1、第1章 总论,1.1 桥梁施工技术的发展 1.2 施工方法分类 1.3 施工准备,第一部分:桥梁施工技术的发展-认识桥梁,“ 桥梁工程”是有关桥梁勘测、设计、施工、 养护、维修和检定及与桥梁相关的科学研究和 工程技术的总称。它是土木工程的一个重要组成部分。,1.1桥梁工程的特点,1.各种道路工程的关键节点：里程不长、工程难度大、造价高、工期长2.城市立体交通的主要构成：立体交叉， 高架道路3.施工方法不同决定了桥梁造价的差异,1.2桥梁在交通发展中的作用,1.桥梁是最重要的交通设施之一。由于自然地理环境的原因，构成交通网的道路常常会遇到各种障碍，如河流、山谷或其它交通线路等，通常跨越这些障碍必
2、须建设各种类型的桥梁。2.从古至今交通的发展与桥梁工程的发展相互促进密不可分。3.交通的发展与不同历史时期社会发展对交通的需求有十分密切的关系，与当时社会生产力的发展水平、工业制造水平以及道路与桥梁的设计和施工水平也有密不可分的关系,1.4桥梁工程发展简史,1.我国古代桥梁工程的成就：中国是有着悠久历史和灿烂文化的文明古国，造桥的历史同样相当久远。古代的桥梁主要以木材、石料和铁链以及用粘土烧制的砖作为建筑材料。,1.5、我国古代桥梁建设的成就,1.距今约三千年周文王时代，我国已在渭河上架设浮桥；2.公元前332年春秋战国时期，现代桩柱式桥梁已出现；3.我国的铁链吊桥比西方早千年，4.秦汉时期，
3、开始建造石梁桥。5.拱桥东汉中期出现。;欧洲比中国晚了1200年。,西藏墨脱藤网桥（行人过桥）,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,古代拱桥赵州桥,又称安济桥，位于河北省赵县境内，建于隋开皇年间（公元595605年），由隋匠李春建造，距今已有近1400年历史，它是世界上现存最早，保存最完整的石拱桥之一，特别是拱上加拱的“敞肩拱”的运用，更为世界桥梁史上的首创。赵州桥全长64.4米，拱顶宽9米，拱脚宽9.6米，跨径37.02米，拱矢7.23米。不仅有高度的科学性，而且具有我国独特的民族艺术风格，是我国古代建筑的伟大作品。,隋代安济（赵州桥）,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,古代拱桥苏州宝带桥,又
4、名小长桥，始建于唐元和十一至十四年 （816819年）。全桥有53孔，总长近316米 ，其中桥孔长249.8m，桥顶宽4.1m，桥端宽 6.1m。宝带桥为薄墩联拱桥，墩厚仅0.6m，与 最大一孔跨径6.95m相比，接近1/12，使全桥 显得轻盈秀丽，还可增大泄水面积减少洪水对 桥身的冲击。宝带桥的泄水面积达85%，居古 桥之首。,古代拱桥苏州宝带桥,古代拱桥十七孔桥,十七孔桥位于北京市颐和园东堤上。清乾 隆年间(公元17361795)建。是一座式样美观 的连拱大石桥，桥面呈拱状隆起，形如初月， 桥栏柱上雕镂小狮，形态各异。桥中各孔跨径 以中孔最大，约8m，向边孔逐渐变小，最小约 4.14m。,
5、清代17孔桥,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,古代拱桥玉带桥,玉带桥位于北京颐和园昆明湖长堤上，建 于清乾隆年间(公元17361795年)。该桥单孔 净跨11.38m，矢高约7.5m，全部用玉石琢成， 桥面是双反向曲线，组成波形线桥型，配有精制 白石栏板。蛋尖形桥拱，特别高耸，好似玉带。 玉带桥的造型具有我国长江三角洲地区石拱桥的 风格，以纤秀挺拔，轻巧为其之特色。并与周围 环境相协调，是湖光山水增色。,清代玉带桥,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,古代吊桥霁虹桥,霁虹桥是我国现存最早的铁链桥之一。位于云南 永平的“澜沧古渡”，横跨澜沧江。自汉朝就建有竹索 桥，14651487年改建为铁链桥
6、。桥全长为113.4m， 桥宽3.7m，净跨径为57.3m，全桥共14条铁链，2条扶 栏铁链，每侧各一条，12条承重底铁链，锚固于两岸 的桥台上，底铁链上铺设纵横木板，此桥至今仍在使 用。,古代吊桥霁虹桥,古代铁索桥沪定铁索桥,四川沪定铁索桥，跨越大渡河，位于川、藏要道，是铁索桥中现存制作最精良的一座。桥始建于清康熙四十四年(公元1705年），次年完成。桥净跨100m，桥宽2.8m，上铺木板，底索9根，每根索约128m，两侧各有两根栏杆索，由四川善于制作铁索桥的全天州修建。两岸石砌桥台，用台身自重来平衡铁索的拉力。,古代索桥沪定铁索桥,1.6、我国现代桥梁,1.建桥材料的进步2.施工工艺的革新
