桥梁施工常用方法和特点样本.doc

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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、 上下部结构能够平行作业, 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、 能够利用地形, 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, 然后经过水平千斤顶施力, 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、 顶推法能够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, 因此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, 便于施工管理改进施工条件, 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
导梁和其它措施, 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, 上下部结构能够平行作业, 缩短工期;
4、 一般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, 经过大型浮运
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经过基础底板直接传递给
承载地基。其施工方法一般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, 其平面形状能够是圆形、 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, 与其它形式的深基相比, 它的用材
省, 施工速度快, 而且具有较大的刚度, 当前是发展较快的一种新型基础。连续墙的建造是经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, 经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, 现在也普遍用于民用临时性建筑上和支架。中国在稍做改进后称之为常备钢
梁, 但习惯上仍称做贝雷梁。

2、 测量设备, 例如经纬仪、 测距仪等
经纬仪
用来测量角度的仪器。分为光学经纬仪和电子经纬仪两大类。光学经纬仪利用几何光学的放大、 反射、 折射等原理进
行度盘读数; 电子经纬仪则利用物理光学, 电子学和光电转换等原理显示度盘读数, 是近现代电子技术高度发展的产
物之一, 但价格昂贵, 应用还未普及。
测距仪
常见的距离测量方法有卷尺量距、 视距测量和电磁波量距等。卷尺量距是用能够卷起来的软尺沿地面丈量, 属直接量
距; 视距测量是利用经纬仪或水准仪望远镜中的视距丝及视距标尺按几何光学原理进行测距; 电磁波测距是用仪器发
射及接收红外波( 红外光、 激光) 或微波, 按其传播速度及时间测定距离, 属于电子物理测量。后两者属间接测距。

3、 基础施工设备, 例如打桩机、 挖土机
打桩机
利用桩锤的冲击能将桩贯入地层的桩工机械。由桩锤、 桩架、 起重机械、 动力设备等组成。按照动力来源, 桩锤分为
落锤、 气锤、 柴油锤、 液压锤等。其基本技术参数为冲击体重量、 冲击动能和冲击频率。
挖土机
是挖掘土石方的施工机械。由挖掘机构、 转台、 行走装置等组成。按作业过程和构造分为单斗周期式和多斗连续式两
种。桥梁挖基常见反铲型和拉铲型的单斗挖掘机或抓斗施工。

4、 混凝土施工设备, 例如拌和机、 运输泵、 振捣设备等
混凝土拌和机
将水泥、 粗细骨料、 水和外加剂等拌制成混凝土的施工机械。主要由动力、 传动、 搅拌、 配水、 进出料等系统组成。
按工作性质可分为周期式( 间歇式) 和连续式两类。按搅拌原理分为自落式和强制式两种型式。
混凝土运输泵
利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。主要分泵体与输送管两个部分。泵体构造分为活塞式、 挤压式、 隔膜式
等。输送管一般用内径100-200mm的铝合金管, 质轻耐磨, 管节用扳扣相连, 操作方便。
混凝土振捣器
利用激振装置产生振动, 使混凝土在浇注时振捣密实的机械。由动力、 传动、 激振等装置和机体组成。按工作方式分
为内部、 外部、 和底部三种类型。内部振捣用插入式振捣器。外部振捣器用附着式振捣器和表面式振捣式。底部振捣
用振动台或用几台附着式振捣器组成可移动的底部振捣器。

