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桥梁施工工作总结

时间:2022-03-31 10:18:27

桥梁施工工作总结

第1篇

关键词: 桥梁;设计;隐患;分析;耐久性

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

前 言

众所周知,桥梁设计师是桥梁工程质量的灵魂,所以桥梁设计师需要有极高的结构工程力学知识和建筑专业设计能力,在我国现阶段桥梁设计理论体系都不太完善的情况下,桥梁设计师在设计过程中以耐久、安全、经济为设计目标的重要性就更为突出。如果在设计中疏忽设计隐患问题或考虑不充分,就会造成投入使用后的隐患发生,增大桥梁养护开支,影响桥梁使用寿命,威胁人民群众的生命安全。所以桥梁设计人员要充分考虑在建桥梁工程所在地的气候环境、地质条件、交通运量等因素,科学合理的进行设计。这就首先要求桥梁设计人员要有丰富的工作经验和正确的设计实践能力。

1、桥梁设计存在的隐患

当前,桥梁施工速度飞快,施工周期越来越短。而设计周期和施工工期过短并不是一件好事,这当中也随之留下了许多隐患问题。如施工方出于承包价格过低,甚至只包工不包料,且连施工设备都由业主租赁和购买,施工承包方只剩下低于定额的工钱。他们为了不亏本只能被迫分包给资质低、经验少的工程队伍施工。这样层层分包下去使得降低成本、偷工减料、以次充好的现象经常出现,结果就是导致工程质量差,达不到规范和设计标准,对桥梁安全性造成严重威胁。此外,如今的材料市场上,钢材、水泥、器材、模板和基础工程材质都存在不同程度的品质问题。在施工过程中,尽管有施工监理和质监制度,但建设漏洞和不正之风盛行,要能做到高度负责和严格把关难度较大。

设计过程中大家只是呼吁耐久性这个概念,而并没有因此进行设计和提出使用年限,设计方面的不全面造成了工程寿命短、时有事故发生以及结构性能差的后果。工程事故的发生多是由于施工质量达不到桥梁设计的技术规范和具体要求,比如说材料强度不够、工艺不精、偷工减料等施工和管理方面的问题。

桥梁设计存在隐患的解决对策

2.1 提升桥梁设计水准

桥梁设计水准决定着桥梁工程成败重点所在,要给桥梁设计单位足够时间,努力实行科学合理设计,同时,定要遵循采取成熟技术设计方针,绝不允许拿工程成败当测试,坚决杜绝工程品质问题的出现。在设计进程中,还要解决好采取成熟技术和技术创新之间的关联,既不能强调为创新而冒险,又要在设计中展现创新意志。作为桥梁设计人员,要熟练掌握设计工作,尽量选对实际操作风险较小、施工品质易于查看、制约结构和施工方式。针对大型工程和工程重点部位,定要运用认真严谨来对待,科学精神认真测算,杜绝因计算结果误差导致事故的出现,同时,注重和相似工程作好优化比较,确保万无一失。

2.2 提升桥梁工程品质

需要运用科学眼光和可持续发展理念看待桥梁设计安全耐久性课题,提升桥梁构成使用时间,强化监测力度,及时对桥梁采取养护维修。在桥梁设计中,要充分体现以桥梁全寿命期内综合费用评价桥梁经济性和社会效益。在桥梁设计层面,设计单位要采取高度发展的计算机辅助方式精心设计,实行有效、迅速的优化和仿真解析,运用智能化制造体系在工厂生产部件,运用GPS和遥控技术制约桥梁现场作业。要克服设计、施工周期短、中标价格低等不足因素,全力创建精品工程。在建设品质层面,建设单位要求对全部工程采取总体规划,做到游刃有余。不要采用低价中标办法,需要给实地作业企业一个生存道理。低价中标施工企业倘若能够生存,只能采取变更设计的办法来缩减亏损,那样,就不能确保施工品质、安全和进度。在施工进程中,建设单位要为设计、施工、监理单位做好服务,让他们全心全意工作,保障品质安全。

2.3 桥型方案比较选取

2.3.1 桥梁总跨径确定

总跨径参照水文、地质材料设计计算而确认。桥梁总跨径定要确保桥下有足够排洪面积,使河床不改道受过大冲刷。根据河床上土壤性质和基础埋置深度视河床允许冲刷深度,适当缩短桥梁总长度以节约总成本。需要注意的是,总跨径缩短可能会引起水面积缩小,流量增大,导致冲刷力强,甚至桥壅水面高度增加。

2.3.2 桥梁分孔确定

桥梁孔径拟定重点是依照池洪要求,在《公路工程技术标准)J701—88中,规定了不同等级公路设计洪水频率。针对一座桥梁需要分为几孔,并且跨径需要多大,这不但关系到使用成效、施工难易等。而且在很大程度上联系着桥梁总造价。跨径愈大,孔数愈少,上部结构造价也就越高,墩台造价相应降低;反之,则上部结构造价减少,而墩台造价就会增加。这和桥梁高度以及基础工程难易程度有紧密联系,最经济的分孔是让上下部结构总造价趋于最低。

2.3.3 桥梁标高确定

桥道标高需要确保桥下排洪和通航需求,依照设计洪水水位桥下净空等需求,结合桥型跨径等一并进行考虑。以确保公路合理桥道标高,桥道标高确认后,就可以依照桥头地形和线路需要来设计桥梁纵断面线形,为能确保桥下流水净空,主梁底一般需要高出设计流水位不小于5O cm。

