一建铁路冲刺班1-3桥涵.ppt
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1、一级建造师铁路工程管理与实务冲刺班主讲老师:张保俭,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,每年考试内容涉及此部门的占得分数30-40分之间。1C414010 铁路桥梁基础施工方法1C414011 掌握扩大基础施工方法 钢筋混凝土扩大基础的抗弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载下使用。基坑开挖可分为无护壁基坑开挖、有护壁基坑开挖和围堰基坑开挖三种方法。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,图2.7.14 刚性扩大基础示意图,一、无护壁基坑开挖 无护壁基坑的开挖方式可采用垂直开挖、放坡开挖;开挖作业方法有人工开挖、机械开挖
2、、钻爆开挖。1.垂直开挖的坑壁条件:土质湿度正常,结构均匀。对松软土质基坑深度不超过0.75m;中等密度(锹挖)的不超过1.25m;密实(镐挖)的不超过2.0m。2.放坡开挖的基坑,基坑平面尺寸应按基础大小每边加宽0.30.6m。,1C414000 桥涵工程,3.基坑开挖施工方法:一般小桥人工开挖;大、中桥采用机械施工或半机械施工的方法,对于入岩部分钻爆作业开挖。4.基坑边坡的稳定措施:当开挖的基坑地质不良,地下水较多时降水措施与插打防护桩共同结合形成综合稳定措施。通常在下列情况下可采用支撑加固坑壁:由于基坑开挖而影响附近建筑物,不能放坡开挖者;基坑为不稳定的含水土壤,放坡开挖无法保持边坡稳定
3、者;较深基坑采用放坡开挖不经济者。,1C414000 桥涵工程,二、有护壁基坑开挖 护壁基坑通常分为横、竖挡板支撑,钢(木)框架支撑,喷射混凝土护壁和现浇混凝土护壁支撑。1.横、竖挡板支撑、钢(木)框架支撑 根据坑壁的土质情况,确定采用一次开挖或分段开挖的方法,每次开挖的深度不宜超过1.5m。施工完毕拆除支撑时,应自下而上分段进行。,1C414000 桥涵工程,安全:坑壁支撑应选用质量良好的结实木材。施工中应随时检查,发现变形及时加固或更换。用机械提升出土时,要防止支撑被碰撞,应在升降机四侧加设垂直护板。,1C414000 桥涵工程,2.喷射混凝土护壁 喷射混凝土护壁适用于稳定性好、渗水量少的
4、基坑。喷射混凝土护壁的施工方法:在基坑口挖环形沟槽,浇筑混凝土坑口护筒,护筒深一般为1.01.5m,护筒浇筑35天后;从中心向外开挖,每次挖深约0.51.5m;清理坑壁后,随即喷射混凝土护壁,挖一节喷一节直至设计深度,1C414000 桥涵工程,3.现浇混凝土护壁 对于开挖时间长、地质不良、需要加强护壁的基坑采取现浇混凝土护壁。,1C414000 桥涵工程,三、围堰开挖基坑围堰通常分为土围堰、土袋围堰和钢板桩围堰。1.基坑围堰的一般要求:围堰的顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m;2.土围堰适用于水深在2m以内、流速小于0.3m/s、冲刷作用很小且河床为渗水性较小的土。3.土袋围堰适用
5、于水深不大于3m、流速小于1.5m/s、河床为渗水性较小的土。,1C414000 桥涵工程,4.钢板桩围堰适用于深水基坑,河床为砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等地层。钢板桩围堰的施工程序:5.基坑开挖与封底:开挖至承台底一定位置后,采用导管法进行水下混凝土封底。,1C414000 桥涵工程,例题(2007真题)已知水深为1.5m,流速为0.25ms,河床为黏性土,基坑开挖时,在保证施工方案可行的前提下,采用()围堰较为经济。A土B土袋C竹、铅丝笼D钢板桩答案:A,1C414000 桥涵工程,例题(2009真题)已知水深为1.5米,流速为0.25米/秒,河床为黏性土,基坑开挖时,在保证施工方案可
