桥梁下部结构施工

桥梁工程学习资料（下部结构）
一、桩基施工
桥梁孔桩分为挖孔桩及钻孔灌注桩
1、挖孔桩
施工工艺：施工准备——测量放样——挖孔——浇筑护壁——清孔——制安钢筋骨架——浇筑混凝土——桩基检测。

施工方法：
1）、施工准备：
（1）进行场地平整。

（2）修建施工便到，确保机械通过、停放及使用。

（3）根据场地情况，挖好平台排水沟，保证孔桩不受雨水冲刷。

（4）准备机具:抽水机及潜水泵，以备孔内有较大渗水时使用；离心式风机，在孔深超过10米时进行通风（采用100mm塑料软管）；插入式振捣器，浇筑护壁及桩身砼时使用；自行式提升设备，孔桩出渣。

（5）图纸复核：工程部组织对桥梁桩基图纸进行复核，对图纸存在疑问部分，及时与监理、业主、设计沟通，明确施工图纸。

2）、测量放样：
开挖前，测量组定出孔桩准确位置，用牢固的木桩标定，并通知监理工程师复核，设置护桩并要求经常检查校核，桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。

将控制轴线和高程引到第一节护壁上，以十字线对中，吊大垂球吊线作中心控制，找出圆周，以基准点测量孔深，以此保证孔的垂直度和几何尺寸的正确。

再按照设计的桩径和护壁厚度确定开挖范围（用白石灰粉撒线），然后挖第一节桩孔。

3）、人工挖孔
（1）孔内遇到岩层须爆破时，采用浅眼松动爆破法，要严格控制炸药用量，在炮眼附近要加强支护。

孔深超过5米时必须使用电雷管引爆，对于软岩层炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩层不超过0.5m，炮眼数目和位置及斜插方向应按岩层断面情况而定，中间一组集中掏心，四边主要挖边，爆破后应通风排烟15分钟，并检查无有害气体后，施工人员方可下孔作业。

挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖。

当挖孔深度超过10米时，经常检查孔内二氧化碳浓度，当挖孔内的空气污染物超过《环境空气质量标准》（GB3095-1996）规定的各项污染物的浓度限值三级标准时，必须采取通风措施，否则，不得采用人工挖孔作业。

