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墩台施工方法及工艺2015年11月13日北京目录一、墩台的作用二、墩台的类型和构造三、施工方法及工艺四、沉降观测五、综合接地六、质量控制七、安全目标桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并将荷载传递给地基。桥墩一般系指多跨桥梁的中间支承结构，它将相邻两孔的桥跨结构连接起来。桥墩除了承受上部结构的荷载外，还要承受水压力、风力及可能出现的流水压力，船只及漂浮物的撞击力，地震力等。桥台是将桥梁与路堤衔接的构筑物，它除了承受上部结构的荷载外，并承受桥头填土的水平土压力及直接作用桥台上的车辆荷载等。一、墩台的作用二、墩台的类型和构造2.1墩柱受力刚性墩柔性墩构造实体墩空心墩柱式墩框架墩等按截面形式分矩形圆形园端形尖端形二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.1实体墩实体桥墩由一个实体结构组成，按其截面尺寸及重量的不同又可分为实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.1实体墩实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结构显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上墩帽是直接支承桥跨结构，应力较集中，因此对大跨径的重力式桥墩墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～100mm的檐口。二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.1实体墩二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.1实体墩二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.2空心桥墩空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁空心桥墩。1）桩（柱）式桥墩和柔性墩柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它具有线条简捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.2空心桥墩柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接。柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的。二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.3框架式桥墩框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构件组成平面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或多层的框架二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.3框架式桥墩二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.4桥墩防撞流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5m，流水速度1m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.4桥墩防撞二、墩台的类型和构造2.1墩柱2.1.4桥墩防撞二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1重力式桥台类型重力式桥台轻型桥台框式桥台组合式桥台承拉式桥台重力式桥台类型U型桥台埋式桥台八字式和一字式桥台重力式桥台也称实体式桥台，它主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地建造施工方法二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1重力式桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1重力式桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1重力式桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.2轻型桥台轻型桥台薄壁轻型桥台支承梁型桥台钢筋混凝土轻型桥台，其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.3框架桥台框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置土中，所受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造型式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1框架桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.1框架桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.4组合式桥台二、墩台的类型和构造2.2桥台2.2.5矩形空心桥台三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.1进度指标空心墩施工按照4.0m为一个节段，进度指标如下表。翻模施工进度指标表(一个节段4.0m)工作内容绑扎墩身钢筋翻转外模、提升内模浇筑墩身混凝土提升平台混凝土等强合计工序时间(天)1.51.50.50.51.05时间合计：5天三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.2施工准备⑴材料准备混凝土施工所需的原材料已进场检验，模板加工完毕已进场，机械设备满足现场空心墩施工需要。钢筋已按照图纸进行下料、弯制、加工，并按图纸钢筋编号分类存放。⑵塔吊准备在桩基承台施工时，于桥墩位处设置塔吊，作为桥墩施工提升材料、模板的垂直运输机械。在施工中，同时也作为墩身施工的垂直运输机械。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.3施工方案空心桥墩采用大块定型钢模翻模法施工，墩上部及底部实心部分分别一次浇成型，其他段采用翻模施工。