B313011 掌握橋梁的組成和分類
一、橋梁的組成
(一)橋梁的五“大部件”與五“小部件”
1.五“大部件”包括:橋跨結(jié)構(gòu);支座系統(tǒng);橋墩;橋臺(tái);墩臺(tái)基礎(chǔ)
2.五“小部件”包括:橋面鋪裝(或稱行車道鋪裝);排水防水系統(tǒng);欄桿(或防撞欄桿);伸縮縫;燈光照明。
(二)相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)名稱
1.凈跨徑:梁式橋是設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的凈距,用l0表示。對(duì)于拱式橋,凈跨徑是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。
2.總跨徑:是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和,也稱橋梁孔徑( ),它反映了橋下宣瀉洪水的能力。
3.計(jì)算跨徑:對(duì)于具有支座的橋梁,是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離,用l表示。拱圈(或拱肋)各截面形心點(diǎn)的連線稱為拱軸線,計(jì)算跨徑為拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。
4.橋梁全長(zhǎng)簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng):是橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離,用L表示。對(duì)于無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面自行車道的全長(zhǎng)。
5.橋梁高度簡(jiǎn)稱橋高:是指橋面與低水位之間的高差,或?yàn)闃蛎媾c橋下線路面之間的距離。橋高在某種程度上反映了橋梁施工的難易性。
6.橋下凈空高度:是設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離,以H表示。它應(yīng)保證能安全排洪,并不得小于對(duì)該河流通航所規(guī)定的凈空高度。
7.建筑高度:是橋上行車路面(或軌頂)標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離,它不僅與橋梁結(jié)構(gòu)的體系和跨徑的大小有關(guān),而且還隨行車部分在橋上布置的高度位置而異。公路(或鐵路)定線中所確定的橋面(或軌頂)標(biāo)高,與通航凈空頂部標(biāo)高之差,又稱為容許建筑高度。橋梁的建筑高度不得大于其容許建筑高度,否則就不能保證橋下的通航要求。
8.凈矢高:是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下線最低點(diǎn)之間連線的垂直距離,f0表示;計(jì)算矢高:是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之間連線的垂直距離,用f表示。
9.矢跨比:是拱橋中拱圈(或拱肋)的計(jì)算矢高f與計(jì)算跨徑l之比(f/l),也稱拱矢度,它是反映拱橋受力特性的一個(gè)重要指標(biāo)。
二、橋梁的分類
(一)橋梁的基本體系
按結(jié)構(gòu)體系劃分,有梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索橋四種基本體系,其他還有幾種由幾種基本體系組合而成的組合體系等。
1.梁式體系
梁式體系是古老的結(jié)構(gòu)體系。梁作為承重結(jié)構(gòu)是以它的抗彎能力來(lái)承受荷載的。梁分簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、固端梁和連續(xù)梁等。懸臂梁、固端梁和連續(xù)梁都是利用支座上的卸載彎矩去減少跨中彎矩,使梁跨內(nèi)的內(nèi)力分配更合理,以同等抗彎能力的構(gòu)件斷面就可建成更大跨徑的橋梁。
2.拱式體系
拱式體系的主要承重結(jié)構(gòu)是拱肋(或拱箱),以承壓為主,可采用抗壓能力強(qiáng)的圬工材料(石、混凝土與鋼筋混凝土)來(lái)修建。拱分單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無(wú)鉸拱。拱是有水平推力的結(jié)構(gòu),對(duì)地基要求較高,一般常建于地基良好的地區(qū)。
3.剛架橋
剛架橋是介于梁與拱之間的一種結(jié)構(gòu)體系,它是由受彎的上部梁(或板)與承壓的下部柱(或墩)整體結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)。由于梁與柱的剛性連接,梁因柱的抗彎剛度而得到卸載作用,整個(gè)體系是壓彎結(jié)構(gòu),也是有推力的結(jié)構(gòu)。剛架分直腿剛架與斜腿剛架。剛架橋施工較復(fù)雜,一般用于跨徑不大的城市橋或公路高架橋和立交橋。
4.懸索橋
就是指以懸索為主要承重結(jié)構(gòu)的橋。其主要構(gòu)造是:纜、塔、錨、吊索及橋面,一般還有加勁梁。其受力特征是:荷載由吊索傳至纜,再傳至錨墩。傳力途徑簡(jiǎn)捷、明確。懸索橋的特點(diǎn)是:構(gòu)造簡(jiǎn)單,受力明確;在同等條件下,跨徑愈大,單位跨度的材料耗費(fèi)愈少、造價(jià)愈低。懸索橋是大跨橋梁的主要形式。
