桥梁施工常用方法和特点

目录桥梁上部结构施工方法分类-------------------------------------2桥梁下部结构施工方法分类-------------------------------------6桥梁施工设备-------------------------------------------------------9上部结构施工-------------------------------------------------------12基础施工-------------------------------------------------------------15墩台施工-------------------------------------------------------------21桥梁施工控制-------------------------------------------------------23桥梁上部结构的施工方法1、总体上分为现场浇筑法和预制安装法(1)就地浇筑法就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。就地浇筑法无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁整体性好。它的主要缺点是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。(2)预制安装法在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装，分预制、运输和安装三部分。预制安装施工法的主要特点是：1、由于是工场生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多的采用机械化施工；2、上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期；3、能有效的利用劳动力，并由此而降低了工程造价；4、由于施工速度快，可适用于紧急施工工程；5、将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。2、具体又分：(1)固定支架就地浇筑法就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。就地浇筑法施工无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁的整体性好。它的缺点主要是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。(2)悬臂施工法悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工，后者称悬臂拼装施工，有时也将两种方法结合使用。悬臂施工的主要特点是：1、桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要求承受由施工产生的弯矩，因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工状态的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等；2、非墩桥固接的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结，因而在施工过程中有结构体系的转换存在；3、采用悬臂施工的机具设备种类很多，就挂篮而言，也有桁架式、斜拉式等多种类型，可根据实际情况选用；4、悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置，常在跨径大于100的桥梁上选用；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用；5、悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通。(3)转体施工法转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变，它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴，桥梁完工后，按设计要求改变支撑情况。转体施工可分为平转、竖转和平竖几何的结合的转体施工。转体施工的主要特点是:1、可以利用地形，方便预制构件；2、施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工；3、施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握；4、节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材80%，节省施工用钢60%；5、减少高空作业，施工工序简单，施工迅速；当主要构件先期合拢后，给以后施工带来方便；6、转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥；7、大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨径及特大跨径桥梁施工有利的竞争方案。(4)顶推施工法顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成。顶推施工法的特点：1、顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，施工平稳无噪声，可在水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上采用；2、主梁分段预制，连续作业，结构整体性好；由于不需要大型起重设备，所以施工节段的长度一般可取用10m-20m;3、桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业。同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期7d-10d.4、顶推施工时，梁的受力状态变化很大，施工阶段的梁的受力状态与运营时期的受力状态差别较大，因此在梁截面设计和布索时要同时满足施工与运营的要求，由此而造成的用钢量较高；在施工时也可采取加设临时墩，设置前导梁和其他措施，用以减少施工内力；5、顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径较大时，选用等截面梁会造成材料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜，桥梁的总长也以500m-600m为宜。