7、3.现代计算理论及手段运用对桥梁类型和体系的发展，对提高桥梁的跨越能力和丰富结构构造形式都起着重要的作用,钱塘江桥(1932年),位于浙江杭州浙赣铁路上，1932年为中国工程师自己设计并建造的公路铁路两用简支钢桁梁桥，是中国建桥史上的一个里程碑。该桥全长1453米，上层设双车道公路，宽6.1米，下层为单线铁路。正桥18孔，由2x14.63m简支上承式钢板梁16x65.84m简支钢桁梁组成。,武汉长江大桥(1957年),1957年，长江第一桥武汉长江大桥建成，3x128米连续钢桁 梁桥，公铁两用，桥面宽18米；全长1690米。,南京长江大桥(1975年),南京长江大桥为公路铁路双层钢连续桁梁桥，
8、上层为4车道公路桥；下层为双线铁路桥。采用悬臂拼装法架设。正桥长1576m，连同两端引桥总长：铁路6772m，公路桥4588m。,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,主桥采用双塔双索面钢与混凝土结合梁斜拉桥。主跨跨径423m，一跨过江，通航净空46m。主桥桥面为6车道，桥全长8346m，主桥长846m，浦东引桥长3746m,浦西引桥长3754m。,上海南浦大桥(1992年),总论 1.1 桥梁施工技术的发展,苏通大桥总长8206米，其中主桥采用2088米的七跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥，为世界第一大跨径斜拉桥；专用航道桥为548米的钢连续梁桥，属同类桥梁工程世界第二,苏通长江公路大桥(2002年),
9、总论 1.1 桥梁施工技术的发展,乌巢河大桥全长241m，主跨为120m的双肋石拱桥，腹拱为9孔13m，南岸引桥3孔13m，北岸引桥1孔15m。结构轻盈，造型美观，该桥是目前世界上最大跨径石拱桥记录的保持者。,总论 1.1 桥梁施工技术的发展,乌 巢 河 桥,万县长江大桥(420米,2002年),550米上海卢浦大桥2004年,1490米润扬长江大桥2003年,虎门辅航道桥（270米T刚构桥1998年）,我国现代桥梁建设规模,世界十大悬索桥,世界十大斜拉桥,1.6现代桥梁工程的发展特点,1.社会发展的需要、计算机的发明和应用、预应力混凝土 技术的成熟和广泛使用以及新的大跨度桥梁施工方法的发明和
10、 施工机械的进步，使桥梁和桥梁工程进入了现代化高速发展时 期。2.在桥梁设计理论方面，大多数国家普遍采用极限状态设 计法代替了以弹性理论为基础的允许应力法。由于大跨度桥梁 结构的出现，使结构振动、稳定、疲劳和结构的非线性理论在 桥梁设计中得到广泛运用。3.在桥梁结构施工技术方面，德国最早利用预应力技术把悬 臂施工技术成功地用于预应力混凝土桥梁的施工，克服了大跨 度桥梁施工的难题。创立了现代大跨度桥梁悬臂施工技术。,1.7现代桥梁工程的的发展趋势,1.中小跨度的桥梁主要向标准化设计方向发展。2.大跨度桥梁向更长、更大、更宽、更柔的方向发展3.建桥新材料将被大量的开发和应用4.大型深水基础工程设计
11、将被常态化5.桥梁施工监控及健康管理将实现计算机化监控和管理6.重视桥梁美学及环境保护,7.在桥梁设计的概念和理论方面，不仅要考虑桥梁结构的静力特性，还需从桥梁结构的动力特性、稳定性、耐久性和桥梁振动产生的噪音等多方面给予考虑。8.在设计方法和计算手段方面，将会以计算机应用为主，并且朝着设计、计算、绘图一体化的方向发展。 9.在桥梁施工方面，对中小跨度桥梁主要向标准化工厂预制、现场安装方向发展，对大跨度桥梁则向无支架施工方法发展。基础施工将普遍采用钻孔灌注桩施工方法。,1.8现代桥梁工程的的发展趋势,2.0 桥梁的基本组成及分类,2.1桥梁的组成,通常来讲，桥梁由上部结构、下部结构、基础和 附
12、属结构四部分组成。下图表示一座公路桥梁的全貌。 从图中可见桥梁的基本组成部分及各部位名称。,（1）上部结构是指桥梁结构中直接承受车辆和其它荷载，并跨越各种障碍物的结构部分。它直接承担使用荷载。一般包括桥面构造、桥梁跨越部分的承载结构和桥梁支座。（2）下部结构桥梁的桥墩和桥台统称为下部结构。它是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载等荷载传递至基础的建筑物。通常把设在桥梁两端的称为桥台，它除了上述作用外，还与路堤衔接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和坍落。,2.11桥梁的组成,（3）基础 设置在墩台下部、将全部荷载传递至地基的结构部分称为基础。基础是确保桥梁安全使用的关键。由于基础往往深埋于土层之
