浅谈公路桥梁下部结构施工

摘 要：桥梁构造可分为上部构造和下部构造，文章主要针对桥梁的下部构造：桥墩和桥台的施工进行探讨。

关键词：公路桥梁 下部结构 施工技术

桥梁构造可分为下部构造和上部构造，下部构造包括从支座垫石以下的全部构造，主要有桥墩和桥台。桥墩从下到上的部位构造有：桩基、系梁、墩柱、盖梁、支座垫石。这里的系梁一般为底系梁，在高架桥上还有中系梁。柱形桥台包括：桩基、帽梁、台帽、背墙、耳墙、支座垫石、挡块、搭板预留槽。肋形桥台包括：桩基、承台、肋板、帽梁、台帽、背墙、支座垫石、挡块、搭板预留槽。桥台没有系梁，一般有承台、肋板，桥台只在桥头桥尾有，其间即为桥墩。

桥梁施工是从下到上进行，最先施工的是桩基础。测量放样后，要对该桩基中心点护桩，一般在桩外设四点护桩，方便确定钻孔、挖孔时是否有偏位。机械钻孔有：正反循环钻、冲击钻、旋挖钻、螺旋钻、全护筒冲钻。这里主要以冲击钻为例，其操作工工艺如下：

1、桩位校验，确认放样点的准备。

2、埋设护筒。护筒内径一般比较桩径大200～400mm，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2.0m，并高出施工地面0.3m以上。护筒中心竖直线应于桩中心重合，除设计另有规定外，埋设允许偏差：平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒埋设后应进行检查，确认符合要求，可从护桩点拉线确认中心点，再进行调整。

3、钻机就位。机位的地基应平整、坚实。钻机的钻具中心应对准护筒中心，钻机应平稳，不能倾斜，安装完后，要固定并经试运行，确认符合要求。

4、制备泥浆。泥浆宜用粘土加水搅拌制成，也可用膨胀土加纯碱加水制成。

5、钻孔。将钻机冲击中心对准护筒中心。先向护筒内灌注调制好的泥浆；或直接注加入黏土块，用冲击锥十字型钻头以小冲程反复冲击造浆，同时稳固护筒下脚。一般每钻进0.5～1.0m时掏渣一次，冲击钻孔一般采用掏渣方法清孔，掏至泥浆中无颗粒，相对密度恢复正常为止。掏渣后应及时向孔内注入泥浆或清水，以保持孔内水位。

6、钻孔完成后，应对孔深，孔径进行检测验收，确认符合要求后方可清孔。一般测标高时以护筒顶标高为钻孔标高，以检测时所放中心点标高为成孔标高，检测冲孔是否偏位可将冲击锥悬浮吊起，用全站仪十字丝对准，从冲击锥钢丝绳直径的尺寸确定偏位距离与设计允许偏差值。清孔后应进行泥浆指标试验，符合后方可进行下步工序。

7、一次清孔完成后，根据设计点放样安放钢筋笼。桩较短时钢筋笼可整桩制作安放，较长桩时，宜分段制作，分段下沉，并按钢筋接头搭接长度的规定连接焊牢。钢筋笼就位后，应固定在护筒上口，以防移动。

8、安放导管，灌注支架及储料漏斗。（导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压）可用钻机的起吊与吊车配合完成灌注准备。当桩顶高于孔中水面时，漏斗底口应高出桩顶4m以上，当桩顶底于孔中水面时，漏斗底口应高于水面4m以上。

9、二次清孔。冲击钻机对孔底进行高压射水或射风，使孔底沉淀物悬浮，达到二次清孔的效果。

10、灌注水下混凝土。灌注时，混凝土拌合物坍落度应控制在180～220mm，灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则应在拌合物中掺加缓凝剂。使用全护筒灌注时，应随时注意护筒提升，应随灌注而提升，提升过程中保持护筒内混凝土厚度不小于1.0m。为确保桩顶混凝土质量，应在桩顶设计高程以上加灌0.5～1.0m，防止浮浆过多强度不够。灌注结束后，将加灌部分破掉即可使桩顶混凝土达到设计强度。

11、现场埋设护筒时，处于地面以下或桩顶以下的整体护筒应在混凝土灌注完成后立即拔出；处于地面上的可拆卸护筒，应待混凝土强度达到5Mpa后可拆除。然后再将桩头清除，砼清除后将桩顶以上的预留筋恢复到设计要求形状。