5、 预应力施工设备, 例如各类张拉千斤顶、 锚夹具等
预应力筋张拉设备
以张拉钢筋的方法对混凝土结构建立预应力的设备。包括: 张拉千斤顶、 油泵、 高压油管、 压力表等。张拉千斤顶为
液压驱动。按构造分为拉杆式千斤顶, 穿心式千斤顶, 锥锚式千斤顶。按功能分为单作用千斤顶, 双作用千斤顶, 三
作用千斤顶。油泵为向千斤顶提供压力能的液压泵, 一般见电动油泵。高压油管为连接油泵和千斤顶的输油管路, 常
用紫铜管或高压钢丝橡胶管, 压力表安装在油泵或张拉千斤顶上, 量测油压换算张拉力。
锚具
又称锚头。各种预应力体系特别是后张体系中用以保持预应力筋张拉力使预应力混凝土结构具有所需预应力的锚固部
件。按其锚定预应力筋的原理可分为4种:1、 靠摩阻力锚固, 如锥形锚等; 2、 利用螺纹锚固, 如轧丝锚等; 3、 将力
筋端头镦粗支撑垫板上, 如镦头锚; 4、 借力筋与混凝土间的粘接力锚固, 如科式锚和先张法的自锚等。种类繁多。
夹具
一种将夹片楔紧在锥形锚孔内的锚具。属拉丝式体系。在中国工业与民用建筑中广泛应用。

6、 运输安装设备, 例如汽车、 缆索吊、 架桥机等
架桥机
整跨架设桥梁的施工机械。中国铁路常备的有双悬臂式架桥机、 单梁式架桥机和双梁式架桥机三种, 用于分片架设小
跨度预应力混凝土梁, 公路桥或未通线路的铁路桥, 常见各种类型的滑曳式架桥机架设, 小跨度公路梁, 亦可用简易
的联合架桥机架设。

7、 专用施工设备, 例如移动模架、 沥青摊铺机、 压路机等

上部结构施工

一、 简支梁桥施工方法

1、 支架浇筑
包括以下几个工序:
( 1) 浇筑前的检查。包括: 1、 支架和模板的检查; 2、 钢筋和钢索位置的检查; 3、 浇筑混凝土前的准备工作。
( 2) 混凝土浇筑。包括: 1、 确定混凝土的浇筑速度; 2、 确定混凝土的浇筑顺序。
有以下几种浇筑方法:
1、 水平分层浇筑: 在一跨全长内分层浇筑, 在跨中合拢。适用于跨径不大的简支梁桥;
2、 斜层浇筑: 混凝土从主梁的两端用斜层法向跨中浇筑, 在跨中合拢;
3、 单元浇筑法: 当桥面较宽且混凝土数量较大时, 可分为若干纵横向单元分别浇筑。

2、 预制安装

(1)起重机架设法
(2)架桥机架设法
一般在长大河道上采用, 公路上采用贝雷梁构件拼装成架桥机; 铁路上采用800kn, 1300kn, 1600kn架桥机。
(3)支架架梁法
(4)简易机具组合法
(5)塔架架设法

二、 悬臂梁、 连续梁、 刚架桥施工方法

1、 利用脚手架施工

(1)满堂支架
(2)移动支架

2、 预制架设法

(1)梁段整体施工
(2)悬臂拼装法

3、 悬臂法
悬臂施工法也称分段施工法, 是以桥墩为中心向两岸对称的、 逐节悬臂接长的施工方法。
分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法两种。

(1)悬臂拼装法
悬臂拼装法是利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位, 然后采用环氧树脂胶及钢丝束预施应力连接成整体。采
用逐段拼装, 一个节段张拉锚固后, 再拼装下一节段。
悬臂拼装施工包括块件的预制、 运输、 拼装及合拢。
(2)悬臂浇筑法
悬臂浇筑采用移动式挂篮作为主要施工设备, 以桥墩为中心, 对称向两岸利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土, 待混凝土
达到要求强度后, 张拉预应力束, 再移动挂篮, 进行下一节段的施工。

4、 顶推法
顶推法施工是沿桥轴方向, 在台后开辟预制场地, 分节段预制梁身并用纵向预应力筋将各节段连成整体, 然后经过水
平液压千斤顶施力, 借助滑动装置, 将梁段向对岸推进。这样分段预制, 逐段顶推, 待全部顶推就位后, 落梁、 更换
正式支座, 完成桥梁施工。适用于中等跨径、 等截面的直线或曲线桥梁。
顶推施工依照顶推的施工方法分类有单点顶推和多点顶推。