(5)逐孔施工法逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁中的一种施工方法，它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工，直到对岸。有用临时支承组拼预制节段的逐孔施工法、移动支架逐孔现浇施工法、以及整孔吊装或分段节段施工法等。采用逐孔施工的主要特点：1、不需要设置地面支架，不影响通航和桥下交通，施工安全、可靠；2、有良好的施工环境，保证施工质量，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点；3、机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度，上下部结构可以平行作业，缩短工期；4、通常每一施工梁段的的长度取用一孔梁长，接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位；5、移动模架设备投资大，施工准备和操作都较复杂；6、宜在桥梁跨径小于50m的多跨长桥上使用。(6)横移施工法横移施工是在拟待安置结构的位置旁预制该结构，并横向移运该结构物，将它安置在规定的位置上。横移施工的主要特点是在整个操作期间与该结构有关的支座位置保持不变，即没有改变梁的结构体系。在横向移动期间，临时支座需要支承该结构的施工重量。(7)提升与浮运施工法提升施工是在未来安置结构物以下的地面上预制该结构并把它提升就位。浮运施工将桥梁在岸上预制，通过大型浮运至桥位，利用船的上下起落安装就位的方法。使用该方法的要求是：1、在该结构下面需要有一个适宜的地面；2、被提升结构下的地面要有一定的承载力；3、拥有一台支撑在一定基础上的提升设备；4、该结构应该是平衡的，至少在提升操作期间是平衡的；5、采用浮运法要有一系列的大型浮运设备。下部结构的施工1、桥梁墩台：(1)砌筑墩台石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的，具有就地取材和经久耐用等优点，在石料丰富地区建造墩台时，在施工期间限许的条件下，为节约水泥，应优先考虑石砌墩台方案。砌筑质量应符合以下规定：1、砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求；2、砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满、强度符合要求；3、砌缝宽度、错缝距离符合规定，勾缝坚固、整齐，深度和形式符合要求；4、砌筑方法正确；5、砌体位置、尺寸不超过允许偏差。(2)装配式墩(柱式墩、后张法预应力墩)装配式墩台施工适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁，特别是在工地干扰多、施工场地狭窄，缺水与沙石供应困难地区，其效果更为显著。装配式墩台的优点是：结构形式轻便，建桥速度快，坞工省，预制构件质量有保证等等。1、装配式柱式墩系将桥墩分解成若干轻型部件，在工厂或工地集中预制，再运送到现场装配成桥梁。2、装配式预应力钢筋混凝土墩分为基础基础、实体墩身和装配墩身三大部分。装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶冒四种不同形状的构件组成，用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内，张拉锚固而成。实体墩身是装配墩身高度及抵御洪水时漂流物的冲击等。(3)现场浇筑墩台(V形墩等)2、桥梁基础：(1)扩大基础扩大基础或称明挖基础属直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通常是采用明挖的方式进行的。(2)桩及管柱基础当地基浅层土质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可采用桩基础。基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与钢桩。桥梁基础中用的较多的是中间两种。按制作方法分为预制桩和钻(挖）孔灌注桩；按施工方法分为锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等，前四种又统称沉入桩。应根据地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等来选择桩基的施工方法。由钢筋混凝土、预应力混凝土或钢制成的单根或多根管柱上连钢筋混凝土承台、支撑并传递桥梁上部结构和墩台全部荷载于地基的结构物。柱底一般落在坚实土层或嵌入岩层中。适用于深水、岩面不平整、覆盖土层厚薄不限的大型桥梁基础。按荷载传递形式可分为端承式和摩擦式两种，在结构形式上与桩基相似，但多为垂直状。(3)沉井基础又称开口沉箱基础，由开口的井筒构成的地下承重结构物。一般为深基础，适用于持力层较深或河床冲刷严重等水文地质条件，具有很高的承载力和抗震性能。这种基础系由井筒、封底混凝土和预盖等组成，其平面形状可以是圆形、矩形或圆端形，立面多为垂直边，井孔为单孔或多孔，井壁为钢筋、木筋或竹筋混凝土，甚至由刚壳中填充混凝土等建成。若为陆地基础，它在地表建造，由取土井排土以减少刃脚土的阻力，一般借自重下沉；若为水中基础，可用筑岛法，或浮运法建造。在下沉过程中，如侧摩阻力过大，可采用高压射水法、泥浆套法或井壁后压气法等加速下沉。(4)地下连续墙基础用槽壁法施工筑成的地下连续墙体作为土中支撑单元的桥梁基础。它的形式大致可分为两种：一种是采用分散的板墙，平面上根据墩台外形和荷载状态将它们排列成适当形式，墙顶接筑钢筋混凝土承台；另一种是用板墙围成闭合结构，其平面呈四边形或多边形，墙顶接筑钢筋混凝土盖板。后者在大型桥基中使用较多，与其他形式的深基相比，它的用材省，施工速度快，而且具有较大的刚度，目前是发展较快的一种新型基础。连续墙的建造是通过专门的挖掘机泥浆护壁法挖成长条形深槽，再下钢筋笼和灌注水下混凝土，形成单元墙段，它们相互连接而成连续墙，其厚度一般为0.3-2.0m，随深度而异，最大深度已达100m.(5)锁口钢管桩基础由锁口相连的管柱围成的闭合式管柱基础。锁口缝隙灌以水泥沙浆，使管柱围墙形成整体，管内充混凝土，围墙内可填以沙石、混凝土或部分填充混凝土，必要时顶部可连接钢筋混凝土承台。桥梁施工设备1、各种长备式结构，例如万能杆件、贝雷梁等万能杆件用来拼装各种施工构架的常备杆件。以角钢、钢板、螺栓制成。现有甲、甲A、乙三种类型，三种类型在结构、拼装形式上基本相同，只在局部构件的尺寸上略有差异而已。其杆件较轻，互换性和适应性较强。适用于拼装施工便桥、墩台脚手支架、架桥膺架、起重塔架、围笼等。贝雷梁由预制的节段式钢桁行架片拼接而成的桥梁。原用作军用，每一行架片形式相同，通过销钉或螺栓可迅速接长，还可拼成多层，多列，适用于不同长度及载重，