5,組合體系
(1)連續(xù)鋼構(gòu):連續(xù)鋼構(gòu)是由梁和鋼架相結(jié)合的體系,它是頂應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)采用懸臂施工法而發(fā)展起來(lái)的一種新體系。
(2)梁、拱組合體系:這類體系中有系桿拱、桁架拱、多跨拱梁結(jié)構(gòu)等。它們利用梁的受彎與拱的承壓特點(diǎn)組成聯(lián)合結(jié)構(gòu)。
(3)斜拉橋:它是由承壓的塔、受拉的索與承彎的梁體組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系。
(二)橋梁的其他分類
1.按用途劃分,有公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過(guò)管路、電纜等)。
2.按橋梁全長(zhǎng)和跨徑的不同,分為特大橋、大橋、中橋和小橋。
3.按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料劃分,有圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋棍凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋和木橋等。
4.按跨越障礙的性質(zhì),可分為跨河橋、跨線橋(立體交叉)、高架橋和棧橋。
5.按上部結(jié)構(gòu)的行車道位置,分為上承式橋、下承式橋和中承式橋。2B313012掌握橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)
一、橋梁基礎(chǔ)分類
橋梁基礎(chǔ)分為:剛性基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱、沉井、地下連續(xù)墻等,其中樁基礎(chǔ)又包括沉入樁、灌注樁。
二、適用條件
1.剛性基礎(chǔ):適用于各類土層,根據(jù)土質(zhì)情況分別采用鐵鎬、十字鎬、爆破等設(shè)備和方法開挖。
2.樁基礎(chǔ):按施工方法可分為沉樁、鉆孔樁、挖孔樁。其中沉樁又分為錘擊沉樁法、振動(dòng)沉樁法、射水沉樁法、靜力壓樁法。
(1)沉樁:錘擊沉樁法一般適用于松散、中密砂土、黏性土。樁錘有墜錘、單動(dòng)汽錘、雙動(dòng)汽錘、柴油機(jī)錘、液壓錘等?筛鶕(jù)土質(zhì)情況選用適用的樁錘;振動(dòng)沉樁法一般適用于砂土,硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土;射水沉樁法適用在密實(shí)砂土,碎石上的土層中。用錘擊法或振動(dòng)法沉樁有困難時(shí),可用射水法配合進(jìn)行;靜力壓樁法在標(biāo)準(zhǔn)貫入度N<20的軟黏土中,可用特制的液壓機(jī)或機(jī)力千斤頂或卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備沉入各種類型的樁;鉆孔埋置樁為鉆孔后.將預(yù)制的鋼筋混凝土圓形有底空心樁埋人,并在樁周壓注水泥砂漿固結(jié)而成,適用于在黏性土、砂土、碎石土中埋置大量的大直徑圓樁。
(2)鉆孔灌注樁適用于黏性土、砂土、礫卵石、碎石、巖石等各類土層;挖孔灌注樁適用于上地下水或少量地下水。且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層,如空氣污染物超標(biāo),必須采取通風(fēng)措施。
(3)管柱、沉井適用于各種土質(zhì)的基底,尤其在深水、巖面不平、無(wú)覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下,不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí),均可采用。
(4)地下連續(xù)墻適用于作地下?lián)跬翂Α跛畤、承受豎向和側(cè)向荷載的橋梁基礎(chǔ)、平面尺寸大或形狀復(fù)雜的地下構(gòu)造物基礎(chǔ),可用于除巖溶和地下承壓水很高處的其他各類上層中施工。
三、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工
明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施寸:的內(nèi)容包括:基礎(chǔ)的定位放樣、墓坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物等。
(一)準(zhǔn)備工作
在開挖基坑前,應(yīng)做好復(fù)核基坑中心線、方向和高程,并應(yīng)按地質(zhì)水文資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,決定開挖坡度、支護(hù)方案以及地面的防水、排水措施。
放樣工作足根據(jù)橋梁中心線與墩臺(tái)的縱橫軸線,推算出基礎(chǔ)邊線的定位點(diǎn),再放線畫出基坑的開挖范圍;拥撞康某叽巛^設(shè)計(jì)平面尺寸每邊各增加0.5~1.0m,以便于支撐、排水與立模板(坑壁垂直的無(wú)水基坑坑底,可不必加寬,直接利用坑壁作基礎(chǔ)模板亦可)。
(二)基坑開挖
1.坑壁不加支撐的基坑
