淺談橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工

1、    淺談橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工    姚愛平摘 要：本文結(jié)合筆者多年來的施工經(jīng)驗，闡述了橋梁下部構(gòu)造的設(shè)計分類與組成，詳細分析了橋梁下部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，以供同行參考與借鑒。關(guān)鍵詞：橋梁;下部結(jié)構(gòu);設(shè)計;施工這幾年，我們國家的交通建設(shè)的規(guī)模不斷擴大，不管是跨越較寬江河的鐵路橋梁或者是穿山越嶺的等級公路建設(shè)也隨之增加，大大滿足了人們出行生產(chǎn)的需要。因此，建造橋梁的質(zhì)量問題已成為人們關(guān)注的焦點。橋梁的下面的構(gòu)造則為整個橋梁的核心，是其最為主要的一個組成部分，橋梁下部構(gòu)造的質(zhì)量及設(shè)計都直接影響著工程的投資與工程周期，只有橋梁下部構(gòu)造設(shè)計上科學(xué)合理，才能確保橋

2、梁的質(zhì)量，滿足交通安全的要求，提高規(guī)定車輛安全行車。1橋梁下部構(gòu)造的分類和組成1.1橋臺構(gòu)造的樣式和特點以及設(shè)計1.1.1橋臺構(gòu)造樣式（1）輕型橋臺。輕型橋臺主要應(yīng)用在跨越度較小的橋梁，與小型的橋墩結(jié)合在一起應(yīng)用的時候其孔數(shù)不多于3個，還應(yīng)該使橋梁整個的長度小于20m，單孔的跨度不能大于13m。橋臺的臺身是豎直的且墻面較薄，其特點主要是體積較小，兩邊可以建設(shè)擋土墻面。能夠通過鋼筋混凝土在橋臺的下邊支撐梁，上面的構(gòu)造可以把錨栓和橋臺連在一起，形成四鉸框架構(gòu)造體系，然后利用兩邊臺面的土壓力使系統(tǒng)維持恒定。（2）埋置式橋臺。埋置式橋臺是利用把臺身埋到錐形護坡里面的原理建造的，其樁式分為單排和雙排兩種

3、，這樣的橋臺的特點是使其能夠承受的土壓力相對會很小，并且其臺身的體積也隨之變小，然而它也有其不好的地方，表現(xiàn)在采取片石及混凝土等當作臺身前面的一些保護措施，容易被洪水沖毀導(dǎo)致臺面暴露在外，因此設(shè)計的時候應(yīng)該考慮坡面的強度以及穩(wěn)定性，應(yīng)進行精確的計算然后施工。埋置式橋臺主要用在路基填土的高度是5m或者大于5m的橋臺，能夠和跨度在2016m范圍梁式上部構(gòu)造結(jié)合在一起。（3）鋼筋混凝土薄壁橋臺。鋼筋混凝土薄壁橋臺的主要樣式分為撐墻式、扶壁式及箱式，其構(gòu)造組成是邊上有扶壁的墻、前墻和水平底板。臺面頂部通常的組成結(jié)構(gòu)是豎立墻以及支撐扶壁上的水平板，它的功能為支持橋跨構(gòu)造，擋土墻的構(gòu)造是前墻及間距是2.5

4、3.5m的扶壁。這樣的橋臺主要用在填土較低后者河床較窄的軟底地基，它的結(jié)構(gòu)很麻煩，工作的時候難以操作，還將用到很多的鋼筋。1.1.2設(shè)計橋臺的構(gòu)造進行橋臺構(gòu)造的時候，橋梁大多采用重力式u型臺以及柱式臺或者肋板臺。設(shè)計重力式u型臺的時候需要將地理狀況等因素考慮在內(nèi)，其設(shè)計高度應(yīng)該維持在10m范圍，如果后面的臺面填土很多或者連接長度超過規(guī)定的時候不應(yīng)該應(yīng)用，連接長度需保持在150m范圍，后面臺面填土不應(yīng)該高過5m，雖然埋置式肋板臺的應(yīng)用較為廣泛，但是應(yīng)該低于12m。另外肋板式橋臺能夠承受的水平荷載很大，并且其水平可抗剛度也較強，因此在軟土以及山區(qū)建造橋梁時經(jīng)常被采用。1.2橋墩部分的樣式特征以及設(shè)

