桥梁下部构造施工技术第二版.ppt

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1、桥梁下部施工技术（第二版）配套PPT张辉 2015年7月,学习情境一 认知常见桥梁下部构造,工作任务一 桥梁墩台的构造,学习目标：1.叙述常用墩台的类型及使用场合；2.知道常用墩台的构造及桥梁有关规范对墩台构造要求；3.根据公路桥涵设计规范完成桥梁墩台施工图的构造校核作业。,任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成桥梁墩台构 造校核说明书。,学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习:,一、桥梁墩台的组成,桥梁墩(台)(或称桥梁下部结构）,组成,墩（台）帽,墩（台）身,基础,图1-1-1 桥梁墩台组成,桥台：通常设置在桥梁两端的支承结构物。它除了上述作用外还与路堤相 衔

2、接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落。桥墩：设置在桥梁中间的支承结构物。单孔桥没有桥墩。对于两端悬出的 桥跨结构，则往往不用桥台而设置靠近路堤边坡的岸墩。,桥台,桥墩,锥坡,上部结构,图 1-1-2 桥梁组成,墩台决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置，并将荷载传递给地基。桥台连接桥梁与路堤并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨连接起来。,桥梁墩台的作用：,墩台分类,重力式墩台：靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。,轻型墩台：刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。,1.重力式桥墩,重力式桥墩组成,墩帽,基础,墩身,二、桥墩构造,主要特点：靠自身重量来

3、平衡外力，保持其稳定。,适用场合：,缺点：,可选用材料：,荷载较大的大、中型桥梁流冰、漂浮物较多的河流中,自重大 对地基承载力要求高 阻水面积也较大,天然石材或片石混凝土,图1-1-3 重力式墩,1）梁桥重力式桥墩,（1）墩帽,墩帽是桥墩顶端的传力部分,作用：承托上部结构；并将相邻两孔桥上的作用传到墩身上,选用材料：一般采用C25以上的混凝土或钢筋混凝土,梁式桥墩帽的平面尺寸，必须满足结构支座布置的要求。,对于特大、大跨径的桥梁不得小于0.5m;对于中、小跨径的桥梁不应小于0.4m.,墩帽厚度：,墩帽顺桥向宽度：,f相邻两支座中心距离；a、a顺桥向支座边缘至墩台身顶部边缘的距离；c1顺桥向支座

4、垫板至墩身边缘最小距离；c2檐口宽度，50mml00mm；,墩帽尺寸规定：,当桥面的横坡设在墩帽顶面时，可从中心向两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面形成排水横坡。,b,横桥向的墩帽最小宽度B：B=两侧主梁间距+支座横向宽度+2Cl+2C2,支座边缘到墩、台身边缘的最小距离(m),对支座边缘至墩身边缘的最小距离所作规定的目的：避免支座过分靠近墩身侧面边缘而导致应力集中；为了提高混凝土的局部抗压强度以及考虑施工误差和预留锚栓孔的要求。,支座,墩帽,1520cm,图1-1-5,墩帽支撑垫石,对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石(图1-1-5)，支座要放置在支承垫石上。,(2)墩

5、身,墩身可用混凝土、片石混凝土浇筑，也可用石料或混凝土预制块砌筑。,图1-1-6 墩身构造,实体式桥墩墩身的顶宽：对于小跨径桥不宜小于0.8m,（采用轻型桥台的桥梁，其桥墩不宜小于0.6m）；对于中等跨径桥不宜小于1.0m;对于特大、大跨径桥梁的墩身顶宽，视上部构造类型而定。侧坡坡度：一般采用20:130:1（竖:横），小跨径桥的桥墩也可采用直坡。,墩身平面形状常做成圆端形或尖端形、矩形、圆形。,图1-1-7墩身平面及破冰凌,空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：墩身混凝土一般为C20C30，最小壁厚一般不宜小 于0.30.5m。墩身内应设横隔板或纵、横隔板，以加强墩壁的局部 稳定。空心墩应设置