對(duì)于在干涸河灘、河溝中,或經(jīng)改河或筑堤能排除地表水的河溝中,在地下水位低于基底,或滲透量少,不影響坑壁穩(wěn)定,以及基礎(chǔ)埋置不深,施工期較短,挖基坑時(shí),不影響鄰近建筑物安全的場(chǎng)所,可選用坑壁不加支撐的基坑。
黏性土在半干硬或硬塑狀態(tài),基坑頂無(wú)活荷載,稍松土質(zhì),基坑深度不超過(guò)0.5m,中等密實(shí)(鍬挖)土質(zhì)基坑深度不超過(guò)1.25m,密實(shí)(鎬挖)土質(zhì)基坑深度不超過(guò)2.0m時(shí),均可采用垂直坑壁基坑;由疃仍5m以內(nèi),土的濕度正常時(shí),采用斜坡坑壁開挖或按坡度比值挖成階梯形坑壁,每梯高度為0.5~1.0m為宜,可作為人工運(yùn)土出坑的臺(tái)階;由疃却笥5m時(shí),坑壁坡度適當(dāng)放緩,或加做平臺(tái)。土的濕度影響坑壁的穩(wěn)定性時(shí),心采用該濕度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。當(dāng)基坑的上層土質(zhì)適合敞口斜坡坑壁條件,下層土質(zhì)為密實(shí)黏性土或巖石,可用垂直坑壁開挖,在坑壁坡度變換處,應(yīng)保留有至少0.5m的平臺(tái)。
2.坑壁有支撐的基坑
當(dāng)基坑壁坡不易穩(wěn)定并有地下水,或放坡開挖場(chǎng)地受到限制,或基坑較深工程數(shù)量較大,不符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求時(shí),可根據(jù)具體情況,采取加固坑壁措施撐、鋼木結(jié)合支撐、混凝土護(hù)壁及錨桿支護(hù)等。
混凝土護(hù)壁一般采用噴射混凝土。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般噴護(hù)厚度為5~8cm,一次噴護(hù)約需1~2h。一次噴護(hù)如達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度。應(yīng)等第一次噴層終凝后再補(bǔ)噴,直至達(dá)到要求厚度為止。噴護(hù)的基坑深度應(yīng)按地質(zhì)條件決定,一般不宜超過(guò)l0m。
(三)基坑排水
橋梁基礎(chǔ)施了中常用的基坑排水方法有:
1.集水坑排水法。除嚴(yán)重流沙外,一般情況下均可適用。
2.井點(diǎn)排水法。當(dāng)土質(zhì)較差有嚴(yán)重流沙現(xiàn)象,地下水位較高,挖基較深,坑壁不易穩(wěn)定,用普通排水方法難以解決時(shí),可采用井點(diǎn)排水法。
3.其他排水法。對(duì)于土質(zhì)滲透性較大、挖掘較深的基坑,可采用板樁法或沉井法,此外,視上程特點(diǎn)、工期及現(xiàn)場(chǎng)條件等,還可采用帳幕法,即將基坑周圍土層用硅化法、水泥灌漿法及凍結(jié)法等處理成封閉的不透水的帳幕。
(四)基坑施工過(guò)程中注意要點(diǎn)
1.在基坑頂緣四周適當(dāng)距離處設(shè)置截水溝.并防止水溝滲水,以避免地表水沖刷坑壁,影響坑壁穩(wěn)定性;
2,坑壁邊緣應(yīng)留有護(hù)道,靜荷載距坑邊緣不小于0.5m,動(dòng)荷載距坑邊緣不小于1.0m,垂直坑壁邊緣的護(hù)道還應(yīng)適當(dāng)增寬,水文地質(zhì)條件欠佳時(shí)應(yīng)有加固措施;
3.應(yīng)經(jīng)常注意觀察坑邊緣頂面土有無(wú)裂縫,坑壁有無(wú)松散塌落現(xiàn)象發(fā)生;
4.基坑施工不可延續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),自開挖至基礎(chǔ)完成,應(yīng)抓緊時(shí)間連續(xù)施工;
5.如用機(jī)械開挖基坑。挖至坑底時(shí),應(yīng)保留不小于30cm厚度的底層,在基礎(chǔ)澆筑圬工前用人工挖至基底標(biāo)高;
6.基坑應(yīng)盡量在少雨季節(jié)施工;
7.基坑肩:用原土及時(shí)回填,對(duì)橋臺(tái)及有河床鋪砌的橋墩基坑,應(yīng)分層夯實(shí)。
四、樁基礎(chǔ)施工
(一)沉入樁施工
沉入樁所用的基樁主要為預(yù)制的鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁。斷面形式常用的有實(shí)心方樁和空心管樁兩種。管樁(包括普通的和預(yù)應(yīng)力的)一般由工廠以離心成型法制成。沉人樁的施工方法主要有:錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁以及靜力壓樁等。這里介紹錘擊沉樁的施工方法。
1.概述
錘擊沉樁一般適用于中密砂類土、黏性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入士中,因此一般樁徑不能太大(不大于0.6m),入土深度在40m左右,否則對(duì)沉樁設(shè)備要求較高。沉樁設(shè)備是樁基施寸:質(zhì)量與成敗的關(guān)鍵,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、工程量、樁的種類、規(guī)格、尺寸、施工期限、現(xiàn)場(chǎng)水電供應(yīng)等條件選擇
2.施工要點(diǎn)