13、中，并且很多情况下需要进行水下施工，故也是桥梁建筑中比较困难的一部分。 （4）附属结构 设在桥梁主体结构以外，保证桥梁正常、安全使用的建筑物称为附属结构，主要包括锥形护坡、护岸及导流工程等。,2.11桥梁的组成,2.11桥梁组成示意图,2.2桥梁的分类,桥梁有许多分类方式，人们通常根据桥梁的结构形式、所用材料、所跨越的障碍以及其用途、跨径大小等对桥梁进行分类： 1.根据桥梁主跨结构所用材料分类（1）木桥；（2）圬工桥（包括砖、石、混凝土桥）；(3)钢筋混凝土桥；(4)预应力混凝土桥;（5）钢桥。2.根据桥梁所跨越的障碍物分类（1）跨河桥；（2）跨海峡桥；（3）立交桥；4）高架桥。,跨海桥,立交
14、桥,高架桥,3.根据桥梁的用途分类（1）公路桥；（2）铁路桥；（3）公铁两用桥；（4）人行桥；（5）运水桥（渡槽）；（6）农用桥；（7）管道桥。4.根据桥面在桥跨结构中的位置分类（1）上承式桥；（2）中承式桥；（3）下承式桥。,2.2桥梁的分类,上承式 万县长江大桥,上海卢浦大桥（中承式拱桥）,中承式,下承式,2.2.按跨径大小分类,2.2按施工方法1）整体施工桥梁上部结构一次浇筑而成2）节段施工桥梁上部结构分节段组拼而成,整体施工梁桥,节段施工桥梁,节段施工桥梁,节段施工桥梁,2.2.根据桥梁的结构形式划分类在桥梁结构设计中，一般按桥梁的结构形式(也称结构体系)将其分为四个基本类型以及这些基
15、本类型的组合形式。其组合形式有多种多样，如斜拉桥，系杆拱桥等。各种结构形式其受力特点、适应范围都有很 大差异。按照结构形式划分的桥梁类型为：（1）梁式桥；（2）拱式桥；（3）刚架（构）桥；（4）悬索（吊）桥； （5）组合形式桥， 如系杆拱桥，斜拉桥等,2.2.1梁式桥,梁式桥的特点是:其桥跨的承载结构由梁组成。在竖向荷载作用下梁的支承处仅产生竖向反力，而无水平反力(推力)。梁式桥的内力以弯矩和剪力为主，水平轴力和扭矩相对很小。荷载作用方向通常与梁的轴线相垂直，梁主要通过抗弯来承受荷载，并通过支座将其传递至下部结构。梁式桥可分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥等。,梁式桥,2.2.2梁式桥的建造特点
16、,梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故梁式桥与同样跨径的其他结构体系桥相比，梁内产生的弯矩最大，通常需要抗弯能力强的材料(钢材和钢筋混凝土等)来建造。为了节省钢材，目前在公路桥梁上应用最广泛的是钢筋混凝土简支梁桥。这种桥的结构简单，施工方便，对地基承载力的要求也不高，但其跨径常在30m以下。当跨度较大时，可根据地质条件修建悬臂式或连续式的梁桥，见下图 c)和d）。对于很大的跨径，以及对于承受很大荷载的特大桥梁，可考虑建造钢桥，见下图e)，也可考虑使用高强度材料的预应力混凝土梁桥。,梁式桥,2.2.3拱式桥,拱式桥的主要承重结
17、构是拱圈或拱肋，见下图。这 种结构在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将承受水平推 力，同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起的在拱 圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此，与相同跨径的梁桥相 比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱式桥的承重结构以受弯为主，通常就可用抗 压强度大的圬工材料(砖、石、混凝土)和钢筋混凝土建 造。 拱桥的跨越能力很大，外形也较美观，在条件许可 的情况下，修建圬工拱桥往往是经济合理的。,拱 桥,拱式桥是桥梁工程中广泛采用的桥型之一。 拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋 为主。在竖向荷载作用下，两拱脚处不仅产生竖向反 力，还产生水平反力（推力）。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理
