建筑教程橋梁施工

1、橋梁施工內容提要：主要介紹橋梁下部結構和上部結構的各種施工方法、施工特點和適用范圍。學習的基本要求：1、掌握橋梁下部結構的施工方法及適用范圍2、了解梁橋上部結構施工方法及施工特點3、了解拱橋上部結構施工方法及適用范圍第一節(jié)橋梁下部結構施工橋梁下部結構由橋墩、 橋臺及下部的基礎構成。 由橋梁上部結構傳來的荷載，通過橋臺或橋墩傳至基礎，再由基礎傳至地基。基礎的類型很多，大致分為淺置基礎和深置基礎。一、淺置基礎淺置基礎是在橋臺或橋墩下直接修建的實體基礎，一般適用于在岸上或水流沖刷影響不大，水深在 570m左右的淺水處，并有完整的巖面或堅實的土層。淺置基礎又叫明挖基礎或擴大基礎，是簡單的，也是我們最希

2、望采用的基礎類型。但自然條件千變萬化，不決定于我們。遇到更復雜的自然條件時，就不得不采用其它更復雜的基礎型式。有一個特例，就是浮橋，它是用特制的浮體浮在水面上做成浮動的橋墩，用拋于河底的錨碇或其它方法使它們在水上定位，然后在其上安裝木梁或鋼梁， 鋪上橋面，通行汽車等。浮體可以是船只，也可以是密閉的鋼制浮箱（浮鯨）。浮橋常用于軍事行動上。鋅鋁合金做成的輕便軍用便橋由鋼浮箱拼裝而成的鋼浮橋、樁基礎（預制樁）當墩臺所處位置的覆蓋層很厚，適于承力的地基很深， 或同時水深也較大時， 可以選用樁基礎。樁基礎可以將荷載直接傳遞到地層深處。單樁的承載力一般有限， 所以樁基礎通常以群樁的型式出現(xiàn)，樁群的頂部還要

3、修建一個承臺將樁群連為整體。柴油錘:可以采用有樁架作導向的氣錘或柴油錘將樁打入地基中，使用十分廣泛。振動打樁機:也可以采用振動打樁機的方法將樁沉入地基中。打樁船:在深水中打樁時要配備大型的打樁船，它配備有很高的樁架用來導向和插樁。靜力壓樁機:用氣錘、柴油錘或振動的方法打樁，速度較快，但噪聲及振動很大，在城市 中對環(huán)境有影響。為了避免對環(huán)境的干擾，所以又發(fā)明了靜力壓樁機，即利用壓重為支點， 用千斤頂將樁壓入到地基中去。樁按材料可劃分為鋼樁、鋼筋混凝土方樁、鋼筋混凝土或預應力混凝土管樁、鋼管混凝土管樁。根據(jù)地質條件的不同，樁的傳力方式有兩種。(1)柱樁：將樁尖通過軟弱的覆蓋層后再嵌入堅實的巖面，荷

4、載由樁尖直接傳到基巖 中，樁象柱子一樣受力。(2)摩擦樁：當基巖埋藏很深，樁尖不可能達到時，荷載是通過位于覆蓋層中的樁的 樁壁與土壤降的摩阻力和樁的端部的支承力共同來承受的。三、就地成孔灌注樁基礎(現(xiàn)澆)其施工方法是：先就地成孔，后在孔內插入鋼筋籠，再灌注水下混凝土而成。由于它的 施工工藝比較簡易，成為目前推廣最快使用最多的一種橋梁基礎型式，適用的直徑可以從 0.8m直到3.0m以上。常用的成孔方法是旋轉式鉆機成孔，所成樁簡稱 鉆孔灌注樁。所用鉆機由機身、鉆桿及鉆頭組成。根據(jù)所在地層的不同，可以分別換用不同型式的鉆頭。例如：用刮刀鉆頭來對付松軟的地層；用牙輪鉆頭來對付堅硬的巖石。除卵石地層外，

5、各種地質條件基本上都可以采用這種鉆孔樁。它的鉆孔速度比沖擊型鉆機要快得多。M隹帕進岫川耕使用旋轉式鉆機鉆孔可有兩種不同的排殖方法。一種是正循環(huán)排殖法。另一種是反循環(huán)排殖法。后者效率更高，鉆進速度更 快，是一種常用的施工方法。施工步驟：泥 漿從鉆孔口注入，壓縮空氣由地面通過送氣 鋼管壓送到鉆頭底部。此時壓縮空氣氣泡和 鉆孔底部的泥漿混合鉆硝后形成一種比重 較輕的混合物（泥漿 +鉆硝+空氣）?；旌狭?巖硝的泥漿通過鉆桿內腔上浮到鉆機上端 的的排殖軟管內，被排放到鉆硝處理池中進 行分離。分離后的泥漿可以循環(huán)使用。巖硝 就是這樣不斷地被攜出地面的。這種排殖方 法的能力很強。旋轉式鉆機成孔步驟示意圖網(wǎng)柱

