橋梁墩臺與基礎(chǔ)施工技術(shù)總結(jié)

道路與橋隧工程-----閔濤第十章墩臺與基礎(chǔ)橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造1橋梁基礎(chǔ)施工2橋梁墩臺施工3了解涵洞類型、結(jié)構(gòu)組成學(xué)習(xí)要求能進行各種涵洞施工了解涵洞的類型及組成掌握各類涵洞的施工方法熟悉施工規(guī)范熟悉各類涵洞的構(gòu)造與施工工藝

橋墩、橋臺為橋梁的下部結(jié)構(gòu)，是橋梁的重要組成部分之一。橋梁墩臺的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載,并將它及本身自重傳給地基。橋墩支承相鄰的兩孔橋跨，居于橋梁的中間部位。橋臺居于全橋的兩端，它的前端支承橋跨,后端與路基銜接，起著支擋臺后路基填土并把橋跨與路基連接起來的作用。一、墩臺的作用與要求10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造

橋梁墩臺除承受上部結(jié)構(gòu)的作用力外，橋墩還受到風(fēng)力、流水壓力及可能發(fā)生的冰壓力、船只和漂流物的撞擊力，橋臺還需承受臺背填土及填土上車輛荷載產(chǎn)生的附加側(cè)壓力。因此，橋梁墩臺不僅本身應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力`沉降量、地基與基礎(chǔ)之間的摩阻力等也都提出一定的要求。10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造二、墩臺的組成橋梁墩(臺)主要由墩(臺)帽、墩(臺)身和基礎(chǔ)三部分組成。10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造三、橋墩構(gòu)造10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造1．重力式橋墩

重力式橋墩由墩帽、墩身和基礎(chǔ)三部分組成。墩身的平面形狀，在河中可以做成圓端形或尖端形，在無水岸墩或高架橋也可做成矩形，在水流與橋梁斜交時，可做成圓形。2．鋼筋混凝土薄壁橋墩由于重力式橋墩重力大，當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)條件較差時，為了減輕地基的應(yīng)力，可考慮采用鋼筋混凝土薄壁橋墩。3．V形橋墩和Y形橋墩