18、的结构形式 之一。拱式桥的基本结构体系可分为有铰拱和无铰拱。拱式桥适建于地质和地基条件良好的桥址。,2.2.2拱式桥的建造特点,拱式桥,（3）刚架桥,刚架桥的主要承重结构是梁或板与立柱或墙体整体 结合在一起的刚架结构，梁和柱之间连接处有很大的刚 性下图a)。在竖向荷载作用下，梁主要受弯，而柱脚处 也具有水平反力见图下b)，其受力状态介于梁和拱之间。 因此，对于同样跨径的桥梁，在相同荷载作用下，刚架 桥的跨中弯矩要比一般梁桥小。根据这一特点，刚架桥 跨中的建筑高度可以做得较小，在城市中当遇到线路立 体交叉或需要通航江河时，采用这种桥型可以降低线路 高程和减少路堤填土数量。其缺点是梁柱连接处易开裂
19、。,刚架桥是由桥跨结构(主梁)与墩台(支柱、板墙)整体 相连而形成的结构体系，其梁柱结点为刚结。在荷载作用下，其结构中梁和柱(支柱、板墙)的截面 均作用有弯矩、剪力和轴力。刚架桥的外形尺寸较小，桥下净空较大，视野开 阔，适用于建筑高度受限、需要较大桥下净空的情况。刚架桥设计必须考虑附加内力。大跨度预应力刚架 桥近年来发展迅速。刚架桥要求桥址有较好的地基条件或采用深基础。,下图所示的T形刚构是目前修建较大跨径钢筋混 凝土桥梁常采用的形式。对于普通钢筋混凝土T形刚 构桥采用预制装配方法施工时，往往将跨径很大的梁 体分成三段安装，从而显著降低了安装重量。其缺点 是悬臂根部的负弯矩过大，钢材用量大,刚
20、架桥,刚构桥,T形刚构桥,连续刚构桥,（4）悬索桥（吊桥）,传统的吊桥均使用悬挂在两岸塔架上的强大缆索作 为主要承重结构(见下图)。在竖向荷载作用下，通过吊 杆使缆索承受很大的拉力，通常在两岸桥台的后方修建 体积非常巨大的锚碇结构。吊桥也具有水平反力。现代 的吊桥广泛采用高强度钢丝编制的钢缆，以充分发挥其 优异的抗拉性能，因此，结构自重较轻，就能以较小的 建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。吊桥 的另一特点是成卷的钢缆易于运输，结构的各组成构件 较轻，便于采用无支架悬吊拼装。,悬索桥的特点是主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上 的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚锭结构组成。主缆索是主要承重结
21、构，仅承受拉力。这种桥型 跨度大。悬索桥在设计计算时，除需考虑其结构的静力特 性外，还必须考虑其结构的动力特性，尤其它的抗风 稳定性。计算通常采用有限变形理论。,悬索桥（吊桥）,润扬长江大桥（悬索桥）,悬索桥,（5）组合式桥,根据结构的受力特点，由几个不同体系的结构组 合而成的桥梁称为组合体系桥。各种各样的组合式桥根据其所组合的基本类型结 构不同，其受力特点也不同，往往是所组合的基本类 型结构的受力特点的综合表现。常见的这类桥型有梁与拱组合式桥，如系杆拱、桁架拱及多跨拱梁结构等；悬索结构与梁式结构的组合式桥，如斜拉桥等。,下图所示的为一种梁和拱的组合体系，其中梁和 拱都是主要承重结构，两者互相
22、配合，共同受力。,下图为拱置于梁的下方、通过立柱对梁起辅助支 撑作用的组合体系桥。,斜拉桥也是一种梁桥与吊桥组成的组合体系桥， 斜拉桥由主梁、拉索和索塔组成悬挂在索塔上的斜拉索将主梁吊住，使主梁像多点 弹性支承的连续梁一样工作，这样既发挥了高强材料的 作用，又显著减小了主梁的截面，使得结构自重减轻而 跨越能力很大。斜拉桥有独塔斜拉桥、双塔斜拉桥、多塔斜拉桥等。 与悬索桥相比，抗风稳定性明显改善，不需要巨大 的锚锭结构。与梁式桥相比，主梁结构的内力分布更均 匀合理。,斜拉桥,组合体系桥梁,桥梁美学原则,1在满足功能要求的前提下，要选用最佳的结构型式纯正、清爽、稳定。质量统一于美，美从属质量2美，
23、主要表现在结构选型和谐与良好的比例，并具有秩序感和韵律感。过多的重复会导致单调。3重视与环境协调。材料的选择，表面的质感，特别色彩的运用起着重要作用。模型检试有助于实感判断，审视阴影效果。4美丽的桥梁应以其个性对人们产生积极的影响。美和伦理本是相通的，美的环境将直接陶冶人们的情操，大自然的美，人为环境的美，对人们身心健康是必需的,美丽的桥梁与环境的协调,美丽的桥梁与环境协调的桥梁,美丽的桥梁与环境协调的桥梁,第二部分 桥梁施工方法及施工技术,1.桥梁基础工程施工方法,在桥梁工程中，通常采用的基础形式有扩 大基础、桩基础、沉井基础等，其施工方法分 类见下图。,1）扩大基础 所谓扩大基础，是将墩台
