
有关桥梁的基础问题.doc
8页1.桥梁施工与桥梁设计、设备、造价、管理的关系施工与设计有着十分密切、不可分割的关系:在考虑桥梁设计方案时,必须根据实际情况,考虑施工的可能性、经济性与合理性;施工方法的选用可视工程结构的跨度、孔数、桥梁总长、截面形式和尺寸、地形、设备能力、气候、运输条件、设备的重复使用等综合条件选择;在技术设计中要计算施工个阶段结构的强度(应力)、变形和稳定性,桥梁设计要同时满足施工阶段与运营阶段的各项要求桥梁结构的施工应忠实地按设计要求完成,在整个施工期间,设计需与施工相互配合、协调及时发现问题,及时变更设计,达到实际上的统一施工机具设备的优劣往往决定了桥梁施工技术的先进与否,施工方法的确定在很大程度上取决于是否有与之相匹配的施工机械设备,尤其是对一些大跨深水级结构形式特殊的桥梁另一方面,桥梁结构体系及施工技术的发展,要有大量的、先进的机械设备作为保证,要求各种施工设备和机具不断地更新和改造,以适应期发展的需要,先进的施工技术发展的同时又促进了机械制造工业水平的不断提高施工费用对工程造价有着举足轻重的作用:影响桥梁施工费用的主要因素是构建制作的费用、架设费用和工期,施工方法和手段的不同影响到施工所需的费用,合理采用先进技术,对于降低工程造价的作用是显而易见的。
桥梁施工技术与组织管理在内容上是又区别的,但实际工作中的关系是密切的施工技术是工程能按设计要求进行的保证,而只有严格、科学的组织管理才能圆满地按照承包合同完成工程任务施工过程是一项庞大的系统工程,涉及到大量的人力、资源、材料和机具设备,必须进行科学的管理,施工组织管理的目的是要保证过程按设计要求的质量、计划进度和低于设计预算和合同承包的成本,安全、顺利地完成施工任务2.基础的主要类型:扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础组合基础和地下连续墙基础3.桥梁上部结构的施工方法上部结构施工:就地浇筑法、预制安装法按结构形成方式分:A 以桥位为基准:整体就地浇筑施工法、预制安装施工法、提升施工法;B 以桥墩为基准:悬臂施工法、转体施工法;C 以桥轴端点为基准:逐孔施工法、顶推施工法;D 以横桥向为基准:横移施工法4.影响桥梁施工费用的主要因素是:构件制作的费用、架设费用和工期5.可锚固钢丝束的锚具类型常用锚夹具有:冷轧螺纹钢筋锚具、精制螺纹钢筋锚具、钢丝束墩头锚具、钢绞线夹片锚具、冷铸墩头锚具等,其中可用于锚固钢丝束的锚具有钢丝束墩头锚具、冷铸墩头锚6.桥梁施工中的常备式结构及其应用1)桥梁施工通用机械设备:钢制万能杆件,又名拼装式刚脚手架,可以组拼成桁架、敦架、塔架和龙门架等形式,以作为桥梁墩台、索塔的施工脚手架,或作为吊车主梁以安装各种预制杆件,必要时还可以作为临时桥梁的墩台等。
公路装配式钢梁桁节(贝雷):公路装配式钢桥是采用贝雷桁架组拼的典型桥例其主要构件有桁架单元、销子、加强弦杆等2)桥梁上部结构施工设备:浮吊、缆索起重机、架桥机、移动模架(造桥机)、施工挂篮7.桥梁施工挂篮类型包括哪些技巧结构体系由哪几部分组成?主梁式挂篮:由底模板、悬吊系统、承重结构、行走系统、平衡重、锚固系统、工作平台等组成;斜拉式挂篮:承重结构由纵梁、立柱、前后斜拉杆组成,其他构造系统与梁式挂篮相似组合斜拉式挂篮:承重结构、悬吊系统、模板系统、限位与锚固系统牵索式挂篮(前支点挂篮):主桁承重系统、模板系统、牵引系统、锚固系统、调高系统及走行系统六大部分组成8.缆索吊装系统的组成部件缆索吊装系统是由主索、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、主索地锚、塔架、风缆、主索平衡滑轮、电动卷扬机、手摇绞车、链滑车及各种滑轮等部件组成吊装拱桥时,除此之外还有扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等部件9.墩台定位测量的工作内容墩台定位即为在实地标出桥墩、桥台的中心位置,然后测设墩台的纵横轴线,作为墩台细部放样的依据,最后进行墩台的细部放样10.测量工作中采用的仪器及适用条件一般而言,对位于干河或浅水河中的中、小跨径直线桥,可采用直接丈量法标定桥轴线长度并定出墩台的中心位置,有条件时也可使用测距仪或全站仪直接确定;跨越江河的大桥或特大桥,通常河宽水深须采用三角网测算桥轴线,并利用三角控制按前方交会法进行桥梁墩台放样。