(1)沉樁前應(yīng)對(duì)樁架、樁錘、動(dòng)力機(jī)械等主要設(shè)備部件進(jìn)行檢查;開錘前應(yīng)再次檢查樁錘、樁帽以及送樁與樁的中軸線是否一致;錘擊沉樁開始時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制各種樁錘的動(dòng)能:用墜錘和單動(dòng)氣錘時(shí),提錘高度不宜超過(guò)0.50m;用雙動(dòng)氣錘時(shí),可少開氣閥降低氣壓和進(jìn)氣量,以減少每分鐘的錘擊數(shù);用柴油機(jī)錘時(shí),可控制供油量以減少錘擊能量;當(dāng)樁尖已沉入到設(shè)計(jì)標(biāo)高,但沉入度仍達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)繼續(xù)下沉至達(dá)到要求的沉入度為止。沉樁時(shí),如遇到:沉入度突然發(fā)生急劇變化;樁身突然發(fā)生傾斜、移位;樁不下沉,樁錘有嚴(yán)重的回彈現(xiàn)象;樁頂破碎或樁身開裂、變形,樁側(cè)地面有嚴(yán)重隆起等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即停止錘擊,查明原因,采取措施后方可繼續(xù)施工。
(2)沉樁過(guò)程中應(yīng)注意:樁帽與樁周圍應(yīng)有5~l0mm間隙,以便錘擊時(shí)樁在樁帽內(nèi)可作微小的自由轉(zhuǎn)動(dòng),避免樁身產(chǎn)生超過(guò)許可的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力;打樁機(jī)的導(dǎo)向桿應(yīng)予固定,以便施打時(shí)穩(wěn)定樁身;導(dǎo)向桿設(shè)置應(yīng)保證樁錘上下活動(dòng)自由;頂制樁頂面應(yīng)附有適合樁帽大小的樁墊,其厚度視樁墊材料、樁長(zhǎng)及樁尖所受抗力大小決定;樁邊破碎后應(yīng)及時(shí)更換;選用的樁帽,應(yīng)將錘的沖擊力均勻分布于樁頂面。
3.錘擊沉樁的停錘控制標(biāo)準(zhǔn)
(1)當(dāng)設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高處為硬塑黏性土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等土層時(shí),根據(jù)貫人度變化并對(duì)照地質(zhì)資料,確認(rèn)樁尖已沉人該土層,貫入度已達(dá)到控制貫人度。
(2)當(dāng)貫人度已達(dá)到控制貫人度,而樁尖標(biāo)高未到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘入0.10rn左右(或錘擊30~50次),如無(wú)異常變化即可停錘;若樁尖標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高得多時(shí),應(yīng)報(bào)有關(guān)部門研究確定。
(3)當(dāng)設(shè)計(jì)樁尖標(biāo)高處為一般黏性土或其他松軟土層時(shí),應(yīng)以標(biāo)高控制,貫入度作為校核。當(dāng)樁尖已達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高,而貫入度仍較大時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘擊,使其接近控制貫人度。
(4)在同一樁基中,各樁的最終貫入度應(yīng)大致接近.而沉入深度不宜相差過(guò)大,避免基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。如因土質(zhì)變化太大,致使各樁貫人度或沉樁深度相差過(guò)大時(shí),應(yīng)報(bào)有關(guān)部門研究,另行制定停錘標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于特殊設(shè)計(jì)的樁.樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高有高低時(shí)(如拱橋的橋臺(tái)樁等),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理。
從沉樁開始時(shí)起,應(yīng)嚴(yán)格控制樁位及豎樁的豎直度或斜樁的傾斜度。在沉樁過(guò)程中,不得采用頂、拉樁頭或樁身辦法來(lái)糾偏,以防樁身開裂并增加樁身附加彎矩。
(二)鉆孔灌注樁施]:
1.鉆孔灌注樁的特點(diǎn)
鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)可以根據(jù)持力土層的起伏面變化,并按使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋,鋼筋用量較少,便于施工,故應(yīng)用較為普遍。
2.鉆孔灌注樁施工的主要工序
鉆孔灌注樁施工的主要工序有:埋沒(méi)護(hù)筒、制備泥漿、鉆孔、清底、鋼筋籠制作與吊裝以及灌注水下混凝土等。
(1)埋設(shè)護(hù)筒:護(hù)筒能穩(wěn)定孔壁、防止坍孔,還有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和起到鉆頭導(dǎo)向作用等。
