桥梁工程下部结构施工技术

一、桥梁下部结构概述

具体来说，桥梁一般是由四个基本组成部分组成：上部结构、下部结构、支座和附属设施，下部结构包括桥墩、桥台和基础。

桥墩和桥台是支承上部结构并和路堤相衔接的建筑物，作用是将其传来荷载传至基础。桥台通常设置在桥两端，而桥墩通常设置在桥中间部分。桥台与路堤相衔接，除了上述作用外，还可以抵御路堤土压力，防止路堤填土的塌落。单孔桥只有两端的桥台，而没有中间桥墩。

桥墩和桥台底部的奠基部分就是基础。基础承担了所有从桥墩和桥台传来的荷载，承压性和稳定性必须很高。这些荷载包地震力、船舶撞击墩身等引起的水平荷载等等。由于基础这部分往往深埋于水下地基中，因此在桥梁施工中是难度较大的一个部分，是确保桥梁安全的关键之一，也是桥梁建设研究的重中之重。

二、桥梁下部结构施工技术要点

（一）承台施工

1、测量放样

基坑开挖前，测量人员应根据计算放样出开挖边线，应考虑边坡坡比、工作宽度、排水设施、开挖深度含超挖约15cm等。基坑开挖完毕后应及时完善排水设施，同时应视具体情况采取相应措施，保持边坡稳定。为方便施工，在承台位臵浇筑约15cm厚砼垫层，应严格控制垫层顶面高程。

垫层浇筑完成后，测量人员应用全站仪放出墩台基桩中心点，并边线确定方向。两个方向确定后，根据承台设计尺寸放样出其底板边线，用墨线弹出，并在底板边线外侧用高标号水泥砂浆找平。

2、钢筋安装

（1）钢筋的安装

①根据弹好的线检查下层预留搭接钢筋的位置、数量、长度。

②钢筋绑扎顺序，一般情况下先长轴后短轴，由一端向另一端依次进行，操作时按图纸要求划线、铺钢筋、穿箍筋、绑扎、成型。在多排钢筋之间，必要时可垫入短钢筋头或其他适当的钢垫，但短钢筋头或钢垫的端头不得伸入混凝土保护层。

③受力钢筋采用焊接搭接接头，接头位置相互错开，上层钢筋接头位置在跨中，下层钢筋接头位置尽量在桩顶处；主筋的搭接采用焊接搭接，其搭接长度应满足设计及规范的要求。预埋墩身钢筋，在达到设计的要求后加以固定，以确保其墩身的预埋钢筋在浇筑完混凝土后位置不变。

④在承台上、下两层钢筋间除设置架立筋外，采用Ф12～Ф14mm的钢筋或铁件按适当间距进行支撑，以保持上下两层钢筋间距的正确。

⑤最后垫好钢筋保护层的水泥砂浆垫块，侧面的垫块与钢筋绑牢，并检查有无遗漏

（2）现场钢筋安装的连接

①绑扎搭接接头

绑扎搭接，除图纸所示或监理工程师同意(当无焊接及机械接头条件时，且钢筋直径≤2 5mm)外，一般不宜采用。在受拉区，光圆钢筋绑扎接头末端应设180°弯钩。带肋钢筋绑扎接头末端可不设弯钩，但搭接长度要增加20%。

在受压区，对于直径为12mm及以下的光圆钢筋，以及轴心受压构件内的任何直径的纵向钢筋，均不需设弯钩，但接头的搭接长度均不得小于30倍钢筋直径。

搭接部分应在三处绑扎，即中点及两端，采用直径为0.7～1.6mm(视钢筋直径而定)的软退火铁丝。

钢筋搭接点至钢筋弯曲起始点的距离应不小于10倍钢筋直径。

②电弧焊焊接接头

焊缝长度、宽度、厚度应符合图纸规定，如图纸无规定，按下表及图2规定执行。电弧焊接接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径。

表电弧焊的焊缝规格

如钢筋、级别、牌号、直径和焊条型号有变动，或焊工有变换，应对建立的焊接参数进行校核，其方法是取两根受拉钢筋试样进行抗拉试验。当试验的焊接抗拉试验强度大于或等于被焊接钢筋的抗拉强度时，焊接才允许进行。