(1)单点顶推
顶推的装置集中在主梁预制场地附近的桥台或桥墩上, 前方墩各支点上设置滑动支承。
(2)多点顶推
在每个墩台上设置一对小吨位的水平千斤顶, 将集中的顶推力分散到各墩上。由于可利用水平千斤顶传给墩台的
反力来平衡梁体滑移时在桥墩上产生的摩阻力, 从而使桥墩在顶推过程中承受较小的水平力, 因此能够在柔性墩
上采用多点顶推法。同时多点顶推所需的顶推设备吨位小, 容易获得。

5、 转体法
在河流的两岸或适当位置, 利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成, 然后以桥梁结构本身为转动体, 使用一些
机具设备, 分别将两个半桥转动到桥的轴线位置合拢成桥的建桥方法。
能够采用平面转体、 竖向转体或平竖结合转体。现已应用在拱桥、 梁桥、 斜拉桥、 斜腿钢架桥等不同桥型上部结构的
施工。优点是可减少支架费用、 把高空作业和水上作业转变为岸边陆上作业, 从而保证安全和质量, 而且施工中可不
影响桥孔下的交通或航行。一般适用于单孔或三孔桥梁施工。

三、 拱桥常见施工方法

1、 有支架施工

(1)就地砌筑(满堂支架、 拱架)
(2)预制安装(简易排架+吊装设备)
(3)就地砌筑(满堂支架、 劲性骨架法)

2、 无支架施工

(1)悬臂法(悬拼法、 悬浇法)
(2)缆索吊装法
缆索吊装施工, 在预制场地预制拱肋( 箱) 和拱上结构, 将预制拱肋和拱上结构经过平车等运输设备移运至揽索吊装
位置, 将分段预制的拱肋吊运至安装位置, 利用扣索对分段拱肋进行临时固定, 吊装合拢拱肋, 对各段拱肋进行轴线
调整, 主拱圈合拢, 拱上结构安装。
在峡谷或水深流急的河段上, 或在通航的河流上需要满足船只的顺利通行, 缆索吊装由于具有跨越能力大, 水平和垂
直运输机动灵活, 适应性广, 施工比较稳妥方便等优点, 在拱桥施工中被广泛采用。
(3)转体施工法(竖转、 平转、 竖转和平转的组合)

基础施工

桥梁上部承受的各种荷载, 经过桥台或桥墩传至基础, 再由基础传至地基。基础是桥梁下部结构的重要组成部分, 因此, 基础工程在桥梁结构物的设计与施工中, 占有极为重要的地位, 它对结构物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。

(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经过基础底板直接传递给
承载地基。其施工方法一般是采用明挖的方式进行的, 施工中坑壁的稳定性是必须特别注意的问题。