6、壁孔，在墩身周围交错布置，其尺寸或 直径宜为0.20.3m墩顶实体段以下，应设置带门的 进人洞或相应的检查设备。,图1-1-8 空心桥墩,(3)基础,设在天然地基上的桥墩基础可采用混凝土或砂浆砌片石(或块石)。,在竖向基础可以做成单层式的或23层台阶式。,重力式桥墩的优点：承载能力大，刚度大，防撞能力强。缺点：圬工数量多，重力大，阻水面积大。,宜修建在地基承载力较高、基岩埋深较浅的地基上，适合荷载较大或河流中流水和漂浮物较多的桥梁。,(1)重力式桥墩,2)拱桥桥墩,拱桥重力式桥墩，其形式基本上与梁桥重力式桥墩相仿,墩帽,基础,墩身,三部分组成,由,图1-1-9 重力式桥墩,1,2,3,1-墩帽

7、 2-墩身 3-基础,墩帽：可用浆砌块石(或料石)做成(对应于石拱桥)或用混凝土做成(对应于混凝土或钢筋混凝土拱桥)。,拱桥不需要设置支座，为支承拱圈，墩帽顶部做成斜坡(图1-1-9)。,拱桥重力式桥墩的宽度尺寸要大于梁桥，以满足拱桥桥墩承受较大的水平推力。,墩身：体积较大，其平面形状为圆端形或尖端形、矩形。,基础：与梁桥相同。,（2）柱式桥墩和桩柱式桥墩,拱桥的柱式桥墩和桩柱式桥墩与梁桥基本相同，但在盖梁上要设置拱座用以支承拱圈。由于要承受较大的水平推力，柱和桩的直径比梁桥大，根数也比梁桥多。,（3）单向推力墩,在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其他孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单向推力墩。

8、,中小跨径拱桥可采用下列形式的单向推力墩：,普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩,这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对预应力混凝土斜撑(图1-1-10)。,图1-1-10,重力式桥墩,1-立柱,2-斜撑,3-拉杆(用预应力),1,2,3,4,4-基础板,悬臂式单向推力墩,悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂(图1-1-11)。,图1-1-11悬臂式单向推力墩,实体单向推力墩,当桥墩较矮及单向推力不大时，只需加大实体墩身的尺寸即可。,（1）钢筋混凝土薄壁桥墩,当地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩(图1-1-12)，圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但

9、需耗用较多的钢筋。,图1-1-12 钢筋混凝土薄壁桥墩,2.轻型桥墩,V形和Y形桥墩不仅具有优美的外形，还能缩短主梁跨径增大上部结构的跨越能力，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。,（2）V形桥墩和Y形桥墩,V形桥墩(图1-1-13a)顶部分开底部连在一起的。,图1-1-13 V形桥墩和Y形桥墩,Y形桥墩(图1-1-13b)顶部分开底部与直立桥墩连在一起。,2,1,2,1,a),1-预制梁,2-接头,b),a）在灌注桩顶浇一承台，然后在承台上设立柱；,（3）柱式桥墩和桩柱式桥墩,图1-1-14 梁桥柱式桥墩,1,a),1-盖梁,2-立柱,b),c),d),2

10、,3,3-承台,b）在浅基础上设立柱；,c）为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱中间加做隔墙；,d）当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部分仍为柱式。,桩柱式桥墩：一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上)称为柱，在地 面以下称为桩。,a）为单柱式桩墩，适用于宽度不大斜交桥；,图1-1-15 梁桥桩式桥墩,悬臂盖梁,a),b),c),单立柱,横梁系,b）为等截面双柱式桩墩；,c）为变截面双柱式桩墩，为了增加桩柱的横向刚度,在桩柱之间设置横系梁。,柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁广泛采用的桥墩形式，它能减轻墩身重力，节约圬工材料，施工方便，外形又较美观。,(4)柔性排架桩墩,柔性排架桩墩

