桥墩与桥台

①混凝土试件检测；②检测 管超声波检测；③钻孔取芯样 检测。④动力试桩case法检
10.3桥梁墩台施工
现场就地浇筑与砌筑
墩台施工方法
现场拼装预制（混凝土、钢筋混凝 土、预应力混凝土）块件
墩台施工过程
模板工程 混凝土工程
砌体工程
墩台施工基本要求：
保证其位置、高程、各部分尺寸与材料强度均符 合设计的规定。
有动载
砂土类
1∶1
1∶1.25
1∶1.5
碎石类土
1∶0.75
1∶1
1∶1.25
黏性土、 粉土
1∶0.33
1∶0.5
1∶0.75
极软岩、 软岩
1∶0.25
1∶0.33
1∶0.67
较软岩
1∶0
1∶0.1
1∶0.25
极硬岩、
1∶0
1∶0
1∶0
硬岩
10.2桥梁基础施工
基坑开挖
人工或机械施工
注意：①防水 反坡、截水沟
10.1桥梁墩台及其基础构造
桥梁墩台除承受上部结构的作用力外，桥墩还受到风力、 流水压力及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力，桥台 还需承受台背填土及填土上车辆荷载产生的附加侧压力。
因此，桥梁墩台不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳 定性，而且对地基的承载能力`沉降量、地基与基础之间的摩 阻力等也都提出一定的要求。
用料避免太阳曝晒
混凝土内埋置冷却管通水冷却
10.3桥梁墩台施工
桥梁基础施工
黄石长江大桥
6.2 水中基础的开挖
主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加16根直径3m钻
10.2桥梁基础施工
三、基坑排水
排水方法：集水排水、井点法降水
集水排水法 抽水设备：渗水量约1.5～2.0倍 优点：设备简单，费用低； 缺点：黏聚力小的土中易涌沙
井点降水法
10.2桥梁基础施工
10.1桥梁墩台及其基础构造
2．钢筋混凝土薄壁桥墩
由于重力式桥墩重力大，当地基土质条件较差时，为了减轻 地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩。
3．V形桥墩和Y形桥墩
大跨径桥梁，当上部结构为连续梁时，为了缩短桥梁的跨径， 桥墩结构可采用V形桥墩和Y形桥墩。由于这种桥墩能缩短上部 结构的跨径，所以上部结构所产生的弯矩比用其他形式的桥墩减 少很多。
埋置式桥台是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，以安放 支座和上部结构。埋置式桥台利用台前锥坡产生的土压力来 抵消台后的主动土压力，可以增加桥台的稳定性，桥台的尺 寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下 的过水面积有所压缩。
4.组合式桥台
10.1桥梁墩台及其基础构造
组合式桥台由台身和后座两部分组成(如图2-5-7)。台身基 础承受竖向力，一般采用桩基础。拱的水平推力则主要由后 座基底摩阻力及台后的土侧向压力来平衡。
构造与施工要求：
基坑垂直开挖，自上 而下，逐段立模灌筑 混凝土，壁厚8～15cm， 每层高1.0～1.5m，24h拆模
现浇混凝土围圈
二、水中基础的基坑开挖
10.2桥梁基础施工
围堰要求：满足基础施工要求；防水性好； 满足强度和稳定要求；堰顶在 水位以上0.5m；对河床断面压缩小
围堰形式：土、石围堰、草（麻）袋围堰、钢板桩围 堰、钢筋混凝土板桩围堰、套箱围堰和木 （竹）笼围堰。
10.1桥梁墩台及其基础构造
2.钢筋混凝土薄壁桥台
钢筋混凝土薄壁桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙 所构成。这种桥台比重力式U形桥台可减少圬工体积40％～50 ％，同时还因自身重力轻而减小对地基的压力。但其构造复 杂，钢筋用量也比较多，适用于在软土地基上建造的桥梁。
3.埋置式桥台
10.1桥梁墩台及其基础构造
木模
10.3桥梁墩台施工
10.3桥梁墩台施工
（2） 整体吊装模板
10.3桥梁墩台施工
10.3桥梁墩台施工
10.3桥梁墩台施工
墩身模板及浇注-2
二、混凝土浇筑
10.3桥梁墩台施工
为防止墩台基础的第一层混凝土中的水分被基底吸 收或基底水分渗入混凝土，应满足以下要求：
⑴ 基底为非粘性土或干土时，应将其湿润。
护筒的 埋置深度
黏土、 粉土 砂土
土岛
高出施工水位2.0m, 地下1.0m 地面以上0.5m
地下2.0m
河床底面 以下1.0m
护筒厚度
钢4～ 钢筋混凝土： 8mm
护壁套筒
10.2桥梁基础施工
（3）泥浆制备
