2020年一級(jí)造價(jià)工程師《土建工程》備考講義：第四章第二節(jié)

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第二節(jié)　道路、橋梁與涵洞工程施工技術(shù)

一、道路工程施工技術(shù)

(一)路基施工

路基施工包括路基土、路基石方施工、路基整修、路基排水及防護(hù)施工等。

1.一般路基土方施工

(1)路堤的填筑

2)填料的選擇。路堤通常是利用沿線就近土石作為填筑材料。選擇填料時(shí)應(yīng)盡可能選擇當(dāng)?shù)貜?qiáng)度高、穩(wěn)定性好并利于施工的土石作路堤填料。一般情況下，碎石、卵石、礫石、粗砂等具有良好透水性，且強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，因此可優(yōu)先采用。亞砂土、亞黏土等經(jīng)壓實(shí)后也具有足夠的強(qiáng)度，故也可采用。

粉性土水穩(wěn)定性差，不宜作路堤填料。重黏土、黏性土、搗碎后的植物土等由于透水性差，作路堤填料時(shí)應(yīng)慎重采用。

3)填筑方法。路堤的填筑方法有水平分層填筑法、縱向填筑法、豎向填筑法和混合填筑法四種。

(2)路塹的開挖

土質(zhì)路塹的開挖方法有橫向挖掘法、縱向挖掘法和混合式挖掘法幾種。

1)橫向挖掘法。對路塹整個(gè)橫斷面的寬度和深度，從一端或兩端逐漸向前開挖的方法稱為橫挖法。土質(zhì)路塹橫向挖掘可采用人工作業(yè)，也可機(jī)械作業(yè)，具體方法有單層橫向全寬挖掘法和多層橫向全寬挖掘法。

2)縱向挖掘法?？v向挖掘法有分層縱挖法、通道縱挖法和分段縱挖法三種。

3)混合式挖掘法。多層橫向全寬挖掘法和通道縱挖法混合使用。先沿路線縱向挖通道，然后沿橫向坡面挖掘，以增加開挖面。該法適用于路線縱向長度和挖深都很大的路塹開挖。

2.軟土路基施工

3.路基石方施工

在山區(qū)或某些丘陵地區(qū)修筑路基時(shí)，常需挖掘巖石。路基爆破施工常用爆破方法有：

(1)光面爆破：在開挖限界的周邊，適當(dāng)排列一定間隔的炮孔，在有側(cè)向臨空面的情況下，用控制抵抗線和藥量的方法進(jìn)行爆破，使之形成一個(gè)光滑平整的邊坡。

(2)預(yù)裂爆破：用控制藥量的方法，預(yù)先炸出一條裂縫，使擬爆體與山體分開，作為隔震減震帶，起保護(hù)開挖限界以外山體或建筑物和減弱地震對其破壞的作用。

(3)微差爆破：兩相鄰藥包或前后排藥包以若干毫秒的時(shí)間間隔(一般為 15～75ms)依次起爆，稱為微差爆破，亦稱毫秒爆破。

(4)定向爆破：利用爆能將大量土石方按照擬定的方向，搬移到一定的位置并堆積成路堤的一種爆破施工方法。

(5)洞室爆破：為使爆破設(shè)計(jì)斷面內(nèi)的巖體大量拋擲(拋坍)出路基，減少爆破后的清方工作量，保證路基的穩(wěn)定性，可根據(jù)地形和路基斷面形式，采用拋擲爆破、定向爆破、松動(dòng)爆破方法。

爆破作業(yè)的施工程序?yàn)椋簩Ρ迫藛T進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)和安全教育→對爆破器材進(jìn)行檢查→試驗(yàn)→清除表土→選擇炮位→鑿孔→裝藥→堵塞→敷設(shè)起爆網(wǎng)路→設(shè)置警戒線→起爆→清方等。

(二)路面施工

1.路面基層的施工

水泥穩(wěn)定土基層施工方法有路拌法和廠拌法。

2.路面面層施工

(1)瀝青路面面層施工

瀝青路面按施工方法分為層鋪法、路拌法和廠拌法。

1)熱拌瀝青混合料路面施工。

①瀝青混合料拌制。瀝青混合料必須在拌和廠采用拌和機(jī)械拌制，拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配，最好高于攤鋪能力5%左右。