（2）孔桩开挖作业满足以下要求：
①孔径不小于设计孔径。

②孔深不小于设计孔深，满足设计规定要求。

③孔径中心偏差≤50mm。

④倾斜度偏差≤1%孔深。

（3）锁口护壁浇筑：
护壁施做以1m为一个循环，每开挖完成1m，即进行该节护壁施做。

安装锁口及第一节桩孔护壁模板时，必须用桩心点校正模板（由专人负责），支护牢固，并检查护壁厚度、位置等符合要求后方能浇捣护壁。

锁口要求高出孔桩地面线30cm以上，第一节护壁孔圈中心线和桩的轴线重合，其与轴线的偏差不得大于2厘米。

每节护壁上口厚度为15cm、下口厚度为10cm，采用C25混凝土浇灌。

护壁的结构形式设为竖直搭接，搭接长度不小于30cm,护壁模板采用工具式钢模板，。

每节护壁模板由多块组成，模板间用插销连接。

第1节护壁浇筑完成后即进行下一循环孔桩的开挖施工，依次循环，直至孔
桩开挖及护壁施做完成。

（4）清孔：
孔桩开挖至设计孔底标高后进行孔底清除，保证孔桩内无水、碴、泥等杂物。

2、钻孔灌注桩
击钻：依靠冲击锤进行冲砸，掏渣筒掏渣，上下往复冲击将土石劈裂、砸碎，采用普通泥浆护壁；适用于常见的所有填土层、黏土层、密实砂层、圆砾层及角砾复合夹层，在松散且厚度较大的砂层中钻进时容易塌孔，主要原因是钻进时孔内泥浆比重不均匀，掏渣筒掏渣后孔内水位降低产生水位差造成塌孔；冲击钻具有地层适应范围广、施工速度快、场地环境要求小、造价低等特点，但冲击钻劳动强度大，泥浆循环要设立泥浆回流池占地大，产生泥浆不易外运，施工震动噪音大，环境评价差；
2）、回转钻机：该钻机除在卵、砺石层钻进较为困难外，在其他各种地层均有良好的适用性，排渣方式分为正循环和反循环两种，在素土层、黏土层及砂土层常采用正循环，在卵石层、砂卵石夹层、岩石层及孔底清渣常采用反循环，钻头可根据不同地层采用不同形式，在钻进坚硬岩石层时需配置滚刀钻头或牙轮钻头，回转钻机的钻孔直径可达2-5m，深度可达百米；回转钻机具有应用范围广、护壁效果好、成孔质量高，施工无振动、无噪音、机具操作方便、造价低等特点，但在复杂地层成孔率较低，施工现场用水量大、泥浆排放量大，在坚硬地层中进度慢；
3）、冲击反循环钻机：是一种将冲击钻机与反循环排渣工艺相结合的新型大孔径钻机，即利用冲击钻头将岩石冲击破碎，然后利用反循环排渣方式及时排渣，该钻法施工成本低、清孔干净、沉渣量少、适用地层广，且能连续排渣、重复破碎，适用于各种复杂地形施工；但冲击反循环钻机施工产生的噪音大、钻机功率大、耗电量高、结构复杂、体积大、搬迁运输成本高；
4）、潜水钻机：是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔，注入泥浆后通过正、反循环排渣法排渣；该钻机适用于粘性土、粘土、淤泥、淤泥质土、砂土、砂砾夹层、软质岩层等地层；该钻机电动机防水性能好、运转时升温较低、过载能力强、耗用动力小、钻孔效率高、施工成本低，但成孔时采用泥浆护壁，容易造成现场泥泞，采用反复循环钻孔时如土中有较大石块容易卡管并使桩径扩大；
5）、长螺旋钻机：用螺旋钻头在桩位处就地切削土层，被切土块随钻头旋转，沿钻杆上升自动排出孔外，适用于各类填土、粘性土、粉土、粉质砂土、碎石类土，具有振动小、噪音低、钻进速度快、无泥浆污染、桩身质量好、地层适应性强造价低等特点，桩径范围在0.3-1.2m之间可调整，钻孔深度一般为10-35m；但不适宜大粒径卵石、卵砾夹石层、漂石地层施工，桩底不能入岩，桩径较小，且机身自重大，运输成本高；
6）、旋挖钻机：通过钻杆和钻头的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土，通过钻斗旋转、挖土、提升、卸土和泥浆护壁，反复循环而成孔；该钻机适用于各类粘土、粉土、密实砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石地层，目前旋挖钻机最大钻孔直径为3m，最大钻孔神都120m，该钻机具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强等特点，废浆少、低噪音、环境污染小，但对于厚度较大的松散砂层在钻进时容易塌孔，不适用于坚硬岩石层入岩施工。

根据地层特点进行钻机比选：
1）、对于填土层、粘土层、粉土层和密实砂层，可选用冲击钻机、正循环回转钻机、长螺旋钻机和旋挖钻机；
对于粘土层、较松散砂层、淤泥质土层，可选正循环回转钻机、潜水钻机、长螺旋钻机和旋挖钻机；
2）、对于砂层、砺石层、砂砾夹层和卵砾夹层，可选用冲击钻机、反循环回转钻机、冲击反循环钻机和旋挖钻机；
3）、对于密实砂层及卵石含量大于20%的粘土层或粒径大于15cm的漂石地层及超过10cm的卵砾夹层，可选用冲击钻机或冲击反循环钻机；
4）、对于软岩、强风化岩、破碎岩，可选用冲击钻机、正循环回转钻机和冲击反循环钻机；
5）、对于弱风化、微风化及坚硬岩石的入岩，可选用实心锤冲击钻、冲击反循环钻机、回转钻机。

施工工艺：
3、成孔质量验收
二、钢筋施工
钢筋连接采用机械连接和焊接方式，孔桩钢筋采用分节吊装，主筋机械连接，加强箍筋及螺旋筋接头采用单面搭接焊接，主筋与加强筋焊接连接，主筋与外螺旋箍筋绑扎连接。

承台钢筋主筋采用机械连接，加强箍筋采用单面焊接及绑扎连接，墩柱主筋采用机械连接，箍筋采用单面焊接及机械连接。

钢筋加工：使用机械连接钢筋下料时，用机械切断，钢筋端面平整并与钢筋轴线垂直，不得形成马蹄形或扭曲，钢筋端部不得有弯曲。

丝头加工使用滚丝机，加工时使用水性润滑液，标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损，钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧，外露不超过两个完整丝扣。

滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值
孔桩钢筋连接示意图
第一节钢筋笼下部 第二节钢筋笼上部
钢筋焊接单面焊接长度不小于10d ，双面焊不小于5d ，绑扎搭接长度不小于35d 。