10.2桥梁基础施工
护壁 机理
孔壁土体液态支撑；形成泥皮稳定孔 壁
其它
悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。
10.3桥梁墩台施工
一、墩台模板类型与构造
模板是保证桥梁墩台施工精度的基础。
模板的构造要求 （1） 尺寸准确，构造简单，便于制作、安装和拆卸；
（2） 具有足够的强度和刚度，能承受各种荷载；
（3） 结构紧密不漏浆，外表面模板平整、光滑； （4） 便于混凝土浇筑。
模板制作的允许偏差
模板安装的允许偏差
10.2桥梁基础施工
施工主要工序： 场地准备 制备泥浆 钻孔 清孔 灌注水下混凝土等
埋设护筒 钢筋笼入孔
⑴ 准备工作 场地准备
旱地 ： 平整 、 夯实场地 浅水： 筑岛 深水： 围囹法
（2）埋设护筒
10.2桥梁基础施工
护筒的 作用
固定桩位、导向头 、
隔离地面水 、保护孔 口 、提高水位。
护筒顶
10.1桥梁墩台及其基础构造
五、基础
10.1桥梁墩台及其基础构造
1.浅基础
桥梁基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。一般将埋置深度 较浅(一般在数米以内)，且施工简单的基础称为浅基础；由于浅 层土质不良，需将基础置于较深的良好土层上
刚性扩大基础
单独和联合基础
10.1桥梁墩台及其基础构造
2.桩基础
桩基础是由设置在土中或部分置于土中的桩和承台连接而成的 深基础，桩基础由桩和承台两个部分组成，如图所示。桩在平面 排列上可成为一排或几排，桩顶由承台联成整体并传递荷载。在 承台上再修筑桥墩或桥台以及上部结构，桩身可全部或部分埋入 地基土中，当桩身外露在地面以上较高时，在桩之间应加设横系 梁，以加强各桩的横向联系。
模板的类型
10.3桥梁墩台施工
类型
拼装式模板 整体吊装模板 常备式组合钢模板 滑升模板
（1） 拼装模板
10.3桥梁墩台施工
板扇划分原则： 类型少，尺寸符合墩台和起吊要求
板扇划分示意图（mm） (a) 圆端形桥墩 (b)圆形桥墩
10.3桥梁墩台施工
模板骨架
钢模
10.3桥梁墩台施工
墩身帽梁
砂卵石等
基岩、漂石 和密实卵石
层
十字形钻头钻 1.5m以上孔径 分2级
管形钻头0.7m
以上孔分2～4级
② 冲抓钻机钻孔 10.2桥梁基础施工
③ 旋转钻机钻孔
10.2桥梁基础施工
类型
人工推钻、机械推钻 或螺旋钻、正循环旋 转、反循环旋转钻、 潜水钻等。
10.2桥梁基础施工
正循环钻结构示意图
作用 土质 化学 处理剂
膨润土，水的PH值7～8之间，不含杂 质
无机：纯碱等。促使颗粒分散、防止 凝聚下沉
有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度
净化
泥浆池
10.2桥梁基础施工
钻孔
10.2桥梁基础施工
钻孔
冲击法 冲抓法 旋转法
① 冲击钻机钻孔 10.2桥梁基础施工
钻头
十字形 管形
十字钻头
10.2桥梁基础施工
-----闵涛
第十章 墩台与基础
1
桥梁墩台及其基础构造
2
桥梁基础施工
3
桥梁墩台施工
了解涵洞类型、结构组成 能进行各种涵洞施工
学习要求
了解涵洞的类型及组成 掌握各类涵洞的施工方法
熟悉施工规范 熟悉各类涵洞的构造与施工工艺
10.1桥梁墩台及其基础构造
一、墩台的作用与要求
桥墩、桥台为桥梁的下部结构，是桥梁的重要组成部分之一。 桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载,并将它及本 身自重传给地基。 桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。 桥台居于全桥的两端，它的前端支承桥跨,后端与路基衔接， 起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。
10.1桥梁墩台及其基础构造
二、墩台的组成
桥梁墩(台)主要由墩(台)帽、墩(台)身和基础三部分组成。
三、桥墩构造
10.1桥梁墩台及其基础构造
1．重力式桥墩
重力式桥墩由墩帽、墩身和基础三部分组成。墩身的平面形状，
在河中可以做成圆端形或尖端形，在无水岸墩或高架桥也可做成矩
形，在水流与桥梁斜交时，可做成圆形。
类型: 轻型井点、喷射井点 、射流泵井点 、深井泵井点 抽水: 真空泵、离心泵、多级离心泵或独立泵
水中挖基
抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机
四、沉入桩基础
施 工 工 序
10.2桥梁基础施工
混凝土桩的预制