24、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，故又称为明挖扩大基础或浅基础。其主要特点是： 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； 施工时的噪声、振动较小，对地下水污染轻，对邻近建筑基础危害较小；与其他类型的基础相比，施工所需的操作空间较小；,在多数情况下，比其他类型的基础相比，造价省、工期短； 易受冻胀和冲刷产生的恶劣影响。扩大基础的施工顺序是：开挖基坑，对基底进行处理(当地基承载力不满足要求时需对地基进行加固)，砌筑圬工或立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土。其中，开挖基坑是基础施工中的一项主要工作，而且在开挖过程中，必
25、须解决好支挡与排水的问题。,钢板桩围堰,土石围堰,筑岛施工,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底面高程时，施工时应采取排水措施，如打钢板桩或考虑采用集水坑用水泵集中排水、深井排水及井点法等，使地下水位降至开挖面以下。还可采用化学灌浆法及围幕法进行止水或排水。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，其作用是将来自桩顶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方法。这里我们按成桩方法对桩进行分类如下。,1. 土木工程中什么情况下需采用桩基础?,一般多层建筑物当地基较好时多采用天然
26、浅基础，它造价低、施工简便。如果天然浅土层较弱，可采用机械压实、强夯、堆载预压、深层搅拌、化学加固等方法进行人工加固，形成人工地基。如深部土层也软弱，或建（构）筑物的上部荷载较大，而且是对沉降有严格要求的高层建筑、地下建筑以及桥梁基础等，则需采用深基础。 桩基础是一种常用的深基础形式，它由桩和承台组成。,（1）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的高程。预制桩包括钢筋混凝土桩和钢桩等，一般有如下特点： 由于桩是在预制场制作，故桩身质量易于控制；沉入时的施工工序简单，工效高，能保证质量； 易于在水上施工； 多数情况下施工噪声和振动大，污染环境沉入长桩时受运输和起吊设备限制，
27、且存在现场接桩，接头工艺复杂； 穿越较坚硬的土层时需要较多的辅助施工措施。,静力压桩机,。（2）灌注桩 灌注桩是在现场采用钻孔机械(或人工)将地层钻挖成设计孔径和深度的孔后，将预制成一定形状的钢筋骨架吊入孔内，然后往孔内灌入流动的混凝土而形成的桩基。当钻孔深度较大时孔内往往有水，故多采用水下混凝土灌注法。,灌注桩的特点是：与沉入桩的锤击法和振动法相比，施工噪声和振动要小得多；能修建比预制直径大得多的桩；与地基的土质无关，在各种地基上均可使用；施工时应特别注意钻孔时的孔壁坍塌、桩尖处地基的流沙及孔底沉淀等情况的处理； 因混凝土是在水中浇注的，故混凝土质量较难控制。,钻孔灌注桩-护筒埋设,钻孔灌注
28、桩-钻进施工,（3）大直径桩 一般认为，直径2.5m以上的桩称为大直径桩，目前，桩基础的最大直径已达6m。近年来，大直径桩在桥梁基础中得到了广泛应用，结构形式也越来越多样化，除实心桩外，还发展了空心桩；施工方法上不仅有钻孔灌注法，还有预制桩壳钻孔埋置法等。根据桩的受力特点，大直径桩多做成变截面的形式。大直径桩与普通桩在施工方法上的区别主要反映在钻机选型、护孔泥浆及施工工艺等方面。大直径桩主要用于海上特大桥基础施工,是今后发展的一个方向,3）沉井基础 沉井基础是一种断面和刚度均比桩基础大得多的筒 状结构，施工时在现场开挖井内土方，使之沉落到预定 支承的地基上。 在岸滩或浅水中建造沉井时，可采用“
29、筑岛法”施工； 在深水中修建，则可采用浮式沉井，将沉井基础浮运 到预定位置，再进行下沉施工。按材料、形状和用途不 同，可将沉井分成许多类型，但沉井基础有如下共同的 特点：,7.1 沉井的基本概念、作用及适用条件,沉井的概念:是井筒状的结构物(图1)。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础(图2)。,图1 沉井下沉示意图,图2 沉井基础,沉井下沉中,沉井基础的适宜下沉深度一般为1040m； 与其他形式的基础相比，沉井基础的抗水平推力作用的能力、竖向支承力均较大； 由于沉井基础的刚度大，故其变位较小。沉井基础的施
30、工难点:在于沉井的下沉。沉井的下沉主要是通过从井孔内挖除土，清除刃脚正面阻力及沉井内壁摩阻力后，依靠其自重下沉。沉井下沉的方法可分为排水开挖下沉和不排水开挖下沉，但其基本施工方法应为不排水开挖下沉，只有在稳定的土层中，而且渗水量不大时，才采用排水开挖法下沉。另外还有压重、高压射水、炮振(必要时)、降低井内水位减小浮力、采用泥浆润滑套或空气幕等一些沉井下沉的辅助施工方法。,4）地下连续墙 地下连续墙是用膨润土泥浆进行护壁，在防止开 挖壁面坍塌的同时在设计位置开挖出一条狭长端圆的 深槽，然后将钢筋骨架放入槽内，并灌注水下混凝 土，从而在地下形成连续墙体的一种基础形式。 目前，我国多用于临时支挡工程