6、行的前提下,采用()围堰较为经济。A混凝土B土C竹、铅丝笼D钢板桩答案:B,1C414000 桥涵工程,四、基坑基底的处理方法1.岩层基底应清除岩面松碎石块、淤泥、苔藓,凿出新鲜岩面,表面应清洗干净。倾斜岩层,应将岩面凿平或成台阶。易风化的岩层基底,应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。2.碎石类及砂土类土层基底承重面应修理平整。3.黏性土层基底修整时,应在天然状态下铲平,不得用回填土夯平。必要时,可向基底回填10cm以上厚度的碎石,碎石层顶面不得高于基底设计高程。4.泉眼可用堵塞或排引的方法处理。,1C414000 桥涵工程,例题(2006真题)某黏性土层上的桥墩基底局部出现负12 厘米超挖,修
7、整时正确的做法是向基底填入(),顶面不得高于基底设计高程。A.片石B.碎石C.纤维混凝土D.粘土答案:B,1C414000 桥涵工程,五、基础模筑方法 模筑是最基本的建造方法,对于扩大基础,其主要施工方法如下:1.模板安装2.钢筋骨架绑扎3.混凝土浇筑4.混凝土养生与拆模,1C414000 桥涵工程,1C414012 掌握桩基施工方法 桩的质量检验有:开挖检查、抽芯法、声波检测法、动测法和静载压桩试验等。铁路桥梁中采用的桩基础可分为沉桩基础、钻孔桩基础、挖孔桩基础和管桩基础。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,一、沉桩基础(一)沉桩的分类 沉桩按照其施工方法可分为:锤击沉
8、桩、锤击沉桩辅以射水、振动沉桩、振动沉桩辅以射水、单纯射水沉桩以及静力压桩等。沉桩按照其材质可分为木桩、钢筋混凝土桩以及钢桩,目前我国主要使用预应力混凝土桩以及少量钢桩。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,(二)沉桩设备沉桩设备包括:桩锤、射水设备、桩架以及辅助设备。(三)沉桩施工的施工顺序沉桩施工的一般工序为:施工准备布设脚手架及桩架走道立桩架或安设吊机和导向设备准备并布置好沉桩机具及起吊设备桩位放样桩架对位吊桩插桩锤击或振动下沉到设计位置桩基试验凿除桩头。,1C414000 桥涵工程,(四)沉桩施工要点1锤击沉桩 锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的弹性衬垫。锤击沉桩开始时
9、应用较低落距,并在两个方向观察其垂直度;当入土达到一定深度,确认方向无误后,再按规定的落距锤击。坠锤落距不宜大于2m;单打汽锤落距不大于1m;柴油锤应使锤芯冲程正常。,1C414000 桥涵工程,钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩,在预计或有迹象进入软土层时,应改用较低落距锤击;当落锤高度已达到规定最大值,每击贯入度小于或等于2mm时,应立即停锤。但沉锤深度还未达设计要求时,应查明原因,采用换锤或辅以射水等措施。桩尖位于硬塑及半干硬状态的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层上时,根据贯入度的变化和工程地质资料,贯入度符合要求时,可以停锤。,1C414000 桥涵工程,桩尖设计位于一般土层时
10、,以桩尖设计高程控制为主,贯入度为辅。水上沉桩,可用固定平台、浮式平台或打桩船进行。有潮汐的水域,宜用固定平台或专用打桩船施工。如采用专用打桩船施工,当波浪超过2级、流速大于1.5m/s或风力超过5级时,均不宜沉桩;严禁在已沉好的桩上系缆。,1C414000 桥涵工程,2射水锤击沉桩 在砂类土、碎石类土层中沉桩宜用射水锤击沉桩,以射水为主锤击配合;在黏性土、粉土中使用射水锤击沉桩时,应以锤击为主;在射水锤击沉桩中,当桩尖接近设计高程时,应停止射水进行锤击或振动下沉,使桩尖进入未冲动的土中。停止射水的桩尖高程,距设计高程不得小于2m。钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩用射水锤击沉桩时,应用较低落距锤击