3、高度重视桥梁的耐久性

桥梁的很多问题都是因为忽略耐久性而造成的,而影响结构耐久性的根本原因则是设计上的不足,这就要求设计人员在设计过程中重视起耐久性的问题。我国现在往往是从统计分析和材料方面来研究耐久性,从设计方面却少有人研究,设计人员还需努力学会从定量分析来研究耐久性,综合考虑构造细节和结构布局,保障桥梁的结构方便检查与维修,并且确保其使用安全,维修费不高以最终保证更高的经济效益。通过实践和研究,耐久性对于桥梁的经济性和安全性有着本质上的影响,所以必须重视起来。

第2篇

关键词:大跨径 预应力 连续梁桥 施工控制

0 引言

随着我国现代化的快速发展步伐,公路桥梁事业得以迅猛发展。预应力混凝土连续梁桥以其整体性能好、结构刚度大、跨越能力大、变形小、抗震性能好、通车平顺性好以及造型美观等特点,加上这种桥型的设计施工较成熟,成桥后养护工作量小,都促使其在实际工程中得到广泛应用。桥梁施工技术的高低则直接影响桥梁建设的发展,因此为确保桥梁工程的质量和安全,必须对其进行有效的施工控制。

1 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的意义

大跨径预应力砼连续梁桥的质量和安全关系,对日常的生产生活意义重大,我们要对其施工控制予以足够的重视。

1.1 高质量桥梁的保证 对大跨径预应力混凝土桥梁的整个过程进行严格的施工控制,以保证施工质量。对于采用多阶段、多工序的自架设体系施工的大跨度连续桥梁上部结构而言,要求结构内力和标高的最终状态符合设计要求相当困难,它需要用分析程序对多阶段、多工序的自架设施工方法进行模拟,对各阶段内力和变形先计算出预计值,将施工中的实测值与预计值进行比较、调整,直到达到满意的设计状态。

1.2 桥梁安全使用的保证 大跨径预应力混凝土连续桥梁的结构安全可靠性已成为当今社会普遍关注的问题。为保证桥梁结构运营的安全性、可靠性、耐久性、行车舒适性等,乃至建设精品工程,实施桥梁的施工控制,是桥梁建设不可缺少的重要内容。要在连续梁桥施工的过程中进行控制,并预留长期观测点,将会给桥梁创造长期安全监测的条件,从而给桥梁营运阶段的养护工作提供科学的、可靠的数据,为桥梁安全使用提供可靠保证。

2 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的内容、方法和控制流程

2.1 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的内容

2.1.1 应力监控 在大跨径预应力砼连续梁桥上部结构的控制截面布置应力量测点,以观测在施工过程中截面的应力变化及应力分布情况。桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合,是施工控制要明确的重要问题。若发现实际应力状态与理想应力状态的差别超限就要分析原因、进行调控,使之在允许范围内变化。每一节段施工完毕,均要分析应力误差,并预测出下一节段当前己完节段或即将施工节段是否会出现不满足强度要求的状态,根据预测结果来确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。

2.1.2 线形监控 桥梁结构线形控制是施工控制的基本要求,线形控制就是严格控制每一阶段箱梁的竖向挠度及其横向位移,若有偏差并且偏差较大的时侯,就必须立即进行误差分析并确定调整的方法,为下一阶段更为精确的施工做好准备工作。

2.1.3 温度观测 在大跨径预应力砼连续桥梁施工过程中,温度对结构内力的影响和结构线形的影响。日照作用会引起主梁顶、底板的温度差,使主梁发生挠曲,同时也会引起墩身两侧的温度差,使墩身产生偏移。由于日照温度变化的复杂性,在挠度理想状态计算时难以考虑日照温度的影响,日照温度的影响只能通过实施观测来加以修正。因此,通常选择在日出之前进行标高测量,以消除日照温差的影响。

2.2 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的方法 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的主要方法有时候调整控制法、预测控制阀和自适应控制法等。

2.2.1 事后调整控制法 在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中,若发现己成桥跨结构状态与设计状态不符时,可通过一定的技术手段对其进行调整,使其达到设计要求。

2.2.2 预测控制法 以施工所要达到的目标为前提,全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素,对桥梁每一个施工阶段形成前后的状态进行预测,使施工按照既定目标发展。

2.2.3 自适应控制法 在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中,控制系统的某些参数与工程实际参数不完全符合导致实际结构不能完全符合设计要求,可通过对各类参数的分析处理和修正,使各施工阶段可满足设计要求。施工监测控制中,一般采用的就是自适应控制法。

2.3 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制流程 大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的流程可以总结为:收集资料,主要是一些设计文件、混凝土试验成果、施工挂篮单数、施工工艺等;现场配合资料,现浇梁断实际尺寸及重量、温度现场记录和预应力张拉记录;控制项目测量:节点挠度和控制截面应力;参数识别分析;实时前进分析;系统误差判定;下一步施工分析提供立模标高;下一道施工工序。在此过程中要注意实时跟踪分析,如挠度分析、应力、内力分析。

3 案例分析

3.1 项目概况 某大跨径公路桥梁,主桥为49.6m+86m+49.6m的三跨预应力混凝土连续箱梁。主梁采用单箱双室变高度预应力混凝土箱梁,梁底曲线采用半立方抛物线。