曲线桥梁墩台中心放样的方法主要有偏角法、支距法、坐标法、交会法和综合法等,对位于干旱河沟的曲线桥,一般可采用偏角法、支距法和坐标法;对部分或全部位于水中不能直接丈量的曲线桥墩台,则可采用交会法和综合法进行定位经纬仪、反光镜)11.围堰类型、适用条件及施工要点(见P49表4-5)12.软弱土地基处理方法及特点特点;沉积的软弱饱和黏土层,其承载力小、沉降量大处理方法:采取换填土、沙砾垫层、袋装沙井、排水塑料板、生石灰桩、真空预压及粉体喷射搅拌法、水泥粉喷桩复合地基、超载预压等方法13.基坑开挖过程中的排水措施及适用条件1)集水坑排水法:除严重流沙外,一般情况下均可适用;2)井点排水法:当土质较差并有严重流沙现象,地下水位较高,挖基较深,坑壁不易稳定,用普通排水方法难以解决时,可采用井点排水法,适用于渗透系数为0.5—150m/d的土壤中,尤其在2-50m/d的土壤中效果最好3)其他排水法:对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑,板桩法或沉井法;此外,视工程特点、工期及现场条件等,还可采用帷幕法,即将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法、沥青灌浆法及冻结法等处理成封闭的不透水帷幕帷幕法除自然冻结法外,均因所需设备较多、费用较大,在桥涵基础施工中应用较少。
14.水下混凝土灌注方法现今桥梁基础施工中广泛采用的是垂直移动导管法:混凝土经导管输送至坑底,并迅速将导管下端埋没,然后随混凝土不断地输送到被埋没的导管下端,从而迫使先前输送到的但尚未凝结的混凝土向上和四周推移随着基底混凝土的上升,导管亦缓慢向上提升,直至达到要求的封底厚度时,停止灌入混凝土,并拔出导管当封底面积较大时,宜用多根导管同时或逐根灌注,按先低处后高处、先周围后中部次序并保持大致相同的高度进行,以保证混凝土充满基底全部范围15.钻孔灌注桩施工中泥浆的作用:钻孔泥浆由水、黏土(膨润土)和添加剂组成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、并在孔壁形成泥皮、隔断孔内外渗流、防止坍孔的作用16.钻孔灌注桩常见的成孔方法及主要设备成孔方法:沉管灌注桩、钻孔(冲孔)或挖孔灌注桩等设备:沉管、螺旋钻头、冲击锥、旋转机等17.钻孔灌注桩、钻孔埋置桩的施工方法及特点钻孔灌注桩施工的主要工序是;埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等特点:钻孔灌注桩的桩长可以根据持力层的起伏面变化,并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋,钢筋用量较少,便利施工,故应用较为普遍。
钻孔埋置桩:在已钻成的孔内,按照要求清孔并清除沉渣;于孔底填厚度约1m的砂卵石;再将先分节预制的空心桩壳用吊机逐段吊入孔内,沉至填石面上,顶部应高于护筒内水位;孔壁与桩壳间隙先插入若干根压浆管,再填入砾、卵石至设计高程;然后在封闭条件下对桩周填石河桩底填石分别压注水泥浆,即完成埋置空心桩18.桩基成孔方法中采用护筒和不采用护筒的方式包括?19.桩基浇筑混凝土前清孔的目的清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀土厚度,防止桩底存留过厚沉淀土层而降低桩的承载能力;其次,清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件,使测深正确灌注顺利20.沉入桩基础施工方法沉入桩施工主要有:锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩及静力压桩等21.