11、。,1C414000 桥涵工程,3振动沉桩 振动沉桩在选锤或换锤时,应验算振动上拔力对桩身结构的影响。振动沉桩在插桩后宜先靠桩及振动锤的自重,使之沉入土中,待桩身入土达一定深度确认稳定后再振动下沉。,1C414000 桥涵工程,二、钻孔桩基础(一)钻孔桩施工设备钻孔桩成孔的方法可分为冲击钻孔、迴转钻孔和旋挖钻孔。冲击钻机主要适用于卵(漂)石土、岩层中钻孔。迴转钻孔可分为正循环迴转钻孔、反循环迴转钻孔。其特点是泥浆循环方式不同,压入泥浆为正循环,抽吸泥浆为反循环。正循环适用于黏土,粉土,细、中、粗砂等各类土层;反循环适用于黏性土、砂性土、砂卵石和风化岩层,但卵石粒径不得超过钻杆内径的2/3,且含
12、量不大于20%。旋挖钻机适用于砂性土、砂卵石和风化岩层。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,(二)钻孔桩施工要点1清孔 浇筑水下混凝土前,应测量沉渣厚度,柱桩一般不大于10cm,摩擦桩不大于30cm。,1C414000 桥涵工程,2水下混凝土的浇筑 钻孔桩水下混凝土采用竖向导管法。在浇筑前,将导管下端下放到距孔底渣0.30.5m为宜。混凝土的初存量应保证首批混凝土浇筑后,使导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。混凝土的坍落度以1822cm为宜。每根桩混凝土的浇筑应尽量控制在8h内,每小时的浇筑高度宜不小于10m。一经浇
13、筑,应连续进行,中途任何原因中断浇筑时间不得超过30分钟。导管埋入混凝土中的深度任何时候不得小于1m,一般控制在24m。,1C414000 桥涵工程,在浇筑桩无钢筋段的混凝土时应尽量加快,将孔内混凝土面接近钢筋笼时,应保持较深的埋管,放慢浇筑速度,当混凝土面升入钢筋笼12m后,应减少导管埋深。浇筑标高应高出桩顶设计标高1.0m。,1C414000 桥涵工程,三、挖孔桩基础1挖孔桩基础适用于无地下水或有少量地下水的土层和风化软质岩层。2同一墩台挖孔桩的施工顺序:桩间距较大、地层紧密不需爆破时,可对角开挖,反之宜单孔开挖。若桩孔为梅花式布置时,宜先挖中孔,再开挖其他各孔。3通气设备设置要点:当二氧
14、化碳浓度超过0.3%、孔深超过10m时,均应设置通风设备。,1C414000 桥涵工程,4孔内爆破 孔内爆破应采用浅眼爆破。炮眼深度,硬岩层不得超过0.4m,软岩层不得超过0.8m;装药量不得超过炮眼深度的1/3。孔内爆破应采用电引或导爆管起爆。爆破前,对炮眼附近的支撑应采取防护措施。护壁混凝土强度尚未达到2.5MPa时,不宜爆破作业。放炮后,施工人员下井前,应事先测定孔底有无毒气,如有毒气,应迅速排除。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,四、管桩基础1管桩基础的适用条件管桩基础可适用深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下,不宜修建其他类型基础时,均可采用。,1
15、C414000 桥涵工程,2管桩的类型 目前我国铁路桥梁施工中,管桩主要有钢筋混凝土管桩、预应力管桩和钢管桩三种。钢筋混凝土管桩适用于入土深度不大于25m,预应力管桩下沉深度可超过25m,钢管桩制造设备较为简单,下沉速度也较同直径的其他管桩快,但用钢材较多,造价比预应力管桩高。,1C414000 桥涵工程,3管桩内除土 对黏性土、粉土宜采用抓泥斗,对砂类土宜用空气吸泥机。4管桩下沉允许偏差(注意数字即可),1C414000 桥涵工程,1C414013 掌握沉井基础施工方法(粗读即可)当上部荷载较大、基础需要埋置较深时可采用沉井基础。采用沉井基础:当一座桥有大量基础时,可全面开工,缩短工期,有利
