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1、2023/8/1,土木工程施工,1,第九章 路桥工程施工,本章主要内容：路桥工程施工概述路基施工路面施工桥梁施工,2023/8/1,土木工程施工,2,公路与城市道路,根据面层类型分类：沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面以及粒料改善土路面。沥青路面和水泥混凝土路面用于高等级公路和城市道路，其他主要用于低等级公路。路面结构：由面层、基层、底基层和垫层组成。,2023/8/1,土木工程施工,3,面层、基层、底基层和垫层,面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层。基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基上，是起主要承重作用的层次。底基层是设置在基层之下
2、，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，是起次要承重作用的层次。垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。,2023/8/1,土木工程施工,4,第一节 路基施工,路基填筑基底处理挖除树根，清除地表种植土和草皮（清除深度150mm）；水田、池塘、洼地：排干水、换填水稳定性好的材料或抛石挤淤；横坡处理：坡度1：51：2.5时，挖成台阶，宽度1m；坡度陡于1：2.5时，做特殊处理（挡墙等）。,2023/8/1,土木工程施工,5,填土材料,常用的土：一般的土和石；工业废渣。不能用的土：淤泥、沼泽土、含易于腐烂物质的土。不宜用的土：液限50及塑限指数26的土；强盐渍土和过盐
3、渍土；膨胀土。,2023/8/1,土木工程施工,6,填筑要求,全宽水平分层填筑。下层压实、检验合格后再填上一层。不同性质的材料要分层填筑不得混填，防止出现水囊和薄弱层。水稳性、冻稳性好的材料填在路堤上部（或水浸处）。,2023/8/1,土木工程施工,7,机械化施工,轻型光轮压路机（68t）：适用于各种填料的预压整平；重型光轮压路机（1215t）：适用于细粒土、砂粒土、砾石土；重型轮胎压路机（30t以上）：适用于各种填料，尤其细粒土；羊足碾：适用于细粒土，粉土质及粘土质砂；振动压路机：适用于砂类土、砾石土、巨粒土；夯实机械：适用于狭窄工作场地、构筑物附近。,2023/8/1,土木工程施工,8,路
4、基压实,控制填土的含水量，以达到压实度（压实系数）要求；每层厚度应通过试验确定（与压实遍数、机械类型、土的种类、压实度要求有关）；要轮迹重叠，碾压均匀，无漏压、死角；碾压要点：控制压路机速度；先慢后快；先轻后重；先静后振；先弱振后强振；碾压顺序：先路缘，后中间（直）；先低侧后高侧（小半径曲线）。,2023/8/1,土木工程施工,9,第二节 路面施工,路面基层：半刚性基层水泥稳定类石灰稳定类综合稳定类施工方法：路拌法施工厂拌法施工,2023/8/1,土木工程施工,10,半刚性基层施工要求,细粒土粉碎，粒径不大于15mm；配料必须准确，石灰摊铺、洒水拌和必须均匀；严格控制摊铺厚度和高程；碾压时达到
5、最佳含水量；碾压应使用12t以上的压路机；每层压实厚度1518cm，使用振动式压路机或羊足碾可适当增加；水泥稳定类铺压后，要保湿养生7d，铺面前禁止通行。,2023/8/1,土木工程施工,11,水泥混凝土路面施工,水泥混凝土路面的种类：素混凝土钢筋混凝土、连续配筋混凝土预应力混凝土、钢纤维混凝土混凝土块,2023/8/1,土木工程施工,12,混凝土路面的构造特点,板厚横缝：横向接缝是垂直于行车方向的接缝，共有三种：缩缝、胀缝和施工缝纵缝：纵缝是指平行于行车方向的接缝钢筋：当采用等厚式板或混凝土板，纵、横向自由边缘下的基础有可能产生较大的塑性变形时，应在其自由边缘和角隅处设置边缘钢筋和角隅钢筋。
