桥梁下部结构设计与施工工艺

桥梁下部结构设计与施工工艺
摘要桥梁下部结构包括基础、墩台及墩台帽(盖梁),而桥梁下部结构考虑是否得当,对工程造价、质量、工期及使用影响很大。

本文将详细介绍桥梁下部结构设计和目前常用的施工方法。

关键词桥梁;下部结构;设计;施工
通常人们习惯称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。

桥梁下部结构设计与施工工艺的好坏对整座桥梁工程影响都很大。

下面本文就从设计和施工工艺两个方面对其进行探讨。

1下部结构设计
设计过程中应对下部结构坐标、高程重点把关,反复校核;开工后,也必须和施工单位复测调整。

设计者要善于结合工程实际分析问题、解决问题,并坚持在工程设计中推陈出新,以不断提高下部工程的设计质量及其使用效果。

1.1 桥梁下部结构型式选用
(1)钢筋混凝土薄壁墩台。

当填土不高,河床不宽时,为减少桥长、节省造价,不让台前锥坡压缩河床,可采用靠河较近墩台身直立的桩基薄壁墩台,墩台下面设支撑梁,整个桥梁构成框架结构系统,并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。

(2)柔性排架式墩台。

部分多孔小跨径老桥可采用此型式,墩台基础多为预制桩。

(3)埋置式桩柱式桥台。

该型式桥台设于岸上台身埋入锥形护坡中,有单排桩柱式与双排桩框架式两种。

采用该型式桥台,为保证路基稳定性,不能过多地压缩桥长。

⑷柱式桥墩。

该型式桥墩适应性广、施工方便,为软基中最好的选择型式,并且分为:带盖梁单排桩柱式桥墩,一般用于简支梁桥;不带盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩,用于连续现浇箱梁。

⑸选用墩台应注意以下两点:为减少软基位移对结构的影响,尽可能减少超静定个数,适当加大桩距,减少桩根数。

以上处理还降低工程造价;当桩底接近基岩表面时,承载力接近设计要求,就没有必要再伸入基岩以求更加保险;若承载力不够时,可把桩径加大再算,尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。