31、，国外已有作为永 久基础的实例。地下连续墙有墙式和排柱式之分，但 一般多用墙式。,润扬大桥“神州第一锚”地下连续墙,2001年10月28日，润扬大桥北锚碇地下连续墙顺利合龙，在地下形成1.2米厚的钢筋混凝土矩形墙，为北锚碇超深基坑开挖提供了坚固的围护结构。施工过程中地下连续墙要穿过上部16.5米的原流塑态淤泥、疏松的粉细砂层、着床在花岗岩裂隙发育层。,1.墙体刚度大、整体性好,防渗截水性能好；2.施工时振动小、噪声低，对周边的地基无扰动；3.不用开挖大量的土方量，降低造价，可昼夜施工，缩短工期；4.施工期间不需降水，不需挡土护坡，不需立模板与支撑，把施工护坡与永久性工程融为一体；5.适用于多种
32、地质条件，可用作刚性基础代替桩基础、沉井和沉箱基础；6.结构变形和地基土变形较小，能够紧邻已有建筑物及地下管线开挖深、大基坑，尤其在城市建(构)筑物密集的地区，为防止对邻近建筑物安全稳定的影响，地下连续墙更显示出它的优越性。,地下连续墙的主要优点：,地下连续墙的缺点：,1.弃土及废泥浆的处理问题，除增加工程费用外，如处理不当，还会造成新的环境污染；2.一般用地下连续墙只作围护挡墙时，造价稍高，不够经济；3.墙面不够光滑，如为“二墙合一”，即同时作为地下结构的外墙时，尚需加工处理或另作衬壁。,2承台,位于旱地、浅水河中采用土石筑岛法施工桩基的桥梁，其承台施工方法与扩大基础的施工方法相类似，可采用
33、明挖基坑、简易板桩围堰后开挖基坑等方法进行施工。对深水中的承台，可供选择的方法有：钢板桩围堰、钢管桩围堰、双壁钢围堰及套箱围堰等。不论何种围堰，其目的都是为了止水，以实现承台在无水环境中施工。钢板桩围堰和钢管桩围堰实际上是一种形式的围堰，只不过所用材料不同而已。双壁钢围堰通常是将桩基和承台的施工一并考虑，即先在围堰顶设置钻孔平台，待桩基施工结束后拆除平台，再在围堰内进行承台的施工；套箱围堰多采用钢材制作，分有底和无底两种类型，根据受力情况不同又可设计成单壁或双壁套箱,3.墩(台)身,墩(台)身的施工方法根据其结构形式的不同而不同。 对结构形式较简单，高度又不大的中、小桥的墩(台) 身，通常采用
34、传统的方法，一次砌筑或立模(一次或多次 )现浇施工，但对高度较高的墩台及斜拉桥、悬索桥的索 塔，则有较多的施工方法可供选择。而施工方法的多样 化主要反映在模板结构形式的不同上。近年来，滑升模 板、爬升模板和翻升模板等在高墩及索塔上应用较多， 其共同的特点是：将墩身分成若干个节段，从下至上逐 段进行施工。,采用滑升模板(简称滑模)施工，对结构物外形尺寸的控制较准确，施工进度平稳、安全，机械化程度高，但因多采用液压装置实现滑升，故成本较高，所需的机械设备种类也较多；爬升模板(简称爬模)一般要在模板外侧设置爬升架，因此这种模板相对而言需耗用较多的材料，体积也较庞大，但不需设另外的提升设备；翻升模板(
35、简称翻模)结构较简单，施工也较方便，不过需要设专门用于提升的起吊设备。高墩的施工，应根据现场的实际情况，进行综合比较后来选择适宜的施工方案。中、小桥，当设计为石砌墩(台)身时，施工工艺虽然简单，但必须严格控制砌石工程质量。,高墩施工目前采用的施工方法主要有滑模、爬模和翻模三种。下面以对比表的形式将这三种施工方法作简要的介绍。,1.1 滑模、爬模、翻模现场施工照片,1.2 滑模、爬模、翻模施工对比,二、桥梁上部结构施工方法,桥梁上部结构的形式是多种多样的，其施工方法的种类也较多，但除一些比较特殊的施工方法外，大致可分为预制安装和现浇两大类。上部结构的施工方法分类见下图所示。,1.预制安装法预制安
36、装可分为预制梁安装和预制节段式块件拼装两种类型。前者主要指装配式的简支梁桥：如空心板、T形梁、工字形梁及小跨径箱梁等的安装，尔后进行横向联结或施工桥面板而使之成为桥梁整体；后者则将梁体(一般为箱梁）沿桥轴线分段预制成节段式块件，运至现场进行拼装，其拼装方法一般多采用悬臂法。连续梁、T构、刚构和斜拉桥都可以应用这种方法进行施工。 下面简要介绍几种常用的预制安装施工方法的特点及 适用场合。,1）自行式吊车吊装法这种吊装法多采用汽车吊、履带吊和轮胎吊等机械，有单吊和双吊之分。此法一般适用于跨径在30m以内的简支梁桥的安装作业。在现场应有足够安置吊车的场地，同时要保证运梁道路的畅通，吊车的选用应充分考