3.2 施工监测与控制

3.2.1 应力控制 主梁在悬浇施工中各截面的应力随工况的不同,应该在截面内布置读数稳定,测得数据可靠的传感元件——钢弦式应变计(用铁丝绑扎在主梁的纵向钢筋的上)进行应力测试和施工控制。测量上采取加密测量次数、变量分段累计的方法。计算总应力时,先算出每一工况荷载变化前后的阶段应力,然后累计算出总应力,分析后可知施工各阶段箱梁控制截面混凝土应力均在设计限值要求范围内。

3.2.2 变形控制 箱梁挠度变形关系到悬臂浇筑箱梁能否顺合拢及合拢后箱梁内的重分布内力的大小。在施工过程中主要对主梁标高控制点进行了混凝土浇筑前后、预应力钢筋张拉前后、挂篮行走前后的挠度观测。变形监测断面设计为每节段箱梁悬臂端、桥墩支点截面和各跨跨中截面,每个断面设置3个变形测点,在观测箱梁挠度变形的同时,可以观测箱梁是否发生扭转变形。

3.2.3 线形监控 测量和基准点的设立利用大桥两侧的大地控制网点,使用后方交汇法,用全站仪测出墩顶测点的三维坐标,将墩顶标高值作为主梁高程的水准基点。每一墩顶布置一个水平基准点和一个轴线基准点,做好明显的红色标识,每隔10d进行一次联测,同时观测墩的沉降。

梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量在每一节段悬臂端梁顶设立3个标高观测点和1个轴线点。根据各节段施工次序,每一节段按三种工况对主梁挠度进行平行独立测量,相互校核。

线形测点布置采用一般水准仪对箱梁顶面、底面标高进行观测以获得桥面线形。箱梁底板线形测点布置在三块腹板下方。

3.3 结论

通过对该桥梁的应力、变形、线形进行施工控制,该项目施工取得了较好的控制效果,完成了质量和安全目标。

桥梁施工控制是现代桥梁施工建设的必然趋势,是一项技术性、时间性、协调性要求都很强的工作,其贯穿于整个施工过程。我们应该认真的总结施工中存在的问题,不断完善预应力混凝土连续梁桥的施工控制措施,提高了桥梁的建设质量、外形更美观、行车更舒适。

参考文献

[1]蔡宇鹏.大跨径桥梁施工控制理论分析[J].中国水运.2006.

第3篇

关键词:道路桥梁;工程设计;关键问题;经济发展;有效性

道路桥梁的设计方案是否合理直接影响到道路桥梁建设的实施,其对交通行业的发展和网路建设的发展都有着至关重要的作用。在当今经济快速发展的时代下,人们对交通和出行方面的需求也随着对生活水平的需求逐渐提高,因此,欲使道路桥梁工程中的安全和质量同时得到保障,就必须重视工程设计中的关键环节问题,达到高科技、高技术、高系统的发展要求[1]。

1道路桥梁工程中设计方案的选择

道路桥梁建设要想达到预期的效果,在设计方案上的选择必须非常谨慎,这也是道路桥梁在实施过程中的重要基础和前提。一份科学、合理的设计方案必须以实事求是为工作原则、从实际出发具体问题具体分析。因此,在面对诸多形式各异的道路桥梁设计方案时,必须从众多因素中找到一个平衡点[2],选择最适宜施工和建设的设计方案。

1.1确立道理桥梁设计方案的选择要素

在确定道路桥梁设计方案过程中,必须以工程实施经济性、施工技术性以及建设适用性等作为基本原则。工程实施的经济性是指道路桥梁在实施前必须根据实际状况进行对工程成本上的预算与审核。通常情况下,在工期较长的道路桥梁建设上影响工程质量的因素大多数为施工过程中的设备和建设材料等,在正式施工前工作人员根据当前的市场情况对施工成本进行合理预算与科学性分析,将成本降至最低是道路桥梁设计方案中的经济性标准。同时,在施工过程中引进一些新的技术与科学理论方法,能够有效提高道路桥梁工程的质量,推动道理桥路建设的发展道路。高科技的技术方法必须经过严格的审查和技术交底才能够更好地进行道路桥梁工程建设[3]。同时,道路桥梁工程建设又好又快发展亦是城市建设发展的迫切要求。

1.2确立道路桥梁设计方案的选择方法

实际上,在进行道路桥梁工程施工过程中,影响工程设计的因素多、选择难度大。为此,在设计道路桥梁施工方案时,必须根据实际情况结合施工特点来进行。这就要求工程设计人员需要拥有较高的科学文化程度及专业性的设计理念,对道路桥梁设计中的不足进行分析和总结。其次,要充分掌握影响道路桥梁建设的各项因素对道路桥梁设计方案进行综合性、对比性的分析,继而优选,得到最合适的道路桥梁施工设计方案。最后,在选择设计方案的过程中,要注重客观性、科学性以及合理性的选择方式,不能仅凭实际施工经验。总之,必须严格做好道路桥梁施工设计方案的选择工作。

2道路桥梁工程的设计关键

道路桥梁的质量问题、材料问题、工程建设的耐久性以及道路桥梁的美观性等方面均是道路桥梁设计中需考虑的关键要素,以确保设计方案满足工程施工的实际需求和项目要求[4]。