翻模施工是采用自下而上逐层上翻循环施工的特殊钢模，由三层模板组成一个基本单元，并配有随模板升高的工作平台。当灌注完上层模板的混凝土后，将最下层模板拆除翻上来装在第三层模上而成为第四层模。以此类推，循环施工，直至桥墩施工完毕。模板在专业厂家进行加工，模板的强度、刚度、表面平整度满足设计要求，试拼合格后方可进场投入使用。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.4施工工艺流程图高墩一般采用翻模单施工，单次浇筑高度4-6m，严格控制接缝处凿毛处理及清洁情况，确保结合面的浇筑质量。模板翻升、绑扎钢筋、灌注混凝土和提升平台等项工作是循环进行的，直至墩顶。其间穿插平台对中调平，接长顶杆、混凝土养生及埋设预埋件等项工作。⑴首段墩身施工在承台顶面墩身放样四个角点，并用墨线弹出印记，找平墩身模板底部，清除墩身钢筋内杂物。安装墩身实心段模板，在墩身四侧面搭设脚手架施工平台，绑扎墩身钢筋，加固校正模板。自检合格后并报请监理工程师检查后，浇筑墩身混凝土。混凝土浇筑完毕及时进行顶面覆盖和洒水养护。准备下步墩身施工。首节模板安装注意事项：①模板安装前，通过全桥控制网测放墩身中心点和墩身四个角点，并进行换手测量，确保无误后，在承台面用墨线弹出墩身截面轮廓线和立模控制线十字轴线。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑴首段墩身施工②沿墩身轮廓线施作3cm厚砂浆找平层，以调整基顶水平，达到各点相对标高不大于2mm。第3节墩身施工完，可凿除砂浆找平层，以利底节模板的拆出。③外模安装后再次进行抄平、校正，达到模板顶相对高差小于2mm，对角线误差小于5mm后，上紧所有螺栓和拉杆、支撑。④承台混凝土施工时，在墩身轮廓线以外70cm左右处埋设φ16短钢筋头，以利墩身外模的支点加固。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑵第2、3段墩身施工墩身实心段混凝土浇筑后，模板暂不拆卸，然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架，同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.0m高内、外模板，第2、3节墩身高均为2.0m，共高4.0m，同时安装。第2、3节外模板外模用塔吊分块吊装，支撑就位于第1节外模顶上，同时安装内模。利用拉杆对拉加固墩身模板。搭设内模施工平台，接长墩身脚手架施工平台，采用塔吊提升墩身钢筋，主筋接头采用机械直螺纹套筒连接，以减少现场焊接时间，保证施工质量。采用混凝土泵车浇筑第2、3节段墩身4m高混凝土。施工时注意在实心段墩身顶部预留泄水孔，以利上面各节墩身施工期间养生水和雨水流出。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑶第2、3段其余阶段墩身施工第2、3节段墩身施工后，待第2、3节模板内的墩身混凝土达到2.5Mpa后，先后拆除第1、2节模板（第3节模板暂不拆），利用塔吊提升模板，提升达到要求的高度后悬挂于吊架上，将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上，绑扎墩身钢筋，浇筑墩身混凝土。循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，每次翻升2节共4.0m高模板，浇筑4.0m高墩身，依次周而复始，直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。即墩身按每两节4m标准段循环施工，直至墩顶。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑷模板翻升每当上两节段墩身混凝土浇筑完成后，即可进行模板翻升，钢筋安装等。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺①模板解体在安装钢筋的同时，可以开始拆下面一节外模工作。拆模时用手拉葫芦将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧，同时另设两条钢丝绳栓在上下节模板之间。拆除左右和上面的连接螺栓，然后通过两个设在模板上的简易脱模器使下节模板脱落。脱模后放松葫芦，使拆下的模板由钢丝绳挂在上节的模板上。然后逐个将四周各模板拆卸并悬挂于上节模板上。②模板提升利用塔吊将模板提升至安装节，安排工人对模板表面进行去污、涂油、清洁。提升过程中应有专人监视，防止模板与周边固定物碰撞。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺③模板安装将上层墩身混凝土面凿毛、清理后，用塔吊吊装提升，人工辅助对位，将模板安装到对应位置上，安装底口横向螺栓与下层模板联结，并以导链拉紧固定。内模板同步安装就位后，及时与已安装好内外模板拉杆连接。模板整体安装完成后，检查安装质量，调整中线水平，安装横带4角螺栓固定。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺④要求墩身各部位混凝土按照内实外美的要求，立模前认真清洗钢模，涂刷脱模剂,以利于拆模，保持混凝土外表色泽一致。模板整体拼装时要求错台＜1mm，拼缝＜1mm，模板接缝采用建筑专用双面止水胶带胶。安装时，利用全站仪校正钢模板两垂直方向倾斜度和四个角点的准确性，模板安装完毕后，检查其平面位置、顶部标高、垂直度、节点联系及纵横向稳定性，经监理工程师检查签认后，浇注混凝土。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑸墩帽施工当空心墩翻模施工浇筑完最后一节混凝土后，对工作平台重新进行改装，以便浇筑墩帽混凝土。在浇筑最后一节空心段时，按照需要高度预留牛腿孔洞，安装承托及过载梁，将平台托架下落，支撑于牛腿过载梁上，拆除提升系统及其他不需要的附属设施后，即可立模绑扎钢筋并灌注混凝土，然后利用塔吊、墩帽，吊起托架，拆除牛腿，将工作平台拆除后吊放至地面，妥善存放，以便重复利用。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑹混凝土施工桥梁工程空心墩施工由混凝土拌合站提供，混凝土运输车运至现场，通过汽车泵泵送入模。原材料选择、混凝土运输、振捣及浇筑参照实体墩施工。施工缝处理每节墩顶混凝土面充分凿毛，露出新鲜的混凝土骨料粒径，并冲洗干净，在上节混凝土浇筑的前一天采用土工布进行覆盖，饮用水充分湿透，让接触面充分吸收水分，再将混凝土面浇一层1cm厚同强度1：1水泥净浆。三、施工方法及工艺3.1空心墩3.1.5施工方法及工艺⑹混凝土施工桥梁工程空心墩施工由混凝土拌合站提供，混凝土