桥梁施工方法的分类和选择.doc

桥梁施工方法的分类和选择 桥梁施工方法的分类和选择 一、桥梁下部结构 (一)基础工程 在桥梁工程中，通常采用的基础有扩大基础、桩基础、沉井基础等(见图l-1)。基础的施工方法大致可分类如下： 1.扩大基础 所谓扩大基础，是将墩(台)及上部结构传来的荷载由其直接传递至较浅的支承地基的一种基础形式，一般采用明挖基坑的方法进行施工，故又称之为明挖扩大基础或浅基础。其主要特点是： 1)由于能在现场用眼睛确认支承地基的情况下进行施工，因而其施工质量可靠； 2)施工时的噪声、振动和对地下污染等建设公害较小； 3)与其它类型的基础相比，施工所需的操作空间较小； 4)在多数情况下，比其它类型的基础造价省、工期短； 5)易受冻胀和冲刷产生的恶劣影响。 扩大基础施工的顺序是开挖基坑，对基底进行处理(当地基的承载力不满足设计要求时，需对地基进行加固)，然后砌筑圬工或立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土。其中，开挖基坑是施工中的一项主要工作，而在开挖过程中，必须解决挡土与止水的问题。 当土质坚硬时，对基坑的坑壁可不进行支护，仅按一定坡度要求进行开挖。在采用土、石围堰或土质疏松的情况下，一般应对开挖后的基坑坑壁进行支护加固，以防止坑壁坍塌。支护的方法有挡板支护加固、混凝土及喷射混凝土加固等。 扩大基础施工的难易程度与地下水处理的难易有关。当地下水位高于基础的设计底面标高时，施工时则须采取止水措施，如打钢板桩或考虑采用集水坑用水泵排水、深井排水及井点法等使地下水位降低至开挖面以下，以使开挖工作能在干燥的状态下进行。还可采用化学灌浆法及围幕法(包括冻结法、硅化法、水泥灌浆法和沥青灌浆法等)进行止水或排水，但扩大基础的各种施工方法都有各自特有的制约条件，因此在选择时应特别注意。 2.桩基础 桩是深入土层的柱形构件，其作用是将作用于桩顶以上的荷载传递到土体中的较深处。根据不同情况，桩可以有不同的分类法。本手册按成桩方法对桩进行分类，并分别叙述其不同的施工方法和工艺。 l)沉入桩 沉入桩是将预制桩用锤击打或振动法沉入地层至设计要求标高。预制桩包括木桩、混凝土桩和钢桩，一般有如下特点： ①因是在预制场内制造，故桩身质量易于控制，可靠； ②沉入时的施工工序简单，工效高，能保证质量； ③易于在水上施工； ④多数情况下施工噪声和振功的公害大，污染环境； ⑤受运输、起吊设备能力等条件的限制，其单节预制桩的长度不能过长；沉入长桩时要在现场接桩；桩的接头施工复杂、麻烦且易出现构造上的弱点；接桩后如果不能保证全桩长的垂直度，则将降低桩的承载能力，甚至在沉入时造成断桩； ⑥不易穿透较厚的坚硬地层；当坚硬地层下仍存在较弱层，设计要求桩必须穿过时，则需辅以其它施工措施，如射水或预钻孔等； ⑦当沉入地基的桩超长时，需截除其超长部分，截桩不仅较困难，且不经济。 (1)锤击沉桩法 锤击沉桩是以桩锤(落锤、柴油锤、气动锤、液压锤等)锤击预制桩的桩头而将桩沉入地下土层中的施工方法。 锤击沉桩法的特点： ①锤击沉桩是在桩将土向外侧推挤的同时而贯入的施工方法，桩周围的土被挤压，因此增大了桩与土接触面之间的摩擦力； ②由于沉桩时会产生较大的噪声和振动，在人口稠密的地方一般不宜采用； ③各种桩锤的施工效果在某种程度下受地层、地质、桩重和桩长等条件的限制，因此需注意选用。 锤击法沉桩的施工机械包括桩锤、桩架、动力装置、送桩杆(替打)及衬垫等，应按工程地质条件、现场环境、工程规模、桩型特性、桩密集度、工期、动力供应等多种因素来选择。 (2)振动沉桩法 振动法沉桩是采用振动沉桩机(振动锤)将桩沉入地层的施工方法。 振动法的特点为： ①操作简便，沉桩效率高； ②施工速度快，工期短，费用省； ③不需辅助设备，管理方便，施工适应性强； ④沉桩时桩的横向位移和变形小，不易损坏桩； ⑤虽有振动，但噪声较小，软弱地基中入土迅速、无公害； ⑥因振动锤的构造较复杂，故维修较困难，设备使用寿命较短，耗电量大，需要大型供电设备； ⑦地基受振动影响大，遇到坚硬地基时穿透困难，且受振动锤效率限制，较难沉人30m以上的长桩。 振动沉桩法通常可应用于松软地基中的木桩、钢筋混凝土桩、钢桩、组合桩的陆上、水上、平台上的直桩施工及拔桩施工；一般不适用于硬粘土和砂砾土地基。 (3)静力压桩法 静力压桩法系借助专用桩架自重、配重或结构物自重，通过压梁或压柱将整个桩架自重、配重或结构物反力，以卷扬机滑轮组或电动油泵液压方式施加在桩顶或桩身上，当施加给桩的静压力与桩的人入土阻力达到动态平衡时，桩在自重和静压力作用下逐渐沉入地基土中。 静力服桩法的特点是： ①施工时无冲击力，产生的噪声和振动较小，施工应力小，可减少打桩振动对地基的影响； ②桩顶不易损坏，不易产生偏心沉桩，梢度较高； ③能在施工中测定沉桩阻力为设计施工提供参数，并预估和验证桩的承载能力； ④由于