護(hù)簡(jiǎn)要求堅(jiān)固耐用,不漏水,其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節(jié)長(zhǎng)度約2~3m。一般常用鋼護(hù)筒,在陸上與深水中均能使用,鉆孔完成,可取出重復(fù)使用。在深水中埋設(shè)護(hù)筒時(shí),先打入導(dǎo)向架,再用錘擊或振動(dòng)加壓沉入護(hù)筒。護(hù)筒人土深度視土質(zhì)與流速而定。護(hù)筒平面位置的偏差不得大于5cm,傾斜度不得大于1%。
(2)泥漿制備:鉆孔泥漿由水、黏土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成,具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。
通常采用塑性指數(shù)大于25,粒徑小于0.005mm的黏土顆粒含量大于50%的黏土過(guò)泥漿攪拌機(jī)或人工調(diào)和,貯存在泥漿池內(nèi),再用泥漿泵輸入鉆孔內(nèi)。
(3)鉆孔:一般采用螺旋鉆頭或沖擊錐等成孔,或用旋轉(zhuǎn)機(jī)具輔以高壓水沖成孔用的方法是:止循環(huán)回轉(zhuǎn)法,反循環(huán)回轉(zhuǎn)法,潛水電鉆法,沖抓錐法,沖擊錐法。
1)正循環(huán)回轉(zhuǎn)法:系利用鉆具旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進(jìn),泥漿泵將泥漿壓進(jìn)泥漿籠頭,通過(guò)鉆桿中心從鉆頭噴人鉆孔內(nèi),泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升,從護(hù)筒頂部排漿孔排出至沉淀池,鉆渣在此沉淀而泥漿流人泥漿池循環(huán)使用。其特點(diǎn)是鉆進(jìn)與排渣同時(shí)連續(xù)進(jìn)行,在適用的土層中鉆進(jìn)速度較快,但需設(shè)置泥漿槽、沉淀池等。施工占地較多,且機(jī)具設(shè)備較復(fù)雜。
2)反循環(huán)回轉(zhuǎn)法:與正循環(huán)法不同的是泥漿輸入鉆孔內(nèi),然后從鉆頭的鉆桿下口吸進(jìn),通過(guò)鉆桿中心排出至沉淀池內(nèi)。其鉆進(jìn)與排渣效率較高,但接長(zhǎng)鉆桿時(shí)裝卸麻煩,鉆渣容易堵塞管路。另外,囚泥漿是從上向下流動(dòng),孔壁坍塌的可能性較正循環(huán)法的大,為此需用較高質(zhì)量的泥漿。
(4)孔徑檢查與清孔:鉆孔的直徑、深度和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量,是鉆孔樁成敗的關(guān)鍵。為此,除了鉆孔過(guò)程中嚴(yán)謹(jǐn)操作、密切觀測(cè)監(jiān)督外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后,應(yīng)采用適當(dāng)器具對(duì)孔深、孔徑、孔形等認(rèn)真檢查,符合設(shè)計(jì)要求后,填寫“終孔檢查證”。
1)清孔的方法有抽漿法、換漿法、掏渣法、噴射清孔法以及用砂漿置換鉆渣清孔法等,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備和土質(zhì)條件決定。其中抽漿法清孔較為徹底,適用于各種鉆孔方法的灌注樁。對(duì)孔壁易坍塌的鉆孔,清孔時(shí)操作要細(xì)心,防止坍孔。
2)清孔的質(zhì)量要求:對(duì)摩擦樁:孔底沉淀土的厚度,中、小橋不得大于(0.4~0.6)d(d為樁的直徑),大橋按設(shè)計(jì)文件規(guī)定。清孔后的泥漿性能指標(biāo):含砂率為4%~8%,相對(duì)密度為1.10一1.25,黏度為18~20s。對(duì)支承樁(柱樁、嵌巖樁),宜用抽漿法清孔,并宜清理至吸泥管出清水為止。灌注混凝土前,孔底沉淀土厚度不得大于50mm。若孔壁易坍塌,必須在泥漿中灌注混凝土?xí)r,建議采用砂漿置換鉆渣清孔法,清孔后的泥漿含砂率不大于4%。其他泥漿性能指標(biāo)同摩擦樁要求。對(duì)于沉淀土厚度的測(cè)量,用沖擊、沖抓錘時(shí),沉淀土厚度從錐頭或抓錐底部所到達(dá)的孔底平面算起。沉淀土厚度測(cè)量方法可在清孔后用取樣盒(開口鐵盒)吊到孔底,待到灌注混凝土前取出,直接測(cè)量沉淀在盒內(nèi)的沉渣厚度。
(5)灌注混凝土:在土中形成一定直徑的井孔,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將鋼筋骨架(籠)吊入井孔中,灌注混凝土。 2B313013 掌握橋梁下部結(jié)構(gòu)施丁技術(shù)
一、承臺(tái)施工
(一)圍堰及開挖方式的選擇
1,當(dāng)涼臺(tái)處于于處時(shí),一般直接采用明挖基坑,井根據(jù)基坑狀況采取一定措施后在其上安裝模板,澆筑承臺(tái)混凝土。
2,當(dāng)承臺(tái)位于水中時(shí),一般先設(shè)圍堰(鋼板樁圍堰或吊箱圍堰)將群樁圍在堰內(nèi),然后在堰內(nèi)河底灌注水下混凝土封底,凝結(jié)后,將水抽干,使各樁處于干處,再安裝承臺(tái)模板.在干處灌筑承臺(tái)混凝土。
3,對(duì)于承臺(tái)底位于河床以上的水中.采用有底吊箱或其他方法在水中將承臺(tái)模板支撐和固定,如利用樁基,或臨時(shí)支撐。承臺(tái)模板安裝完畢后抽水,堵漏,即可在干處灌筑承臺(tái)混凝土。