模板安装

（1）模板制作

桥梁主体结构外露面混凝土的模板板面应采用防水胶合板、竹塑复合板或大板块钢模板，其板面应光洁平整、无翘曲破损，如板面有明显损伤，一律禁止使用。对埋于地面以下其他部位的模板，可采用其他材料，但板面应平整，为减少模板的拼缝。对于大面积混凝土，其每块模板的面积应大于1.0m2，板块拼缝位置应事前规划，排列整齐。

为了确保混凝土表面的光洁，如果采用木制模板，当模板拼装好后，在面板上再贴一层宝丽板。

（2）模板安装

模板内应无污物、砂浆及其他杂物。模板表面应在使用前涂脱模剂，脱模剂或其他相当的代用品，应具有易于脱模的性能，并使混凝土面不变色。

拼装模板前应根据测量人员测放的出的承台中线，标出承台边线位置，用吊机吊放或人工扛抬等方法，支立第一块模板，用线锤和水平尺初步找平模板。合模时成垂直方向的两块模板接缝间，用海棉条嵌缝。

（3）安装组合钢模板

采用组合钢模，应先制定出承台组合钢模的组装方案，并计算确定对拉螺栓的直径、长度、位置和纵横龙骨、连杆点间距及尺寸位置。遇有不合钢模板宽度尺寸模数时，可另加木模补缝。

组合钢模板由平面模板、阴角模板、阳角模板拼装成。其纵、横肋拼接用的U形卡、插销等零配件、要求齐全牢固，不松动不遗漏。

组合成模后，断面尺寸及标高准确，拼缝严密。对拉螺栓、纵横连杆支撑牢固，配件齐全、不松动、不遗漏；经预检符合设计图纸及质量标准要求。

（4）当所有和模板有关的工作做完，构件中所有预埋件亦安装完毕，应经监理工程师检查认可后，才能浇筑混凝土。这些工作应包括清除模板中所有污物、碎屑物、木屑、水及其他杂物。

4、砼浇筑

砼在拌和站集中拌和，并由砼输送车运输至现场，用料斗向模板内注入砼，用插入振捣器振捣。砼浇筑时采用分层法进行，每层厚度控制在30cm左右。使用插入式振动棒振捣，振动棒移动间距不超过其振动半径的1.5倍，并与侧模保持50～100mm距离，并避免碰撞模板、钢筋及预埋件。

下层振捣密实后再进行上层浇注，振捣上层混凝土时振动棒应插入下层混凝土50～10 0mm，每一处振动都应做到快插慢拔，振捣密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。当浇筑至顶面时，由专人进行承台顶面的砼收面及标高控制。

（二）桥台施工

1、搭设脚架

由专业架子工围绕墩柱搭设简易脚手架。四周设剪刀撑和斜向撑杆，保持脚手架稳定，高度比墩柱设计标高高出1m，顶部搭设安全护栏。

2、钢筋的焊接、安装

钢筋应具有出厂质量证明书，钢筋表面洁净，使用前应将表面油脂、漆皮、鳞锈等清楚干净，钢筋平直，无局部弯折，采用冷拉方法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。

钢筋的弯制和末端符合设计既规范要求，各类钢筋下料尺寸符合设计及规范要求，用Ⅰ级钢筋制作时，其末端应做弯钩，弯钩的直径应大于受力主筋直径，且不少于其直径的2. 5倍。弯钩平直部分长度，一般结构不宜少于其直径的5倍。

在桩顶按照设计连接墩柱钢筋笼，墩柱钢筋在加工场统一进行加工，现场用吊车安装成型，主筋采用双面焊接，焊缝长度不少于5d（d为钢筋直径），加强筋与主筋采用焊接，螺旋筋与主筋采用绑扎，桩顶与柱子连接的喇叭口钢筋必须按设计图纸安装变径加强钢筋，10cm一道。加强筋采用双面搭接焊，焊缝长度不少于5d（d为钢筋直径）。

