土木工程施工课件07第七章路桥工程

第七章道路与桥梁工程 第一节路基工程施工内容包括：1、路基主体工程（填方与挖方）；2、路基综合排水；3、防护与加固等。一、施工准备：现场勘查，编制施工组织计划清理施工场地测量放线 二、土质路基施工（一）路堤填筑1.填料的选择就近选择强度高、稳定性好并利于施工的土石材料1）优先选择：碎石、卵石、砾石、粗砂；2）可用：亚砂土、亚粘土；3）不能用的土：淤泥、沼泽土、含残余树根和易于腐烂物质的土；4）不宜用的土：液限＞50％及塑限指数＞26的土（透水性差、变形大、承载力低）；强盐渍土和过盐渍土；膨胀土。 2.基底处理1、挖除树根，清除地表种植土和草皮（清除深度≮150mm）；2、水田、池塘、洼地：排干水、换填水稳定性好的材料或抛石挤淤；3、横坡处理：坡度1：5～1：2.5时，挖成台阶，宽度≮1m.坡度陡于1：2.5时，做特殊处理(挡墙等)。 3.填筑方案（1）水平分层填筑1）全宽水平分层填筑。下层压实、检验合格后再填上一层；2）不同性质的材料要分层填筑，不得混填，防止出现水囊和薄弱层；3）用透水性较小的土填路堤下层时，应做成4％的双向横坡；不得覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上4）水稳性、冻稳性好的材料填在路堤上部（或水浸处）5）桥涵、挡土墙及其他构造物的回填土，宜采用砂砾或砂性土，以防产生桥头过大沉降变形。 （a）正确作法（b）错误作法 （2）竖向填筑多用于路线跨越深谷陡坡地（3）混合填筑下层采用竖向填筑法而上层采用水平分层填筑法。上部经分层碾压易达到足够的压实度竖向填筑混合填筑 （二）路堑开挖1、横挖法对路堑整个横断面的宽度和深度，从一端或两端逐渐向前开挖。适于：短而深的路堑。宜用挖土机开挖（a）全断面开挖（b）分两个台阶开挖 2、纵挖法沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进分为：分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法三种。适于：较长的路堑。宜用铲运机开挖（a）分层纵挖（b）通道纵挖（c）分段纵挖 3、混合法先沿纵向开挖通道，后沿横向开挖横向通道，再双通道沿纵横向同时掘进，每一坡面应设一个施工小组或一台机械作业。 三、路基压实（一）路基压实标准压实土体的干密度γw——土的天然湿密度(g／cm3)，环刀法或灌砂法现场测定；w——土的含水量(％)，一般以酒精燃烧法或烘干法测定。要求： （二）机械选择按行走方式分：牵引式、自行式按施压方式分：1、轻型光轮压路机（6～8t）——适用于各种填料的预压整平；2、重型光轮压路机（12～15t）——适用于细粒土、砂粒土、砾石土3、重型轮胎压路机（30t以上）——适用于各种填料，尤其细粒土；4、羊足碾——适用于细粒土，粉土质及粘土质砂；5、振动压路机——适用于砂类土、砾石土、巨粒土；6、夯实机械——适用于狭窄工作场地、构筑物附近。 （三）压实要求1、控制填土的含水量，以达到压实度（压实系数）要求；2、每层厚度应通过试验确定（与压实遍数、机械类型、土的种类、压实度要求有关）；3、要轮迹重叠，碾压均匀，无漏压、死角；4、碾压要点：控制压路机速度（光轮静碾2～5km/h，振动压路机3～6km/h）；先慢后快；先轻后重；先静后振；先弱振后强振；5、碾压顺序：先路缘，后中间（直）；先低侧后高侧（小半径曲线）； 第二节路面施工一、路面基垫层1、材料类型：（1）级配碎石类（2）结合料类水泥稳定类石灰稳定类石灰、工业废渣类2、施工方法：路拌法施工：（平地机、推土机摊铺；路拌机、压路机）厂拌法施工：（摊铺机、平地机、压路机） 3、级配碎石类施工要求：（1）碎石粒径不得大于30cm，级配满足要求；（2）配料准确，拌和均匀，避免离析；（3）控制好需铺厚度，路拱横坡符合规定；（4）每层压实厚度：12t三轮压路机≯15～18cm，重型振动压路机、轮胎压路机20～23cm。