大跨徑橋梁，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁時，為了縮短橋梁的跨徑，橋墩結(jié)構(gòu)可采用V形橋墩和Y形橋墩。由于這種橋墩能縮短上部結(jié)構(gòu)的跨徑，所以上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的彎矩比用其他形式的橋墩減少很多。10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造V形橋墩Y形橋墩10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造4．柱式橋墩和樁柱式橋墩柱式橋墩和樁柱式橋墩是公路橋梁采用較多的橋墩形式之一，它能減輕墩身的重力，節(jié)約圬工材料，外形又較美觀。10.1橋梁墩臺及其基礎(chǔ)構(gòu)造5．柔性性排架架樁墩墩柔性排排架樁樁墩是是有成成排打打入的的鋼筋筋混凝凝土樁樁構(gòu)成成的，，一般般在墩墩高小小于5～7m，跨徑徑小于于13m的橋梁梁上使使用。。10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造四、橋橋臺構(gòu)構(gòu)造1.重力式式橋臺臺重力式式橋臺臺也稱稱實體體式橋橋臺，，它主主要靠靠自重重來平平衡臺臺后的的土壓壓力。。橋臺臺臺身身多用用石砌砌、片片石混混凝土土或混混凝土土等圬圬工材材料建建造，，并采采用就就地建建造施施工方方法，，適合合于砂砂石料料來源源豐宮宮的橋橋梁工工點選選用。。它的形形狀簡簡單，，施工工方便便，但但工程程量大大，目目前已已較少少采用用。當(dāng)當(dāng)填土土不高高、橋橋跨較較小且且橋面面不寬寬時可可考慮慮采用用。U形橋臺臺10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造2.鋼筋混混凝土土薄壁壁橋臺臺鋼筋混混凝土土薄壁壁橋臺臺是由由扶壁壁式擋擋土墻墻和兩兩側(cè)的的薄壁壁側(cè)墻墻所構(gòu)構(gòu)成。。這種種橋臺臺比重重力式式U形橋臺臺可減減少圬圬工體體積40％～50％，同同時還還因自自身重重力輕輕而減減小對對地基基的壓壓力。。但其其構(gòu)造造復(fù)雜雜，鋼鋼筋用用量也也比較較多，，適用用于在在軟土土地基基上建建造的的橋梁梁。10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造3.埋置式式橋臺臺埋置式式橋臺臺是將將臺身身埋在在錐形形護坡坡中，，只露露出臺臺帽，，以安安放支支座和和上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)。埋埋置式式橋臺臺利用用臺前前錐坡坡產(chǎn)生生的土土壓力力來抵抵消臺臺后的的主動動土壓壓力，，可以以增加加橋臺臺的穩(wěn)穩(wěn)定性性，橋橋臺的的尺寸寸也相相應(yīng)減減小。。但埋埋置式式橋臺臺的錐錐坡?lián)鯎跛婷娣e大大，對對橋孔孔下的的過水水面積積有所所壓縮縮。10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造4.組合式式橋臺臺組合式式橋臺臺由臺臺身和和后座座兩部部分組組成(如圖2-5-7)。臺身身基礎(chǔ)礎(chǔ)承受受豎向向力，，一般般采用用樁基基礎(chǔ)。。拱的的水平平推力力則主主要由由后座座基底底摩阻阻力及及臺后后的土土側(cè)向向壓力力來平平衡。。10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造五、基基礎(chǔ)1.淺基礎(chǔ)礎(chǔ)橋梁基基礎(chǔ)根根據(jù)埋埋置深深度分分為淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)和深深基礎(chǔ)礎(chǔ)。一一般將將埋置置深度度較淺淺(一般在在數(shù)米米以內(nèi)內(nèi))，且施施工簡簡單的的基礎(chǔ)礎(chǔ)稱為為淺基基礎(chǔ)；；由于于淺層層土質(zhì)質(zhì)不良良，需需將基基礎(chǔ)置置于較較深的的良好好土層層上剛性擴擴大基基礎(chǔ)單獨和和聯(lián)合合基礎(chǔ)礎(chǔ)10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造2.樁基礎(chǔ)礎(chǔ)樁基礎(chǔ)礎(chǔ)是由由設(shè)置置在土土中或或部分分置于于土中中的樁樁和承承臺連連接而而成的的深基基礎(chǔ)，，樁基基礎(chǔ)由由樁和和承臺臺兩個個部分分組成成，如如圖所所示。。樁在在平面面排列列上可可成為為一排排或幾幾排，，樁頂頂由承承臺聯(lián)聯(lián)成整整體并并傳遞遞荷載載。在在承臺臺上再再修筑筑橋墩墩或橋橋臺以以及上上部結(jié)結(jié)構(gòu)，，樁身身可全全部或或部分分埋入入地基基土中中，當(dāng)當(dāng)樁身身外露露在地地面以以上較較高時時，在在樁之之間應(yīng)應(yīng)加設(shè)設(shè)橫系系梁，，以加加強各各樁的的橫向向聯(lián)系系。10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造3.沉井基基礎(chǔ)沉井是是井筒筒狀的的結(jié)構(gòu)構(gòu)物。。它是是以井井內(nèi)挖挖土，，依靠靠自身身重力力克服服井壁壁摩阻阻力后后下沉沉到設(shè)設(shè)計高高程，，然后后經(jīng)過過混凝凝土封封底并并填塞塞井孔孔，使使其成成為橋橋梁墩墩臺或或其它它結(jié)構(gòu)構(gòu)的基基礎(chǔ)沉井下下沉示示意圖圖沉井基基礎(chǔ)10.1橋梁墩墩臺及及其基基礎(chǔ)構(gòu)構(gòu)造淺基礎(chǔ)礎(chǔ)——淺平基基——明挖（（擴大大）基基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)礎(chǔ)沉井（（沉箱箱基礎(chǔ)礎(chǔ)）管柱基基礎(chǔ)地下連連續(xù)墻墻深基礎(chǔ)礎(chǔ)預(yù)制樁樁、就就地灌灌筑樁樁；沉沉入樁樁、鉆鉆（挖挖）孔孔樁10.2橋梁基基礎(chǔ)施施工一、旱旱地基基礎(chǔ)的的基坑坑開挖挖⑴坑壁不不加固固的基基坑垂直開開挖土質(zhì)濕濕度正正常，，結(jié)構(gòu)構(gòu)均勻勻深度松軟土土0.75m，中密密1.25m,密實2.0m10.2橋梁基基礎(chǔ)施施工放坡開開挖坑壁土