三、模板施工
模板本身应具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载；保证混凝土结构设计形状、尺寸和相互位置；模板接缝处不漏浆，制作简单，安装方便，便于多次拆卸和多次使用。

采用整体钢模板时，模板间的接口采用企口对接用螺栓连接，接口上粘贴双面胶带，模板在使用前，表面的铁锈和氧化膜用砂纸配合
打磨机清除干净，用棉丝将表面擦净，并均匀涂刷脱模剂，以保证混
凝土外观的光洁和便于模板的拆卸。

安装过程中，要注意底模与侧模联接处的平整度。

对于两块底模之间的间隙，要用木板和防水胶合板嵌紧，以防漏浆。

当侧模及底模安装就位后，要调整各支点处的模板纵向标高，使模板处于浇筑混凝土时的正确位置。

1、模板安装
1）、安装模板，一般应按自下而上的顺序进行。

模板就位后，要及时安装好U型卡和L型插销，连杆安装好后，应将螺栓紧固。

同时，架设支撑以保证模板整体稳定。

2）、需要拼装的模板，在拼装前应作好操作平台，操作平台必须稳固、平整。

3）、预拼装大块墙模板安装，应边就位，边校正和插置连接件，边安设支承件或临时支撑固定，防止大块钢模板倾覆。

当采用吊机安装大块钢模板时，大块钢模板必须固定可靠后方可脱钩。

4）、墙模板的内外支撑必须坚固可靠，确保模板的整体稳定；高大的墙模板宜搭设双排架式支承。

5）、安装预拼装大片钢模板应同时安设支承或用临时支撑支稳，不得将大片模板系在柱钢筋上代替支撑，四侧模板全部就位后要随即进行校正，并坚固角模，上齐柱箍或紧固钢楞，安设支撑固定。

6）、安装独立梁模板，一般应设操作平台，高度超过6m时，应搭设排架并设防护栏杆，操作人员不得在独立梁底板或支架上操作及上下通行。

7）、模板安装尺寸偏差和检测方法相见下表
模板安装尺寸偏差和检测方法
2、模板拆除
1）.混凝土强度设计要求的75%后进行拆模，非承重侧模板在混凝土强度达到2.5MPa后拆除，不得因拆模而影响工程质量。

2）.拆模的顺序和方法：先拆非承重模板，后拆承重的模板及支撑；一般应先松连接螺杆，再分节分片拆除；在拆除用小钢模板支撑的顶板模板时，严禁将支柱全部拆除后，一次性拉拽拆除。

已拆活动的模板，必须一次连续拆除完，
3）.严禁向下抛掷模板。

4）.严禁用吊车直接吊除没有撬松动的模板，吊运大型整体模板时必须拴结牢固。

5）.拆除高处模板，作业区范围内应设有警示信号标志和警示牌，作业区及进出口，应设专人负责安全巡视，严禁非操作人员进入作业区。

6）.预拼大块钢模板、台模等整体拆除时，应先挂好吊绳或倒链，然后拆卸连接件；拆模时，要用手锤敲击板体，使之与混凝土脱离，再吊运到指定地点堆放整齐。

7）.拆模作业时，必须设警戒区，严禁下方有人进入。

拆模作业
人员必须站在平稳牢固可靠的地方，保持自身平衡，不得猛撬，以防失稳坠落。

8）.拆除的模板支撑等材料，必须边拆、边清、边运、边码垛。

四、脚手架搭设
1、脚手架搭设要求
①横平竖直，连接牢固，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。

②脚手架的小横杆、上下步距要交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱在受荷时偏心减小。

③立杆接长必须采用对接扣件，大小横杆与立杆连接采用直角扣件。

剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件。

剪刀撑的纵向接长采用旋转扣件，不采用对接扣件，接头处长度大于80cm；所有扣件要紧固，可用力矩扳手实测，要求达到40～65N．m。

过小则扣件容易滑移，过大则会引起扣件的铸铁断裂。

在安装扣件时，所有扣件的开口必须向外，这样可以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤，影响操作和造成危险。

④脚手板采用搭设铺放时，应铺平铺稳。

其搭接长度不得小于20cm，且在搭接段的中部设有支撑横杆，铺板严禁出现端头超出支撑横杆25cm以上未做固定的控头板。

⑤在搭设脚手板时，每完成一步都要及时校正立杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平度，使脚手架的步距、横距、纵距始终保持一致。

