9道路桥梁施工

目录下页上页9道路桥梁施工目录下页上页内容提要能力要求本章详细介绍了路基、路面的结构、构造及施工方法，预制梁的架设方法和现浇梁的施工方法，特别在桥梁架设和施工方面，结合近几年高速铁路建设，通过实例介绍架桥机架梁、移动模架现场制梁以及连续梁施工的方法、技术和注意事项。通过本章的学习，使学生全面掌握路基、桥梁的施工方法和施工技术，具备现场工程师应掌握的基本知识，为将来更好的适应和服务社会打下基础。9道路桥梁施工9.1路基工程9.2路面工程9.3桥梁施工9.4案例◎习题与思考题目录下页上页目录下页上页§9.1路基工程路基是道路的基本结构，是支撑路面结构的基础，与路面共同承受行车荷载的作用，同时承受气候变化和各种自然灾害的侵蚀和影响，是开挖或堆填而成的岩土结构物。路堤路堑半填半挖路基目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造路基设计的一个主要内容是进行路基工程结构主体设计，即路基的几何尺寸设计。路基的几何尺寸由宽度、高度和边坡坡度三者所构成。路基宽度取决于公路的技术等级及交通量路基高度（包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度）取决于地形和线路（公路或铁路）的纵断面设计路基边坡坡度取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素路基的整体稳定性来说，路基边坡坡度及相应采取的措施，是路基设计的主要内容目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造1、路基宽度1路基宽度：行车道路面及其两侧路肩宽度之和。对高等级公路，可能包括中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造1、路基宽度2路面宽度：根据设计通行能力及交通量大小而定。双车道、双向四车道、双向六车道、双向八车道等。四级公路6.5m，交通量较大或有特殊需要时，采用7.0m。在特别困难段以及交通量很小的公路，可采用4.5m，设错车道。车道宽度：每个车道宽度为3.50～3.75m。等级公路，可能包括中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施。路肩宽度：最小每边为0.5m，一般≥1.0m，城镇近郊行人与非机动车比较集中，般取1～3m。中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造2、路基高度1路基高度：路基高度是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，是路基设计标高与原地面标高之差。指线路中心线处的设计标高与原地面标高之差。路基边坡高度：指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。路基高度目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造2、路基高度2路基的填挖高度，是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定的。根据路基强度和稳定性的要求，路基高度除指路槽底距原地面的高度外，更重要的是指路槽底距地表长期积水位或地下水水位的高度。为了保证路基上部土层处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。《公路工程技术标准》大于18m（土质）或20m（石质）的填方视为高路堤，将大于20m的挖方视为深路堑。高路堤和深路堑应尽量避免使用。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度1路基边坡坡度对路基整体稳定性起重要作用，正确决定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。公路路基的边坡坡度，可用边坡高度H与边坡宽度b之比表示，并取H=1,通常用1:m或1:n表示其比率（为边坡坡率）,也可用边坡角α或θ表示。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度2路基边坡坡度的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。根据工程经验和设计规范推荐的数值采用。(1)路堤边坡一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按下表9-1所列坡度选定。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度3表9-1路堤边坡坡度表填料种类边坡的最大高度/m边坡坡度全部高度上部高度下部高度全部坡度上部坡度下部坡度粘性土、粉性土、砂性土砾石土、粗砂、中砂碎（块）石土、卵石土不易风化的石块20812—1:1.51:1.7512——1:1.5——20128—1:1.51:1.7520812—1:1.31:1.5目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度4总高度超过表9-1数值时，应按高路堤另行设计。在地震地区，还应参照JTJ004-89《公路工程抗震设计规范》的有关规定。该规范规定，高速公路和一级公路的路堤，边坡高度大于表9-2规定时，应放缓边坡坡度。表9-2路堤边坡高度限值填料基本烈度89岩块和细粒土(粉性土和有机土质除外)粗粒土（细沙、极细砂除外）156103目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度5总高度超过表9-1数值时，应按高路堤另行设计。在地震地区，还应参照JTJ004-89《公路工程抗震设计规范》的有关规定。该规范规定，高速公路和一级公路的路堤，边坡高度大于表9-2规定时，应放缓边坡坡度。表9-2路堤边坡高度限值填料基本烈度89岩块和细粒土(粉性土和有机土质除外)粗粒土（细沙、极细砂除外）156103目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度6沿河受水浸淹路基的填方边坡坡度，在设计水位以下视填料情况可采用1：1.75～1：2.0，在常水位以下部分可采用1：2.0～1：3.0。当公路沿线有大量天然石料或路堑开挖的废石方时，可用以填筑路堤。填石路堤应有不易风化的较大（大于25cm）石块码砌，边坡坡度一般可采用1:1。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度7(2)路堑边坡土质（包括粗粒土）挖方边坡坡度，应根据边坡高度、土的密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因类型及生成时代等因素确定。在一般情况下，土质（包括粗粒土）挖方边坡坡度可参照表9-3确定，且挖方边坡高度不易超过30m。