坑壁坡度

基坑頂緣無載重

基坑頂緣有靜載

基坑頂緣有動載

砂土類1∶11∶1.251∶1.5

碎石類土1∶0.751∶11∶1.25

黏性土、粉土1∶0.331∶0.51∶0.75

極軟巖、軟巖1∶0.251∶0.331∶0.67

較軟巖1∶01∶0.11∶0.25

極硬巖、硬巖1∶01∶01∶0基坑坑坑壁坡坡度表表注：坡坡度＝＝坡的的高度度與坡坡的水水平距距離之之比10.2橋梁基礎(chǔ)施工工基坑開挖注意：②邊坡穩(wěn)定定③不中斷人工或機械施施工棄土、動載開挖、砌筑、、回填、夯實實①防水反反坡、、截水溝10.2橋梁基礎(chǔ)施工工⑵坑壁加固的基基坑使用條件：坑深、土方量量大、場地地窄、土松松、、水大。加固方式：擋板支撐、噴噴射混凝土、、混凝土圍圍圈等。橫擋板支撐豎擋板支撐10.2橋梁基礎(chǔ)施工工框架式10.2橋梁基礎(chǔ)施工工大面積基坑支支撐10.2橋梁基礎(chǔ)施工工噴射混凝土構(gòu)造與施工要要求：現(xiàn)澆混凝土圍圍圈基坑垂直開挖挖，自上而下，逐段立立模灌筑混凝土，壁厚厚8～15cm，每層高1.0～1.5m，24h拆模10.2橋梁基礎(chǔ)施工工二、水中基礎(chǔ)礎(chǔ)的基坑開挖挖圍堰要求：滿足基礎(chǔ)施工工要求；防水水性好；滿足強度和穩(wěn)穩(wěn)定要求；堰堰頂在水位以上0.5m；對河床斷面面壓縮小圍堰形式：土、石圍堰、、草（麻）袋袋圍堰、鋼板板樁圍堰、鋼鋼筋混凝土板板樁圍堰、套套箱圍堰和木木（竹）籠圍圍堰。10.2橋梁基礎(chǔ)施工工主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍圍堰加16根直徑3m鉆孔灌注樁基基礎(chǔ)，具有較較高的防船舶舶撞擊能力。黃石長江大橋橋橋梁基礎(chǔ)施工工6.2水中基礎(chǔ)的開開挖三、基坑排水水排水方法：集集水排水、井井點法降水集水排水法抽水設(shè)備：滲滲水量約1.5～2.0倍優(yōu)點：設(shè)備簡簡單，費用低低；缺點：黏聚力力小的土中易易涌沙10.2橋梁基礎(chǔ)施工工井點降水法類型:抽水:輕型井點、噴噴射井點、、射流泵井點點、深井泵泵井點真空泵、離心心泵、多級離離心泵或獨立立泵水中挖基抓土斗、空氣氣吸泥機、水水力吸泥機10.2橋梁基礎(chǔ)施工工施工工序四、沉入樁基基礎(chǔ)10.2橋梁基礎(chǔ)施工工混凝土樁的預(yù)預(yù)制10.2橋梁基礎(chǔ)施工工方法錘擊振動射水靜壓沉管灌注施工方法10.2橋梁基礎(chǔ)施工工單打汽錘10.2橋梁基礎(chǔ)施工工震動打樁機10.2橋梁基礎(chǔ)施工工水中樁基的施施工（1）鋼板樁圍堰法（2）吊箱圍堰法（3）打樁船法（4）套箱式模板板修筑承臺先圍堰后沉樁樁，先沉樁后后圍堰順序：：搭設(shè)平臺打打鋼板板樁裝裝支撐水水中挖土土沉沉樁水水下混凝土土封底抽抽水筑筑承承臺。有底套箱10.2橋梁基礎(chǔ)施工工施工主要工序序：⑴準(zhǔn)備工作場地準(zhǔn)備旱地：淺水：深水：平整、夯實場地圍囹法筑島場地準(zhǔn)備埋設(shè)護筒制備泥漿鉆孔清孔鋼筋籠入孔灌注水下混凝凝土等五、鉆孔樁基基礎(chǔ)10.2橋梁基礎(chǔ)施工工（2）埋設(shè)護筒護筒的作用護筒的埋置深度固定樁位、導(dǎo)導(dǎo)向頭、隔離地面水、、保護孔口口、提高水水位。