公路工程基础知识

公路工程基础知识(1)软土地基处理方法1)换填：2)抛石挤淤：在湖塘、河流或积水洼池、常年积水且不易抽干，软土厚度薄，采用抛填片石，片石不宜小于30cm，抛填时，自中线向两侧展开，横坡陡于1：10时，自高向低展开抛填。使淤泥向两边挤出，片石抛出水面后应用小石块填塞垫平，以重型压路机辗压，其上铺反滤层，再进行填土。3)爆破排淤：4)超载预压：5)反压护道6)排水砂垫层：7)土工织物铺垫8)塑料排水板施工机械：主要机具是插板机，施工工艺应按以下程序进行：整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。9)砂井材料：砂的要求含泥量不大于3％，也可使用砂和角砾混合料，含泥量不大于5％。施工机具：振动打桩机、柴油打桩机；按成型工艺分为冲击式和振动式，下端装有活瓣钢桩靴的桩管。施工工艺应按以下程序进行：整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。10)袋装砂井施工机械：主要机具为导管式振动打桩机，11)粒料桩施工机械：主要机具是振冲器、吊机或施工专用平车和水泵。12)旋喷桩整平原地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉(或喷浆)强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位。13)生石灰桩：成孔填充使用材料为生石灰，颗粒直径不超过30mm要求填充材料要密实。施工机械：主要机具是振冲器、吊机或施工专用步履式、门架式振动沉桩设备。1B423014最佳含水量测定方法土的最佳含水量的测定方法：1)佳含水量是指在标准击实曲线上最大干密度所对应的含水量。2)具体试验步骤详见《公路土工试验规程》(JTJ051—1993)。1B423015压实度检测方法(1)灌砂法(2)环刀法(3)核子密度湿度仪法1B423016弯沉的检测方法(1)用的几种弯沉值测试方法的特点1)贝克曼法目前为规范规定的标准方法。2)自动弯沉仪法：3)落锤弯沉仪法：1B423030桥梁工程施工方法1B423031桥梁基础施工方法(1)明挖基础施工方法1)基坑开挖①无支护加固坑壁的基坑开挖②用挡板支护坑壁的基坑开挖③用混凝土加固坑壁的基坑2)围堰施工②土石围堰施工③板桩围堰施工④钢套箱围堰施工⑤双壁钢围堰施工3)基坑排水施工①集水坑排水法②井点排水法③帷幕法4)地基处理方法①地基处理的一般规定；②细粒土及特殊地基的处理；③粗粒土和巨粒土地基处理；④多年冻土地基的处理；⑤溶洞地基的处理；⑥泉眼地基的处理。5)地基加固方法①换填法②桩体挤密法③强夯法④预压法⑤振冲法⑥粉体喷射搅拌法⑦高压喷射注浆法⑧化学液体加固法(3)钻(挖)孔灌注桩施工方法⑤冲爪钻：适用于淤泥、腐殖土、密实黏性土、砂类土、砂砾石、卵石；孔径为100～200cm；孔深为20m，超过20m则进度较慢。⑥冲击钻：实心锥适用于黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、较软岩石，孔心锥适用于黏性土、砂类土、砾石、松散卵石；孔径对于实心锥为80—200cm，空心锥为60～150cm；孔深宜控制在50m以内。2)钻孔桩施工工方法①钻孔桩施工准备：施工前应进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实，准备场地，同时对施工用水、泥浆池位置、动力供应、砂石料场、拌合机位置、钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。②钻孔桩测量放线③埋设护筒：④选择钻孔机械⑤泥浆制备⑥钻孔灌注桩成孔：●终孔检查合格后，应迅速清孔，清孔方法有抽浆法(适用于孔壁不易坍塌的柱桩和磨擦桩、换浆法(用于正循环钻机)、淘渣法(适用于冲抓、冲击、成孔掏渣后的泥浆相对密度应小于1．3)。●不论采用何种方法清孔排渣，都必须注意保持孔内水头，防止坍孔。⑦成孔检查⑧钢筋笼骨架⑨混凝土灌注：水下混凝土采用导管法进行灌注，导管使用前要进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉)，合格的导管才能使用，导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般0．25—0．