1、桥梁施工在桥梁工程发展中的重要作用和意义桥梁施工与组织结课论文 学院 土木工程 姓名 班级 土木九班 学号 桥梁施工在桥梁工程发展中的重要作用和意义摘要 桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而
2、钢材的大量生产正好满足这一要求。 桥梁施工（bridge construction)按照设计内容，建造桥梁的过程；主要指桥梁施工技术与施工组织、施工管理、施工质量等内容。 关键词：桥梁工程，桥梁施工，桥梁施工组织管理。目录第1章 前言.1 1.1桥梁及桥梁施工的作用.1 1.2桥梁施工技术的发展历史.1 1.3我国古代建设桥梁的成就.1 1.4我国近代建设桥梁的成就.3第2章 桥梁施工技术.5 2.1桥梁施工的主要方法概括.5 2.2桥梁基础工程施工方法.5 2.3桥梁承台施工方法.9 2.4桥梁墩台施工方法.10 2.5桥梁上部结构施工方法.11 2.6预制安装法.11 2.7现浇法.14
3、2.8转体施工法.16 2.9桥梁施工方法的选择.16第3章 桥梁施工组织管理.17 3.1桥梁施工准备工作的任务和基本内容.17 3.2桥梁施工的技术准备.17 3.3桥梁施工的现场准备.18 3.4桥梁施工的物资准备.18 3.5桥梁施工组织及后勤堆备.19 3.6桥梁施工组织设计.19 3.7桥梁施工组织设计的分类.21 3.8桥梁施工组织设计的编制.22参考文献.24第1章 前言1.1桥梁及桥梁施工的作用 桥梁是跨越河流，山谷，道路，海峡等的结构工程，是交通线路上的重要组成部分。它是国家政治，经济等方面的重要命脉。 桥梁的建设一般要经过规划，勘察，设计和施工几个阶段。随着科学技术的进步
4、，施工机具，设备和建筑材料不断更新发展，桥梁施工技术越来越高，桥梁结构形式也得到了较大的发展。这对于桥梁施工向工厂化机械化，自动化和标准化方向迈进起到了重要作用。1.2桥梁施工技术的发展历史 从古至今交通的发展与桥梁的发展相互促进密不可分。中国是有着悠久历史和灿烂文化的文明古国，建造桥梁的历史也相对久远，古代的桥梁主要以木材石材为主。1.3我国古代建设桥梁的成就 （1）距今约三千年周文王时代，我国已在渭河上架设浮桥。图1-1 渭河上的浮桥 （2）河北赵县赵州桥，公元595-605年建造，空腹式圆弧形石拱桥，净跨37.02米，宽9米，矢高7.23米，欧洲比中国晚了1200年。赵州桥凝聚了古代劳动
5、人民的智慧与结晶，开创了中国桥梁建造的崭新局面。图1-2 河北赵州桥 （3）苏州宝带桥是古代汉族桥梁建筑的杰作。位于江苏省苏州东南7.5公里处，横卧于大运河和澹台湖之间的玳玳河上，有“苏州第一桥”之美称。现在的宝带桥是明朝正统年间重建的，桥的南北两端原来各有一对石狮子。宝带桥桥身之长，桥孔之多，结构之精巧，为中外建桥史上所罕见，充分体现了古代汉族劳动人民的卓越才能和和艺术创造力。图1-3 苏州宝带桥 （4）十七孔桥是古代汉族桥梁建筑的杰作。它位于北京市西郊颐和园内，是连接昆明湖东岸与南湖岛的一座长桥。清乾隆时（1736一1795）建，是园内最大的石桥。 桥由17个孔券组成，长150米，飞跨于东
6、堤和南湖岛，状若长虹卧波。其造型兼有北京卢沟桥、苏州宝带桥的特点。桥上石雕极其精美，每个桥栏的望柱上都雕有神态各异的狮子，大小共544个。两桥头还有石雕异兽，十分生动。桥额北面书“灵兽偃月”，南面书“修炼凌波”，蕴涵着深厚的汉族文化底蕴, 具有极高的美学价值、学术价值和使用价值。图1-4 北京十七孔桥1.4我国近代建设桥梁的成就 （1）钱塘江大桥位于浙江省杭州市西湖之南，六和塔附近的钱塘江上。由桥梁专家茅以升主持设计，是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥。大桥于1934年8月8日开始动工兴建，1937年9月26日建成，历时三年零一个月时间，总投资540万银元。截至2015年10月2