11、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）传递到各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上。,图1-1-16 柔性排架桩墩,柔性墩一般布设在两端具有刚性较大桥台的多跨桥中，同时，在全桥除一个中墩上设置活动支座外，其余墩台均采用固定支座，见图1-1-17。,图1-1-17 柔性墩的布置,活动支座,3号墩正面,2,3,4,分联布置柔性墩见图1-1-18,图1-1-18,多跨柔性墩的布置,两个活动支座之间或刚性墩台与第一个活动支座之间称为一联，每联设置一个刚性墩（台），刚性墩宜布置在地基较好和地形较高的地方。,刚性

12、台,刚性墩,刚性墩,（5）轻型桥墩,小跨径的钢筋混凝土板桥，一般采用石砌或混凝土轻型桥墩较为经济(图1-1-19)。,图1-1-19,轻型桥墩 尺寸单位(cm),墩帽用混凝土浇筑，墩帽上要预埋栓钉，位置与上部结构块件的栓孔相对应。,墩身用混凝土或浆砌块石做成，墩身为直立，不设侧坡，两头做成圆端形。,基础采用混凝土或浆砌片石(或块石)做成，平面尺寸较墩身底面尺寸略大(一般大20cm)。基础多做成单层式的。,基础,台身(前墙和侧墙),台帽,三、桥台构造,1.重力式桥台,组成,a）梁桥重力式桥台 b)拱桥重力式桥台,图1-1-20 重力式桥台构造,侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力，当其尺寸

13、满足规范要求时，可按U形整体截面验算截面强度，否则按独立挡土墙验算。,桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般由纵向(顺路堤方向)为1：1逐渐变至横向为1：1.5。锥坡的平面形状为1/4椭圆。,前墙顶部设置台帽，以放置支座和安设上部构造。前墙除支承上部结构外，还承受路堤填土的水平压力。,锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。锥坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。,重力式U形桥台特点：构造简单，基底承压面大，主要依靠自身重力和台内填土重力来保持稳定，但圬工体积大，并由于自身重力而增加对地基的压力，宜在填土高度和跨径不大的桥梁中采用。,钢筋混凝土薄壁桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙所构成,（1）钢筋混凝

14、土薄壁桥台,图1-1-21 钢筋混凝土薄壁桥台,前墙,扶墙,侧墙,耳墙,2.轻型桥台,台顶由竖直小墙和支于扶壁上的水平板构成承梁部分，以支承桥跨。,特点：自身重力轻可减小对地基的压力。但其构造复杂，钢筋用量也比较多，适用于在软土地基上建造的桥梁。,当路堤填土高度超过6m8m时，可采用埋置式桥台。,（2）埋置式桥台,它是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，以安放支座和上部结构，不另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。,重力式埋置桥台：台身常做成向后倾斜，这样可减小台后土压力和基底合力偏心距，但施工时应注意桥台前后均匀填土，以防倾倒。,50cm,图1-1-22 重力式埋置桥台,立柱式埋置桥台(图a

15、)、框架式埋置桥台(图b）和桩式埋置桥台(图c)，这三种桥台均较重力式桥台轻巧，能节约大量圬工。,图a,图b,图c,图 1-1-23 立柱式埋置桥台,特点：由于台身埋入土中，利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力，可以增加桥台的稳定性，桥台的尺寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的过水面积有所压缩。,设有支撑梁的轻型桥台用于跨径不大于13m的板(梁)桥，且不宜多于3孔，全长不大于20m。,（3）设有支撑梁的轻型桥台,台帽用混凝土浇筑，当填土高度较高或跨径较大时，宜采用有台背的台帽。,台身用混凝土浇筑或块石砌筑，两边坡度为直立。,八字形桥台：两边翼墙与桥台设缝分离,翼墙与

16、水流方向成30夹角；,支撑梁,1:1.5,20,图 1-1-24 八字形桥台,一字形桥台：翼墙与桥台连成整体；,支撑梁,1:1.5,20,图 1-1-25 一字形桥台,为了节约圬工数量，也可在边桩上设置耳墙(图a)代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推力的抗弯刚度，也可将台身做成T形截面(图b)。,台墙,耳墙,边柱,支撑梁,耳墙,图a,图b,支撑梁,立面,平面,图 1-1-26 轻型桥台,上部构造与台帽间应用栓钉连接，栓钉孔、上部结构与台背之间需用小石子混凝土(标号同上部结构)或砂浆填实,有台背,无台背,锚固栓钉,图1-1-27 上部结构与台帽栓钉连接(尺寸单位：cm),桥台下端与相邻桥台(墩)之间