黏土、粉土砂土土島護筒頂護筒厚度鋼4～8mm鋼筋混凝土：：8~10cm地下1.0m地下2.0m河床底面以下1.0m高出施工水位位2.0m,地面以上0.5m10.2橋梁基礎(chǔ)施工工護壁套筒10.2橋梁基礎(chǔ)施工工（3）泥漿制備護壁機理其它作用土質(zhì)化學(xué)處理劑凈化孔壁土體液態(tài)態(tài)支撐；形成成泥皮穩(wěn)定孔孔壁懸浮鉆渣、潤潤滑鉆具、、正循環(huán)排渣渣。膨潤土，水的的PH值7～8之間，不含雜雜質(zhì)重力沉淀法；；振動篩凈孔孔法。無機：純堿等。促促使顆粒分散散、防止凝聚聚下沉有機：丹寧液、拷拷膠液等降低低粘度10.2橋梁基礎(chǔ)施工工泥漿池10.2橋梁基礎(chǔ)施工工沖擊法沖抓法旋轉(zhuǎn)法鉆孔鉆孔10.2橋梁基礎(chǔ)施工工①沖擊鉆機鉆孔孔鉆頭十字形管形10.2橋梁基礎(chǔ)施工工十字鉆頭10.2橋梁基礎(chǔ)施工工孔徑0.8~2.0m；孔深80m孔徑1.2~2.5m；孔深80m10.2橋梁基礎(chǔ)施工工沖擊鉆孔的施施工要點鄰孔混凝土達達2.5MPa后開鉆；開孔孔小沖程；孔孔深為鉆頭高高加沖程后正正常沖擊。中、低沖程：：1～2m中等沖程：2～3m高沖程：3～5m分級擴鉆粘性土、風(fēng)化化層、礫砂石石等砂卵石等基巖、漂石和和密實卵石層層十字形鉆頭鉆1.5m以上孔徑分2級管形鉆頭0.7m以上孔分2～4級10.2橋梁基礎(chǔ)施工工②沖抓鉆機鉆孔孔10.2橋梁基礎(chǔ)施工工③旋轉(zhuǎn)鉆機鉆孔孔類型人工推鉆、機機械推鉆或螺螺旋鉆、正循循環(huán)旋轉(zhuǎn)、反反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆鉆、潛水鉆等等。10.2橋梁基礎(chǔ)施工工正循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖10.2橋梁基礎(chǔ)施工工10.2橋梁基礎(chǔ)施工工反循環(huán)鉆結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖10.2橋梁基礎(chǔ)施工工常見事故：坍坍孔、鉆孔漏漏漿、彎孔孔、糊鉆、縮縮孔、梅花孔孔、卡鉆和掉掉鉆。鉆孔事故10.2橋梁基礎(chǔ)施工工⑷清孔、鋼筋籠入孔及澆筑水下混混凝土目的和方法目的方法減薄沉淀，提提高孔底承載載力沉渣厚度：柱柱≯7cm；摩擦柱≯30cm。抽渣法，吸泥泥法，換漿法法。及時清孔防泥泥漿沉淀；補補充清水和新新泥漿，保持持水位。柱樁樁灌注前，應(yīng)應(yīng)射水沖孔3～5min，水壓0.05MPa。清孔施工要點10.2橋梁基礎(chǔ)施工工鋼筋籠入孔10.2橋梁基礎(chǔ)施工工①了解樁的承載載力大?。虎冖跇兜馁|(zhì)量是是否符合要求求。①強度要求；②②無夾層斷樁樁；③無混凝凝土離析④樁樁底高程；⑤⑤樁底沉淀層層厚度要求。。①混凝土試件檢檢測；②檢測測管超聲波檢測測；③鉆孔取取芯樣檢測。④動力力試樁case法檢測承載力墩臺施工方法法現(xiàn)場就地澆筑筑與砌筑現(xiàn)場拼裝預(yù)制制（混凝土、、鋼筋混凝土土、預(yù)應(yīng)力混混凝土）塊件件墩臺施工過程程模板工程混凝土工程砌體工程墩臺施工基本本要求：保證其位置、、高程、各部部分尺寸與材材料強度均符符合設(shè)計的規(guī)規(guī)定。