7、2日，“78岁”的钱塘江大桥已经实现了行车安全和人身安全22235天，被网民热捧为“桥坚强”。图1-5 钱塘江大桥（2）武汉长江大桥位于湖北武汉蛇山和龟山之间的江面上，是新中国成立后在长江上修建的第一座复线铁路、公路两用桥，也是长江上的第一座大桥，被称为“万里长江第一桥”。修建于1955.9-1957.10，全长1670余米。上层为公路桥，下层为双线铁路桥，桥身共有8墩9孔，每孔跨度为128米，桥下可通万吨巨轮，8个桥墩除第7墩外，其它都采用“大型管柱钻孔法”，这是由我国首创的新型施工方法，凝聚着我国桥梁工作者的机智和精湛的工艺。图1-6 武汉长江大桥(3) 南京长江第二大桥位于南京长江大桥下
8、游 11 公里处，全长21.3公里，是世界上第一座“人”字弧线形钢塔斜拉桥。南京长江二桥全长12.5公里，其南汊大桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，以其628m主跨而成为世界第三大斜拉桥。北汊大桥为预应力连续梁桥，主跨径165米 ，桥长2212米，桥面宽32米。全线采用6车道高速公路标准。该桥的建成使纵贯华东至西南的沪蓉干线实现真正意义上的贯通，代表着我国公路基础设施建设的新水平，在我国桥梁史上树起了一座新的丰碑，是全国交通行业的光荣骄傲。图1-7 南京长江二桥 （4）上海卢浦大桥是当今世界跨度第二长的钢结拱桥。它也是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥（除合拢接口采用栓接外），现场焊接焊缝总长
9、度达4万多米，接近上海市内环高架路的总长度。卢浦大桥像澳大利亚悉尼海湾大桥一样具有旅游观光的功能。大桥主桥为全钢结构，大桥直线引桥全长3900米，其中主桥长750米，宽28.75米，采用一跨过江，由于主跨直径达550米，居世界同类桥梁之首，被誉为“世界第一钢拱桥”。入选世界纪录协会世界最大跨度钢拱桥，创造了新的世界纪录。图1-8 上海卢浦大桥第2章 桥梁施工技术 2.1桥梁施工的主要方法概括 桥梁施工概括来说包括上部结构施工和下部结构施工，基础施工以及附属结构施工。下部结构施工包括桥梁基础施工（扩大基础，桩基础，深井基础，管柱基础），桥梁承台施工，桥梁墩台施工。上部结构施工方法有就地浇筑法，预
10、制安装法，悬臂施工法，转体施工法，顶推施工法，逐孔施工法，横移施工法，提升与浮运施工法。2.2桥梁基础工程施工方法 扩大基础机械开挖基坑大浇筑 扩大基础 人工开挖基坑法浇筑 土，石围堰开挖基坑法浇筑 板桩围堰开挖基坑法浇筑 锤击法 振动法 沉入桩 静力压桩法 辅助压桩法 螺旋钻机成孔法 沉管灌注法 潜水钻机成孔法桩基础基础 人工挖孔 冲击钻机成孔法 灌 灌注桩 桩基础 机械挖孔 正循环回转法 反循环回转法 冲抓钻机成孔法 旋转锥钻孔法 大直钻孔埋置空心桩沉井基础 排水开挖下沉法 沉井基础 不排水开挖下沉法 空气幕下沉法 泥浆润滑套下沉法 管柱基础 地下连续墙2.2.1扩大基础 所谓扩大基础，是
11、将墩（台）及上部结构传来的荷载由其直接传递至较浅的支承地基的一种基础形式，一般采用明挖基础的方法进行施工，故又称之为明挖扩大基础或浅基础。图2-1 扩大基础示意图 扩大基础的主要特点有： 能在现场观看支撑地基的施工，施工质量安全可靠。 施工时噪声，震动小，对地下水污染较轻，对邻近建筑危害小。 与其他建筑相比，所需的工作空间较小。 多数情况下，与其他建筑相比造价低，工期短。 易受冻胀和冲刷产生恶劣影响。 扩大基础的施工顺序： 开挖基坑，对基底进行处理，砌筑圬工或立模，绑扎钢筋，浇筑混凝土，其中，开挖基坑是基础施工中的一项重要工作，在开悟过程中要解决好支挡与排水的问题。钢筋混凝土扩大基础的抗弯和抗
12、剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载下使用。2.2.2桩基础 桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。70年代，中国曾发生了几次大地震。以其中的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。这说明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。图2-2 桩基础示意图 桩基础的分类：按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩。 摩擦桩：系利用地层