17、设置支撑梁，设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。,河床铺砌层,支撑梁,图1-1-28 支承梁底座(尺寸单位：cm),锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板组成。,(4)锚碇板式桥台（锚拉式）,挡土结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立柱。,分离式,构造见图，台身与锚碇板、挡土结构分离，台身承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，挡土结构承受土压力。,图1-1-29 锚钉板式桥台结构,结合式锚碇板式桥台较分离式锚碇板式桥台结构简单，施工方便，工程量小，但受力不明确，若设计计算中台顶位移量的选取不准确，将影响施工和运营。,结合式,图1-1-30 结合式锚碇板式

18、桥台,枕梁式桥台是以枕梁代替台帽，并直接搁于地基上。它是桥梁中最简单的一种桥台，适用于桥梁建筑高度小，桥台下土质比较密实，河床比较稳定，无冲刷的小型梁桥。,枕梁式桥台,图1-1-31 枕梁式桥台,梁,护坡,枕梁,碎石垫层,学习情境一 认知常见桥梁下部构造,工作任务二 认知桥梁基础构造,学习目标：1.叙述常用基础的类型及使用场合；2.知道常用桥梁基础的构造及桥梁有关规范对基础构造的要求；3.根据公路桥涵设计规范完成桥墩基础施工图的构造校核作业。,任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成桥梁基础施 工图的构造校核说明书。,学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习:,一、相

19、关知识,桥梁基础作用：支承桥跨结构、保持体系稳 定、把桥梁结构自重及车辆 荷载传递给地基对基础的要求：必须有足够的强度和稳定性,变形也应在容许范围之内。,二、地基与基础的类型,地基,天然地基：直接在其上修筑基础的地层,人工地基：经过人工加固处理的地基,基础分类：,按基础刚度分类,柔性基础：受力后允许发生较大挠曲变形 的基础,刚性基础：受力后不发生挠曲变形的基础,按基础埋置深度分类,浅基础（埋置深度小于5m）,深基础,按构造形式分类,实体式桩柱式,按施工方法进行分类,明挖法（适用浅基础）就地钻（挖）孔灌注桩沉井沉箱沉桩沉管灌注桩,适用深基础,三、刚性浅基础的构造,1、刚性扩大基础构造,建筑用材料

20、：块石或混凝土等圬工材料,基础平面尺寸：较墩、台底面大，每边扩大的尺寸最小为20cm,刚性基础的悬出段长度，通常用压力分布角来控制 角：自墩（台）身底的边缘与 基底边缘的连线和竖直线 间的夹角,要求：max(为max称为刚性角）,对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5砂浆砌筑时max 300对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5以上砂浆砌筑时max 350混凝土浇筑时，max 400,关于max 的规定：,当 max时的浅基础称为柔性基础，应验算基础的弯曲拉应力和剪应力强图，并设置必要的钢筋,当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形，以减少基础自重，节省材料。,2

21、、刚性扩大基础尺寸的拟订,基础高度（H）：基础底面埋置深度h与基础顶面埋置深度h0 之差,H=h-h0,基础高度，一般应根据墩（台）身结构形式、荷载大小、基础材料等来确定：首先根据基础埋置深度的要求，确定基底高程；再按照水中基础顶面不高于最低水位，在季节性河流或旱地上的墩台基础顶面不高出地面，则可定出基顶高程。,基础的平面尺寸：应根据墩(台)身底面形状而确定,基础里面尺寸确定：,确定襟边宽和台阶宽度(两者宜取同宽，即ci=c1），墩（台）基础的襟边最小值为0.20.5m。确定基础台阶厚度hi当基础较厚时(超过1m)，可将基础做成台阶形，每层台阶厚度通常为hi=1.01.5m,四、桩基础的类型与