10.2桥梁基础施工
施工方法
10.2桥梁基础施工
锤击
射水
方法 振动
静压
沉管 灌注
单打汽锤
② 边坡稳定
弃土、动载
③不中断 开挖、砌筑、回填、夯实
⑵ 坑壁加固的基坑
10.2桥梁基础施工
使用条件：坑深、土方量大 、场地窄 、土
松 、水大。
加固方式：挡板支撑、喷射混凝土 、混凝土围 圈等 。
横挡板支撑
竖挡板支撑
10.2桥梁基础施工
框架式
10.2桥梁基础施工
喷射混凝土
10.2桥梁基础施工
钻（挖）孔桩
沉井（沉箱基础）
管柱基础
地下连续墙
10.2桥梁基础施工
一、旱地基础的基坑开挖
⑴ 坑壁不加固的基坑
土质湿度正常，结构均匀 垂直开挖
深度
松软土0.75m， 中密1.25m,密实
2.0m
放坡开挖
10.2桥梁基础施工
基坑坑壁坡度表
坑壁 坡 度
坑壁土
基坑顶缘 无载重
基坑顶缘有 基坑顶缘
静载
10.2桥梁基础施工
孔径0.8~2.0m；孔深80m
孔径1.2~2.5m；孔深80m
10.2桥梁基础施工
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲 程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。
中、低冲程： 中等冲程：
1～2m
2～3m
高冲程： 3～5m
分级 扩钻
粘性土、 风化层、 砾砂石等
10.1桥梁墩台及其基础构造
V形桥墩
Y形桥墩
10.1桥梁墩台及其基础构造
4．柱式桥墩和桩柱式桥墩
柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁采用较多的桥墩形式之一， 它能减轻墩身的重力，节约圬工材料，外形又较美观。
10.1桥梁墩台及其基础构造
5．柔性排架桩墩
柔性排架桩墩是有成排打入的钢筋混凝土桩构成的，一般在 墩高小于5～7m，跨径小于13m的桥梁上使用。
方法
抽渣法，吸泥法，
施
换浆法。工 要 点来自及时清孔防泥浆沉淀；补充清 水和新泥浆，保持水位。柱桩 灌注前，应射水冲孔3～5min，
钢筋笼入孔
10.2桥梁基础施工
钻孔桩 的质量检验
①强度要求；②无夹层 断桩；③无混凝土离 析④桩底高程；⑤桩 底沉淀层厚度要求。
检验目的
质量要求
检测方法
① 了解桩的承载 力大小；②桩 的质量是否符 合要求。
10.2桥梁基础施工
10.2桥梁基础施工
反循环钻结构示意图
钻孔事故
10.2桥梁基础施工
常见事故：坍孔、钻孔漏 浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅 花孔、卡钻和掉钻。
⑷ 清孔、钢筋笼入孔 10.2桥梁基础施工
及浇筑水下混凝土
减薄沉淀，提高孔
底承载力
清孔
目的
沉渣厚度：柱
目的和方法
≯7cm；摩擦柱 ≯30cm。
10.1桥梁墩台及其基础构造
3.沉井基础
沉井是井筒状的结构物。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高程，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的基础
沉井下沉示意图
沉井基础
10.2桥梁基础施工
浅基础——浅平基——明挖（扩大）基础
深基础
桩基础
预制桩、就地灌 筑桩；沉入桩、
⑵ 如果为湿土时，应在基底设计高程下铺填一 层10~15cm厚片石或碎石层。
⑶ 如为岩石时，应将其湿润，铺一层厚2~3cm 水泥浆，然后在浆凝结前浇筑混凝土。
10.3桥梁墩台施工
墩台是大体积圬工，为避免水化热过高，导致混凝 土因内外温差引起裂缝，可采取如下措施：
改善集料级配、降低水灰比
采用C3A、C3S含量小、水化热 低的水泥 减小浇筑层的厚度，加快混 凝土散热速度
四、桥台构造
10.1桥梁墩台及其基础构造
1.重力式桥台
重力式桥台也称实体式桥台，它主要靠自重来平衡台后的 土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材 料建造，并采用就地建造施工方法，适合于砂石料来源丰宫 的桥梁工点选用。
U形桥台
它的形状简单， 施工方便，但工程 量大，目前已较少 采用。当填土不高、 桥跨较小且桥面不 宽时可考虑采用。
10.2桥梁基础施工
震动打桩机 10.2桥梁基础施工
水中桩基的施工
（1）钢板桩 围堰法
（2）吊箱 围堰法
（3）打桩船法
（4）套箱式模板 修筑承台
10.2桥梁基础施工
先围堰后沉桩，先沉 桩后围堰顺序：搭设 平台 打钢板桩 装 支撑 水中挖土 沉 桩 水下混凝土封底 抽水 筑承台。
有底套箱
五、钻孔桩基础