13、与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。预制桩：通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省，强度高，适用于较高要求的建筑，缺点是施工难度高，受机械数量限制施工时间长。灌注桩：首先在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。优点是施工难度低，尤其是人工挖孔桩，可以不受机械数量的限制，所有桩基同时进行施工，大大节省时间，缺点是承载力低，费材料。桩基础的特点： （1）桩支承于坚硬的或较硬的持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以
14、承担高层建筑的全部竖向荷载。 （2）桩基具有很大的竖向单桩刚度或群刚度，在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。 （3）凭借巨大的单桩侧向刚度或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。 （4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。2.2.3沉井基础 以沉井作为基础结构，将上部荷载传至地基的一种深基础。沉井是一个无底无盖的井筒，一般由刃
15、脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组和探测管、封底混凝土、顶盖诸部分组成。在沉井内挖土使其下沉，达到设计标高后，进行混凝土封底、填心、修建顶盖，构成沉井基础。图2-3 沉井基础示意图 沉井基础的特点： 埋深较大，整体性好，稳定性好，具有较大的承载面积，能承受较大的垂直和水平荷载。此外，沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水围堰结构物，其施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备，并可做成补偿性基础，避免过大沉降，在深基础或地下结构中应用较为广泛，如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、高层和超高层建筑物基础等。但沉井基础施工工期较长，对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流
16、砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，也将给施工带来一定的困难。2.2.4地下连续墙 地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。地下连续墙开挖技术起源于欧洲，20世纪50-60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广目前成为地下工程和深基础施工中有效的技术。图2-4 地下连续墙示意图 地下连续墙特点： 施工振动小，墙体刚度大，整体性好
17、，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2.3桥梁承台施工方法 承台指的是为承受、分布由墩身传递的荷载，在桩基顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。承台是桩与柱或墩联系部分。承台把几根，甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。承台分为高桩承台和低桩承台：低桩承台一般埋在土中或部分埋进土中，高桩承台一般露出地面或水面。高桩承台由于具有一段自由长度，其周围无支撑体共同承受水