（5）每段作业长度：300～500m；（6）辗压：先轻后重、先慢后快、先边后中、先低后高 4、结合料类施工要求：（1）细粒土粉碎，粒径不大于15mm；（2）配料必须准确，石灰摊铺、洒水拌和必须均匀；（3）严格控制摊铺厚度和高程；（4）碾压时达到最佳含水量；（5）碾压应使用12t以上的压路机；（6）每层压实厚度15～18cm，使用振动式压路机或羊足碾可适当增加；（7）水泥稳定类铺压后，要保湿养生7d，铺面前禁止通行。 二、沥青路面施工常用沥青路面的种类：沥青混凝土路面沥青碎石路面（一）施工准备1、沥青混合料的材料准备与检验2、拌和设备的选型及场地布置3、修筑试验段（研究拌和时间与温度、摊铺温度与速度、压实机械的合理组合、压实机械及压实方法、松铺系数、合适的作业段长度等） （二） 摊铺作业1、内容：下承层准备、施工放样、摊铺机各种参数的调整与选择（熨平板宽度和拱度、摊铺厚度、熨平板的初始工作角、摊铺速度）、摊铺机作业。2、要点：保证混合料的温度符合规定；表观上应均匀致密，无离析等现象；保持工作的均匀性，表面应平整；摊铺层厚度和路拱符合要求；横向和纵向接缝处无明显不平。 （三）碾压程序：初压→复压→终压程序目的设备（压路机）遍数温度初压整平、稳定混合料6～8t光轮2110~140℃复压密实、稳定、成型12t以上光轮15t以上轮胎10t以上振动4~690~120℃终压消除轮迹、形成平整的压实面6～8t光轮2~465~80℃（四） 质量检验内容：压实度（不低于标准密实度的95％）、厚度、平整度、粗糙度 三、水泥混凝土路面1、一般施工方法：施工程序为：①安装模板；②设置传力杆；②混凝土的拌和与运送；④混凝土的摊铺和震捣；⑤接缝的设置；⑥表面整修；⑦混凝土的养生与填缝。2、轨道式摊铺机施工：用于技术标准高，工程量大的高等级混凝土路面。3、滑模式摊铺机施工：铺料、振捣、挤压、整平、设传力杆等一气呵成 第三节桥梁工程 桥梁工程施工的内容：基础施工：扩大基础；桩基础、沉井基础；组合基础；墩台施工：石砌、现浇、预制拼装；上部结构施工：现浇、预制安装、悬臂施工、转体施工、顶推施工、逐孔施工、提升、浮运施工.一、桥梁工程的基本知识（一）桥梁的基本构造 （a）梁式桥（b）拱式桥（c）刚架桥（d）吊桥（二）桥梁的主要类型（e）组合体系桥 1、桥梁工程施工的内容：基础施工：扩大基础；桩基础、沉井基础；组合基础；墩台施工：石砌、现浇、预制拼装；上部结构施工：现浇、预制安装、悬臂施工、转体施工、顶推施工、逐孔施工、提升、浮运施工.（三）桥梁的内容与一般程序2、桥梁工程施工的一般程序： 二、混凝土墩台的施工（一）模板：1、拼装式——木或钢，拼装成板扇（宽1～2m，每节高3～6m）2、整体吊装式——地面拼装、刚度大、外框可做脚手，节高2～4m；3、组合式钢模板——标准构件拼成整体；4、滑动模板—— 墩台模板划分示意图 整体吊装式模板拼装式钢模板圆形桥墩整体模板 （二）混凝土施工要点：1、混凝土的运送水平：手推车、翻斗车；自卸汽车；垂直：皮带、拔杆、井架、履带吊、塔吊；量大：混凝土泵；河床内：栈桥、缆索起重机 圆形桥墩整体模板 圆形桥墩整体模板 缆索起重机 2、浇筑要求（1）基底处理：干土—湿润；过湿—夯填碎石（100～150厚）；岩石—铺水泥砂浆（20～30厚）。