6、传力杆：对于交通繁重的道路为保证混凝土板之间能有效地传递荷载，防止形成错台，可在胀缝处板厚中央设置传力杆,2023/8/1,土木工程施工,13,水泥混凝土路面施工工艺,对材料的要求：比其他结构物所使用的混合料要高水泥混凝土配合比设计以抗弯拉强度为设计依据一般使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，近几年我国研制开发了道路水泥,2023/8/1,土木工程施工,14,施工准备工作,选择混凝土拌和场地。进行材料试验和混凝土配合比设计。基层的检查与整修。,2023/8/1,土木工程施工,15,混凝土板的施工程序和施工技术,面层板的施工程序如下：1)边模的安装2)传力杆的安设3)拌和与运送混凝土混合料4)摊铺和
7、振捣5)真空吸水6)筑做接缝7)表面整修与防滑8)养护与填缝9)开放交通,2023/8/1,土木工程施工,16,沥青路面施工,常用沥青路面的种类：沥青混凝土路面沥青碎石路面沥青路面特点：具有平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪音低、施工期短、养护维修简便，且适宜于分期修建等优点。,2023/8/1,土木工程施工,17,沥青路面的分类,沥青混凝土：以沥青与矿料之间的黏结力为主，矿料的嵌挤力和内摩阻力为辅而成的。空隙率小于10。结构强度受温度的影响较大。沥青碎石：以矿料之间的嵌挤力为主和内摩阻力为辅而构成的。空隙率在10以上。颗粒较粗的矿料构成骨架，沥青混合料填充其空隙，并把矿料黏结成一个整体。结构受
8、温度的影响较小，但因空隙率较大，易渗水，因而耐久性较差。,2023/8/1,土木工程施工,18,沥青路面的施工方法,沥青路面的施工方法分为：层铺法和路拌法层铺法：分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压筑沥青表面处置沥青贯入式路面,2023/8/1,土木工程施工,19,层铺法施工的特点,优点：工艺和设备简便，功效较高，施工进度快，造价低。缺点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之后路面才能成型。层铺法施工宜选择在干燥和较热的季节施工，并在雨季前及日最高温度低于15到来以前半个月结束，使面层通过开放交通压实，成型稳定。,2023/8/1,土木工程施工,20,拌和法,拌和法：由一定级配的矿料和沥青材
9、料在沥青拌和厂(场、站)用专用设备加热拌和，然后送到工地摊铺碾压而成的路面。厂拌法：按混合料铺筑时温度的不同，又可分为热拌热铺热拌冷铺冷拌冷铺,2023/8/1,土木工程施工,21,沥青表面处置,沥青表面处置路面用沥青和集料按层铺料或拌和法施工的厚度不大于3 cm的一种薄层面层。主要作用抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平整度，改善路面的行车条件。,2023/8/1,土木工程施工,22,表面处置,层铺法表面处置：单层式：单层式为浇洒一次沥青，撒布一次集料铺筑而成，厚度为11.5 cm(乳化沥青表面处置为0.5 cm)；双层式：双层式为浇洒两次沥青，撒布两次集料铺筑而成，厚度为1.52.5 cm(