2.1道路桥梁设计中的质量问题

在保证道理桥梁设计质量合理性的同时,对施工过程中使用的设备和材料质量也必须进行严格管控。特别是在道路桥梁设计中的加固性问题上,需要注意的问题很多,其必须要对施工区域的地基进行详细的勘察,根据勘察结果和实际需求对容易出现地基不均匀沉降的区域着重关注,在设计方案中明确标注此区域的处理措施。在道路桥梁工程实施的过程中,道路桥梁出现裂痕的现象较为普遍,因此,在实施过程中,设计方案必须对施工所用的车辆提出载重量的要求,避免出现过度的碾压造成裂缝,同时必须做好相应的防治措施。当出现问题时,及时分析并提出解决方案,确保工程质量与工程进度。

2.2道路桥梁设计中的材料问题

在道路桥梁建设施工过程中,出现裂缝的现象有一部分是来自施工材料的质量问题,因此在进行道路桥梁设计方案时,必须将施工材料作为重要因素,对其进行严格监控,确保道路桥梁工程稳定耐久。基于满足成本上的经济性和合理规划性,在设计上需要保证材料的质量是否合格、施工操作是否规范以及结构整体是否协调统一是实现道路桥梁长久安全的重要保证。

2.3道路桥梁设计中的耐久性

目前,在我国道路桥梁的设计中,对道路桥梁的耐久性设计仅停留在概念性上成为导致其出现安全事故的主要原因之一。诸多工程实践表明,道路桥梁耐久性差主要体现在水泥质量不合格、混凝土配合比不合理、维护保养策略不恰当以及防范措施不科学等方面。

2.4道路桥梁设计中的美观性

目前,中国道路桥梁建设技术突飞猛进,在这种背景下,企业投资方对整个工程的审美要求也不断提高。因此,在道路桥梁工程设计中,在确保工程质量前提下,必须重视道路桥梁的美观性,与周围建筑环境相协调。表1为某市航空道桥设计方案基本参数。

3确保道路桥梁设计的实行性

在道路桥梁设计中,还应考虑到施工过程可行性。要确保施工过程顺利又高效地进行,并将质量和安全作为核心目标认真贯穿落实,其中对道路桥梁的维护养修工作更要加强重视。施工人员必须以道路桥梁结构作为维护重点,实行定期的维修保养工作,并开展定期监督检查,防患于未然。另外,对于已经修建好的伸缩缝要加强日常清理工作,确保缝隙中没有杂物堆积。通过科学合理的道路桥梁维修养护,可以保障道路桥梁质量,延长其使用寿命,利于人们出行安全[5]。

4结语

道路桥梁工程建设的目标是能更好地促进经济发展和满足人们出行需求,因此,在道路桥梁工程实施过程中,必须确保其经济成本合理、材料质量合格、工程建设耐久及后续维护工作科学化与合理化。以上均是道路桥梁工程设计中需要考虑的重要因素。

总之,在工程实施前做好建设方案的设计和优选,是一项十分重要的工作,必须予以高度重视。

作者:张明 单位:青海省公路科研勘测设计院

参考文献

[1]黄高虎,钟安欢.道路桥梁设计的关键问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(33):2637.

[2]张大鹏,高业友.道路桥梁设计的关键问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(24):1659-1660.

[3]陈丽丽.道路桥梁设计中的关键问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(18):374-374.

第4篇

大跨径预应力砼连续梁桥的质量和安全关系,对日常的生产生活意义重大,我们要对其施工控制予以足够的重视。

1.1高质量桥梁的保证对大跨径预应力混凝土桥梁的整个过程进行严格的施工控制,以保证施工质量。对于采用多阶段、多工序的自架设体系施工的大跨度连续桥梁上部结构而言,要求结构内力和标高的最终状态符合设计要求相当困难,它需要用分析程序对多阶段、多工序的自架设施工方法进行模拟,对各阶段内力和变形先计算出预计值,将施工中的实测值与预计值进行比较、调整,直到达到满意的设计状态。

1.2桥梁安全使用的保证大跨径预应力混凝土连续桥梁的结构安全可靠性已成为当今社会普遍关注的问题。为保证桥梁结构运营的安全性、可靠性、耐久性、行车舒适性等,乃至建设精品工程,实施桥梁的施工控制,是桥梁建设不可缺少的重要内容。要在连续梁桥施工的过程中进行控制,并预留长期观测点,将会给桥梁创造长期安全监测的条件,从而给桥梁营运阶段的养护工作提供科学的、可靠的数据,为桥梁安全使用提供可靠保证。

2大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的内容、方法和控制流程

2.1大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的内容

2.1.1应力监控在大跨径预应力砼连续梁桥上部结构的控制截面布置应力量测点,以观测在施工过程中截面的应力变化及应力分布情况。桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合,是施工控制要明确的重要问题。若发现实际应力状态与理想应力状态的差别超限就要分析原因、进行调控,使之在允许范围内变化。每一节段施工完毕,均要分析应力误差,并预测出下一节段当前己完节段或即将施工节段是否会出现不满足强度要求的状态,根据预测结果来确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。

2.1.2线形监控桥梁结构线形控制是施工控制的基本要求,线形控制就是严格控制每一阶段箱梁的竖向挠度及其横向位移,若有偏差并且偏差较大的时侯,就必须立即进行误差分析并确定调整的方法,为下一阶段更为精确的施工做好准备工作。

2.1.3温度观测在大跨径预应力砼连续桥梁施工过程中,温度对结构内力的影响和结构线形的影响。日照作用会引起主梁顶、底板的温度差,使主梁发生挠曲,同时也会引起墩身两侧的温度差,使墩身产生偏移。由于日照温度变化的复杂性,在挠度理想状态计算时难以考虑日照温度的影响,日照温度的影响只能通过实施观测来加以修正。因此,通常选择在日出之前进行标高测量,以消除日照温差的影响。