37、虑梁体的重量和作业半径后方可决定。,简支梁、板的安装,空心板吊装施工,T梁吊装施工,2）跨墩龙门安装法 在墩台两侧沿桥向设置轨道，在其上安置跨墩的龙门吊，将梁体在起吊状态下运至架设地点，然后安装在预定位置。此法一般可将梁的预制场地安排在桥头引道上，以缩短运梁距离。其优点是：施工作业简单、迅速，可快速施工，容易保证施工安全。但要求架设的地形应平坦，且桥墩不能太高。因设备的费用较大，架设安装的孔数不能太少。,3）架桥机安装法,这是预制梁典型的安装方法。在孔跨内设置安装导梁，以此 作为支承体来架设梁体，这种作为支承梁的安装梁结构称为架桥 机。目前架桥机的种类甚多，按形式的不同可分为单导梁、双导 梁、
38、斜拉式和悬吊式等。悬臂拼装和逐跨拼装的节段式桥梁也经 常采用专用的架桥机进行施工。其特点是：不受架设孔跨桥墩高 度的影响，也不受桥下地形条件的影响；架设速度快，作业安全 度高；对于孔数较多的桥梁更具有优越性。 。,4）浮吊架设法,这种方法一般适用于河口、海上长大桥梁的安装，包括整孔架设和节段式块件的悬臂拼装。采用此法工期较短，但梁体的补强，大型吊具、架设用的卡具等设备均较大型化，浮吊所需费用较高，且易受气象、海象和地理条件等影响。梁体安装就位时浮力的减小会引起浮吊和船舶的移动，伴随而来的是梁体的摇动，因此应充分考虑其倾覆问题,Oresund Bridge: 120m 连续梁,5）浮运整孔架设法
39、,是将梁体用船舶运至架设地点后进行安装的方法， 可采用两种方式：一种方式是用两套卷扬机(或液压千 斤顶装置)组合提升吊装就位，另一种方式是利用船舶 的吃水落差将整孔梁体安装就位。,Storebaelt West Bridge: 6500吨,6）逐孔拼装法,逐孔拼装法一般适用于节段式预应力混凝土连续梁 的施工。在施工的孔跨内搭设落地式支架或采用悬吊式 支架，将节段预制块件按顺序吊放在支架上，然后在预 留孔道内穿入预应力钢筋，对梁施加预应力使其成为整 体，这种方法形象地称为“穿糖葫芦”,7）悬臂拼装法,悬臂拼装法多用于预应力混凝土梁体的施工，其他 类型的桥梁也可选用。这是一种将梁体分节段预制，墩
40、顶附近的块件用其他架设机械安装或现浇，然后以桥墩 为对称点，将预制块件沿桥跨方向对称起吊、安装就位 后，张拉预应力筋，使悬臂不断接长，直至合龙的施工 方法。悬臂拼装法施工速度快，预制块件质量易控制， 但预制场地较大，且拼装精度要求高。这种施工方法可 不用或少用支架，施工时不影响通航或桥下交通，宜在 跨深水、山谷或海上进行施工，并适用于变截面预应力 混凝土梁桥。,节段的对接、体外预应力转向块,2.现浇法 1）固定支架法 这是在桥跨间设置支架、安装模板、绑扎钢筋、 现场浇筑混凝土的施工方法。特别适用于旱地上的钢筋 混凝土和预应力混凝土中小跨径桥梁的施工。支架按其 结构的不同分为满布式、柱式、梁式、
41、梁柱式等几种， 所用材料有门式支架、扣件式支架、贝雷桁片、万能杆 件及各种型钢组合构件等。固定支架的施工特点是：梁 的整体性好，施工平稳、可靠，不需大型起重设备；施 工中无体系转换的问题；需要大量施工支架，并需要有 较大的施工场地。,2）逐孔现浇法,逐孔现浇法分在支架上逐孔现浇和移动模架逐孔现 浇，目前较多采用后者。移动模架逐孔现浇施工方法自 20世纪50年代末开始使用以来，得到了较广泛的应用， 特别是多跨长桥如高架桥、海湾桥，使用十分方便，施 工快速、安全，机械化程度高，减小劳动强度，少占场 地，不会受桥下条件影响。但因模板拼装与拆卸均较复 杂，所以一般适用于跨径2050m的预应力混凝土连续
42、 梁桥施工，且桥长在500m以上。,3）悬臂浇筑法,这种方法最常用的是采用挂篮悬臂浇筑施工，在桥 墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定 强度后张拉预应力筋，移动挂篮继续施工，使悬臂不 断接长，直至合龙。挂篮的构造形式很多，通常由承 重梁、悬吊模板、锚固装置、行走系统和工作平台等 组成。挂篮的功能是：支承梁段模板，调整位置，吊 运材料机具，浇筑混凝土，拆模和张拉预应力钢筋等 工作。 悬臂浇筑法施工不需在跨间设置支架，使用 少量机具设备便可以很方便地跨越深谷和河流，适用 于大跨径连续梁桥的施工。同时根据施工受力特点， 悬臂施工一般宜在变截面梁中使用。,（2）现场浇筑法,悬臂浇筑法,上部结