6、水下叫I.1、埋入鋼護筒2.在覆蓋層中鉆進3.在巖中鉆進 4.安裝鋼筋及水下碎導管5.清孔排殖6.灌注水下碎7.拔出鋼護筒 四、沉井基礎沉井基礎是在橋梁工程上比較常用的一種型式，適用于地基表層較差而深部較好的地 層，既可以用在陸地上， 也可以用在較深的水中。 所謂沉井基礎，就是在用一個事先筑好的 以后充當基礎的混凝土井筒，一邊挖土，一邊靠它的自重不斷下沉到設計標高的方法來完成 的。首先是在地面上做成鋼筋混凝土沉井底節(jié)，底節(jié)足部的內側井壁做成由內向外斜的“刃腳”，然后在井內用機械進行井底土壤的挖掘與除土工作，使之不斷下沉。沉井底節(jié)以上隨 之逐節(jié)接高。沉井下沉到預定標高后，再以混凝土封底，并建筑沉

7、井頂蓋，沉井基礎便告完成。然后即可在其上修建墩身。施工步驟如下：1、沉井底節(jié)在人工筑島上灌筑2、沉井開始下沉及接高3、沉井下沉至設計位置4、進行封底及墩身工作五、沉箱基礎O頂板上裝有氣所謂沉箱是將沉井的底節(jié)做成有頂板的工作室（猶如一個倒扣的杯子）筒和氣閘。施工人員通過氣筒和氣閘到達工作室內進行挖土工作，挖出的土通過氣筒和氣閘運出沉箱。這樣，沉箱就可以利用其自重下沉到設計標高。然后用混凝土填實工作室做成基礎的底節(jié)。沉箱的接長工作和沉井一樣。二者不同之處：一個是開口，一個是閉口；沉井是 人不進入水下工作，沉箱則是人可進入水下工作。但沉箱這種施工方法的主要缺點是對施工 人員身體有害（頻繁增壓和減壓，

8、人體血液中空氣沒有及時排除，易得沉箱?。┕ばШ艿?。所以目前我國已不采用這種方法。日本等一些國家仍在沿用， 但盡量減少工人進入室內施工。江陰長江大橋:北橋塔下的沉井的平面尺寸是61*51m,是世界上平面尺寸最大沉井基礎。錢塘江大橋:采用的是沉箱法修建深水橋墩基礎。六、深水設置基礎很多跨越海峽的大橋，水深、潮急，有時航運還很頻繁，為了盡可能減少上述因素對橋梁基礎施工的干擾， 許多橋梁已在采用一種先將基礎在岸上預制好，然后在深水中設置的基礎型式。施工步驟：先將海底進行爆破取平，然后用挖泥船或帶有大型抓斗的吊船將爆破后的 碎石清除；形成基底臺面，再用大型浮吊吊裝的方法在深水中安置預制好的橋梁基礎和墩身

9、。 這種方法可以用很快的速度完成深水基礎的施工工作。日本和丹麥等國已開始采用。在海底鉆孔爆破作業(yè)以及清底、整平工作完成以后，還要用超聲波探測儀及水下電視等手段檢測整平的效果。 有的工程還采用過超大直徑的磨削機打磨巖面，這樣可以使基底平面內的高差達到小于 10cm.。這種基礎型式在海洋石油鉆井平臺中已多次應用。如 1998年 在美國的墨西哥灣中修建的 Bullwinkle石油鉆井平臺，水深達 411m,是世界上最深的水下 建筑物。它對于橋梁基礎也是一個很好的參考實例。第二節(jié)梁橋上部結構施工、膺架架設（1030m）膺架架設是一種最古老的架設方法，即在橋下先搭設滿布式膺架，然后在膺架上就地 灌筑預應

10、力梁的混凝土，或是拼裝其預制節(jié)段。搭設膺架費工費時，對橋下條件的要求也較苛刻。二、架橋機架設（2050m）簡支梁式架橋機的特點是：架橋機空載運行到位，以前方墩臺為支點，待架的梁由架 橋機上的起重小車吊住，移送到橋位，然后落梁。讓架橋機的承重部分在接近簡支的狀態(tài)下 進行架梁作業(yè)。施工安全可靠，架梁速度快，最大起重能力可達300t。單簡支梁架橋機雙簡支梁架橋機頂推法架梁施工步驟示意圖利用千斤頂牽引進行頂推法施工、龍門吊機架設（2050）當橋梁位于較平坦的河灘灘地或在平 地上，可用龍門吊機架設簡支梁。圖為南京長江大橋引橋用 2臺起重能力為150t的龍 門吊機架設跨度39.6m的預應力碎箱梁。預 應力