10.3橋梁墩臺施工工一、墩臺模板板類型與構(gòu)造造模板是保證橋橋梁墩臺施工工精度的基礎(chǔ)礎(chǔ)。模板的構(gòu)造要要求（1）尺寸準(zhǔn)確確，構(gòu)造簡單單，便于制作作、安裝和拆拆卸；（2）具有足夠夠的強度和剛剛度，能承受受各種荷載；；（3）結(jié)構(gòu)緊密密不漏漿，外外表面模板平平整、光滑；；（4）便于混凝凝土澆筑。10.3橋梁墩臺施工工模板制作的允許偏差模板安裝的允許偏差模板的類型類型拼裝式模板常備式組合鋼鋼模板滑升模板整體吊裝模板板10.3橋梁墩臺施工工（1）拼裝模板板板扇劃分原則則：類型少，尺寸寸符合墩臺和和起吊要求板扇劃分示意意圖（mm）(a)圓端形橋墩(b)圓形橋墩10.3橋梁墩臺施工工模板骨架10.3橋梁墩臺施工工鋼模墩身帽梁10.3橋梁墩臺施工工木模10.3橋梁墩臺施施工10.3橋梁墩臺施施工（2）整體吊吊裝模板10.3橋梁墩臺施施工墩身模板及及澆注-110.3橋梁墩臺施施工墩身模板及及澆注-210.3橋梁墩臺施施工二、混凝土土澆筑為防止墩臺臺基礎(chǔ)的第第一層混凝凝土中的水水分被基底底吸收或基基底水分滲滲入混凝土土，應(yīng)滿足足以下要求求：⑵如果為濕土土?xí)r，應(yīng)在在基底設(shè)計計高程下鋪鋪填一層10~15cm厚片石或碎碎石層。⑴基底為非粘粘性土或干干土?xí)r，應(yīng)應(yīng)將其濕潤潤。⑶如為巖石時時，應(yīng)將其其濕潤，鋪鋪一層厚2~3cm水泥漿，然然后在漿凝凝結(jié)前澆筑筑混凝土。。10.3橋梁墩臺施施工墩臺是大體體積圬工，，為避免水水化熱過高高，導(dǎo)致混混凝土因內(nèi)內(nèi)外溫差引引起裂縫，，可采取如如下措施：：改善集料級級配、降低低水灰比采用C3A、C3S含量小、水水化熱低的的水泥減小澆筑層層的厚度，，加快混凝凝土散熱速速度用料避免太太陽曝曬混凝土內(nèi)埋埋置冷卻管管通水冷卻卻10.3橋梁墩臺施施工水化熱產(chǎn)生生的裂縫10.3橋梁墩臺施施工（1）石料：石料及砂漿漿類型：漂石、片石石、塊石、、粗料石、、半細(xì)料石石及細(xì)料石石。強度等級：：70mm立方體的抗抗壓極限強強度MU10～MU120。（2）砂漿：強度等級：：70.7mm立方體的抗抗壓極限強強度M10～M20。三、砌體墩墩臺施工10.3橋梁墩臺施施工（1）掛線砌筑筑或配料設(shè)設(shè)計圖砌筑施工要要點：橋墩配料大大樣圖a）橋墩I-I剖面b）橋墩II-II剖面10.3橋梁墩臺施施工（2）坐漿或不不坐漿（3）砌石順序序：角石→鑲面面石→腹石石（4）允許偏差差：項目允許偏差（mm）片石塊石粗料石（混凝土塊）砌體邊距設(shè)計中心線尺寸±30±20±15頂面高程±15±15±15兩相鄰砌塊外表面相互錯開－53垂直度或坡度0.5％0.3％0.3％軸線偏位101010大面積平整度50201010.3橋梁墩臺施施工本章小結(jié)橋梁墩臺與與基礎(chǔ)是橋橋梁工程的的重要組成成部分，主主要由墩(臺)帽、墩(臺)身和基礎(chǔ)三三部分組成成。公路橋橋梁上常用用的墩、臺臺形式大體體上可以歸歸納為兩大大類：梁橋橋墩臺和拱拱橋墩臺。。梁橋橋墩墩按其構(gòu)造造可分為實實體橋墩、、空心橋墩墩、柱式排排架樁墩、、柔性墩和和框架墩等等五種類型型；拱橋橋橋墩按其構(gòu)構(gòu)造可分為為重