（2）钢筋绑扎与灌注配合；接头错开；保证保护层厚度。（3）大体积混凝土①减少水化热——使用低水化热水泥（大坝、矿渣、粉煤灰）……；②留设施工缝——分块面积≮50m2、高度≯2m，位置平行于短边，上下错开，做成企口；③填放石块要求——数量≯25％，高度≮150，抗压强度≮25Mpa，洁净，分布均匀，净距≮100，距侧面、顶面≮150。 三、桥梁上部结构施工方法（一）装配式梁桥的安装主梁通常在施工现场的预制场或在桥梁厂内预制，运至桥头或桥孔下。梁、板构件的架设方法：陆地架设、浮吊架设、利用导梁或塔架、缆索的高空架设等1、陆地架设法：自行式吊车架梁——桥不高，且场内可设置行车便道时的中、小跨径桥梁。跨墩门式吊车架梁——桥不太高、孔数较多、沿桥墩两侧易于铺设轨道时。摆动排架架梁——用于小跨径桥梁。移动支架架梁——用于高度不大的中、小跨径桥梁。 （a）自行式吊车架梁（b）跨墩门式吊车架梁（c）摆动排架架梁（d）移动支架架梁 2、浮吊架设法：a）浮吊船架梁b）固定悬臂浮吊架梁 3、高空架设法：适用于架设中、小跨径的多跨简支梁桥，其优点是不受水深和墩高的影响，并且在作业过程中不阻塞通航2）闸门式架桥机架梁1）联合架桥机架梁 （二）悬臂施工法在墩柱两侧对称平衡地分段浇筑或安装箱梁，并张拉预应力钢筋。逐渐向墩柱两侧对称延伸。1、特点与适用范围（1）特点：跨间不需搭设支架；设备、工序简单；多孔结构可同时施工，工期短；能提高桥梁的跨越能力（上面的预应力筋…）；施工费用低。（2）用于：建造预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜拉桥、拱桥。 2、施工方法（1）悬臂浇筑法利用悬吊式活动脚手架（挂篮），在墩柱两侧对称平衡地浇筑梁段（2～5m）；待梁段混凝土达到规定强度后，张拉预应力筋并锚固，然后向前移动挂篮，重复进行下一梁段施工。……（a）挂篮联结，保持平衡（b）挂篮分离，压重平衡 1）主要设备——挂篮（可沿轨道行走的活动脚手架）2）工艺流程挂篮前移就位→安装箱梁底模→安装底板及肋板钢筋→浇筑底板混凝土→安装肋、顶模板及肋内预应力管道→安装顶板钢筋及顶板预应力管道→浇筑肋顶板混凝土→养护、拆模→穿筋、张拉→孔道压浆。 3）施工要点一般采用快凝水泥配制的C40～60混凝土，30～36h可达30Mpa；每段施工周期7～10d；防止底板开裂：底板与肋板、顶板同时浇筑；使用活动模板梁预加变形。 （2）悬臂拼装法：在工厂或桥位附近分段预制，运至架设地点后，用活动吊机等在墩柱两侧对称均衡地拼装就位，并张拉预应力筋。重复进行下一梁段施工。…施工要点：1）块件制作：块件长度取决于运输、吊装设备能力（一般1.4～6m,最好35～60t）；尺寸准确、接缝密贴，预留孔道对接顺畅（可间隔浇筑）。块件预制（间隔法） 2）运输与拼装运输：场内运输（龙门吊、平车）→装船（吊机）→浮运吊装：陆地——自行式吊车门式吊水中——a.桥上吊机：轨道式伸臂吊机；b.拼拆式活动吊机（承重梁上有纵向轨道）c.缆索起重机d.浮吊（水流平稳） 悬臂预制拼装 拼接缝形式：湿接缝胶接缝干接缝半干接缝 3）穿束张拉特点：较多集中于顶板部位；两侧长度对称于桥墩。穿束方式：明槽设置：穿锚于锯齿板；张拉原则：对称于箱梁中轴线，两端同时张拉；先张拉肋束（先边肋后中肋），后板束（中至边）；暗管穿束：60m以下推送，长者卷扬机牵引。 用液压千斤顶进行预应力张拉。 （3）非T形刚构桥的临时固结措施1）楔形垫块法零号块件下，先浇C50楔形垫块支座；上锚预应力筋。