18、平外力。图2-5 承台示意图 近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。对于深水中的承台，可供选择的施工方法有：钢板桩围堰，双壁钢围堰以及套箱围堰等。无论使用什么方法，其主要目的就是防水。2.4桥梁墩台施工方法 桥墩位于相邻桥跨之间，桥台位于桥梁两端。桥台后端伸入路基，兼有挡住桥头路基填土以及连接路基和桥跨的作用。桥墩、桥台和桥梁基础又统称为桥梁下部结构。桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力，分散而匀称地传给墩身和台身。顶帽须有较大的平面尺寸，为施工架梁及养护维修提供必要的工作面
19、。墩身和台身是支承桥跨的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载，所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。桥梁墩台有重力式墩台和轻型墩台两类。图2-6 墩台示意图 桥梁墩台墩身的施工方法根据其结构形式不同而不同，对于结构形式简单，高度不高的墩台，通常采用传统的一次砌筑或立模现浇施工方法，对于高度较高的斜拉桥以及悬索桥，这有较多的施工方法可以选择，施工方法的多样性主要体现在模板形式不同，主要形式包括：滑升模板。爬升模板，翻升模板，其主要特点是将墩身分成若干阶段，由下而上施工。高墩的施工，应根据现场的实际情况进行综合比较后选择适
20、宜的施工方案。2.5桥梁上部结构施工方法 桥梁上部结构形式多种多样，其施工方法也种类繁多，除了一些特殊的施工方法外，大致可分为现浇和预制安装。 自行式吊车吊装 跨墩龙门架吊装 架桥机安装 扒杆吊装预制安装法 浮吊架设 浮运整孔架设 缆索吊装上部结构施工方法 提升法 逐孔拼装 悬臂拼装 固定支架法现浇法 逐孔现浇法 悬臂浇筑法 顶推法 转体施工法 劲性骨架法2.6预制安装法 预制安装可以分为预制梁安装和预制阶段式块件拼装，前者主要指装配式的简支梁，后者则是将梁体沿桥轴线分段预制成阶段式块件，运至现场进行拼装。图2-7 桥梁预制拼装2.6.1自行式吊车吊装法 这种方法多采用汽车吊，履带吊和轮胎吊等
21、机械，有单吊和双吊之分。此法一般适用于跨径在30米以内的简支梁桥的安装作业。在现场应该有足够大的安装场地，同时也要保证道路的通畅。图2-8 自行式吊车安装法示意图2.6.2跨墩龙门安装法 在墩台两侧沿桥向设置轨道，在其上安装跨墩的龙门吊，将梁体在起吊状态下运至架设地点，然后安装在预制位置。此方法的优点是：施工作业简单，迅速，安全，要求地形平坦，桥墩高度不高，费用较大。图2-9跨墩龙门安装法示意图2.6.3架桥机安装法 在孔跨内设置安装导梁，以此作为支撑体来架设梁体。架桥机按形式分为单导梁，双导梁，斜拉式和悬吊式。其施工特点是不受架设孔跨桥墩高度的影响，也不桥下地形条件的影响，架设速度快，作业安
22、全可靠，对于孔数较多的桥梁更具有优越性。图2-10 架桥机安装法示意图2.6.4浮吊架设法 这种方法一般适用于河口，海上的桥梁安装，包括整孔架设和节段式快件的悬臂拼装。采用此方法工期短，但梁体的补强，大型吊具，架设用的设备均较大型化，浮吊所需费用较高，且易受气象，海象和地理条件等影响。图2-11 浮吊架设法示意图2.6.5悬臂拼装 悬臂拼装法指的是在桥墩两侧设置吊架，平衡地逐段向跨中悬臂拼装水泥混凝土梁体预制件，并逐段施加预应力的施工方法。悬臂拼装施工包括块件的预制、运输、拼装及合龙。图2-12 悬臂拼装示意图2.7现浇法现浇是通过在现场组装模板，然后进行混凝土的浇筑。相对于预制构件来说，预制
23、的是在工厂车间内通过模具加工而成，适合批量生产，也就是建筑工业化。2.7.1固定支架法 在桥跨间设置支架，安装模板，绑扎钢筋，现场浇筑混凝土的施工方法。特别适用于旱地上的钢筋混凝土和预应力土中小跨径桥梁的施工。其特点是梁的整体性好，施工平稳，可靠，不需要大型起重设备，施工中无体系转换，但需要大量的施工支架，并要有较大的施工场地。图2-13 固定支架法示意图2.7.2逐孔现浇法 逐孔施工法是中等跨径预应力混凝土梁桥常采用的一种施工方法，它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工。采用逐孔施工的主要特点在于施工能连续操作。桥越长，施工设备的周转次数愈多，其经济效益越高。逐孔施工方法主要有：预制梁的逐孔施工