22、构造,桩基础的作用：将承台以上结构物传来的外力，通过承台由桩传到较深的地基持 力层中。承台：将外力传递给各桩并箍住桩顶使各桩共同 承受外力。各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩 端土的抵抗力将其传递到地基土中。,桩基础组成：由埋于地基土中的若干根桩及将所有桩联成一个整体的承台（或盖 梁）两部分所组成,（1）荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时；（2）河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；（3）当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压缩性）土层，将

23、荷载传到较坚实（低压缩性）土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀。另外桩基础还能增强结构物的抗震能力；（4）当施工水位或地下水位较高时。,桩基础是一种深基础，主要适用于下列条件：,1桩与桩基础的类型,（1）桩基础按承台位置分类,高桩承台基础：承台底面位于地面（或冲 刷线）以上；低桩承台基础：承台底面位于地面（或冲 刷线）以下。,结构特点：高桩承台基础的结构特点是基桩部分 桩身埋入土中，部分桩身外露在地 面以上（称为桩的自由长度）；而 低承台基础的基桩则全部埋入土中（桩的自由长度为零）。,（2）按施工方法分类,钻（挖）孔灌注桩基础,钻孔灌注桩基础：用钻（冲）孔机械在主体中先钻成桩孔，然后在孔内放入钢

24、筋骨架，灌注桩身混凝土而成钻孔灌注桩，最后在桩顶浇筑承台（或盖梁）。,特点：施工设备简单、操作方便。,适用场合：各种砂性土、粘性土，也适用于碎、卵石类土层和岩层。,挖孔灌注桩：依靠人工（用部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后与钻孔桩 一样灌注混凝土成桩。,特点：不受设备和地形限制，施工简单，靠人工挖土，桩径较大，一般大于1.4m。,适用场合：无水或渗水量小的地层，对可能发生流沙或含厚的软粘土层地基施工较困难，需要加强孔壁支撑确保安全。,沉桩基础,沉桩：,是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或管桩，也有木桩或钢桩）打入地基内达到所需要的深度而成为桩基础。,适用

25、场合：桩径较小（直径在0.60m以下），地基土质为砂性土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土质。,静力压桩：在软塑性土质中也可以用重力将桩压入土中,振动下沉桩：将大功率的振动打桩机安装在桩顶（预制的钢筋混凝土 桩或钢管桩），利用振动力以减少土对桩的阻力，使 桩沉入主体中。,沉桩,管柱基础,将预制好的大直径（直径l5m左右）钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土管柱，用大型的振动沉桩锤沿导向结构将桩沿垂直向振动下沉到基岩（一般以高压射水和吸泥机配合帮助下沉），然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋骨架笼，灌注混凝土，将管柱与岩层牢固连接形成管柱基础。,管柱基础：,（3）按基础的受力条件分类,

26、柱桩与摩擦桩,柱桩（支承桩）：桩尖支承在坚硬的岩层上，荷载主要通过桩身直接传到桩尖下的岩层中去，这时桩侧摩阻力相对桩尖反力很小，可忽略不计。,摩擦桩：桩完全埋于较软弱的分散土中，荷载主要是通过桩侧与土之间的摩擦作用传到桩尖处面积较大的土层中去，这时桩侧摩阻力和桩尖反力均需考虑。,竖直桩和斜桩,2桩与桩基础的构造,1）各种基桩的构造,（1）就地灌注钢筋混凝土桩的构造,钻（挖）孔桩是采用就地灌注的钢筋混凝土桩，桩身常为实心断面，混凝土强度等级不低于C20，对仅承受竖直力的桩基础可用C15（但水下混凝土仍不应低于C20）。,钻孔桩设计直径一般为0.801.50m，挖孔桩的直径或最小边宽度不宜小于1.