4m，随着混凝土的不断浇人，及时测量混凝土顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管。每根导管的水下混凝土浇筑工作，应在该导管首批混凝土初凝前完成，否则应掺人缓凝剂，推迟初凝时间。⑩施工记录⑩环保措施3)挖孔桩施工方法①准备工作②孔口开挖及衬砌③为保证施工安全，所有作业人员都必须配戴安全帽、安全带。挖孔工作暂停时，孔口必须加盖。④孔内通风⑤排水●当桩孔内基本无水时，采用常规的混凝土浇筑方法●当渗水量很大(6mm／min时)，抽水施工有困难时，应采用钻孔灌注桩的水下混凝土浇筑法施工。1B423032桥梁下部结构施工方法(1)承台施工1)围堰及开挖方式的选择①当承台位置处于干处时，一般直接采用明挖基坑。②当承台位置位于水中时，一般先设围堰将群桩围在堰内，③对于承台底标高位于河床以上的水中，采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定。2)围堰3)开挖基坑②基坑的开挖坡度以保证边坡的稳定为原则，当基坑壁坡不易稳定或放坡开挖受场地限制，或放坡开挖工作量大不经济时，可按具体情况采取加固坑壁措施，如挡板支撑、混凝土护壁、钢板桩、锚杆支护、地下连续壁等。⑤承台底的处理⑥低桩承台：当承台底层土质为松软土，且能排干水施工时，可挖除松软土，换填10～30cm厚砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平⑦高桩承台：4)模板及钢筋①保证结构各部形状、尺寸的准确。模板要求平整，接缝严密，拆装容易，操作方便。5)混凝土的浇筑(2)墩、台身施工1)钢筋混凝土墩、台身1B423033桥梁上部结构装配式施工方法(1)先张法预制梁(板)1)按预制需要，整平场地，完善排水系统2)根据梁的尺寸、数量、工期确定预制台座的长度、数量、尺寸，台座应坚固、平整、不沉陷，表面压光。4)多根钢筋同时张拉时，其初应力要保持一致，6)将预应力筋(钢绞线)用液压千斤顶单束张拉，先张拉中间束，再向两边对称张拉。7)按技术规范或设计图纸规定的张拉强度进行张拉，(2)后张法预制梁(板)1)按施工需要规划预制场地，预制场地应整平压实，2)根据预制梁的尺寸、数量、工期，确定预制台座的数量、尺寸，14)当构件梁(板)达到规定强度时，安装千斤顶等张拉设备，准备张拉。15)张拉使用的张拉机及油泵、锚、夹具必须符合设计要求，并配套使用，配套定期校验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线。16)按设计要求在两端同时对称张拉，张拉时千斤顶的作用线必须与预应力轴线重合，两端各项张拉操作必须一致。17)预应力张拉采用应力控制，同时以伸长值作为校核。18)张拉过程中的断丝，滑丝数量不得超过设计规定，否则要更换钢筋或采取补救措施。20)预应力筋张拉后，将孔道中冲洗干净，吹除积水，尽早压注水泥浆，水泥浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂掺量等必须符合设计或规范规定。21)压浆使用压浆泵从梁最低点开始，在梁两端压浆孔各压浆一次，直至规定稠度的水泥浆充满整个孔道为止。22)用龙门吊机将梁适用移运至存放场。1B423034桥梁上部结构悬臂施工方法(1)悬臂浇筑法1)概述适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥。其特点是无须建立落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮。2)施工准备①挂篮设计及加工②0号、1号块的施工③临时固结3)悬浇施工工序①上挂篮②模板校正、就位：③铺设钢筋，预应力管道。④混凝土浇筑。悬浇箱梁的混凝土强度一般都较高，必须做好混凝土的配合比设计。悬浇时必须对称浇筑，重量偏差不超过设计规定的要求，浇筑从前端开始逐步向后端，最后与已浇梁端连接。分次浇筑时，第二次浇筑混凝土前必须将首次混凝土的接触面凿毛冲洗干净。底、肋板的混凝土的振动以附着式振动器为主，插入式为辅，顶板、翼板混凝土的振动以附着式为辅，插入式为主，辅以平板振动器拖平。⑤张拉、压浆。⑥拆模及移动挂篮。4)合拢段的施工及体系转换①中间合拢段混凝土一段采用吊架最后浇筑，合拢浇筑前应及早调整两端悬浇梁段的中线及标高。