⑥在搭设高层脚手架时，同时要做好脚手架的接地工作，接地的
地极一般用40×4的扁钢，要求扁钢的电阻不大于4Ω，埋入地下1.5m。

再用40×4扁钢引出脚手架连接。

⑦适当的宽度，步架高度、离墙距离能满足工人操作，材料堆置和运输需要（小型材料）。

⑧具有稳定结构和足够承载力，能保证施工期间在可能出现荷载作用下不变形、不倾斜、不摇晃。

⑨搭拆方便，能长期周转使用，搭拆进度能满足施工安排需要。

2、脚手架搭设顺序
①摆放扫地杆→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→紧扫地下横杆并与立杆扣紧→安装第一步大横杆→安装第一步小横杆→安装第二部大横杆→安装第二部小横杆→加设临时斜撑杆→第三四部大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪力撑→铺脚手板。

②外架搭设之间应对现场整平和整实，使第一步架高度一致，并通常扫地杆用Φ48mm扣件相连接，钢管架搭设应保持水平。

③搭设应从一端向另一端搭设，不可以两端同事搭设，避免因两端同事搭设而造成中间结合部位可能产生的错位，无法连成整体。

3、碗扣支架搭设
1）组装顺序:铺设扫地杆→立杆底座→立杆→横杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接锁→横杆。

支架搭设前进行地基处理，保证地基具有足够承载力且表面平整，并铺设枕木或钢板；支架组装时,要求由同向向两边推进,不得从两边向中间合拢拼装。

当现浇梁混凝土浇
筑需用混凝土输送泵上料时,应在支架侧面纵向搭设输送泵管道的专用支架。

2) 支架加固。

根据支架高度,及时加设剪刀撑加固断面。

剪刀撑钢管要与其经过的每一根支架立杆全部用钢管扣件锁紧。

同时每6m 设置连墙杆（与结构物紧抱）。

3) 支架调整。

支架的高度在达到设计标高顶部高度之前,应根据纵、横坡度要求,逐个调整支架立杆顶杆的高度。

线路纵向的同一断面上每个顶托的高度应确定在同一平面位置,在调整立杆顶托时,螺栓的外壳高度不宜超过螺栓全长的1/ 3 。

4）支架顶部方木安装及调平。

碗扣支架节点示意图
碗扣支架安装示意图
4、脚手架拆除
（1）拆除顺序自上而下逐层拆除，不容许上、下两层同时拆除。

（2）当脚手架使用完成后，制订拆除方案。

拆除前应对脚手架作一次全面检查，清除所有多余物件，并设立拆除区，禁止无关人员进入。

（3）拆除的构件应用吊具吊下，或人工递下，严禁抛掷。

（4）连墙撑只能在拆到该层时才许拆除，严禁在拆架前先拆连墙撑。

（5）拆除的构件应及时分类堆放，以便运输、保管。

五、混凝土施工
孔桩混凝土浇筑前，应将孔内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净，并检查混凝土的均匀性和坍落度。

浇筑混凝土时，其自由倾落高度不宜超过2m，倾落高度超过l0rn时，应设置减速装置，混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土，需分次浇筑混凝土时，第二次浇筑前应先将已浇筑混凝土面进行凿毛处理。

混凝土浇筑采用插入式振动器振捣，移动间距不应超过振动器作用半径的 1.5倍；与侧模应保持50～l00mm的距离；插入下层混凝土50～l00mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞钢筋及其他预埋件，对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。

密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

水下混凝土浇筑时，应提前认真检查导管，保证它有良好的密封性。

导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了“O”形密封圈并涂抹润滑油等。

导管直径、长度
与孔深配套（距孔底0.5m左右）；初灌量保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于0.8m，浇筑过程中导管埋深为2-6m。

下放导管时，丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼。

注意事项：孔桩混凝土浇筑时，为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。

当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m 以上即可恢复正常灌注速度。

灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。

大体积混凝土浇筑应合理分段分层进行，每层厚度不超过30cm。

混凝土的浇筑必须连续不断的进行，浇筑速度要保持均匀，加强振捣，提高混凝土的强度，浇筑温度不宜超过32°C(混凝土浇筑温度指振捣后在混凝土50～100mm深处的温度)。

混凝土浇筑时应及时进行捣实，使之形成密实、均匀的整体。

混凝土浇筑完成后，应及时进行覆盖并洒水养护，冬季混凝土施工时应使用防冻混凝土并采取保温、保湿养护措施，一般混凝土养护周期为不小于7天，大体积混凝土的养护主要是达到保温和保湿的目的。