零号块件与桥墩的临时固结构造1－预埋临时锚固用预应力筋支座支座工字钢工字钢 2）支架固结法3）立柱和预应力筋锚固法4）三角形撑架法 （三）逐孔现浇施工法采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期性循环直至完成。优点：施工单一标准化、工作周期化、工程费用低。施工方法：临时支撑组拼预制节段法移动支架现浇法移动模架现浇法（移动悬吊模架；支撑式活动模架）整孔吊装或分段吊装法 1、使用落地式移动支架逐孔现浇 2、使用梁式移动支架逐孔现浇 下行式移动模架某桥施工：最大跨度:35m桥梁宽度:22,5m上部结构重量:380kN/m设备重量:620t施工周期:6-8天孔 3、使用移动悬吊模架施工 移动悬吊模架的剖面构造 上行式移动悬吊模架（造桥机） （a）浇注混凝土状态（b）模板降下，完成推进图7－39上行式移动悬吊模架施工示意1-承载梁；2－横梁；3－模板；4－支撑架1233124 （a）浇筑混凝土状态图7－40上行式移动悬吊模架施工剖面1-主梁；2－横梁；3－模板；4－支撑架；5－移动车；6－钢筋吊杆；7－千斤顶（b）模板降下，模架处于推进位置12126543373 浇注混凝土状态 推进状态 （四）顶推法施工在桥台后面的引道上或刚性好的临时支架上，预制箱形梁段（10～30m）2～3个，施加施工所需预应力后向前顶推，接长一段再顶推，直到最终位置。再调整预应力，将滑道支承移置成永久支座。 1、施工方法：单向顶推、双向顶推单点顶推、多点顶推（1）单向单点顶推：顶推设备设在一岸桥台处;前端安装钢导梁（0.6～0.7跨径，减少悬臂负弯矩）单向单点顶推法适用于：跨度40～60m多跨连续梁桥（跨度大时，中间设临时支墩）。 （2）按每联多点顶推：墩顶上均设顶推装置;前后端均安装导梁。按每联多点顶推法适用于：特别长的多联多跨桥梁。 （3）两岸双向顶推：双向顶推法适用于：中跨大、且不设临时支墩的连续梁桥 2、顶推设备（1）千斤顶1）推头式：安装在桥墩上。竖顶落下后水平拉进.安装在桥台上竖向顶起后水平推进; 2）拉杆式：布置在墩（台）顶部、主梁外侧，拉杆与箱梁腹板上的锚固器连接，拉动、回油、逐节拆卸拉杆。特点：施工速度快（不需竖顶反复顶梁和落梁）拉杆式顶推装置 用穿心式千斤顶的拉杆顶推装置 （2）滑道由设置在墩顶混凝土滑台、不锈钢板、滑板（氯丁橡胶、聚四氟乙烯）组成。摩擦系数0.02～0.05。滑道构造有竖顶的滑道连续滑移的滑道 3、顶推工艺制梁→顶推→……→调整、张拉、锚固部分预应力筋→灌浆→封端→安装永久性支座。4、特点无需大量脚手架；可不中断交通；占用场地小，易于保证质量、工期、安全；设备简单。5、适用范围跨度不大的、等高连续梁桥。 （五）转体法施工在河流两岸，利用地形或简便支架预制半桥，分别将两个半桥转体合拢成桥。1、特点：减少支架、减少高空作业，施工安全、质量可靠，可不断航施工。2、适用于：单孔或三孔桥梁。3、施工方法：竖向转体施工法平面转体施工法：有平衡重法；无平衡重法. 2008年9月4日上午，石家庄市环城公路跨石太铁路转体斜拉桥正在进行“完美转体”。转体斜拉桥转体重量16500吨、转体角度达75点74度，两项指标均居世界同类桥梁之最。 2008年9月4日上午，石家庄市环城公路跨石太铁路转体斜拉桥正在进行“完美转体”。 滑板环道转动体系的一般构造 聚四氟乙烯滑板环道的构造（a）环形滑道的构造（b）轴心构造 球面铰＋轨道滚轮转动体系的一般构造 几种球面铰的形式与构造钢球缺铰半球形铰球缺形铰 轨道板及滚轮的构造 无平衡重转体施工拱桥无平衡重转体一般构造 上转轴的一般构造转轴与转盘的构造下转盘的一般构造