10、乳化沥青表面处置为1 cm)；三层式：三层式为浇洒三次沥青，撒布三次集料铺筑而成，厚度为2.53 cm。,2023/8/1,土木工程施工,23,先油后料,层铺法沥青表面处置施工一般采用“先油后料”法，即先洒布一层沥青，后铺撒一层矿料，以双层式沥青表面处置为例，其施工工序如下：(1)备料；(2)清理基层及放样；(3)浇洒透层沥青；(4)洒布第一层沥青；(5)铺撒第一层集料；(6)碾压；(7)洒布第二层沥青；(8)铺撒第二层集料；(9)碾压；(10)初期养护。,2023/8/1,土木工程施工,24,沥青贯入式路面,沥青贯入式沥青路面：在初步压实的碎石(或破碎砾石)上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料，或再
11、在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而成的沥青面层。厚度宜为48cm，但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5 cm。当贯入式上部加铺拌和的沥青混合料封层时，总厚度宜为610cm，其中拌和层的厚度宜为24 cm。,2023/8/1,土木工程施工,25,沥青贯入式路面特点,沥青贯入式路面的特点：具有较高的强度和稳定性，其强度的构成，主要以矿料的嵌挤为主，沥青的黏结力为辅而构成的。沥青贯人式路面适用于二级及二级以下的公路。沥青贯入层也可作为沥青混凝土路面的联结层。,2023/8/1,土木工程施工,26,沥青贯人式路面的施工程序,(1)整修和清扫基层；(2)浇洒透层或黏层沥青；(3)撒布主层集料；(4)
12、第一次碾压；(5)浇洒第一层沥青；(6)撒布第一层嵌缝料；(7)第二次碾压；(8)浇洒第二层沥青；(9)撒布第二次嵌缝料；(10)第三次碾压；(11)洒布第三层沥青；(12)撒布封层料；(13)最后碾压；(14)初期养护。,2023/8/1,土木工程施工,27,拌和法沥青路面的施工,施工过程可分为：沥青混合料的拌制运输及现场铺筑沥青混合料的拌制与运输沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制。沥青混合料用自卸汽车运至工地，车厢底板及周壁应涂一薄层油水(柴油：水为1：3)混合液。铺筑：基层准备和放样摊铺碾压,2023/8/1,土木工程施工,28,第三节 桥梁施工,桥梁的形式示意图,2023/8/
13、1,土木工程施工,29,桥梁工程施工的内容,基础施工：扩大基础；桩基础、沉井基础；组合基础墩台施工：石砌、现浇、预制拼装上部结构施工：现浇、预制安装、悬臂施工、转体施工、顶推施工、逐孔施工、提升、浮运施工,2023/8/1,土木工程施工,30,装配式钢筋混凝土桥梁的施工,预制梁的运输：当预制工厂距工地甚远时，通常用大型平板拖车、火车或驳船将梁运至工地。预制梁的安装：起吊、纵移、横移、落梁等工序。架设方法：有陆地架设、浮吊架设和利用安装导梁或塔架、缆索的高空架设等。,2023/8/1,土木工程施工,31,陆地架设法,陆地架设法又可分为：自行式吊车安装、跨墩龙门式吊车安装、摆动排架架设法和移动支架
14、架设法等。,陆地架设法,2023/8/1,土木工程施工,32,浮吊架设法,在海上和深水大河上修建桥梁时，用可回转的伸臂式浮吊架梁比较方便。优点是吊车的吊装能力较大，施工较安全，工作效率高；缺点是需要大型浮吊。,浮吊架设法,2023/8/1,土木工程施工,33,高空架设法,联合架桥机架梁联合架桥机由一根两跨长的钢导梁，两套门式吊机和一个托架(又称蝴蝶架)三部分组成。,联合架桥机架梁1-钢导梁；2-门式吊车；3-托架(运送门式吊车用),2023/8/1,土木工程施工,34,架梁操作工序,(1)在桥头拼装钢导梁，铺设钢轨，并用绞车纵向拖拉导梁就位；(2)拼装蝴蝶架和门式吊机，用蝴蝶架将二个门式吊机移