27、20m。,桩内钢筋应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩擦桩应该根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦桩和柱桩也,可按桩身最大弯矩通长均匀配筋，当按内力计算桩身不需要配筋时，应在桩顶35m内设置构造钢筋。,桩内钢筋应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩擦桩根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦桩和柱桩可按桩身最大弯矩通长均匀配筋，当按内力计算桩身不需要配筋时，应在桩顶35m内设置构造钢筋。为了保证钢筋骨架有一定的刚性，便于吊装及保证主筋受力后的纵向稳定，主筋不宜过细过少(直径不宜小于14mm），每根桩不宜少于8根，主筋净距不宜小于8cm，保护层厚度不宜小于5cm。主筋若需焊接，焊接长度应符合规定：双面缝大

28、于5d（d为钢筋直径），单面缝大于10d。箍筋应适当加强，箍筋直径一般不小于8mm，中距为2040cm。对于直径较大的桩或较长的钢筋骨架，可在钢筋骨架上每隔2.02.5m设置一道加劲箍筋（直径为1418mm），如图1-2-12所示。钻（挖）孔桩的柱桩根据桩底受力情况如需要嵌入岩层时，嵌入深度应计算确定，并不得小于0.5m。,桩内钢筋布置,（2）钢筋混凝土预制桩,可以就地灌注预制。通常方桩横断面为 20cm20cm50cm50cm，桩身混凝土强度等级不低C25，桩身配筋应考虑制造、运输、施工和使用各阶段的受力要求配筋。主筋直径一般为1225mm，主筋净距不小于5cm；箍筋直径为68mm，其间距一

29、般不大于40cm（在两端处间距宜减小，一般为5cm）。桩顶处，为了承受直接的锤击应设钢筋网加固，为了便于吊运，应在桩项预设吊耳，一般由直径为2025mm的圆钢制成，混凝土强度等级不低于C25。,钢筋混凝土方桩：,管柱：由预制工厂以离心式旋转机生产，有普通钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土两种，直径为400mm、550mm，管壁厚80mm，混凝土强度等级为C25C40，每节管桩两端装有连接钢盘（法兰盘）以供接长。,预制钢筋混凝土桩柱的分节长度，应根据施工条件决定，并应尽量减少接头数量。接头强度不应低于桩身强度，并有一定的刚度以减少锤振能量的损失。接头法兰盘的平面尺寸不得突出管壁之外。,2）桩的布置和间

30、距,桩基础内基桩的布置应根据荷载、地基土质、基桩承载力等决定。采用大直径钻孔灌注桩的中小桥梁常用单排式，如图1-2-14a）所示；在大型桥梁或水平推力较大时，则采用多排式（行列式或梅花式），如图1-2-14b）、1-2-14c)所示。,钻（挖）孔桩的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径；支撑或嵌固在岩层上的柱桩不得小于2.0倍的成孔直径（矩形桩为边长，下同）；桩的最大中心距一般也不超过56倍桩径。打入桩的中心距不应小于桩径（或边长）的3倍，在软土地区还需适当增加。管柱的中心距一般为管柱外径的2.53.0倍（摩擦桩）或2.0倍（柱桩）。如设有斜桩，桩的中心距在桩底处不应小于桩径的3.0倍，在承台

31、底面不小于桩径的1.5倍；若用振动法沉入砂土内的桩，在桩尖处的中心距不应小于桩径的4.0倍。为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径小于或等于1m的桩不应小于0.5倍桩径且不小于250mm；对于桩径大于1m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于500mm。,考虑桩与桩侧土的共同工作条件和施工的需要:,3）承台的构造，桩与承台的连结,承台的平面尺寸和形状应根据上部结构（墩台身）底部尺寸和形状以及基桩的平面布置而定，一般采用短形和圆瑞形。承台厚度应保证承台有足够的强度和刚度，公路桥梁墩台多采用钢筋混凝土或混凝土刚性承台（承台本身材料的变形远小于其位移），其厚度不宜小于1.