②運(yùn)輸。已經(jīng)成團(tuán)塊、溫度不符合要求或遭受雨淋的瀝青混合料，應(yīng)予廢棄。

③壓實(shí)及成型。壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向路中心碾壓。

2)瀝青表面處置施工。瀝青表面處治最常用的施工方法是層鋪法。

(三)筑路機(jī)械

常用的筑路機(jī)械包括土石方施工機(jī)械、壓實(shí)機(jī)械和路面施工機(jī)械。

1.壓實(shí)機(jī)械

(1)靜力壓路機(jī)

(2)振動(dòng)壓路機(jī)：初壓和終壓適宜靜壓，復(fù)壓時(shí)可以使用振動(dòng)碾壓。

(3)夯實(shí)機(jī)械：適用于對黏性土壤和非黏性土壤進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)。

2.路面施工機(jī)械

(1)攤鋪機(jī)

(2)瀝青灑布機(jī)

二、橋梁工程施工技術(shù)

(一)橋梁下部結(jié)構(gòu)施工

1.橋梁墩臺(tái)施工整體式

裝配式墩臺(tái)施工：

石砌墩臺(tái)——①采用石砌墩臺(tái)可以節(jié)省大量的水泥，而且經(jīng)久、耐用。②6m以下墩臺(tái)：固定式輕型腳手架。25m以下墩臺(tái)：簡易活動(dòng)腳手架。較高墩臺(tái)：懸吊腳手架。

混凝土墩臺(tái)——①高度<30m的墩臺(tái)：固定模板。高度≥30m的墩臺(tái)：滑動(dòng)模板。②水泥應(yīng)優(yōu)先選用礦山渣水泥，火山灰水泥，采用普通水泥時(shí)強(qiáng)度等級(jí)不宜過高。③墩臺(tái)截面≤100㎡時(shí)應(yīng)連續(xù)灌注混凝土;墩臺(tái)截面>l00㎡時(shí)，允許適當(dāng)分段澆筑。

裝配式墩臺(tái)施工：

適用于山谷架橋、跨越平緩無漂流物的河溝、河灘等的橋梁，特別是在工地干擾多、施工場地狹窄，缺水與砂石供應(yīng)困難地區(qū)。

2.墩臺(tái)基礎(chǔ)施工

(1)明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)施工

水中基礎(chǔ)開挖最常用的施工方法是圍堰法。常用的圍堰形式有土圍堰、木(竹)籠圍堰、鋼板樁圍堰、套箱圍堰等。

(2)樁與管柱基礎(chǔ)施工

錘擊沉樁——適用于中密砂類土、黏性土。

射水沉樁——砂夾卵石層或堅(jiān)硬土層：射水為主，錘擊或振動(dòng)為輔。亞黏土或黏土：錘擊或振動(dòng)為主，以射水為輔。

振動(dòng)沉樁——對于軟塑類黏土及飽和沙質(zhì)土，當(dāng)基樁入土深度小于15m時(shí)，可采用振動(dòng)沉樁機(jī)。除此情況外，宜采用射水配合沉樁。

(二)橋梁上部結(jié)構(gòu)施工

橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工主要是指其承載結(jié)構(gòu)的施工。

1.橋梁承載結(jié)構(gòu)的施工方法

(1)支架現(xiàn)澆法

①優(yōu)點(diǎn)：就地澆筑施工無需預(yù)制場地，而且不需要大型起吊、運(yùn)輸設(shè)備，梁體的主筋可不中斷，橋梁整體性好。

②缺點(diǎn)：工期長，施工質(zhì)量不容易控制。施工中的支架、模板耗用量大，施工費(fèi)用高;搭設(shè)支架影響排洪、通航。

(2)預(yù)制安裝法

預(yù)制安裝施工的主要特點(diǎn)：

1)構(gòu)件質(zhì)量好，有利于確保構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸精度。

2)上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，因而可縮短現(xiàn)場工期。

3)能有效利用勞動(dòng)力，并由此而降低了工程造價(jià)。

4)由于施工速度快可適用于緊急施工工程。

5)可減少混凝土收縮、徐變引起的變形。

【總結(jié)】質(zhì)量好、工期短、造價(jià)低、速度快、變形小。

(3)懸臂施工法

懸臂澆筑施工——結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置，在跨徑大于l00m的橋梁上選用。

懸臂拼裝法施工——施工速度快，橋梁上下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，可在跨徑l00m以下的大橋中選用。