5、計1.2.1橋墩部分的樣式（1）重力式橋墩。重力式橋墩由石頭和混凝土混合在一塊建成的實心的物體，因為它的截面很大，并且可以利用水平及垂直的外力，因此施工操作方便，且其較為牢固，然而它也有缺點，比如：圬工量大、易擋水，這樣的橋墩不適合放置在流水速度大或者泥沙多的地方。重力式橋墩通常是實心的，用到的鋼筋也較少，很多時候用到混凝土和石頭。（2）輕型橋墩。輕型橋墩圬工量少，基礎(chǔ)的工作量輕，可以工作更快完成，加快了工作效率。輕型橋墩的分類有5種，有構(gòu)架式橋墩、空心式和樁柱式橋墩以及薄壁式橋墩。構(gòu)架式橋墩不需要很大的地基，應(yīng)用廣泛;空心橋墩的外表和重力式橋墩差不多，實際上里面是空的薄壁墩，主要用在高橋墩;

6、樁柱式橋墩可以分成雙柱式，單柱式和樁式橋墩，通過把預(yù)定的零件接在一起建造，或者在工作地直接澆灌混凝土;薄壁式橋墩也叫做柔性橋墩，它主要經(jīng)過橋跨構(gòu)造用鉸把每一種柔性橋墩以及離得較近的剛性橋墩連在一塊，從而成為跨超靜定的構(gòu)造，剛性橋墩用來承受橋梁的縱向水平力，使柔性橋墩的受力狀況得到很好的改變。1.2.2設(shè)計橋墩構(gòu)造選取橋墩的時候通常要用到y(tǒng)型薄壁墩以及柱式墩，柱式墩可以分成方柱及圓柱，圓柱的外表設(shè)計很容易，且其質(zhì)量很好保證，所以大多平原地區(qū)均用到，方柱具有棱角且其視線較好，且外表好看。從受力考慮，如果圓柱的截面積和方柱截面積一樣，圓柱的抗彎能力較之方柱小許多，方柱的受力又比圓柱好些。然而方柱的墩

7、柱及樁基之間有帽連接，如果應(yīng)用在山區(qū)，橋梁地面橫坡很陡，因此加大了工作數(shù)量，使工作難度增大。設(shè)計橋墩的時候，應(yīng)將地理環(huán)境，墩的高度和上面的構(gòu)造樣式等均結(jié)合在一起。y型薄壁墩外表好看。然而其工作難度大，要是橋墩高的話， y型薄壁墩工作的時候只用到一套模板和一個支架，y型薄壁墩主要用在地面橫坡陡峭卻需要很多模板的山區(qū)環(huán)境，要是橋墩很矮的話，橋墩將會較難看，并且工作很難進行，所以較少用到。2橋梁下部結(jié)構(gòu)施工2.1臺身建造臺身混凝土施工過程中，通過設(shè)計圖上標出的位置首先放樣臺身基線，然后由相關(guān)工作人員進行檢查，如果達到要求便可以建造臺身模板。臺身模板一般用體積較大的鋼模，用的時候應(yīng)先清理模板內(nèi)表面并做

8、好預(yù)防措施，使混凝土的外表品質(zhì)得到確保。模板之間通過雙面膠粘合，以防漏漿，外表通過鋼管架支持，然后建設(shè)工作平臺，內(nèi)部通過8線材鋼筋和基礎(chǔ)埋設(shè)20鋼筋焊起來，模板外面通過螺絲桿和8線材鋼筋連起來，以致模板能夠穩(wěn)定可靠。臺身很高的情況下應(yīng)采取分段工作，分段工作的時候，必須考慮上下段之間的密合度，并且應(yīng)埋好拉桿錨固鋼筋以及臺身邊上的墻頂鋼筋?；炷翍?yīng)該集體攪拌，通過混凝土專用車運到工作地點，澆灌時通過梭槽或吊車吊料斗進行，其不應(yīng)該大于50的厚度，澆灌混凝土澆筑的過程中應(yīng)合理調(diào)配，且應(yīng)振搗密實，澆灌成功適時鑿毛，從而為之后的工作提供便利，確?；炷潦且惑w的。混凝土剛剛凝固以后要保護好，且應(yīng)超過7天。2

9、.2橋臺承臺的工作承臺使用的是面積較大的鋼模板，螺栓連在一起與pvc內(nèi)穿拉桿對拉，穩(wěn)定好槽鋼。工作的時候按照設(shè)計圖進行放樣操作，然后檢查，沒有錯誤則可安裝模版，承受臺鋼筋作業(yè)過程應(yīng)該和肋板鋼筋同時施工，肋板鋼筋所埋得地方應(yīng)該精確?；炷翍?yīng)該一塊攪拌，然后用專用車輛運到工作地點，通過梭槽放入或者利用吊車放進模里面?；炷翍?yīng)合理配制，工作時要注意塌落度，混凝土應(yīng)該牢實可靠，防止漏振?；炷帘韺右秸饣?。2.3臺帽、耳墻、背墻、側(cè)墻墻頂?shù)墓ぷ髋_帽、耳墻、背墻、側(cè)墻墻頂工作用到的是面積較大的鋼模板，螺栓連在一起與pvc內(nèi)穿拉桿對拉，穩(wěn)定好槽鋼。工作的時候按照設(shè)計圖進行放樣操作，然后檢查，沒有錯誤則可

