可直接坐浆砌筑。
（4）各砌层应先砌外圈定位行列，然后砌筑里层，外圈砌块应与里层砌块交错连成一体。
位于流冰或有重大漂浮物河中的墩台，砌体外露面镶面宜选用较坚硬的石料或高强度混凝土预制块进行镶砌。
实心墩：
墩身锚固钢筋预埋质量控制；
墩身平面位置控制；
墩身垂直度控制，模板接缝错台控制；
墩顶支座预埋件位置、数量控制。
薄壁墩：
前五点同实心墩；
墩身与承台联结处混凝土裂缝控制；
墩顶实心段混凝土裂缝控制。
质量检验：
七、承台质量检验
混凝土强度（△）、尺寸、顶面高程和轴线偏位。
八、混凝土墩、台身浇筑质量检验
2.实测项目
混凝土强度（△）、断面尺寸、竖直度或斜度、顶面高程、轴线偏位（△）、节段间错台、大面积平整度、预埋件位置。
九、墩、台帽或盖梁混凝土浇筑质量检验
混凝土强度（△）、断面尺寸、轴线偏位（△）、顶面高程（△）、支座垫石预留位置。
2B313014 桥梁上部结构施工
一、桥梁上部结构装配式施工
（一）先张法预制梁板
1.先张法预制梁板施工工序
（2）根据梁的尺寸、数量、工期确定预制台座的长度、数量、尺寸，台座应坚固、平整、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、刚度和稳定性，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）将预应力筋（钢绞线）按计算长度切割，先张拉中间束，再向两边对称张拉。
（6）一般为0→初应力→105%σk（持荷5min）→σcon（锚固）。
（7）钢绞线张拉后8小时，开始绑扎除面板外的普通钢筋。
（9）用龙门吊机吊运混凝土，先浇底板并振实，振捣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、均匀地浇胶囊两侧混凝土，从混凝土开始浇筑到胶囊放气时为止，其充气压力要始终保持稳定，最后浇筑面板混凝土，振平后，表面作拉毛处理。
2.先张法预应力筋的张拉操作时的施工要点
（1）预应力值的偏差小于5%。
（2）预应力筋张拉完毕后，与设计位置的偏差不得大于5m
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