桩基础浇筑是一种较为特殊的混凝土浇筑，从打桩开始即要层层把关，特别是灌注混凝土时，稍有不慎可能使该孔作废，或会影响其上的构造。

接在桩基础以上的构造一般是系梁、承台或柱形桥台台帽。有系梁或承台时，系梁或承台厚度要一致，这样可使桩基同时受力且受力均匀。模板可分半安装并上螺丝，也可以先组好模板再吊装套入，在装模板过程中要用吊锤在内部按放样中心点吊锤并确保模板位置及垂直度符合规定，再将模板用钢丝绳拉紧。在钢筋和模板内侧要用垫块垫好确保混凝土保护层厚度。经过清理杂质，钢筋、模板验收后，即可浇筑混凝土。其上施工时，有10cm钢棒，10cm加强旋杆，10cm贝雷梁，10cm三角木，还有5cm模板，故在埋预留孔时要放准位置。如果没有埋预留孔，在盖梁底模安装时，则用包箍来架贝雷梁，包箍的型号要与墩柱直径对应，采用包箍来施工一定要时刻确保安全性，若处理不好则可能造成不良后果。

对于重力式桥台，在明挖基础后，浇筑片石混凝土基础，一般重力式基础有两级，每级100cm左右，在每级的基础上通常会留有大约50cm的襟边，混凝土强度为C25.基础上为片石混凝土台身，有些设计台身为素混凝土台身。台身浇筑在允许情况下使用溜槽，若条件不允许则用吊车浆斗浇筑，振捣时要特别注意检查模板的变形和漏浆现象，若出现此类情况要及时处理。

重力式桥台基坑开挖时，基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基底，基底尺寸应根据排水要求和基础模板设计所需基坑大小而定。在基坑土质良好且无地下水时，开挖深度小于3.50m的砂质粉土，粉质粘土；开挖深度小于3.50m的黏土；开挖深度小于2.00m的密度坚硬土时，可以垂直开挖。基坑开挖完毕后要进行地基承载力试强和尺寸验收后才能浇筑混凝土基础。

重力式桥台台帽比前墙多宽10cm，做完后台后填土。而轻型桥台先填土再浇筑帽梁，不仅方便桥梁施工，而且是路基桥头必须填筑部分。但是，无论重力式桥台还是轻型桥台，在背墙上和侧墙顶上或耳墙上都需要预埋防撞墙钢筋，及伸缩缝钢筋。浇筑时，将台帽或帽梁连侧墙、耳墙与之平齐部分一起浇筑，再将侧墙、耳墙凿毛，与背墙一起作为第二次浇筑即到设计标高，并在上面放预埋筋。

在帽台钢筋绑扎时，必须放样出垫石轴线及背墙前沿线，才能定支座垫石钢筋和背墙钢筋。同台帽一样，盖梁钢筋绑扎完成后要将支座垫石放样并定好。浇筑支座垫石要一边浇筑一边测其标高，支座垫石顶面高程允许偏差为±2mm。当背墙钢筋在预埋绑扎时，通常会向后移1～1.5cm，主要是为了让背墙前沿线也向后移，这样可防止施工时，胀模或模板本身变形引起的施工偏差，而导致架梁时，梁置容不下。

现浇墩台采用插入式振捣器振捣，插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离。振捣时，应边振边竖向缓慢提出振捣棒，不能放在拌合物内平拖，不能用振捣器驱赶混凝土，应避免碰撞模板、钢筋及其他预埋构件。

桥梁的施工最主要的是要把握轴线，从桩基轴线到墩柱轴线，到桥台、盖梁垫石轴线理论上都在同一平面上，但实际实行时总有一些误差，但尽可能减小到极限标准。桩基础受系梁连结使其共同受力，即使受到较小偏心距离的偏心力，也一样将历尽可能分布均匀。如果桩基基础混凝土强度不够，端承桩的桩头可能被压碎导致桥面下沉开裂，超静定结构有可能被破坏。

将墩柱及桩基看成杆件结构，当顶面受到较大偏心力时，其下受力不均，再加上水流冲刷及剪力作用，可能会导致下部结构失衡。超静定结构在受移动荷载后，可将荷载全部分给每一根桩，桥面连接将跟荷载的振动同时产生共振，将力分给下部结构，使每个墩柱都受较小的力，大大减轻局部荷载过大的缺陷。

所以桥梁施工时要谨慎也要精细，它的每一部位都很重要。既要把握强度，又要把握精度，确保整体偏心距尽可能达到最小，保障交通的正常运行及国家财产的不浪费。

参考文献：

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