钢筋保护层统一采用高强度水泥砂浆垫块，并用铁丝固定在墩柱主筋外层。

浇筑混凝土

（1）一般要求

①混凝土的浇筑方法，应经监理工程师批准，并尽可能采用水泥混凝土泵送浇筑方法。

②浇筑混凝土前，全部支架、模板、钢筋和预埋件等应按图纸要求进行检查，并清理干净模板内杂物，未经监理工程师检查批准，不得在结构任何部分浇筑混凝土。在浇筑时对混凝土表面操作应仔细周到，使砂浆紧贴模板，以使混凝土表面光滑、无水囊、气囊或蜂窝。

③混凝土分层浇筑厚度应符合规范的规定。混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断，间断时间应经试验确定，并经监理工程师认可，且不得超过规范规定允许间隔时间，若超过允许间隔时间，则按施工缝处理。

④混凝土在浇筑前，混凝土的温度应维持在10～32℃之间。

⑤浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，随时检查安全情况，当发现支架有松动、变形、移位情况时，应及时处理。

（2）泵送混凝土的要求

①在浇筑混凝土开始之前，先泵送一部分水泥砂浆，以润滑管道。最先泵出的、受到污染的混凝土应废弃，直到排出监理工程师认可的、质量一致的、和易性好的混凝土为止。

②混凝土的泵送作业，应使混凝土连续不断地输出，且不产生气泡。泵送作业完成后，管道里面残留的混凝土应及时排出，并将全部设备彻底进行清洗。

③泵机开始工作后，中途不得停机，如非停机不可，停机时间一般不应超过30min，炎热气候不能超过10min。停机期间应每隔一定时间泵动几次，防止混凝土凝结堵塞管道。

（3）混凝土捣实

①振捣应在浇筑点和新浇筑混凝土面上进行，振捣器插入混凝土或拔出时速度要缓慢，以免产生空洞。

②振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，插进深度一般为50～100mm。

③插入式振捣器移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍。表面振捣器移位间距，应使振动器平板能覆盖已振实部分100mm左右。

④当使用插入式振捣器时，应尽可能地避免与钢筋和预埋构件相接触。

⑤模板角落以及振捣器不能达到的地方，辅以插针振捣，以保证混凝土密实及其表面平滑。

⑥混凝土捣实后1.5～24h之内，不得再受到振动。

4、拆模养生

混凝土强度达到2.5Mpa后，即可拆除模板，拆模后，采用缠裹塑料薄膜或套整体的塑料布袋包裹洒水养生不少于7天。

当气温低于5℃时采取保温措施，不得向混凝土面上洒水。

（三）明挖扩大基础施工

对刚性扩大基础的施工，根据开挖深度、边坡土质、渗水情况及施工场地来决定开挖方式、施工方法。

1、测量放线。用经纬仪测出墩、台基础纵、横中心线，根据地质情况确定边坡的放坡率，放出上口开挖边线桩。

2、为避免雨水冲坏坑壁，基坑顶四周应做好排水，截住地表水，基坑下口开挖的大小应满足基础施工的要求。渗水的土质，基底平面尺寸可适当加宽50～100cm，便于设置排水沟和安装模板，其它情况可减小加宽尺寸。

3、开挖作业方式以机械作业为主，采用反铲挖掘机配自卸汽车运输作业辅以人工清槽。挖基土应外运或远离坑边缘卸土，以免塌方和影响施工。

4、挖到或接近设计标高时，进行基底承载力检测，如不满足设计要求，及时上报监理工程师采取措施进行处理。

5、基底如有渗水，采用集水坑排水方法，低于基坑底面50～100cm，以降低地下水位保持基底无水。

6、基础混凝土浇注

（1）先浇注10cm左右的混凝土垫层以便在其上支立模板、绑扎钢筋，混凝土垫层也有利于施工排水。

（2）基础施工时，应加强排水，保持在无水的条件下进行基础钢筋绑扎、模板安装。

（3）基础混凝土浇注前，干土基要洒水湿润，湿土基要铺以碎石垫层或水泥砂浆层，石质地基要清除松散粒料，才可浇注基础混凝土。

（4）混凝土在拌和站集中拌和，混凝土罐车运送，通过溜槽，传送到模内。混凝土浇注应连续进行，当必须间歇时，应在前层混凝土初凝之前将下层混凝土浇注完毕。

7、混凝土养生和拆模

混凝土浇注后要及时进行养生，体积较大，气温较高时要尤其注意，防止混凝土开裂。混凝土强度达到拆模要求后再进行拆模。