桥梁施工03

　　（一）桥梁的组成 

　　上部结构；下部结构；支座系统；附属设施。 

　　上部结构通常又称为桥跨结构；下部结构包括桥墩、桥台和基础；桥梁附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等。 

　　（二）相关尺寸术语名称 

　　1.净跨径：梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，用l0表示。对于拱式桥，净跨径是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

　　2.总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径（∑ l0），它反映了桥下宣泄洪水的能力。

　　3.计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离，用 l表示。对于拱式桥，拱圈（或拱肋）各截面形心点的连线称为拱轴线，计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离。

　　4.桥梁全长简称桥长：是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，用L表示。

　　5.桥梁高度：简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，或为桥面与桥下线路路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。 

　　6.桥下净空高度：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，用 H表示。它应保证能安全排洪，并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。

　　7.建筑高度：是桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度，否则就不能保证桥下的通航要求。 

　　8.净矢高：是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下线最低点之间连线的垂直距离，用 f0 表示；

　　计算矢高：是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之间连线的垂直距离，用 f 表示。

　　9.矢跨比：是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高 f与计算跨径l之比（f/l），也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。

　　图解：梁式桥相关术语示意图

图1B413011-1 梁式桥相关术语示意图

　　图解：拱桥相关术语示意图 

图1B413011-2 拱桥相关术语示意图

　　二、桥梁的分类

　　（一）桥梁的基本体系 

　　按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥四种基本体系，其他还有几种由基本体系组合而成的组合体系等。 

　　1.梁式体系 

　　梁式体系是古老的结构体系。梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。 

　　2.拱式体系 

　　拱式体系的主要承重结构是拱肋（或拱箱），以承压为主，可采用抗压能力强的圬工材料（石、混凝土与钢筋混凝土）来修建。拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。拱是有水平推力的结构，对地基要求较高，一般常建于地基良好的地区。 

　　3.刚架桥

　　刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构。刚架分直腿刚架与斜腿刚架。刚架桥施工较复杂，一般用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥。 

　　4.悬索桥 

　　就是指以悬索为主要承重结构的桥。悬索桥是大跨桥梁的主要形式。 

　　5.组合体系 

　　（1）连续刚构：连续刚构是由梁和刚架相结合的体系。

　　（2）梁、拱组合体系。 

　　（3）斜拉桥。 

　　（二）桥梁的其他分类：P59 

　　2B313012　掌握桥梁基础施工

　　一、桥梁基础分类

　　刚性基础、桩基础、管柱、沉井、地下连续墙等。 

　　二、适用条件

　　1.刚性基础：适用于承载力较好的各类土层 

　　2.桩基础：按施工方法可分为沉桩、钻孔灌注桩、挖孔桩。其中沉桩又分为锤击沉桩法、振动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法、钻孔埋置桩等。 

　　（1）沉桩：锤击沉桩法一般适用于松散、中密砂土、黏性土。桩锤有坠锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油机锤、液压锤等。振动沉桩法一般适用于砂土，硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土；射水沉桩法适用在密实砂土，碎石土的土层中，用锤击法或振动法沉桩有困难时，可用射水法配合进行；静力压桩法在标准贯入度N＜20的软黏土中；钻孔埋置桩适用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直径圆桩。 

　　（2）钻孔灌注桩适用于黏性土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层； 

　　（3）挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水。 

　　3.管柱、沉井适用于各种土质的基底，尤其在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下，不宜修建其他类型基础时，均可采用。 

　　4.地下连续墙适用于作地下挡土墙、挡水围堰、承受竖向和侧向荷载的桥梁基础、平面尺寸大或形状复杂的地下构造物基础，可用于除岩溶和地下承压水很高处的其他各类土层中施工。 

　　三、明挖扩大基础施工

　　明挖扩大基础施工的内容包括：基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑（浇筑）基础结构物等。 

　　（一）准备工作：放样 

　　（二）基坑开挖 

　　1.坑壁不加支撑的基坑 

　　对于在干涸河滩、河沟中，或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，不影响邻近建筑物安全的场所，可选用坑壁不加支撑的基坑。 

　　2.坑壁有支撑的基坑 

　　当基坑壁坡不易稳定并有地下水，或放坡开挖场地受到，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，可采取加固坑壁措施，挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。 

　　混凝土护壁一般采用喷射混凝土。根据经验，一般喷护厚度为5～8cm，一次喷护约需1～2h。一次喷护如达不到设计厚度，应等第一次喷层终凝后再补喷，直至达到要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定，一般不宜超过10m。 

　　（三）基坑排水

　　桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有： 

　　1.集水坑排水法。除严重流沙外，一般情况下均可适用。 

　　2.井点排水法。当土质较差有严重流沙现象，地下水位较高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通排水方法难以解决时，可采用井点排水法。 

　　3.其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑，可采用板桩法或沉井法，还可采用帐幕法。 

　　（四）基坑施工过程中注意要点

　　1.在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性； 

　　2.坑壁边缘应留有护道，静荷载距坑边缘不小于0.5m，动荷载距坑边缘不小于1.0m； 

　　3.应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生； 

　　4.基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应抓紧时间连续施工； 

　　5.如用机械开挖基坑。挖至坑底时，应保留不小于30cm厚度的底层，在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高； 

　　6.基坑应尽量在少雨季节施工； 

　　7.回填，夯实。

　　四、钻孔灌注桩施工

　　1.钻孔灌注桩的特点

　　钢筋用量较少，便于施工，承载力强。 

　　2.钻孔灌注桩施工的主要工序

　　钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。 

　　（1）埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。 

　　护筒要求坚固耐用，不漏水。 

　　（2）泥浆制备：钻孔泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。 

　　（3）钻孔：常用的方法是：正循环回转法，反循环回转法，潜水钻机法，冲抓钻法，冲击钻法。 

　　1）正循环回转法（泥浆压入，自排渣）：其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等。施工占地较多，机具设备较复杂。 

　　2）反循环回转法（泥浆输入，抽渣）：钻进与排渣效率较高，钻渣容易堵塞管路。另外，孔壁坍塌的可能性较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。 

　　3）旋挖钻机钻孔：P62 

　　通过钻头旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。 

　　（4）成孔检查与清孔：钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。符合设计要求后，填写“终孔检查表”。

　　1）清孔的方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。 

　　2）清孔的质量要求： 

　　对摩擦桩：沉淀厚度 

　　对支承桩（柱桩、嵌岩桩），宜用抽浆法清孔。 

　　（5）钢筋笼 

　　（6）灌注水下混凝土 

　　注意：应连续灌注；钢管需要密封；钢筋笼不能上浮等。