保温是为了保持混凝土表面温度不至过快散失，减小混凝土表面的温度梯度，防止产生表面裂缝。

保湿的作用是防止尚在强度发展阶段的混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，另外可使水泥的水化顺利进行，提高混凝土的极限拉伸强度。

混凝土养护采取如下措施：
1、浇筑完毕的混凝土初凝后，面层用土工布覆盖。

2、派专人洒水养护，洒水养护次数以混凝土表面湿润为宜。

3、混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架荷载。

注意事项：
1、保护钢筋位置
大体积混凝土浇筑时，易使钢筋产生位移，因此浇筑混凝土过程中应随时复核钢筋的位置，并采取措施，以保证位置正确。

2、防止出现裂缝的措施
大体积混凝土浇筑完毕后，由于水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部的温度不断上升，混凝土表面和内部温差很大，表面与内部混凝土收缩不一致，产生很大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量很低，因此极易出现混凝土的表面裂缝。

夏季要采取降温措施，冬季要保温，减少混凝土内外温差。

3、处理水化热的措施
①采用水化热较低的水泥(如矿渣硅盐水泥)，并且要储备足够数量的同一品种水泥。

②在保证混凝土等级的前提下，使用适当的缓凝减水剂，减少水泥用量，降低水灰比，以减少水化热。

③分层浇筑混凝土，每层厚度不宜大于300mm，以加快热量散发，并使温度分布较均匀，同时也便于振捣密实。

上层混凝土覆盖要在下层混凝土初凝之前进行。

④预埋冷却水管，用循环水降低混凝土温度，进行人工导热。

混凝土工程质量通病原因分析及预防措施：
1、混凝土表面缺浆、粗糙、凸凹不平
1.1、产生原因
○1、模板表面在混凝土浇筑前未清理干净，拆模时混凝土表面被粘损。

○2、模板表面脱模剂涂刷不均匀，造成混凝土拆模时发生粘模。

○3、模板拼缝处不够严密，混凝土浇筑时模板缝处砂浆流走。

○4、混凝土振捣不够。

1.2、预防措施
○1、模板表面认真清理，不得沾有干硬水泥砂浆等杂物。

○2、混凝土脱模剂涂刷均匀，不得漏刷。

○3、振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实，严防漏捣，振捣手在振捣时掌握好止振的标准：混凝土停止下沉、不再有气泡冒出、表面平坦、泛浆。

○4、仔细拼接模板，保证接缝严密。

2、混凝土局部酥松，石子间几乎没有砂浆，出现空隙，形成蜂窝状的孔洞
2.1、产生原因
○1、混凝土配比不准确，原材料计量错误；
○2、混凝土未能充分搅拌，和易性差，无法振捣密实；
○3、未按操作规程浇筑混凝土，下料不当，发生石子与砂浆分离造成离析，漏振造成蜂窝；
○4、模板上有大的孔洞，混凝土浇筑时发生严重漏浆造成蜂窝。

2.2、预防措施
○1、采用电子自动计量拌合站拌料，每盘出料均检查混凝土和易性；混凝土拌和时间应满足其拌和时间的最小规定；
○2、混凝土下料高度超过两米以上应使用串筒或滑槽。

严格控制混凝土分层厚度；振捣时振捣器移动半径不大于规定范围；振捣手进行搭接式分段，避免漏振。

3、大体积混凝土开裂
3.1、产生原因
温度应力与载荷力超过混凝土的抗拉强度；混凝土拌和时搅拌不足或过分；浇筑时振捣不密实；浇筑间断；养生不及时或养护方法不当；浇筑时昼夜温差太大；混凝土原材料不合格。

3.2、预防措施
○1、严格控制混凝土入模温度。

○2、混凝土的拌和时间要根据机械性能准确掌握，最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍。

○3、振捣应均匀密实，避免漏振或过振现象的发生。

○4、高度重视混凝土的养生工作，采用优质养护剂或采用有覆盖物的湿法养生。

○5、在昼夜温差较大的季节浇筑混凝土时，要设置遮阳棚，避免阳光直射。

○6、严格做好材料管理工作，杜绝不合格材料进场使用。

○7、严格控制混凝土配合比，本工程存在大量的现浇混凝土施工，
施工中需加强对混凝土配合比的控制，最大限度的减少混凝土水化热。