4.承臺(tái)模板支承力式的選擇應(yīng)根據(jù)水深、承臺(tái)的類型、現(xiàn)有的條件等因素綜合考慮。
(二)開挖墓坑
1.基坑開挖一般采用機(jī)械開挖,并輔以人工清底找平,基坑的開挖尺寸要求根據(jù)承臺(tái)的尺寸,支模及操作的要求,設(shè)置排水溝及集水坑的需要等因素進(jìn)行確定。
2.基坑的開挖坡度以保證邊坡的穩(wěn)定為原則。
3.基坑頂面應(yīng)設(shè)置防止地面水流入基坑的措施,如截水溝等。
4.當(dāng)基坑地下水采用普通排水方法難以解決時(shí),可采用井點(diǎn)法降水
(三)承臺(tái)底的處理
1.低樁承臺(tái):當(dāng)承臺(tái)底層土質(zhì)有足夠的承載力,又無(wú)地下水或能排干水時(shí),可按天然地基上修筑基礎(chǔ)的施工方法進(jìn)行施工。當(dāng)承臺(tái)底層土質(zhì)為松軟土,且能排干水施工時(shí),可挖除松軟土,換填10~30cm厚砂礫土墊層,使其符合基底的設(shè)計(jì)標(biāo)高并整平,即立模灌筑承臺(tái)混凝土。
2.高樁承臺(tái):當(dāng)承臺(tái)底以下河床為松軟土?xí)r,可在板樁圍堰內(nèi)填人砂礫至承臺(tái)底面標(biāo)高。填砂時(shí)視情況決定.可抽干水填入或靜水填入,要求能承受灌注封底混凝土的重量。
(四)模板及鋼筋
1.模板一般采用組合鋼模,縱、橫欏木采用型鋼,在施工前必須進(jìn)行詳細(xì)的模板設(shè)計(jì),以保證使模板有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,能町靠的承受施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的各項(xiàng)荷載,保證結(jié)構(gòu)各部形狀、尺寸的準(zhǔn)確。模板要求平整,接縫嚴(yán)密,拆裝容易,操作方便。一般先拼成若干大塊,再由吊車或浮吊(水中)安裝就位,支撐牢固。
2.鋼筋的制作嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行,墩身的預(yù)埋鋼筋位置要準(zhǔn)確、牢固。
(五)混凝土的澆筑
1.混凝土的配制除要滿足技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求外,還要滿足施工的要求泵送對(duì)坍落度的要求。為改善混凝土的性能,根據(jù)具體情況摻加合適的混凝土外加劑減少劑、緩凝劑、防凍劑等。 -
2.混凝土的拌合采用拌和站集中拌合,混凝土罐車通過(guò)便橋或船只運(yùn)輸?shù)綕仓恢?
采用流槽、漏斗或泵車澆筑。也可由混凝土地泵直接在岸上東
3,混凝土澆筑時(shí)要分層,分層厚度要根據(jù)振搗器的功率確定,要滿足技術(shù)規(guī)范的要求。
(六)混凝土養(yǎng)生和拆模
混凝土澆筑后要適時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生,尤其是體積較大,氣溫較高時(shí)要尤其注意,防止混凝土開裂;炷翉(qiáng)度達(dá)到拆模要求后再進(jìn)行拆模。
二,墩臺(tái)施工
(一)鋼筋混凝土墩臺(tái)施工
1.在承臺(tái)頂面準(zhǔn)確放出墩臺(tái)中線和邊線,考慮混凝土保護(hù)層后,
2.將加工好的鋼筋運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)綁扎,在配置第一層垂直筋時(shí),應(yīng)使其有不同的長(zhǎng)度,以符合同一斷面筋接頭的有關(guān)規(guī)定。隨著綁扎高度的增加,用圓鋼管搭設(shè)綁扎腳手架,做好鋼筋網(wǎng)片的支撐并系好保護(hù)層墊塊。
3.條件許可時(shí),可事先加工成鋼筋網(wǎng)片或骨架,整體吊裝焊接就位。
4.將標(biāo)準(zhǔn)鋼模組合成分塊模板片,板片高度及寬度視墩臺(tái)身尺寸和吊裝能力確定。
5.用夾具將工字鋼立柱和板片豎向連接,橫向用銷釘和槽鋼橫肋,將整個(gè)模板連成整體,安裝就位,用臨時(shí)支撐支牢,待另一面模板吊裝就位后,用圓鋼拉桿外套塑料管井加設(shè)錐形墊,外加墊塊螺帽,內(nèi)加橫內(nèi)撐,將二面模板橫向連成整體,校正定位。
6.端頭模板要和墻面模板牢固連接,認(rèn)真采取支撐、加固措施,防止跑模、漏漿。
7.施工腳手架用螺栓連接在守柱上,立柱下部設(shè)置可調(diào)斜撐,以確保模板位置的正確。
8.安裝直坡式墩臺(tái)模板,為便于提升,宜有0.5%~l%模板高度的錐度,在制作模板時(shí)可根據(jù)錐度要求加工一定數(shù)量的梯形模板,為適應(yīng)空心墩臺(tái),還要制作收坡式模板。
9.統(tǒng)籌安排混凝土拌和站的位置.拌和站的拌合能力必須滿足施工需要,原材料質(zhì)量、混凝土施工配合比、坍落度等必須符合設(shè)計(jì)要求。
10.混凝土澆筑前應(yīng)將模板內(nèi)雜物、已澆混凝土面上泥土清理干凈,模板、鋼筋檢查合格后。方可進(jìn)行混凝土的澆筑。
11.墩臺(tái)身高度不大時(shí),可搭設(shè)木板坡道,中間釘設(shè)防滑木條,用手推車運(yùn)輸混凝工澆筑。當(dāng)墩臺(tái)身高度較大,混凝土下落高度超過(guò)2m時(shí),要使用漏斗、串筒。