43、构施工概述,4）顶推法,顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇 筑梁体，并用纵向预应力钢筋将浇筑节段与已完成的梁 体连成整体，在梁体前端安装长度为顶推跨径0.7倍左 右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方 推出施工场地，重复这些工序即可完成全部梁体的施工。 顶推法的施工特点是：由于作业场所限定在一定范围 内，可设置顶棚，不受天气影响，能全天候施工。连续 梁的顶推跨径以3050m最为经济，若跨径大于此值， 则需要有临时墩等辅助手段。逐段顶推施工宜在等截面 预应力混凝土连续梁中使用，也可在结合梁和斜拉桥的 主梁中使用。,4顶推法,顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，
44、并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体联成整体，在梁体前端安装长度为顶推跨径07倍左右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方顶推出施工场地，重复这些工序即可完成全部梁体的施工。,3.转体施工法,转体施工法多用于拱桥的施工，也可用于斜拉桥 和刚构桥的施工。这种施工法是在岸边立支架(或利用 地形)预制半跨桥梁的上部结构，然后借助上下转轴偏 心值产生的分力使两岸半跨桥梁上部结构向桥跨转 动，用风缆控制其转速，最后就位合龙。该法适用于 峡谷、水流湍急、通航河道和跨线桥等特殊地形的桥 梁，具有工艺简单、操作安全、所用设备少、施工速 度快等特点。,佛山东平桥钢拱桥平转工艺,上部结构施工概述,三、
45、桥梁施工方法的选择原则,施工方法的分类乃是一种权宜的办法，在实际施工中不太可能仅采用分类中某一种施工方法，多数情况下是将几种方法组合起来应用。另外，桥梁的施工方法很多，本书不可能将所有的施工方法全部包罗，即使是同一种方法应用中也有不同情况，所需的机具、劳力、施工的步骤和施工期限等也不一样，因此，在选择桥梁施工方法时应根据桥梁的设计要求、施工现场环境、人员设备、施工经验等因素综合考虑，选择最佳的施工方法。,桥梁施工方法的选择,桥梁施工方法时应考虑的主要因素有以下几点： 桥梁的结构形式和规模； 桥位处的地形、自然条件和社会环境； 施工机械和施工管理的制约；以往的施工经验；安全性和经济性等。,三、桥
46、梁施工准备,建立必要的技术和物质条件，统筹安排施工 力量和施工现场，保证施工得以顺利进行。施工准备通常包括技术准备、劳动组织准备、 物质准备和施工现场准备等工作。,1.3 桥梁施工准备,总论 1.3 桥梁施工准备,一、技术准备,技术准备,熟悉设计文件、研究施工图及现场核对,原始资料的进一步调查分析,施工前的设计技术交底,制订施工方案、进行施工设计,编制施工组织设计,编制施工预算,地质、水文、气象、技术经济条件,总论 1.3 桥梁施工准备,熟悉设计文件、研究施工图纸及现场核对,熟悉、研究、领会设计意图；检查图纸各部分的组成，特别是（几何尺寸、坐标、标高，说明等）；技术要求是否正确；现场情况是否核
47、对；有疑问和建议可向设计单位书面反映；,原始资料的进一步调查分析,地质资料:调查基础的承载力 水文资料:调查最大洪水位 水位调查:调查最高水位及枯水位 材料的运输:水路运输或陆地运输 设备的进场等 :吊装设备及水上搅拌船的进场,施工前的设计技术交底,由业主主持，设计、监理和施工单位参加。由设计单位说明工程的设计依据、意图和功能要求，进行技术交底；然后施工单位根据对设计图纸的研究和对设计意图的理解，提出对设计图纸的疑问、建议和变更。最后在同意认识的基础上，形成“设计技术交底纪要” 由建设单位正式行文，参加单位共同会签盖章，作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据，以及建设单位与施工单位进
48、行工程结算的。,制订施工方案、进行施工设计,临时性施工结构的设计：基坑围堰、钻孔桩水上平台、预制场地、悬浇梁段的挂蓝、导梁或架桥机、摸板支架及脚手架，自制起重吊装设备等。均应在安全的条件下，尽量采用现有的材料，因地制宜，经济适用、装拆简便、实用性强。,编制施工组织设计,目的在于全面、合理、有计划地组织施工，从而具体实现设计意图，优质高效地完成施工任务。,编制施工预算,施工预算是根据施工图纸、施工组织设计或施工方案、施工定额等文件进行编制的。,劳动组织准备 建立组织结构合理设置施工班组集结施工力量，组织劳动力进场施工组织设计、施工计划和施工技术的交底建立健全各项管理制度物资准备 工程材料的准备施工设备的准备 其他各种小型生产机具、小型配件等的准备,1.3 桥梁施工准备,
