桥梁结构工程课件.ppt

项目九 桥梁结构工程 能力目标 了解桥梁基础施工 了解简支梁桥施工 任务驱动 正文知识讲解 任务一 桥梁基础施工 基础是桥梁下部结构的重要组成部分，桥梁上部承受的各种荷载，通过桥台或桥墩传至基础，再由基础传至地基。因此，基础工程在桥梁结构的施工中，占有极为重要的地位，它对结构的安全使用和工程造价有很大的影响。桥梁基础按施工方法可分为扩大基础、桩及管柱基础、沉井基础、地下连续墙基础和锁口钢管桩基础。在仅介绍明挖扩大基础和沉井基础施工。 一、明挖扩大基础施工 扩大基础或明挖基础属直接基础，施工时一般是采用明挖的方式进行。当地基土质较为坚实，开挖后能保持坑壁稳定，可不设支撑，而采用放坡开挖。当土质疏松基坑开挖较深，放坡又受到用地和施工条件限制时，需采用各种加固坑壁的措施。在基坑开挖过程中有渗水时，则需要在基坑四周挖边沟和集水井以便排除积水。在水中开挖基坑时，通常需在基坑四周预先修筑临时性挡水结构物（即围堰），然后将基坑内的水排干，再挖基坑。其施工的主要内容包括基础定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理及砌筑（浇筑）基础结构物。 1、基础的定位放样 为了将设计图时的基础位置准确地设置到桥址上，在基坑开挖前，应先进行基础的定位放样工作。放样时先根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点，再放线画出基坑的开挖范围。基坑各定位点的标高及开挖过程中标高检查，一般用水准测量的方法进行。 2、旱地基坑开挖 旱地上基坑的开挖一般采用机械与人工相结合的施工方法。这种方法不需要复杂的机具，技术条件简单，便于操作。基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法，具体应综合考虑土质条件、基坑深度、施工期限与经验，以及有无地表水或地下水等现场因素来确定。 1）坑壁不加支撑的基坑 对于在干涸无水河滩、河沟中或有水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临近建筑物安全的施工场所，可考虑选用坑壁不加支撑的基坑。 这种基坑可采用垂直开挖和放坡开挖两种方法施工。对于岩石地基或基坑较浅又无地下水的硬黏土可采用垂直开挖。对于一般的地质条件，开挖基坑时，应采用放坡开挖的方法。基坑坑壁的坡度应根据地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定。 当基坑深度大于5m，可将坑壁坡度适当放缓或加平台。如土的湿度会引起坑壁坍塌，则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 在基坑坑壁土质松软，边坡不易稳定并有地下水渗入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，可根据具体条件，将坑壁挖成竖直而采取对坑壁进行加固的方法。坑壁加固方法有挡板支撑、钢模结合支撑和喷射混凝土护壁。 常用坑壁支护形式有：直衬板式坑壁开挖（图9-1） 横衬板式坑壁支撑 混凝土护壁适用于除流沙及呈流塑状态的黏土外的各类土的开挖围护。其护壁厚度可按下式计算。 式中：d—混凝土护壁厚度（m）; Ea—主动土压力（MPa）； D—基坑直径（m）; σa—混凝土早期抗压强度（MPa）； 其他形式支撑 混凝土护壁的施工方法有两种。 （1）喷射混凝土护壁 用喷射混凝土护壁进行基坑开挖时，在基坑开挖界限内，先向下挖土一段，随即用混凝土喷射机喷射一层含速凝剂的混凝土，以保护坑壁，然后再往下挖一段，再喷护一段，如此分段进行直到坑底。每段下挖的深度根据土质情况确定，一般为1m左右。喷护的基坑深度应根据地质条件确定，一般不超过10m。 （2）现浇混凝土护壁 现浇混凝土护壁，是在基坑垂直开挖的断面上自上而下逐层开挖、立模、浇筑混凝土直至坑底。对于圆形基坑，开挖面应均匀分布，对称施工，及时灌注，无支撑总长度不得超过周长的一半。 3、水中基础的基坑开挖 桥梁墩台基础大多位于地表水位以下，有时水流还比较大，施工时都希望在无水或静止水条件下进行，因此就需要在开挖基坑的周围设置围堰。其作用主要是防水和围水，有时还起着支撑施工平台和基坑坑壁的作用。 静止水位概念 静止水位又称稳定水位，不随时间而变化的水位。实际上地下水位都是随时间变动的、为了计算上的需要,常将一定时间、区间内变化极微小的水位。 当钻孔揭穿承压含水层的隔水顶板时，就见到地下水，此时井孔中的水面高程称为初见水位。此后井中水位不断上升，到一定高度后便稳定下来，不再上升，此时该水面的高程称为静止水位，也即该点处承压含水层的承压水位（也叫测压水位）。 围堰的结构形式和采用的材料应根据当地水文、地质条件、材料来源、基础形式以及通航要求而定。对于各种形式的围堰，均应满足以下要求： （1）堰顶高应高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）0.5~0.7m。 （2）围堰的外形应适应水流排泄，大小不应压缩流水断面过多，