24、法、移动支架法、移动模架法。图2-14 逐孔现浇法示意图2.7.3悬臂浇筑法 悬臂浇筑法主要设备是一对能行走的挂篮，挂篮在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动，绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、施预应力都在其上进行。完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一节段，进行下一对梁段施工，循序前行，直至悬臂梁段浇筑完成。图2-15 悬臂浇筑法示意图2.7.4顶推法 顶推法多应用于预应力混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工。指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。顶推施工是在桥台的后方设置施工场地，分节段浇筑梁体，并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁
25、体连成整体，在梁体前安装长度为顶推跨径0.7倍左右的钢导梁，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前方顶推出施工场地。重复这些工序即可完成全部梁体施工。图2-16 顶推法示意图2.8转体施工法 桥梁转体施工是本世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置.利用地形成使用简便的支架先将半桥预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。其特点有:可利用地形，方便预制；施工不影响交通；施工设备少，装置简单；节省施工用料。施工工序简单，施工迅速 ；它适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区及城市跨线桥。图2
26、-17 转体施工法示意图2.9桥梁施工方法的选择 一座桥梁在施工当中不太可能只用一种施工方案，在选择施工方案时应根据桥梁桥梁的设计要求，施工现场环境，人员设备，施工经验等综合因素考虑，选择最佳的施工方法，选择时应注意： 桥梁的结构形式和规模 桥位所处的地形地貌 施工机械和施工管理的制约 安全性和经济性第3章 桥梁施工组织管理3.1桥梁施工准备工作的任务和基本内容 桥梁施工准备工作的任务，主要是通过对桥梁工程项目的特点及其所处施工外部环境深入细致的了解，从技术、物资、人力和组织等方面为工程项目的施工创造一切必要的条件，对整个施工过程运筹帷幄，合理部署施工力量，选择最佳的施工方案，使工程的进度及质
27、量满足合同要求，并取得较好的经济和社会效益。桥梁工程的施工准备工作按工作性质，可以分为技术准备、现场准备、物资准备、组织及后勤准备四个方面的工作。3.2桥梁施工的技术准备3.2.1技术经济调查 与投标时的技术经济调查相比较，施工前的技术经济调查，是为桥梁工程项目的正式展开和顺利施工创造良好的准备条件，从其深度和广度方面均比投标时的调查要求更高。通过调查研究，收集资料，可以编制切合实际、科学合理的桥梁工程的施工组织设计，保证工程顺利地进行施工。施工前的技术经济调查的具体内容如下: （一）施工地区的自然条件：地形、地貌，工程地质及水文，气象条件。 （二）施工地区技术经济条件：交通运输状况，水、电及
28、其他能源供应条件，地材供应情况，地方相关企业情况，施工地区的劳务供应和生活设施情况。3.2.2熟悉施工图及相关资料 （一）熟悉施工图及相关资料 施工图是否完全符合国家有关的技术政策、标准、规范和批准的设计文件精神。 施工图是否齐全、完整、清楚、明确，本身及相互有无错误和矛盾，有无含糊不清之处，有无修改设计方面的建议，图纸和说明书是否一致，能否满足施工的要求。 掌握施工图的设计内容及技术条件，明确桥梁工程项目的设计规模、结构形式、特点和质量要求等。 熟悉相关的水文、气象、地质、工程地质资料，检查地基处理和基础设计，了解设计中考虑采用的施工方法。 （二)施工图审查 施工图自审，施工图会审，编写会议纪要，