32、5m。混凝土强度等级不宜低于C15。对于盖梁式承台和柱式墩台、空心墩台的承台应验算承台强度并设置必要的钢筋，承台厚度可不受上述限制。,桩和承台的连接：钻（挖）孔灌注桩现都采取将桩顶主筋伸入承台，桩身伸入承台长度一般为150200mm（盖架式承台，桩身可不伸入），如图1-2-15a）、b)所示。伸入承台的桩顶主筋可做成喇叭形，约与竖直线倾斜15，若受构造限制，主筋也可不做成喇叭形。伸入承台的钢筋应符合结构规范的锚固长度，一般应不小于600mm，并设箍筋。对于不受轴向拉力的打入桩可不破桩头，将桩直接埋入承台内，如图1-2-15c）所示。,承台底部桩顶平面上钢筋网设置：,纵桥向和横桥向每1m宽度内可

33、采用钢筋截面积12001500mm2（此项钢筋直径常为1418mm，应按规定锚固长度弯起锚固），钢筋网在越过桩顶钢筋处不应截断，并应与桩顶主筋连结。,五、沉井基础的类型与构造,沉井：是一个无底无盖的井状结构（如图1-2-17），是以在井孔内不断除土，井 体借自重克服外壁与土的摩阻力而不断下沉至设计标高，并经过封底、填 心以后，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础,沉井特点：,（1）埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；（2）下沉过程中，沉井作为坑壁围护结构，起挡土、挡水作用；（3）施工中不需要很复杂的机械设备，施工技术也较简单。,沉井适用场合：,

34、（1）上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有较好的持力层，采用沉井基础与其他基础相比较，经济上较为合理时；（2）在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工时；（3）岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深，采用扩大基础施工围堰有困难时。,1沉井的类型,1）按使用材料分,（1）混凝土沉井：适用于下沉深度不大于47m的软土层中（2）钢筋混凝土沉井：沉深度可以达数十米以上（3）竹筋混凝土沉井：在沉井分节接头处及刃脚内仍用钢筋（4）钢沉井：宜于做浮运沉井,2）按平面形状分,3）按沉井的立面形状分,2沉井基础的构造,沉井组

35、成：主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、射水管、封底和盖板等组成,1）井壁,作用：,作为施工时的围堰，用以挡土、隔水；提供足够的重量，使沉井能克服阻力顺利下沉；沉至设计标高并经填心后，作为墩台基础。,浇筑沉井的混凝土强度等级不应低于C15。为了满足重量要求，井壁应有足够厚度，一般为0.81.2m，以便绑扎钢筋和浇筑混凝土。,2）刃脚,沉井井壁下端形如刀刃状，故称为刃脚。其作用是在沉井自重作用下易于切土下沉，同时有支承沉井的作用。,刃脚底面（踏面）宽度一般为0.10.2m，对软土可适当放宽。下沉深度大，且土质较硬时，刃脚底面应以型钢（角钢或槽钢）加强，以防刃脚损坏。刃脚内侧斜面与水平面的夹角应大

36、于45。刃脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定，一般在1.0m以上。由于刃脚在沉井下沉过程中受力较集中，宜采用C20以上混凝土制成。,3）隔墙,当沉井的长宽尺寸较大时，应在沉井内设置隔墙，以加强沉井的刚度，使井壁的挠曲应力减小，因其不承受土压力，厚度一般小于井壁。,在软土或淤泥质土中下沉时，隔墙底面应高出刃脚底面0.5m以上，避免沉井突然下沉或下沉速度过快。,在硬土或砂土层中下沉时，为防止隔墙底面受土的阻碍，隔墙底面应高出刃脚踏面1.01.5m。,4）井孔,井孔是挖土排上的工作场所和通道。井孔尺寸应满足施工要求，宽度（直径）不宜小于3m。井孔布置应对称于沉井中心轴，便于对称挖土使沉井均匀下沉。,5）凹槽,凹槽设在井孔下端近刃脚处作用：使封底混凝土与井壁有较好的接合，封底混凝土底面的反力更好的传给井壁。凹槽深度约0.150.25m，高约1.0m。,6）射水管,当沉井下沉深度大，穿过的土质又较好，估计下沉会产生困难时，可在井壁中预埋射水管组。射水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下沉方向。一般水压不小于600kPa。,7）封底和盖板,封底混凝土厚度根据经验也可取不小于井孔最小边长的1.5倍。封底混凝土顶面应高出刃脚根部不小于0.5m，并浇灌到凹槽上端。封底混凝土对岩石地基用C15；一般地基用C20。盖板厚度一般为1.52.0m。井孔充填的混凝土，强度等级不低于C10。,