12.拼裝式模板用于高墩臺(tái)時(shí),應(yīng)分層支撐、分層澆筑,在澆筑第一層混凝土?xí)r,在墩臺(tái)身內(nèi)頂埋支承螺栓,以支承第二層模板的安裝和混凝土的澆筑。
13.澆筑墩臺(tái)混凝土通常搭設(shè)普通外腳手架,澆筑高墩臺(tái)混凝土?xí)r,須采用簡(jiǎn)易活動(dòng)腳手或滑動(dòng)腳手。澆筑空心高墩臺(tái)混凝土宜搭設(shè)內(nèi)腳手,并兼作提升吊架。
14.混凝土應(yīng)分層、整體、連續(xù)澆筑,逐層振搗密實(shí),輕型墩臺(tái)需設(shè)置沉降縫時(shí),縫內(nèi)要填塞瀝青麻絮或其他彈性防水材料,并和基礎(chǔ)沉降縫保持順直貫通。
15.混凝土澆筑時(shí)要隨時(shí)檢查模板、支撐是否松動(dòng)變形、預(yù)留孔、預(yù)埋支座鋼板是否移位,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)采取補(bǔ)救措施。
(二)石砌墩臺(tái)施工
1.墩臺(tái)砌筑施工要點(diǎn)
(1)在砌筑前應(yīng)按設(shè)汁圖放出實(shí)樣,掛線砌筑。
(2)砌筑基礎(chǔ)的第一層砌塊時(shí),如基底為土質(zhì),只在已砌石塊的側(cè)面鋪上砂漿即可,不需坐漿:如基底為石質(zhì),應(yīng)將其表面清洗、潤(rùn)濕后,先坐漿再砌石。
(3)砌筑斜面墩臺(tái)時(shí),斜面應(yīng)逐層放坡,以保證規(guī)定的坡度。
(4)砌塊間用砂漿粘結(jié)并保持一定的縫厚.所有砌縫要求砂漿飽滿。對(duì)于形狀比較復(fù)雜的工程,應(yīng)先作出配料設(shè)計(jì)圖.注明塊石尺寸。
2.砌筑方法
同一層石料及水平灰縫的厚度要均勻一致,每層按水平砌筑,丁順相間,砌石灰縫互相垂直。砌石順序?yàn)橄冉鞘、再鑲面、后填腹。填腹石的分層高度?yīng)與鑲面相同。
圓端、尖端及轉(zhuǎn)角形砌體的砌石順序,應(yīng)自頂點(diǎn)開始,按丁順排列接砌鑲面石。圓端形橋墩的圓端頂點(diǎn)不得有垂直灰縫,砌行應(yīng)從頂端開始先砌,然后依丁順相間排列,按砌四周鑲面石。
3.砌體質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定
(1)砌體所用各項(xiàng)材料類別、規(guī)格及質(zhì)量符合要求;
(2)砌縫砂漿或小石子混凝土鋪填飽滿,強(qiáng)度符合要求;
(3)砌縫寬度、錯(cuò)縫距離符合規(guī)定,勾縫堅(jiān)固、整齊.深度和形式符合要求;
(4)砌筑方法正確:
(5)砌體位置、尺寸不超過(guò)允許偏差。
案例
某橋主墩基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,地質(zhì)依次為表層5m的礫石、27m的漂石和軟巖。主要施工過(guò)程如下:
平整場(chǎng)地、樁位放樣、埋設(shè)護(hù)筒,采用沖擊鉆成孔。下放鋼筋籠后,發(fā)現(xiàn)孔底沉淀量超標(biāo),但超標(biāo)量較小,施工人員采用空壓機(jī)風(fēng)管進(jìn)行擾動(dòng),使孔底殘留沉渣處于懸浮狀態(tài),之后,安裝導(dǎo)管,導(dǎo)管底口距孔底的距離為35cm,且導(dǎo)管口處于沉淀的淤泥渣之上,對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行接頭抗拉實(shí)驗(yàn),并用1.5倍的孔內(nèi)水深壓力的水壓進(jìn)行水密承壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格后,灌注混凝土,混凝土塌落度18cm,整個(gè)過(guò)程連續(xù)均勻進(jìn)行。
對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行接頭抗拉試驗(yàn),并用1.5倍的孔內(nèi)水深壓力的水壓進(jìn)行水密承壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格后,灌注混凝土,混凝土坍落度18cm,在整個(gè)過(guò)程中連續(xù)均勻進(jìn)行。
施工單位考慮到灌注時(shí)間較長(zhǎng),在混凝土中加入緩凝劑。首批混凝土灌注后埋置導(dǎo)管的深度為1.2m,在隨后的灌注過(guò)程中,導(dǎo)管的埋置深度為3m。當(dāng)灌注混凝土進(jìn)行到l0m時(shí),出現(xiàn)塌孔,施工人員用吸泥機(jī)進(jìn)行清理;當(dāng)灌注混凝土進(jìn)行到23m時(shí),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管埋管,但堵塞長(zhǎng)度較短,施工人員采取用型鋼插入導(dǎo)管的方法疏通導(dǎo)管;當(dāng)灌注到27m時(shí),導(dǎo)管掛在鋼筋骨架上,施工人員采取了強(qiáng)制提升的方法;進(jìn)行到32m時(shí),又一次堵塞導(dǎo)管,施工人員在導(dǎo)管始終處于混凝土中的狀態(tài)下,拔抽抖動(dòng)導(dǎo)管,之后繼續(xù)灌注混凝土直到完成。養(yǎng)生后經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)斷樁。
問(wèn)題:
(1)斷樁可能發(fā)生在何處,原因是什么?