15、运至架梁孔的桥墩(台)上；(3)由平车轨道运送预制梁至架梁孔位，将导梁两侧可以安装的预制梁用两个门式吊机起吊、横移并落梁就位；(4)将导梁所占位置的预制梁临时安放在已架设的梁上；(5)用绞车纵向拖拉导梁至下一孔后，将临时安放的梁架设完毕；(6)在已架设的梁上铺接钢轨后，用蝴蝶架顺次将两个门式吊车托起并运至前一孔的桥墩上。如此反复，直至将各孔梁全部架设好为止。,2023/8/1,土木工程施工,35,闸门式架桥机架梁,与联合架桥机架梁施工工艺基本相同。动画演示,2023/8/1,土木工程施工,36,悬臂施工法,悬臂施工法概念：在墩柱两侧对称平衡地分段浇筑或安装箱梁，并张拉预应力钢筋。逐渐向墩柱两侧
16、对称延伸。特点：跨间不需搭设支架；设备、工序简单；多孔结构可同时施工，工期短；可提高桥梁的承载力，施工费用低。,2023/8/1,土木工程施工,37,悬臂施工法应用范围,适用于：建造预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜拉桥、拱桥。悬臂施工法分类：悬臂浇筑悬臂拼装,2023/8/1,土木工程施工,38,悬臂浇筑施工,施工挂篮挂篮是悬臂浇筑施工的主要工艺设备，它是一个能沿轨道行走的活动脚手架。挂篮的主要组成部分有承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。,挂篮结构简图1-底模板；2,3,4-悬吊系统；5-承重结构；6-行走系统；7-平衡重；8-锚固系统；9-工作平台,2023/8/1,
17、土木工程施工,39,使用挂篮的两种施工状态,用挂篮浇筑初始几对梁段时，墩顶工作面窄，两侧挂篮的承重结构应连在一起。待梁浇筑到一定长度后再将两侧承重结构分开。,挂篮联结，保持平衡,挂篮分离，压重平衡,2023/8/1,土木工程施工,40,悬臂浇筑施工工艺流程,工艺流程：挂篮前移就位安装箱梁底模安装底板及肋板钢筋浇筑底板混凝土安装肋、顶模板及肋内预应力管道安装顶板钢筋及顶板预应力管道浇筑肋顶板混凝土养护、拆模穿筋、张拉孔道压浆。,2023/8/1,土木工程施工,41,悬臂拼装法,预制件制作：预制件长度取决于运输、吊装设备能力（一般1.46m,最好3560t）；尺寸准确、接缝密贴，预留孔道对接顺畅（
18、可间隔浇筑）。,2023/8/1,土木工程施工,42,运输与拼装,运输：场内运输（龙门吊、平车）装船（吊机）浮运吊装：桥上吊机,2023/8/1,土木工程施工,43,拼接缝形式,2023/8/1,土木工程施工,44,穿束张拉,特点：较多集中于顶板部位；两侧长度对称于桥墩。穿束方式：明槽设置暗管穿束张拉原则：对称于箱梁中轴线，两端同时张拉；先张拉肋束（先边肋后中肋），后板束（中至边）。,2023/8/1,土木工程施工,45,拱桥的施工,拱桥是一种能充分发挥圬工及钢筋混凝土材料抗压性能、外型美观、维修管理费用少的合理桥型，因此被广泛采用。拱桥的施工方法：支架施工无支架施工,2023/8/1,土木工
19、程施工,46,2023/8/1,土木工程施工,47,有支架施工工艺,主要施工工序材料的准备 拱圈放样拱架制作与安装 拱圈及拱上建筑的砌筑,2023/8/1,土木工程施工,48,拱架,拱架的种类木拱架、竹拱架、竹木拱架钢拱架土牛拱胎木拱架满布式拱架拱式拱架混合式拱架,2023/8/1,土木工程施工,49,满布式拱架,优点：施工可靠，技术简单，木材和铁件规格要求较低。缺点：木材用量大，木材及铁件的损耗率也较高。受洪水威胁大，在水深流急、漂流物较多及要求通航的河流上不能采用。组成：拱架上部(拱盔)、卸架设备、拱架下部立柱式撑架式拱式拱架,2023/8/1,土木工程施工,50,撑架式拱架的型式示意图,