11、碎箱梁先用運梁臺車自墩旁的運梁專 用線運來，然后龍門吊機吊起箱梁，將之架 設就位。龍門吊機采用能自動行走的輪箱沿橋 梁架設方向行走。四、頂推法（3050m）梁段在設置于橋臺后的制梁臺座上逐節(jié)灌筑 （每節(jié)段長度在 875m左右），在張拉預應 力鋼絲束以后用墩頂?shù)捻斖圃O備將梁向前頂推前進。灌筑一段，向前頂推一段，直至到達預定橋位。這種方法適用于中等跨度且梁底底面平直的混凝土連續(xù)梁。其優(yōu)點是：（1） 當橋梁跨越深水、山谷以及不允許中斷橋下交通時，可以無阻礙地滑行通過；（2） 是在橋頭一個工廠化的固定地點制造梁段，容易保證梁段的施工質量。頂推設備實際上是一牽引裝置。其動力是一個行程1000mm的穿心千

12、斤頂。利用千斤頂拉動錨在混凝土梁底部的拉桿錨柱，拉動全梁向前移動。因為是在梁的后部拉動全梁前移，形似頂推，故得名。為減小摩阻力，在各墩上設置聚四氟已烯滑板和不銹鋼板組成的臨時滑 移裝置。五、平衡懸臂法施工 （60250m）平衡懸臂法施工應用極為廣泛。它的最 大優(yōu)點是不用搭設費工費時的膺架，故特別適用于深水、峽谷地區(qū)，使用的設備也較少， 是修建跨度較大的不能用架橋機架設的預 應力混凝土橋梁的一種經(jīng)濟合理的方法，公路上用此法施工的橋的最大跨度已達到270m。懸臂法可分為工地現(xiàn)澆混凝土梁段及 預制節(jié)段拼裝兩大類。前者的施工原理：待 混凝土強度達到張拉強度后，預應力束張 拉，掛籃向前走行，進行下一節(jié)段

13、混凝土的 灌筑，如此逐段向前推進。后者的施工步驟 如下：1、修建橋墩及橋臺；2、在墩頂安裝掛籃進行梁體的平衡懸臂法施工；3、梁體的灌筑街段逐漸伸長；4、直至跨中，最后合攏，完成整個梁段的施工。錢塘江二橋：圖為錢塘江二橋預應力混凝 土連續(xù)梁正在以平衡懸臂法施工時的情形。圖中所示是即將合攏，懸臂最長時的現(xiàn)場實 況。六、用雙層吊索架設大跨度鋼桁梁架設步驟：節(jié)間開始拼裝；懸臂至 108m前可不采用吊索架；懸臂至 162m前采用單層吊索架；懸臂至180m前采用雙層吊索架。增加鋼梁伸出時的剛度，減小下垂度。大跨度鋼桁梁跨中合攏時，為保證精度, 合攏時需要調整的尺寸差值。須在橋墩頂部設置縱、橫移設備，來調整

14、鋼梁七、斜腿剛構橋的拼裝與合攏陜西安康漢江橋第三節(jié)拱橋上部結構施工2、用纜索吊機豎直拼裝二斜腿;1、將廠制箱梁節(jié)段在浮船上組拼后浮運到橋位;3、將斜腿向下轉體就位；4、在浮船上組拼好中孔主梁梁段；5、整孔起吊中孔主梁梁段;7、自中孔向兩側對稱懸臂拼裝兩邊孔;6、中孔主梁與斜腿合攏;8、建成后的安康漢江橋拱橋的施工方法，可分為有支架施工和無支架施工。本節(jié)主要介紹纜索吊裝方法。它具 有跨越能力大、無需搭設拱架、適應性廣等優(yōu)點。、纜索吊裝施工纜索吊裝設備分為：主索、工作索、塔架和錨固裝置。下圖為石潭溪大橋施工步驟:吊裝另一根拱肋，合攏單肋吊裝，單肋合攏（拱肋分三大段吊裝）橫撐吊裝混凝土澆筑橋面施工拱橋初成混凝土澆筑：（1）泵送頂升澆灌法：泵送頂升法按頂升高度情況分：一次性澆注、分級 泵送。泵送混凝土時兩邊泵送速度應加強協(xié)調，盡量對稱頂升。泵送混凝土時，在拱頂焊溢 流管，以使拱頂混凝土密實。（2）人工澆搗法（小跨徑鋼管混凝土拱橋）：人工澆灌時，混 凝土從澆筑段的上端灌入，在鋼管上開澆灌孔及振搗孔，通過漏斗下料，用插入式振搗棒振搗。混凝土通過振搗孔和澆灌孔時可稍稍溢出，然后在開口蓋板原位點焊。、轉體施工法轉體施工法可按轉動方向分為兩大類：豎向轉體施工法和平面轉體施工法。下圖為丫髻沙大橋施工步驟（豎轉加平轉