明挖扩大基础施工的主要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。

1、 基础的定位放样
在基坑开挖前, 先进行基础的定位放样工作, 以便正确的将设计图上的基础位置准确的设置到桥址上。放样工作系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、 陆地基坑开挖
基坑大小应满足基础施工要求, 对有渗水土质的基坑坑底开挖尺寸, 需按基坑排水设计( 包括排水沟、 集水井、 排水管网等) 和基础模板设计而定, 一般基底尺寸应比设计平面尺寸各边增宽0.5-1.0m。基坑可采用垂直开挖、 放坡开挖、 支撑加固或其它加固的 开挖方法, 具体应根据地质条件、 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; 以及基础埋至不深, 施工期较短, 挖基坑时不影响临近建筑安全的施工场所, 可考虑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, 不符技术经济要求时, 可视具体情况, 采用以下的加固坑壁措施, 如挡板支撑、 钢木结合支撑、 混凝土护壁及锚杆支护等。常见的坑壁支撑形式有: 直衬板式坑壁支撑、 横衬板式坑壁支撑、 框架式支撑、 及其它形式的支撑( 如锚桩式、 锚杆式、 锚碇板式、 斜撑式等) 。
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.桥梁水中基础最常见的施工方法是围堰法.围堰的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.
围堰必须满足以下的要求:
(1)围堰顶高宜高出施工期间最高水位70cm, 最低不应小于50cm, 用于防御地下水的围堰宜高出水位或地面20～40cm。
(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, 以免壅水过高危害围堰安全, 以及影响通航、 导流等。围堰内形应适应基础施工的要求, 并留有适当的工作面积。堰身断面尺寸应保证有足够的强度和稳定性, 使基坑开挖后, 围堰不至发生破裂, 滑动或倾覆。
(3)围堰要求防水严密, 应尽量采取措施防止或减少渗漏, 以减轻排水工作。对围堰外围边坡的冲刷和筑围堰后引起的河床的冲刷均应有防护措施。
(4)围堰施工一般应安排在枯水期间进行。
公路桥梁常见的围堰的类型有: 土石围堰, 木笼围堰或竹笼围堰, 钢板桩围堰, 套箱围堰。
4、 基坑排水
基坑坑底一般多位于地下水位以下, 地下水会经常渗进坑内, 因此必须设法把坑内的水排除, 以便利施工。要排除坑内渗水, 首先要估算涌水量, 方能选用相当的排水设备。
桥梁基础施工中常见的基坑排水方法有:
(1)集水坑排水法, 除严重流沙外, 一般情况下均可采用。
(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, 用普通排水的方法难以解决时, 可用井点排水法。井点排水法因需要设备较多, 施工布置复杂, 费用较大, 应进行技术经济比较后采用。在桥涵基础中多用于城市内挖基。
(3)其它排水法。
5、 基底检验及处理
(1)基底检验
基坑施工是否符合设计要求, 在基础浇筑前应按规定进行检验。其目的在于: 确定地基的容许承载力的大小、 基坑位置与标高是否与设计文件相符, 以确保基础的强度和稳定性, 不致发生滑移等病害。基底检验的主要内容包括: 检查基底平面位置、 尺寸大小, 基底标高; 检查基底土质均匀性, 地基稳定性及承载力等; 检查基底处理和排水情况; 检查施工日志及有关试验资料等等。
(2)基底处理
天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷载的, 故基底土壤状态的好坏, 对基础及墩台、 上部结构的影响极大, 不能仅检查土壤名称与容许承载力大小, 还应为土壤更有效的承担荷载创造条件, 即要进行基底处理工作。
6、 基础圬工浇筑
基础施工分为无水浇筑、 排水浇筑和水下浇筑三种情况。
排水施工的要点是: 确保在无水状态下砌筑圬工; 禁止带水作业及用混凝土将水赶出模板外灌注方法; 基础边缘部分应严密隔水; 水下部分圬工必须待水泥沙浆或混凝土终凝后才允许浸水。
水下浇筑混凝土只有在排水困难时采用。基础圬工的水下灌注分为水下封底和水下直接灌筑基础两种。前者封底后仍要排水再砌筑基础, 封底只是起封闭渗水作用的作用, 其混凝土只作为地基而不作为基础本身, 适用于板桩围堰开挖的基坑。
浇筑基础时, 应做好与台身、 墩身的接缝联结, 一般要求:
(1)混凝土基础与混凝土墩台身的接缝, 周边应预埋直径不小于16mm的钢筋或其它铁件, 埋入与露出的长度不应小于钢筋直径的 20倍。
(2)混凝土或浆砌片石墩台身的接缝, 应预埋片石作 , 片石厚度不应小于15cm, 片石的强度要求不低于基础或墩台身混凝土或砌体的强度。
7、 地基加固
中国地域辽阔, 自然地理环境不同, 土质强度、 压缩性和透水性等性质有很大的差别。其中, 有不少是软弱土或不良土, 诸如淤泥质土、 湿陷性黄土、 膨胀土、 季节性冻土以及土洞、 溶洞等。当桥涵位置处于这类土层上时, 除可采用桩基、 沉
井等深基础外, 也可视具体情况采用相应的地基加固措施, 以提高其承载能力, 然后在其上修筑扩大基础, 以求获得缩短
工期、 节省投资的效果。
对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型:
(1)换填土法: 将基础下软弱土层全部或部分挖除, 换填力学物理性质较好的土
(2)挤密土法: 用重锤夯实或砂桩、 石灰桩、 砂井、 塑料排水板等方法, 使软弱土层挤压密实或排水固结。
(3)胶结土法: 用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法, 使土壤颗粒胶结硬化, 改进土的性质。
(4)土工聚合物法: 用土工膜、 土工织物、 土工格栅与土工合成物等加筋土体, 以限制土体的侧向变形, 增加土的周压
力, 有效提高地基承载力。