2.2大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的方法大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的主要方法有时候调整控制法、预测控制阀和自适应控制法等。

2.2.1事后调整控制法在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中,若发现己成桥跨结构状态与设计状态不符时,可通过一定的技术手段对其进行调整,使其达到设计要求。

2.2.2预测控制法以施工所要达到的目标为前提,全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素,对桥梁每一个施工阶段形成前后的状态进行预测,使施工按照既定目标发展。

2.2.3自适应控制法在大跨径预应力砼连续梁桥施工过程中,控制系统的某些参数与工程实际参数不完全符合导致实际结构不能完全符合设计要求,可通过对各类参数的分析处理和修正,使各施工阶段可满足设计要求。施工监测控制中,一般采用的就是自适应控制法。

2.3大跨径预应力砼连续梁桥施工控制流程大跨径预应力砼连续梁桥施工控制的流程可以总结为:收集资料,主要是一些设计文件、混凝土试验成果、施工挂篮单数、施工工艺等;现场配合资料,现浇梁断实际尺寸及重量、温度现场记录和预应力张拉记录;控制项目测量:节点挠度和控制截面应力;参数识别分析;实时前进分析;系统误差判定;下一步施工分析提供立模标高;下一道施工工序。在此过程中要注意实时跟踪分析,如挠度分析、应力、内力分析。

3案例分析

3.1项目概况某大跨径公路桥梁,主桥为49.6m+86m+49.6m的三跨预应力混凝土连续箱梁。主梁采用单箱双室变高度预应力混凝土箱梁,梁底曲线采用半立方抛物线。

3.2施工监测与控制

3.2.1应力控制主梁在悬浇施工中各截面的应力随工况的不同,应该在截面内布置读数稳定,测得数据可靠的传感元件——钢弦式应变计(用铁丝绑扎在主梁的纵向钢筋的上)进行应力测试和施工控制。测量上采取加密测量次数、变量分段累计的方法。计算总应力时,先算出每一工况荷载变化前后的阶段应力,然后累计算出总应力,分析后可知施工各阶段箱梁控制截面混凝土应力均在设计限值要求范围内。

3.2.2变形控制箱梁挠度变形关系到悬臂浇筑箱梁能否顺合拢及合拢后箱梁内的重分布内力的大小。在施工过程中主要对主梁标高控制点进行了混凝土浇筑前后、预应力钢筋张拉前后、挂篮行走前后的挠度观测。变形监测断面设计为每节段箱梁悬臂端、桥墩支点截面和各跨跨中截面,每个断面设置3个变形测点,在观测箱梁挠度变形的同时,可以观测箱梁是否发生扭转变形。

3.2.3线形监控测量和基准点的设立利用大桥两侧的大地控制网点,使用后方交汇法,用全站仪测出墩顶测点的三维坐标,将墩顶标高值作为主梁高程的水准基点。每一墩顶布置一个水平基准点和一个轴线基准点,做好明显的红色标识,每隔10d进行一次联测,同时观测墩的沉降。

梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量在每一节段悬臂端梁顶设立3个标高观测点和1个轴线点。根据各节段施工次序,每一节段按三种工况对主梁挠度进行平行独立测量,相互校核。

线形测点布置采用一般水准仪对箱梁顶面、底面标高进行观测以获得桥面线形。箱梁底板线形测点布置在三块腹板下方。

3.3结论

通过对该桥梁的应力、变形、线形进行施工控制,该项目施工取得了较好的控制效果,完成了质量和安全目标。

桥梁施工控制是现代桥梁施工建设的必然趋势,是一项技术性、时间性、协调性要求都很强的工作,其贯穿于整个施工过程。我们应该认真的总结施工中存在的问题,不断完善预应力混凝土连续梁桥的施工控制措施,提高了桥梁的建设质量、外形更美观、行车更舒适。

参考文献:

[1]蔡宇鹏.大跨径桥梁施工控制理论分析[J].中国水运.2006.

[2]朱华民.福州三县洲闽江大桥施工监控桥梁建设[J].桥梁建设.2008.

[3]孟祥娟.现浇钢筋混凝土箱梁桥施工的有关技术[J].山西建筑.2008.

第5篇

【关键词】钢箱梁;高位落梁;施工流程;质量控制

1、工程概况

沈阳绕城高速公路改扩建工程后丁香大桥,大桥全长2823米,桥梁上部为钢箱梁+预应力混凝土T梁结构。钢箱梁部分共三联,分别称为一、三、四号桥,总长498米,桥梁平面位于直线、缓和曲线、圆曲线上,跨越沈山上行、于马三线,大西进场线,沈山北道上行线、秦沈上下行、于虎上下行十一股道电气化铁路,铁路承力索距梁底最小距离不足1米。三、四号桥桥位,由于钢箱梁处于于洪机场飞机起降航道位置,跨越铁路主干线(秦沈客运专线),为减少铁路运营风险及搭设临时结构的时间,在满足结构安全的条件下,采用大吨位吊车进行梁段的吊装, 减少对飞机起降的影响,取消临时墩,将顶推设备放置于永久桥墩顶部。

三、四号桥共有8个桥墩,三号桥的15#、16#、17#墩顶,四号桥的19#、20#墩顶各布置有4套顶推设备。17#~19#桥墩间为钢梁拼装支架区。支架区共设置有6套顶推设备。