16、于在大、中桥中使用。最常用的钢筋混凝土沉井一般由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管和探测管、封底混凝土、顶盖等部分组成。沉井按照制造就位方式分为原位浇筑下沉沉井和预制浮运沉井。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,图1 沉井构造1 人孔 2 取土井 3 顶盖 4 凹槽 5 井壁 6 内隔墙 7 刃脚 8 封底,1C414000 桥涵工程,1C414014 掌握承台施工方法 水中桩基承台可根据设计要求和水文条件采用钢板桩围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰的施工方法。一、钢板桩围堰1.钢板桩围堰的组成和适用条件 钢板桩围堰一般由定位桩、导向框架、钢板桩和内部支撑组成。钢板桩围堰适用
17、于在流速较小、水位较低、承台较浅、河床地质透水性弱的地层使用。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,2.钢板桩围堰的设备配置目前钢板桩主要采用振动打拔桩锤打拔钢板桩。振动打拔桩锤适合于软弱粉土、粉土、黏土以及砂层的地层,辅助设施简单。施工主要设备:振动打桩锤、汽车吊、履带吊或浮吊。水上;运输船和水上施工平台。,1C414000 桥涵工程,3.钢板桩围堰的施工要点 在围堰内吸泥直至封底以前的过程中应检查围堰外河床的冲刷情况,必要时应抛石防护。在围堰内吸泥至设计封底底面高程后,应整平基底、清除浮泥、浇筑水下封底混凝土。,1C414000 桥涵工程,二、钢套箱围堰钢套箱围堰也就是
18、常说的双壁钢围堰和单壁钢围堰。施工方法如下:1.双壁钢围堰的组成和适用条件双壁钢围堰一般由内外壁板、竖向桁架、水平环形桁架、刃脚组成。适用于在流速较大、水位较深、承台较浅的地层。,1C414000 桥涵工程,1C414000 桥涵工程,2.双壁钢围堰的设备配置 双壁钢围堰施工的一般采用整体浮运到位或原位拼装两种方法。整体浮运到位的方法,用于先下沉钢围堰后施工基础。整体浮运到位法需要配备大型水上平驳、浮吊或浮箱拼装的作业船等。原位拼装法,用于先施工基础,后施工承台。原位拼装法一般需要配置水上施工平台、浮吊、运输船等设备。,1C414000 桥涵工程,3.双壁钢围堰的施工要点围堰钢壳可分层、分块制
19、造。出厂的分块块件,应对焊缝进行煤油渗透检查。第一节钢围堰应做水压试验,渗漏处在排水后将焊缝铲除烘干重焊。,1C414000 桥涵工程,三、钢吊箱围堰1.钢吊箱围堰的组成和适用条件 吊箱围堰适用于高桩承台。吊箱围堰是由钢板、加劲肋焊成的侧、底板和支撑体系拼成的带底板的盒式水密结构。2.吊箱围堰的设备配置 水上吊箱围堰施工一般需要配置施工平台、浮吊、运输船、千斤顶等。,1C414000 桥涵工程,3.吊箱围堰的施工要点 吊箱围堰可在浮箱上组装,先完成基桩作业,后再下吊箱。吊箱围堰封底厚度应根据抽水时吊箱不上浮的原则计算确定,封底厚度不宜小于1.0m。,1C414000 桥涵工程,1C414000
20、 桥涵工程,1C414020 铁路桥梁墩台施工方法1C414021 掌握一般墩台施工方法二、墩台施工程序墩台施工程序如下:墩台底面放线基底处理绑扎钢筋安装模板浇筑混凝土养护、拆模。,1C414000 桥涵工程,三、墩台施工要点1.施工前应将基础顶面冲洗干净,混凝土基础应凿除表面浮浆,整修连接钢筋。2.墩台模板、支架应满足强度、刚度和稳定性的要求。模板接缝应严密,不得漏浆。3.模板采用分段整体吊装时,应连接牢固,保证其整体性,可视吊装能力确定分段高度。4.浇筑墩台混凝土时,脚手架、工作平台等不得与模板支架连接。支撑应作用在可靠的地基上。,1C414000 桥涵工程,5.浇筑混凝土时,应经常检查模