10、安裝模版，臺帽鋼筋操作過程應(yīng)該和耳墻、背墻、擋塊、支座墊石鋼筋同時工作，耳墻、背墻、支座墊石鋼筋所埋的地方應(yīng)該精準。混凝土應(yīng)該一塊攪拌，然后用專用車輛運到工作地點，通過梭槽放入或者利用吊車放進模里面?；炷翍?yīng)合理配制，工作時要注意塌落度，混凝土應(yīng)該牢實可靠，防止漏振。確?；炷帘韺悠秸饣?。2.4墩柱的工作橋墩都是圓柱墩，制定的工作計劃是：橋梁墩身針對15m選取3m各節(jié)鋼模板一起操作，針對15m選擇翻模法工作。墩臺身模板選擇廠制整體式鋼模，從而使其砼外表好看穩(wěn)固，盡最大能力使接縫的規(guī)定變小，按照墩柱的高低平均分層。整體式組合鋼模和較高墩柱（10m以上）模板應(yīng)該得到相關(guān)人員的同意。模板應(yīng)專門的地

11、方制作，面板選擇=5mm精拋光鋼板，背帶選擇型鋼骨架，塊和塊間選取高強螺栓聯(lián)在一起。2.5鋼筋加工、綁扎鋼筋經(jīng)原材料檢查合格后，在專門房間進行加工，然后人工進行捆綁固定，其各項加工及綁扎指標應(yīng)嚴格根據(jù)相應(yīng)的施工規(guī)范控制于允許偏差之內(nèi)。鋼筋保護層使用鋼筋材質(zhì)的東西來保證保護層厚度。鋼筋綁扎前，應(yīng)對樁基頂部的混凝土進行清洗，以保證墩身和樁基的整體性。墩身鋼筋在安裝時可臨時固定在施工腳手架上，主筋應(yīng)保證豎直，不能傾斜。2.6模板制安墩身模板選取廠里制作固定的體積較大鋼模（=5mm）立模進行澆筑，模板在2.5-5m范圍內(nèi)，選取螺栓（=20）聯(lián)在一起。模板的加工和清洗混凝土的規(guī)定相同，板面高維持在1mm

12、，平整度要在2mm范圍。墩身模板選取型鋼當縱橫背枋，設(shè)0.3公母楔，防止錯誤。操作時弄干凈模版，拼接的時候選取雙面膠止?jié){墊避免漏漿。模板支立時確實外輪廓線，用水泥漿使基底平滑，使其后的達到規(guī)定。模板拼裝選取人工和吊車一起進行，設(shè)計的時候應(yīng)考慮吊點以避免變形。每吊裝一節(jié)模板便應(yīng)查看一次，沒有問題則可繼續(xù)。模板弄好之后使加固螺栓牢靠。安置模板的過程應(yīng)用垂球校準。弄好之后按照高度設(shè)12道纜風鋼繩，然后收緊，使模版更加垂直。2.7混凝土澆筑鋼筋綁扎和模板安裝經(jīng)自檢合格，報監(jiān)理工程師檢驗合格后，方可澆注混凝土。砼u采用混凝土泵車輸送或吊車吊入模，施工時結(jié)合運輸距離、天氣情況適當調(diào)整塌落度，其塌落度應(yīng)在施

13、工前充分考慮，混凝土直接送輸?shù)酱凉沧⒌亩罩恢?，出料口和澆注面間距不超過兩米，砼的塌落度以設(shè)計塌落度控制，以保證混凝土澆灌質(zhì)量，且在入模時需做外觀鑒定和塌落度試驗，符合要求才能使用。砼按層厚不大于30cm均勻?qū)ΨQ下料，下料自落的高度大于2m時，于?？谠O(shè)減速串筒以降低砼下落高度和速度，防止砼發(fā)生離析現(xiàn)象。澆注砼時，避免單邊積料，保證模內(nèi)砼對四周側(cè)模壓力基本均勻、平衡，以避免單邊積料從而導(dǎo)致該邊砼側(cè)壓力偏大而導(dǎo)致模板變形、移位。砼采用插入式振搗器振搗，相鄰層間交接振搗1020cm，振搗方向由中向邊循環(huán)，振搗均勻，最后一層采取二次振搗措施3結(jié)語總之，在整體橋梁施工工程中，下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工對整個設(shè)計方案均有著較大的影響，且橋梁下部結(jié)構(gòu)的操作受到地理環(huán)境等因素的影