桥梁桩基的分类方式基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与刚桩;制作方法分为预制桩与钻(挖)孔灌注桩;按施工方法分为锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等,前四种又统称为沉入桩22.地下连续墙、沉井基础施工方法及特点地下连续墙:施工步骤见P105图4-59特点:1)刚度大、强度高,是一种变形较小的刚性基础;2)施工时不扰动围岩,基础与地基的密着性好,墙壁的摩擦阻力比沉井井壁的大,在无明显鉴于持力层的情况下,地下连续墙能提供较大的承载力;3)施工时所占空间较小,对周围地基和现有建筑物的影响小,可近距离施工,特别适用于在建筑群中施工;4)施工时振动小,噪声低,无需降低地下水位的设施,浇筑混凝土无需支模和养护,故可降低成本费;5)对地基的适用范围广,施工科全盘机械化,工作效率高,施工速度快。
沉井基础:施工方法见P94图4-43.特点:埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好、刚度大、能承受较大的荷载作用23.钢绞线下料长度的确定方法24.高桥敦施工中,常采用的施工方法及特点高桥墩可分为实体墩、空心墩与钢架墩,施工采用的模板有滑动模板、爬升模板、翻身模板等;滑动模板施工主要优点:施工进度快,在一般温度下,每昼夜平均进度可达5-6m;混凝土质量好,采用干硬性混凝土,机械振捣,连续作业,可提高墩台质量;节约木材和劳力;滑动模板可以用于直坡墩身,也可用于斜坡墩身,模板本身附带有内外吊篮、平台与拉杆等,以墩身为支架,墩身混凝土的浇筑随模板的缓慢爬升连续不断地进行,故而安全可靠液压爬模具有设备投资省、节约劳动力、降低劳动强度、实用范围广和易于保证质量等优点25. 支架、拱架等临时结构的设计要点1)支架、拱架虽然是临时结构,但它要承受恒载,为保证结构位置和尺寸的准确,支架拱架必须有足够的强度、刚度和稳定性另外,支架和拱架须受力明确为了减少变形,构件主要选用受压或受拉形式,并减少构件接缝数量2)在河道中施工的支架,要充分考虑洪水和漂流物以及通过船只(队)对其的影响,要有足够的安全措施;同时在安排施工进度时,尽量避免在高水位情况下施工。
3)支架立柱必须安装在有足够刚度承载力的地基上,立柱底端应设置垫木,用以分布和传递压力,并保证浇注混凝土后不发生超过容许的沉降量4)支架在受载后会产生变形与挠度,在安装前要有充分的估算和计算,并在安装时设置预拱度,使桥跨结构线形符合设计要求5)构造物的模板支架不应与三个用的脚手架和便桥相连接,以免施工振动时影响浇筑混凝土质量6)为减少事故现场的安装和拆卸工作,便于周转使用,支架、拱架应尽量做成装配式组件或块件26.桥梁混凝土浇筑用的模板设计与施工的基本要求基本要求结合25题1)、5)、6)答,加上7)模板的接缝必须密合,如有缝隙,须用胶带纸、泡沫塑料等塞堵严密,以免漏浆在计算模板的强度和稳定性时,应考虑作用在模板上的风力;当验算模板在自重和风载等作用下的抗倾覆稳定时,验算倾覆的稳定系数不得小于1.3. 验算模板的刚度时,其变形值不得超过下列数值:1) 结构表面外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400;2) 结构表面隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250;3) 刚模板的面板变形为1.5mm;4) 钢模板的钢棱和柱箍变形为L/500和B/500(其中L为计算跨径,B为柱宽)27.顶推施工法的施工过程及采用的临时设施施工过程见P192图6-76.主要包括预制场钢的准备、箱梁的预制和安装、安装顶推装置和滑移装置、顶推梁体、落梁就位、施加预应力等。
临时设施:导梁、临时墩、索塔加劲系统28.混凝土养护措施及条件混凝土在硬化过程中发热,在夏季和干燥的气候下进行湿润养生,而冬季则主要保护其不受冻害,采用加温的养生29.后张预应力混凝土梁预制工序及内容见P154图6-14.30.预应力混凝土简支梁桥支架现浇的主要步骤及内容见P149图6-7b,后张法预应力混凝土梁,须待混凝土强度达到设计要求后才能进行张拉,在无规定时,一般要在混凝土强度达到设计强度要求的70。