目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度7(2)路堑边坡表9-3土质挖方边坡坡度表密实程度边坡高度/m＜2020~30胶结密实中密较松1:0.3~1:0.51:0.5~1:0.751:0.75~1:1.01:1.0~1:1.51:0.5~1:0.751:0.75~1:1.01:1.0~1:1.51:1.5~1:1.75目录下页上页§9.1路基工程一、路基的构造3、路基边坡坡度8表9-4土的密实程度划分表分级试坑开挖情况较松铁锨很容易铲入土中，试坑坑壁很容易坍塌中密天然坡面不易陡立，试坑坑壁有掉块现象，部分需用镐挖开密实试坑坑壁稳定，开挖困难，土块用手使力才能破碎，从坑壁取出大颗粒处能保持凹面形状胶结细粒土密实度很高，粗颗粒之间呈弱胶结。试坑用镐开挖很困难，天然坡面可以陡立目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术1、土质路堤地基表面处理要求1(1)压实度应不小于90％（二级及以上公路）85％（三、四级公路）。(2)原地面的坑、洞、墓穴等，清除沉积物，用合格填料分层回填分层压实。(3)耕地、土质松散、水稻田、湖塘、软土、高液限土等按设计要求处理。(4)当地下水影响路堤稳定时，采取拦截引排地下水或在路堤底部填筑渗水性好的材料等措施。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术1、土质路堤地基表面处理要求2(5)地面横坡为1:5～1:2.5时，原地面应挖成台阶，如图9-4，台阶宽度不小于2m。地面横坡陡于1：2.5地段的陡坡路堤，必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性。在非岩石地基上填筑填石路堤前，应设过渡层目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术2、路基填料的选择1填料要求：挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。石质土，具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。砂土可用作路基填料，但没有塑性，在使用时可掺入黏性大的土；轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取技术措施(例如含水量过大时加以晾晒)，经检查合格后方可使用；粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术2、路基填料的选择2泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接填筑路基。含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术3、土方路堤施工技术1①性质不同的填料，应水平分层、分段填筑、分层压实。每种填料填筑压实后的连续厚度不宜小于500mm。路床最后一层，压实后的厚度应不小于100mm。②对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料。③在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前，应在其表面设2％～4％的双向横坡。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术3、土方路堤施工技术2④每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。⑤路堤填筑时，应从最低处起分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12％或横坡陡于1：5时，应按设计要求挖成台阶，或设置坡度向内并大于4％、宽度大于2m的台阶。⑥填方分几个作业段施工时，接头部位如不能交替填筑，则先填路段，应按1：1坡度分层留台阶；如能交替填筑，则应分层相互交替搭接，搭接长度不小于2m。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术3、土方路堤施工技术3填筑方法：常用的路基填筑方法有分层填筑法、竖向填筑法、混合填筑法。分层填筑法又包括水平分层填筑法和纵向分层填筑法两种。水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。是路基填筑的常用方法。纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。宜用于推土机从路堑取土填筑距离较短的路堤。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术3、土方路堤施工技术4填筑方法：竖向填筑法：仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。混合填筑法：路堤下层用竖向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用分层法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可，一般沿线路分段进行，每段距离以20～40m为宜，多在地势平坦，或两侧有可利用的山地土场的场合采用。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术4、填石路基施工技术1（1）路堤施工前，应先修筑试验路段，确定松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。（2）二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下公路砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时，可采用倾填；将石料填筑于路堤下部，但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。（3）岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术4、填石路基施工技术2（4）中硬、硬质石料填筑路堤时，应进行边坡码砌。边坡码砌与路堤填筑基本同步进行。（5）压实机械宜选用不小于18t的振动压路机。（6）在填石路堤顶面与细料土填土层间应按设计要求设过渡层。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术4、填石路基施工技术3常用的填筑方法包括：竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。(1)竖向填筑法(倾填法)：主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段，以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。(2)分层压实法(碾压法)：是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。目录下页上页§9.1路基工程二、路基施工技术4、填石路基施工技术3常用的填筑方法包括：竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法