(4)轉(zhuǎn)體施工法

轉(zhuǎn)體施工的主要特點(diǎn)：

1)可以利用地形，方便預(yù)制構(gòu)件。

2)施工期間不斷航，不影響橋下交通，并可在跨越通車線路上進(jìn)行橋梁施工。

3)施工設(shè)備少，裝置簡單。

4)節(jié)省木材，節(jié)省施工用料。

5)減少高空作業(yè)，施工工序簡單，施工迅速。

6)轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋。

7)大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會(huì)取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用。

(5)頂推法施工

頂推法施工的特點(diǎn)：

1)使用簡單的設(shè)備建造長大橋梁，施工費(fèi)用低，施工平穩(wěn)無噪聲，可在水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率相同的彎橋和坡橋上使用。

2)主梁分段預(yù)制，連續(xù)作業(yè)，結(jié)構(gòu)整體性好。

3)便于施工管理，改善施工條件，避免高空作業(yè)。模板、設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使用。

4)用鋼量較高。

5)宜在等截面梁上使用，當(dāng)橋梁跨徑過大時(shí)，選用等截面梁會(huì)造成材料用量的不經(jīng)濟(jì)，也增加施工難度，因此以中等跨徑的橋梁為宜，橋梁的總長也以500～600m為宜。

(6)移動(dòng)模架逐孔施工法

采用移動(dòng)模架逐孔施工的主要特點(diǎn)：

1)移動(dòng)模架法不需設(shè)置地面支架，不影響通航和交通。

2)有良好的施工環(huán)境，保證施工質(zhì)量，一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用。

3)機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，縮短工期。

4)通常每一施工梁段的長度取用一孔梁長，接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位。

5)移動(dòng)模架設(shè)備投資大，施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜。

6)移動(dòng)模架逐孔施工宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長橋上使用。

(7)橫移法施工

橫向位移施工多用于正常通車線路上的橋梁工程的換梁。

(8)提升與浮運(yùn)施工

1)被提升結(jié)構(gòu)下的地面要有一定的承載力。

2)采用浮運(yùn)法要有一系列的大型浮運(yùn)設(shè)備。

2.梁式橋施工

變截面連續(xù)梁橋主要用于大中跨徑連續(xù)梁橋。常用施工方法有支架現(xiàn)澆法及懸臂施工法，前者適用于旱地且跨徑不太大的橋梁。

3.拱式橋施工

(1)石拱橋主拱圈施工

(2)系桿拱橋施工

對鋼筋混凝土系桿拱橋，最簡便的施工方法是支架法。

(3)整體型上承式拱橋施工

三、涵洞工程施工技術(shù)

(一)鋼筋混凝土蓋板涵施工

邊墻頂部與蓋板接觸面以下0.4m范圍內(nèi)，用C15混凝土，此部分以下及翼墻均有Ml0水泥砂漿砌片石。

(二)鋼筋混凝土圓涵施工

1.拱架制作與安裝

2.拱圈施工

(1)當(dāng)拱圈為混凝土塊砌體時(shí)，灰縫寬度宜為2cm。混凝土塊砌拱圈時(shí)，也應(yīng)在拱腳處開始砌筑，向拱頂方向進(jìn)行。

(2)當(dāng)拱涵用混凝土預(yù)制拱圈安裝時(shí)，成品達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)才允許搬運(yùn)、安裝。

(3)混凝土的灌筑應(yīng)由拱腳向拱頂同時(shí)對稱進(jìn)行，要求全拱一次灌完。一次難以完成全拱時(shí)，可按基礎(chǔ)沉降縫分節(jié)進(jìn)行，每節(jié)應(yīng)一次連續(xù)灌完，決不可水平分段。

3.拆除拱架與拱頂填土

拱圈中砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%→拆除拱圈支架→達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%→填土。

拱圈中砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%→拱頂填土→達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%→拆除拱圈支架。

(四)箱涵

(五)涵洞附屬工程

沉降縫必須貫穿整個(gè)斷面(包括基礎(chǔ))，縫寬約20～30mm。涵身一般每隔4～6m設(shè)沉降縫一道，具體設(shè)置需視地基土的情況及路堤填土高度而定。

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