(2)在灌注水下混凝土?xí)r,導(dǎo)管可能會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題?
(3)塞管處理的方法有哪些?
參考答案
(1)1)可能發(fā)生在10m處:吸泥機(jī)清理不徹底時(shí),形成灌注樁中斷或混凝土中夾有泥石。
(2)可能發(fā)生在27m處;采取強(qiáng)制提升而造成導(dǎo)管脫節(jié)。
(2)進(jìn)水、塞管、埋管。
(3)可采用拔抽抖動(dòng)導(dǎo)管(不可將導(dǎo)管口拔出混凝土面)。當(dāng)所堵塞的導(dǎo)管長(zhǎng)度較短時(shí),也可以用型鋼插入導(dǎo)管內(nèi)束疏通導(dǎo)管,或在導(dǎo)管上固定附著式振搗器進(jìn)行振動(dòng)。
1.拱橋經(jīng)跨徑是每孔拱跨兩拱腳截面(D)
A形心之間的直線距離
B形心之間的水平距離
C最低點(diǎn)之間的直線距離
D最低點(diǎn)之間的水平距離
2.梁式橋設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的凈距稱之為(D)
A標(biāo)準(zhǔn)跨徑
B理論跨徑
C計(jì)算跨徑
D凈跨徑
3.總跨徑是指多孔橋梁中各孔( A )。
A凈跨徑的總和
B計(jì)算跨徑的總和
C標(biāo)準(zhǔn)跨徑的總和
D經(jīng)濟(jì)跨徑的總和
4.橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩支座中心之間的距離稱為( C )。
A標(biāo)準(zhǔn)跨徑
B理論跨徑
C計(jì)算跨徑
D經(jīng)濟(jì)跨徑
5.橋面與低水位之間的高差稱之為( B )。
A橋梁建筑高度
B橋梁高度
C橋下凈空高度
D橋梁通航高度
6.橋下凈空高度是指( A )。
A設(shè)計(jì)洪水位或通航水位與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離
B設(shè)計(jì)洪水位或通航水位與橋跨結(jié)構(gòu)最上緣之間的距離
C設(shè)計(jì)洪水位或通航水位與最低水位之間的距離
D設(shè)計(jì)洪水位或通航水位與測(cè)時(shí)水位之間的距離
7.容許建筑高度是指( B )。
A橋面(或軌頂)標(biāo)高與設(shè)計(jì)洪水位之高差
B橋面(或軌頂)標(biāo)高與通航凈空頂部之高差
C橋跨結(jié)構(gòu)最下緣與設(shè)計(jì)洪水位之高差
D橋面(或軌頂)標(biāo)高與橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離
8.矢拱度是指拱橋拱圈(或拱肋)的( D )。
A凈矢高與計(jì)算跨徑之比
B計(jì)算矢高與凈跨徑之比
C凈矢高與凈跨徑之比
D計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比
9.計(jì)算矢高是從拱頂截面( A )。
A形心到相鄰兩拱腳截面形心之間連線的垂直距離
B形心到相鄰兩拱腳截面最低點(diǎn)之間連線的垂直距離
C下緣到相鄰兩拱腳截面最低點(diǎn)之間連線的垂直距離
D下緣到相鄰兩拱腳截面形心之間連線的垂直距離
10.在豎向荷載作用下無(wú)水平反力產(chǎn)生的橋型是( A )。
A梁式橋
B剛架橋
C拱式橋
D吊橋
11.下列橋臺(tái)中屬于梁橋輕型橋臺(tái)的有(ABCD)
A有支撐梁的輕型橋臺(tái)
B埋置式橋墩
C鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)
D加筋土橋臺(tái)
E.組合式橋臺(tái)
12.下列橋墩中屬于拱橋輕型橋臺(tái)的有(AB)
A背撐式橋臺(tái)
B八字形橋臺(tái)
C加筋土橋臺(tái)
D鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)
E.埋置式橋臺(tái)
13.樁基礎(chǔ)按施千方法可分為(BCD)
A管柱
B沉樁
C鉆孔樁
D挖孔樁
E.摩擦樁
14.下列橋墩中屬于梁橋輕型橋墩的有(ABCD)
A鋼筋混凝土薄壁橋墩
B柱式橋墩;
C柔性排架橋墩
D鉆孔樁柱式橋墩
E.懸臂式單向推力墩
15下列屬于組合體系橋梁的是(BCD)
A鋼筋混凝土拱橋
B斜拉橋;
C連續(xù)鋼構(gòu)橋
D系桿拱
E斜腿鋼架