20、2023/8/1,土木工程施工,51,预留施工拱度,拱架在承受荷载后，将产生弹性变形和非弹性变形。为了使拱轴线符合设计要求，必须在拱架上预留施工拱度，以便能抵消这些可能发生的垂直变形。,拱架预留拱度的分配形式,2023/8/1,土木工程施工,52,拱圈的施工,拱圈的常用施工方法有：连续浇筑、分段浇筑和分环分段浇筑。跨径小于16m的拱圈或拱肋，应按拱圈全宽，由两端拱脚向拱顶对称连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝前全部完成。跨度大于16m的拱圈或拱肋，采用沿拱跨方向分段对称浇筑。,2023/8/1,土木工程施工,53,拱上建筑的施工,主拱圈以上的构造称为拱上建筑。实腹式空腹式拱上建筑的施工，应在拱圈合拢
21、，混凝土或砂浆达到设计强度的30后进行。对于石拱桥，一般不少于合拢后三昼夜。,2023/8/1,土木工程施工,54,无支架施工,在水深流急的河段上，或在通航河道上，不能断航施工时，或在洪水季节施工并受漂流物影响等条件下修建拱桥，可考虑采用无支架的施工方法。大型浮吊、门式吊机、缆索架桥设备等多种方法架设，而不需搭设拱架作为临时支承。缆索架桥设备由于具有跨越能力大，水平和垂直运输机动灵活，适应性广，施工也比较稳妥方便等优点，在公路拱桥中被较多采用。,2023/8/1,土木工程施工,55,缆索吊装设备及其布置型式,2023/8/1,土木工程施工,56,转体法施工,在河流两岸，利用地形或简便支架预制半
22、桥，分别将两个半桥转体合拢成桥。特点：减少支架、减少高空作业，施工安全、质量可靠，可不断航施工。适用于：单孔或三孔桥梁。施工方法：竖向转体施工法；平面转体施工法：有平衡重法；无平衡重法。,2023/8/1,土木工程施工,57,有平衡重平面转体施工,转动体系的一般构造,2023/8/1,土木工程施工,58,拱桥无平衡重转体一般构造,2023/8/1,土木工程施工,59,顶推法施工,在桥台后面的引道上或刚性好的临时支架上，预制箱形梁段（1030m）23个，施加施工所需预应力后向前顶推，接长一段再顶推，直到最终位置。施工方法：单向顶推、双向顶推单点顶推、多点顶推,2023/8/1,土木工程施工,60
23、,顶推法的施工方式,连续梁顶推法施工示意图(a)单向单点顶推；(b)单向多点顶推；(c)双向顶推 l制梁场；2梁段；3导梁；4千斤顶装置；5滑道支承；6临时墩；7已架完的梁；8平衡重,2023/8/1,土木工程施工,61,顶推设备,千斤顶推头式：,安装在桥台上,安装在桥墩,2023/8/1,土木工程施工,62,拉杆式,布置在墩（台）顶部、主梁外侧，拉杆与箱梁腹板上的锚固器连接，拉动、回油、逐节拆卸拉杆。特点：施工速度快（不需竖顶反复顶梁和落梁）,拉杆式顶推装置,2023/8/1,土木工程施工,63,用穿心式千斤顶的拉杆顶推装置,2023/8/1,土木工程施工,64,滑道,由设置在墩顶混凝土滑台、不锈钢板、滑板（氯丁橡胶、聚四氟乙烯）组成。摩擦系数0.020.05。滑道构造,2023/8/1,土木工程施工,65,顶推工艺,制梁顶推调整、张拉、锚固部分预应力筋灌浆封端安装永久性支座。特点：无需大量脚手架；可不中断交通；占用场地小，易于保证质量、工期、安全；设备简单。适用范围：跨度不大的、等高连续梁桥。,2023/8/1,土木工程施工,66,复习思考题,1、影响石灰土强度的因素有哪些？2、层铺法沥青表面处置有哪几种？3、混凝土路面横向接接缝有那几种？4、简述联合架桥机的架梁过程。5、名词解释：石灰剂量、沥青贯入式路面。,