1.2 桩筋及桩长设计注意事项
⑴桩筋设计目前均采用极限法进行桩体抗弯筋设计,这在规范中已有详细公
式。

对桩体抗裂还没有明确要求,目前说法不一,有待进一步研讨。

对于基桩各截面的配筋,从理论上讲,应根据桩内弯矩包络图进行计算布置。

⑵桩长的计算不同于桩基配筋,仍采用容许应力法,最大竖向力应按容许应力法计算,不需考虑极限荷载组合系数。

桥梁前期方案设计,对节省工程费用,保证工程质量很重要。

总而言之,设计者要善于结合工程实际分析问题、解决问题,并坚持在工程设计中推陈出新,不断提高下部工程的设计质量。

2下部结构施工
2.1 钻孔灌注桩施工工艺
⑴用红外线测距仪放样。

⑵准确放出桩位后埋设护筒,用经纬仪引出桩位控制桩。

⑶钻孔拟采用回旋钻。

钻机就位首先安装好钻架及起吊系统,将钻机调平。

钻杆位置偏差不得大于2厘米,钻进中经常检查转盘,如有倾斜或位移,及时调整纠正。

钻孔所用泥浆现场调制,储存在泥浆池中备用。

⑷清孔:钻孔深度符合设计要求后,立即进行清孔。

清孔采用换浆法。

⑸安设钢筋笼:钢筋笼按照设计图纸在钢筋班集中下料现场成型,根据需要长度分成2-3节,钢筋笼要焊接牢固,吊孔结实,主筋、箍筋位置准确。

钢筋笼标高偏差不得大于±5厘米。

⑹灌注水下砼采用拌合楼拌制,罐车运输,并输送至导管内。

灌注前首先安装好导管。

安装导管时应将连接螺栓对称拧紧,防止漏气。

导管应随安装随放入孔中,直到导管底口距孔底40厘米左右为宜,然后安装好漏斗和提板软垫。

⑺当桩身砼强度达到80%以上时,即可开挖桩头凿除多余部分,使桩顶砼表面符合要求。

2.2 系梁、承台施工工艺
⑴基础开挖
先初步放样,划出系梁和承台边界。

对基底进行夯实,然后按图铺设砼垫层。

⑵测量放样
下部承台,系梁至墩台帽各部分开工前,进行准确中线放样,并在纵横轴线上引出控制桩,控制钢筋绑孔和模板调整,严格控制好各部顶面标高。

⑶钢筋下料成型及绑孔
钢筋由钢筋班集中下料成型,编号堆放,运输至作业现场,进行绑孔。

钢筋绑扎严格按图纸进行现场放样绑扎,绑扎中注意钢筋位置、搭接长度及接头的错开。

钢筋绑扎成型后,按要求进行验收。

⑷支模板
承台和系梁模板均采用万能组合钢模拼装,用槽钢或角铁做肋。

底口、中部、上部均用φ20对拉螺杆,外侧用方木支撑固定。

模板拼装时严格按照设计图纸尺寸作业,垂直度、轴线偏差、标高均应满足技术规范规定。

盖梁、台帽施工中,及碗扣式支架做支架基础,支架支撑于系梁或承台上。

支架顶用工字钢作横梁,上面铺设底模,然后进行侧模的拼装工作。

⑸浇注砼
钢筋、模板经监理工程师检查合格后,开始浇注砼。

砼采取集中拌合,罐车运输。

拌合中严格控制材料计量,并对拌合出的砼进行坍落度测定。

2.3 墩台身施工工艺
⑴墩台柱模板配制
实体圆形桥墩台,采用厂制大块钢模板施工。

大块钢模板由专业厂家用钢板卷制,外以角钢竖向肋和横向钢板围带加固,大钢模之间以螺栓联结。

⑵钢筋制作及安装
钢筋具备原制造厂的质量证明书,运到工地后并做抽样检查,其技术要求应符合设计。

钢筋制作严格按设计文件和标准图下料配筋,钢筋的绑扎和焊接满足现行规范要求,大于20mm钢筋采用钢筋对焊机对焊连接。

⑶预埋件
墩台身施工应尽可能一次完成,如需两次灌注混凝土,交接面必须按规定埋设接茬钢筋,墩内预埋件必须按设计文件与标准图要求埋设,保证左右位置、水平高度、垂直方向正确无误,捣固混凝土时要对预埋件加以保护。

⑷混凝土浇注
墩台混凝土在搅拌站集中拌制,采用混凝土搅拌运输车运送,为减少混凝土在
运输过程中的倒装次数,减少离析、漏浆,保证入模混凝土的质量,采用汽车吊提升到位,按每层不大于30cm的厚度分层浇灌,并用插入式振捣器捣固混凝土。

为方便盖梁托架法施工,墩台柱施工时在盖梁底部下50cm处的中部垂直于盖梁方向预留一150×150mm孔洞,盖梁施工完工后再用40号混凝土封闭。

2.4 盖梁施工
桥墩台盖梁采用托架发现浇,模板采用大块组合钢模,利用预留的孔洞安装托架纵横梁,在横梁上拼装好低模。

然后先绑扎盖梁钢筋,经监理工程师检查合格再拼装两侧的模板。

盖梁模板可用钢管撑成缆绳拉将其固定。

混凝土由25t汽车吊提升到位,浇筑时从盖梁的两端向中部分层进行,采用插入式捣器振捣,一次浇筑成型。

3结束语
随着社会经济的不断发展,各式各样的桥梁出现在我们的视野里。

桥梁下部结构的设计和施工的方法有很多,本文结合近几年一些施工项目有关资料的基础上对桥梁下部结构的设计与施工方法进行了粗略的探讨。

我们的设计与施工人员也应综合所有可利用的技术资料科学、经济、可靠的进行桥梁下部结构工程的设计与施工
参考文献
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[2]王有志等.桥梁的可靠性评估与加固. 2002.
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