三号桥落梁总重量约1800吨,四号桥落梁总重量约1150吨。最大落梁高度2.1米。

钢箱梁采用单箱整体式断面结构,标准梁高3112.5mm,箱室底板总宽11250mm,腹板间距3750mm,钢箱梁腹板竖直,底板水平,顶板顶面横坡同路线横坡。

2、高位落梁施工方法的选择

顶推设备包含水平滑移装置、竖直顶升装置和支撑钢梁,总高2.0m。钢箱梁底距墩顶永久支座2.1m,落梁高度2.1m。

落梁过程中承载支垫材料至关重要,必须保证有足够的强度、刚度、稳定性,满足安全要求,而且施工方便、成本经济。根据现场情况,从以下两种施工方案中比选:

方案一:用钢垫块从底到顶支撑,整体卸除顶推设备。

方案二:采用落叶松方木层间纵横交错布置支撑,支撑高度不大于120cm,分阶段卸除顶推设备的水平滑移装置、竖直顶升装置和支撑钢梁。

经过专家论证,钢垫块支垫太高,稳定性差,落梁最后阶段空间有限,垫块重量大,不易移除,施工极不方便,成本较大。而方木支垫,重量轻,高度低,易操作,成本相对较低。用压力机对购置的方木进行承载力和压缩量试验合格后,最后选定方案二进行高位落梁。

3、高位落梁设计计算

3.1计算依据

①《钢结构设计规范》GB50017-2003

②《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

③ 相关结构设计图纸

3.2计算荷载

根据梁体自重,卸载时16#墩单点最大受力203t。

3.3计算模型

卸载验算运用ANSYS软件对其结构进行强度分析,采用shell63板单元模拟结构的钢板按照实际尺寸定义不同的板厚。根据设计图几何尺寸,利用ANSYS有限元软件,建立结构模型,其余物理参数如下:

拉压弹性模量:Pa;

泊松比:PRXY=0.3;

密 度:。

3.3.1支座支垫受力卸载主桥结构计算

由整体计算可知,16#墩单点最大反力203t,以面力形式施加在垫梁顶面与主桥底部接触面上,同时约束主桥结构截断面边线的6个自由度。荷载及边界条件如图3-1所示:

3.4支垫结构计算

支垫断面尺寸为1.5m×1m,采用落叶松方木层间纵横交错。根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86,东北落叶松横纹受压(螺栓垫板下)及承压应力为4.5MPa。支垫采用的方木断面尺寸为15cm×15cm,每层采用6根。单点最大受力为(乘以1.4的安全系数):

单根方木受压应力为:

故采用方木作为支垫满足承压要求。

3.5结论

由上述结果可知,高位落梁卸载时对主桥结构的强度、刚度、稳定性及方木支垫承压都满足规范要求,安全可靠。

4、钢箱梁高位落梁施工方法

4.1高位落梁总体布置

三号桥落梁第一阶段采用顶推设备落梁,第二阶段采用单向千斤顶落梁,总共布置单向千斤顶4组20套,其中,在14#、17#永久墩顶部布置4套千斤顶,15#、16#永久墩顶各布置6套千斤顶。第三阶段总共布置三向千斤顶4组16套,每个墩顶各4套。

四号桥落梁第一阶段采用顶推设备落梁,第二阶段采用单向千斤顶落梁,总共布置单向千斤顶3组14套,其中,在19#、21#永久墩顶部布置4套千斤顶,20#永久墩顶布置6套千斤顶。第三阶段总共布置三向千斤顶3组12套,每个墩顶各4套。

4.2高位落梁流程

后丁香大桥三四号钢箱梁落梁高度2.1米,分三个阶段进行落梁。

第一阶段:

①用步履式顶推设备直接落梁29cm,钢箱梁落于顶推设备梁段的箱型垫块上。

②拆除顶推设备上部水平滑块及滑块四周反力座,用顶推设备下部顶升装置落梁51cm,钢箱梁落在工56型钢上。

第二阶段:

①在支座垫石之间搭设三个垫墩,长100cmX宽150cmX高100cm,垫墩上放置180吨单向千斤顶(高度55cm),将钢箱梁顶起,油缸锁死,拆除顶推设备。②拆除原放置顶推设备的悬臂梁支架。③在箱梁永久支座上搭设落梁支垫四个,长100cmX宽150cmX高120cm。④箱梁落在支座位置落梁支垫上,落梁10cm。 ⑤以后每次落梁15cm,循环7次累计落梁100cm。

第三阶段:

①将180吨单向千斤顶改为200吨三向千斤顶(高度20cm)。

②用三向千斤顶落梁20cm,落梁到位。

③固定桥梁支座,落梁作业顺利完成。

5、高位落梁主要设备

6、质量安全控制

①落叶松方木分批次用压力机进行承载力和压缩量试验,合格后进入现场。②根据计算结果,在钢箱梁内部肋板千斤顶着力处局部加强,扩大应力扩散面积。③落梁最后阶段采用三向千斤顶落梁,对钢箱梁纵、横向进行微调,使钢箱梁平面位置精确就位,最终将钢箱梁落于支座上,确保钢箱梁安装质量。

7、结束语

沈阳绕城高速公路改扩建工程后丁香大桥钢箱梁高位落梁施工技术的实践,充分利用现场材料及顶推设备顶升功能,结合高端顶升微调定位设备实施作业,使得工序安排流畅、施工技术控制简便易行,最终在施工质量优良、工期及成本全面可控、施工安全及铁路运营安全得到保证的基础上顺利完成了施工任务。为桥梁合拢通车提供了可靠的保证。