21、板、钢筋及预埋件、预留孔位置和保护层厚度。6.墩台模板安装的检查内容:墩台模板安装一般需要检查前后左右距中心线尺寸、表面平整度、相邻两板面高低差、同一墩台两垫石高差、预埋件和预留孔位置。7.墩台混凝土宜一次连续浇筑。,1C414000 桥涵工程,1C414022 掌握特殊墩台(高墩)施工方法 目前,铁路高墩高度已经突破100m,结构多为薄壁空心。墩身多采用滑模、爬模和翻模施工。墩身施工的垂直提升设备主要有缆索吊机、塔吊、井架等。,1C414000 桥涵工程,例题(09真题)在铁路桥高墩施工中,通常采用的垂直提升设备有()。A缆索吊机 B塔吊C井架 D龙门吊E汽车吊答案:ABC,1C414000
22、 桥涵工程,一、滑模施工 滑动模板是用一节模板,连同工作脚手以整体形式,安装在基础顶面,依靠自身的支承和提升系统,在灌筑混凝土的同时,模板也慢慢向上滑升,这样可连续不断地灌筑混凝土。,1C414000 桥涵工程,1滑模的一般结构形式 主要部件一般可分为顶梁、辐射梁、内外圈、内外支架、模板、平台以及吊篮。2滑模的施工程序 滑模的施工程序如下:模板组装绑扎钢筋浇筑混凝土滑模提升模板收坡(收坡桥墩)修补养护直到墩顶,1C414000 桥涵工程,3滑模施工要点(1)模板高度宜为1.01.2m,并应有0.51.0的锥度。(2)混凝土应分层对称浇筑,顶架处应捣实。(3)当底层混凝土强度达到0.20.3MP
23、a时,可继续提升。(4)浇筑混凝土面距模板顶面距离应保持不少于10cm。(5)混凝土应用插入式振捣器捣固。(6)墩身底节垂直钢筋的焊接及支撑顶杆的安装,应按规定将接头互相错开。,1C414000 桥涵工程,(7)滑动模板操作平台的荷载应均衡,不得超载,严禁混凝土吊斗碰撞平台。(8)模板提升过程中,应检查中线、水平情况,发现问题及时纠正。(9)顶架横梁或千斤顶座间的水平允许高差为20mm。位移与扭转应符合规范规定。(10)模板纠偏应先调整平台水平,再纠正位移和扭转。每滑升1m纠正位移值不得大于10mm。(11)滑模到达预定高度停止浇筑后,每隔1h左右,应将模板提升510cm,提升34次,混凝土不
24、得与模板粘结。,1C414000 桥涵工程,(12)混凝土应连续浇筑。当因故停工后继续提升时,提升后模板与混凝土必须保持不少于30cm的搭接高度。(13)混凝土达到拆模强度后,应及时拆除模板,拔出支撑顶杆,以砂浆封孔。(15)墩身混凝土脱模部分,应立即对表面修整摸平,并及时浇水养护。(16)滑动模板不宜冬期施工。,1C414000 桥涵工程,例题(07真题)铁路高墩采用滑模施工时,当底层混凝土强度至少达到()MPa时,可继续提升。A0.2B0.5C1.0D2.5答案:A,1C414000 桥涵工程,例题(09真题)铁路桥梁墩身混凝土冬季施工时,不宜采用()A大块模板 B翻模C组合模板 D滑模答
25、案:D,1C414000 桥涵工程,二、爬模施工1爬模的一般结构形式 爬模主要包括爬升导轨、附墙预埋件、顶升设备、模板、脚手平台、接料平台、吊挂脚手以及安全网。,1C414000 桥涵工程,2爬模的施工程序 模板、爬架等组装绑扎钢筋浇筑混凝土养护爬架提升固定模板提升固定(修补墩身表面)。此后绑扎钢筋、浇筑混凝土、爬架提升固定、模板提升并如此循环进行。,1C414000 桥涵工程,3爬模施工要点(1)每次浇筑混凝土面距模板顶面不应少于5cm。(2)浇筑混凝土时,应用插入式振捣器捣固。(3)混凝土浇筑后,强度达到2.5MPa以上方可拆模翻倒。(4)每一节模板安装前均应清除表面灰浆污垢,整修变形部位
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