(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。

( 一) 沉入桩基础

沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土和预应力混凝土桩。截面形式常见的有实心方桩和空心管桩两种。管桩一般
由工厂以离心成型法制成。当前成品规格: 管桩外径40cm、 55cm两种, 分为上、 中、 下三节, 管壁厚度为8-10cm。
近年来发展的phc高强预应力混凝土离心管桩已在工程上广泛应用。
制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩所用技术应按《公路桥涵施工技术规范》办理。另外, 还应注意以下事项:
1、 钢筋混凝土桩内的纵向主钢筋如需接头时, 应采用对焊接头
2、 螺旋筋或箍筋必须箍紧主筋, 与主筋交接处应用点焊焊接或用铁丝扎接牢固
3、 预应力混凝土的纵向主筋采用冷拉钢筋且需焊接时, 应在冷拉前采用闪光接触对焊焊接
4、 桩长用法兰盘连接时, 法兰盘应对准位置焊接在钢筋或预应力筋上; 对先张法预应力混凝土桩, 法兰盘应先焊接在力
筋上, 然后进行张拉
5、 混凝土应由桩顶向桩尖方向连续灌注, 不得中断
6、 桩的钢筋骨架( 包括预应力钢筋骨架) 的允许偏差应在规定的范围以内。
钢筋混凝土桩的预制要点是: 制桩场地的平整与夯实; 制模与立模; 钢筋骨架的制作与吊放; 混凝土浇筑与养护。
当预制桩的长度不足时, 需要接桩。常见的接桩方法有: 法兰盘连接、 钢板连接及硫磺胶泥( 沙浆) 连接等等。
沉桩顺序应根据现场地形条件、 土质情况、 桩距大小、 斜桩方向、 桩架移动的方便等来决定。同时应考虑使桩入土深
度相差相差不多, 土壤均匀挤密。
沉入桩的施工方法主要有: 锤击沉桩、 振动沉桩、 射水沉桩及静力压桩等。

(一)锤击沉桩
一般适用于中密砂类土、 粘性土。由于锤击沉桩依靠桩锤的冲击能量将桩打入土中, 因此一般桩径不能太
大( 不大于0.6m) , 入土深度在40m 左右。
锤击沉桩的主要设备有桩锤、 桩架及动力装置三部分。冲击锥的选择, 原则上是重锤低击。桩架在沉桩施工中, 承担
吊锤、 吊桩、 插桩、 吊插射水管及桩在下沉过程中的导向作用等。其它设备中主要有桩帽与送桩。桩帽主要是承受冲
击, 保护桩顶, 在沉桩时能保证锤击力作用于桩轴线而不偏心。送桩主要用于当桩顶被锤击低于龙门挺而仍需继续沉
入时, 即需把桩顶送到地面下必要深度处用。
施工要点: 沉桩前, 应