参考文献

[1]《铁路钢桥制造规范》.TB10212―2009

[2]《刚结构工程施工及验收规范》.GB50205―2001

[3]《公路桥涵施工技术规范》.JTJO41―2000

第6篇

关键词:道路桥梁工程;桥梁拓宽;拼接方式;方法;分析

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

在社会经济建设与发展步伐的推动下,道路交通工程建设的发展步伐也在逐渐加快,道路桥梁工程的改造与翻新施工周期逐渐缩减,为适应新社会经济发展与道路交通进步条件下,道路交通车辆的运行需求,需要对于原有旧道路桥梁工程的拓宽与翻新改造施工,数量也越来越多,尤其是一些早期建成投运的公路桥梁工程,在新的交通运行需求条件下,不仅道路交通运行服务水平已经不能满足现有的车辆运行需求,而且对于道路交通事业的整体发展进步也存在着很大的不利影响,逐渐成为当前道路交通事业发展中的重要瓶颈之一。桥梁拓宽拼接是旧桥梁拓宽改造的一种重要技术方法,对于解决旧桥梁带来的公路交通“瓶颈”问题,以及推动公路交通事业的发展进步都有着积极的作用和意义。

1、桥梁拓宽施工的分类概述

通常情况下,在道路桥梁工程拓宽改造施工中,比较常见的桥梁拓宽施工类型主要有三种,第一种主要是针对旧桥梁工程的桥面宽度以及承载力不能满足现阶段公路交通的运行需求,在进行新桥梁工程部分施工建设过程中,通常是新桥梁工程半幅施工完成时,将旧桥梁工程部分牵引到已经修建好的半幅新桥梁工程中,并且在新桥梁工程完全建设完成后,也就是新桥梁工程的拓宽建设到全桥时,将旧桥梁部分进行拆除,由新桥梁工程进行所有交通运行需求的承担实现的桥梁拓宽方式类型;其次,桥梁工程的拓宽施工建设还包括,由于旧桥梁的桥面宽度不能满通运行需求,在进行桥梁路面的拓宽建设过程中,保持旧桥梁工程部分的结构不发生改变,通过在旧桥两侧或者是一侧进行新桥梁工程的建设,来实现对于桥梁的拓宽建设,提高桥梁交通运力。通常情况下,这样的桥梁拓宽施工建设中,旧桥梁工程与新桥梁之间是相互独立的。此外还有一种桥梁拓宽施工,是指在进行桥梁拓宽施工过程中,将新旧桥梁之间的桥梁拓宽铺装施工,通过进行新旧桥桥面铺装层的连续摊铺施工,保证在新旧桥的变形作用相互一致。总之,这三种桥梁拓宽施工方式,都是道路桥梁拓宽施工中比较常见的施工方式,它们在桥梁拓宽施工应用中,具有各自不同的施工特征与功能优势,进行桥梁拓宽时,可以根据桥梁拓宽施工的具体情况和要求,选择合理的施工方式进行施工应用,以满足道路桥梁的交通需求。

2、桥梁拓宽施工的主要方法分析

根据上述桥梁工程的主要拓宽施工类型,在进行桥梁拓宽施工中,比较常见的拓宽施工方法主要有下列四种。

2.1 桥梁拱肋与主梁增加施工法

顾名思义,桥梁拓宽施工中,增加拱肋或者是主梁的桥梁拓宽施工方法,主要是在进行桥梁拓宽施工中,通过在旧桥梁中进行增加桥梁结构的拱肋或者是主梁的方式,来拓宽旧桥梁宽度,提高桥梁工程的交通运力。通常情况下,增加桥梁拱肋或者是主梁的拓宽施工方式,主要应用于需要进行桥梁宽度的拓宽施工,又要满足对于旧桥桥梁承载力提升的拓宽工程中,并且新增加拱肋或者是主梁的桥梁结构部分刚度,要比旧桥梁结构中的刚度大,在实际运行应用中,可以减小旧桥主梁以及拱肋结构部分的横向荷载分布系数,不仅有利于提高原桥梁的承载力,而且拓宽了原桥梁工程宽度。

2.2 桥梁边梁与边拱增加拓宽施工法

桥梁边梁或者是边拱拓宽增加施工法,就是指通过对于桥梁结构中的边梁或者是边拱结构部分的增加施工,来实现桥梁工程的拓宽建设目的。进行桥梁边拱或者边梁的增加拓宽施工,通常需要在拆除桥梁工程一侧护栏以及人行道板的情况下,通过在桥梁的一侧或者是两侧进行边梁或者是边拱肋的增设,实现对于原有桥梁进行拓宽的目的。需要注意的是通过增加桥梁边梁或者是边拱的方法实现拓宽建设过程中,需要对于桥墩或者是桥台的顶宽度进行测量,以了解桥墩或者是桥台顶宽度能否进行新增边拱或者是边梁的放置,如果桥墩台的宽度不能满足放置需求,就需要通过对于墩帽的拓宽处理进行解决实现。

2.3 单边新建桥梁拓宽施工法

单边新建桥梁拓宽施工法,就是通过在需要拓宽桥梁工程的单侧,通过增加建设新桥梁的方式,提高桥梁工程的交通运行以及承载能力。通常情况下,单边新建桥梁拓宽施工方法,主要用于原有公路桥梁是通过单边拓宽改建,或者是进行不能中断交通的重要路段桥梁拓宽施工中,甚至是在以减小原有桥梁工程的荷载标准的拓宽建设工程项目中,都可以使用这种方法进行桥梁工程的拓宽建设施工实现。