合拢混凝土浇筑前要安装合拢段的劲性骨架和张拉临时束，确保合拢段混凝强度未达到设计强度前不变形。并在合拢段两侧加压，随着合拢段混凝土的浇筑逐步减压，保持合拢段混凝土浇筑过程中荷载平衡。②为减少温度变化对合拢段混凝土产生拉应力，混凝土浇筑时间应选择一天最低气温时浇筑，混凝土强度达到设计要求强度后，按顺序对称的进行张拉、压浆。③在张拉压浆完成后及进的解除临时固结措施，将各墩临时支座反力转移到永久支座上，将梁体转换成连续梁体系。6)施工挠度的控制及观测①悬浇施工梁体由于受自重、温度、外荷载等因素影响会产生挠度，混凝土自身的收缩、徐变等因素也会使箱梁产生标高变化，为了使成桥后的桥面线型达到或接近设计曲线，必须在悬臂浇注时进行标高控制，在施工中对已浇或准备浇注的箱梁各工序进行挠度、温度等观察②立模标高控制值＝箱梁顶面设计标高牛设计施工预拱度+挂篮自重及浇筑混凝土后的变形值±日照温差修正值。为尽量减小日照温差的影响，宜选择温度梯度较小的时候进行观察，③测点布置：在桥轴线及上、下腹板的中心轴线组成三条纵轴线，每段的前沿和三条纵轴的交叉点设置为测点。在0号块上设置临时水准点。(2)悬臂拼装法1)概述具备以下优点：①梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了建桥周期。②预制梁的混凝土龄期比悬浇法的长，从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变。③预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制。2)悬拼法施工方法①梁段预制方法分长线法及短线法。②长线法，组成梁体的所有梁段均在固定台座上的活动模板内浇筑且相邻段的拼合面应相互贴合浇筑，缝面浇筑前涂抹隔离剂，以利脱模。优点是由于台座固定可靠，成桥后梁体线性较好，缺点是占地较大，地基要求坚实，混凝土的浇筑和养护移动分散。③短线法，梁段在固定台位能纵移的模内浇筑。待浇梁段一端设固定模架，另一端为已浇梁段(配筑梁段)，浇毕达到强度后原配筑梁段，达到要求强度为下待浇段配筑，如此周而复始，台座仅需3个梁段长。优点是场地较小，浇筑模板及设备基本不需要移机，可调的底、侧模便于平竖曲线梁段的预制，缺点是精度要求高，施工要求严，施工周期相对较长。④长线法施工工序：预制场、存梁区布置→梁段浇筑台座准备+梁段浇筑→梁段吊运存放、修整一梁段外运一梁段吊拼3)梁段的拼接施工②1号块：1号块是紧邻0号块两侧的第一箱梁节段，也是悬拼T构的基准梁段，是全跨安装质量的关键，一般采用湿接缝连接。湿接缝拼装梁段施工程序：吊机就位—提升、起吊1号梁段一安设薄钢板管一中线测量—丈量湿接缝的宽度—调整薄钢板管—高程测量一检查中线一固定1号梁段一安装湿接缝的模板—浇筑湿接缝混凝土一湿接缝养护、拆模一张拉预应力筋—下一梁段拼装。③其他梁段拼装：采用胶接缝拼装1B423039桥梁上部结构支架施工方法(1)支架桥梁上部结构有支架施工(2)模板施工所用模板，有组合钢模板、木模板、木胶合板、竹胶合板、硬铝模板、塑料模板、各类纤维材料板。施工时应根据结构物的外观要求选用。(3)支架、模板制作与安装应注意事项1)构件的连接应尽量紧密，以减小支架变形。使沉降量符合预计数值。2)为保证支架稳定，应防止支架与脚手架和便桥接触。3)模板的接缝必须密合，如有缝隙须塞堵严实，以防跑浆。4)建筑物外露面的模板应涂石灰乳浆、肥皂水或五色润滑油等润滑剂。5)为减少现场施工的安装和拆卸工作和便于周转使用，支架和模板应尽量作成装配式组件或块件。6)钢制支架宜制成装配式常备构件，制作时应特别注意构件外形尺寸的准确性，一般应使用样板制作。7)模板应用内撑支撑，用对拉螺栓销紧，内撑有钢管内撑、钢筋内撑、塑料胶管内撑。(4)施工预拱度确定应考虑因素1)卸架后上部构造本身及荷载一半所产生的竖向挠度；2)支架在荷载作用下的弹性压缩挠度；3)支架在荷载作用下的非弹性压缩挠度；4)支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；5)由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度。(5)施工工序(下面以现浇箱梁为例叙述)1)地基处理：地基处理的方式根据箱梁的断面尺寸及支架的形式对地基的要求而决定，支架的跨径大，对地基的要求就高，地基的处理形式就得加强，反之就可相对减弱。2)支架：支架的布置根