此外,在进行桥梁工程的拓宽施工中,还可以通过增加钢筋混凝土悬臂挑梁的方式,对于桥梁工程进行拓宽建设,这也是桥梁拓宽施工中最为简便的一种施工方法。

3、桥梁的拓宽拼接施工方法分析

在进行道路桥梁的拓宽施工建设中,需要进行考虑分析的因素有很多,这些因素也是影响道路桥梁拓宽施工的组成因素,比如,需要进行拓宽桥梁工程的原有施工技术情况、拓宽桥梁沿线的地质条件、对于交通运行的影响情况以及新旧桥梁拼接结构之间的变形协调情况等,都是在桥梁拓宽拼接施工过程中需要进行重点分析与考虑的因素和作用。针对这些情况,结合桥梁拓宽拼接实际施工经验,目前比较常见的桥梁拓宽拼接施工方法主要有,桥梁上部结构和下部结构都不连接的拓宽拼接施工法、桥梁上部结构和下部结构都进行连接的桥梁拼接施工法,以及桥梁上部结构进行连接、下部不连接的拓宽拼接施工法等,它们在施工应用中具有各自明显的特征优势,注意结合具体情况进行选择应用。

4、结束语

总之,桥梁拼接施工是道路桥梁拓宽施工中比较常用的一种方式方法,它对于提高道路桥梁的交通运行和承载能力,推动道路交通事业的发展进步都有着积极的作用和意义。

参考文献

[1]于少春,丁涛桥.梁拼接方式的工程分析方法[J].辽宁工程技术大学学报.2010(1).

[2]李诗君.桥梁施工中桥梁拼接方式分析[J].城市建设理论研究.2011(16).

[3]鞠金荧.沪宁高速公路(江苏段)扩建工程桥梁拼接设计构思[J].中外公路.2006(6).

第7篇

关键字:空心板桥 加宽 预压 施工工艺

一、前言

随着经济的发展,桥梁加宽改造成为了公路扩宽工程的关键部分。装配式预应力砼空心板桥作为中小跨径公路(包括高速公路)应用最普遍的桥形,对其的加宽施工技术进行分析和研究意义重大。

在本案,笔者以装置式空心板桥公路为研究对象,详细研究阐释了新旧砼浇筑带间后浇带的设置、新加宽桥梁施工预压作用、浇筑新旧结合部砼的施工工艺,在分析研究的基础上,探讨了探讨了桥梁加宽预压施工工艺结构的计算原理、计算方式、计算步骤,并结合桥梁加宽施工成功案例说明预压施工在公路装配式空心板桥加宽效果。

二、装配式空心板桥加宽因素与预压施工工艺

(一)装配式空心板桥加宽因素

装配式预应力空心板桥加宽新旧结构间的拼接手段:下部结构不相连,但上部结构彼此相连;上部、下部结构均彼此相连;上部、下部结构间均不彼此相连。

借助浇筑湿接缝、植筋等形式将原桥横向对应位置与加宽桥梁上部结构连接在一起,并借助植筋技术将桥梁加宽位置与原桥下部系梁、桥台帽梁、桥墩进行钢筋相连,再通过浇筑砼,实现桥梁新旧结构相连。上部、下部结构间均彼此相连的加宽手段实现了原桥与加宽桥连为一体的目的,且连接效果极佳,从而保障了桥梁平整度,降低了桥梁新旧结合部在温度荷载、车辆荷载、基础不均匀沉降等荷载作用下的变形程度,从而有效地保障了桥梁的行车安全及舒适度。

就装配式空心板桥加宽拼接而言,桥梁新旧结合部基础不均匀沉降是加宽桥梁使用效果、外观效果的主要因素,其导致的后果是桥梁上部砼结构内力变化或变形,从而导致桥梁结构安全性能及使用性能大大下降。

(二)装配式空心板桥加宽预压施工工艺

何谓装配式空心板桥加宽预压施工工艺?它是指在桥梁加宽施工中必须遵循的一套科学的施工流程:在桥梁新旧结构结合部预留砼后浇带(即施工缝)当桥梁加宽部分水泥砼铺装层浇筑强度达标及护栏浇筑施工完毕(即安装施工结束),将砂袋等重物堆于桥墩加宽部位,使之对桥梁加宽部位形成下方向作用力在盖梁结构新旧结合部、空心板结构新旧结合部浇筑砼,以此覆盖连接缝待空心板与盖梁结构新旧结合部砼强度达到设定标准,将桥面重物清理干净,进行沥青桥面铺装层铺筑桥梁加宽施工完毕。

桥梁桥面预压力作用条件下,空心板及盖梁结构新旧结合部浇筑砼的强度达到设计标准后,方能将桥面堆置的重物撤离,此时,桥梁加宽结构受力基础会出现一个向上回弹力(即向上作用力),部分向上作用力与桥梁新旧结构不均匀沉降作用力相抵消,从而降低行车荷载对桥梁结构新旧结合部的拉应力。

三、空心板连接处应力模拟计算原理

在桥梁加宽部位受预应力条件下,在空心板及盖梁结构间结合部进行砼浇筑,从而实现桥梁新旧结构连为一体。待桥梁桥面砂袋等重物被撤离后,桥梁加宽结构基础会出现向上回弹力,从而该部位会出现一个向上预加力,因此桥梁新旧空心板、盖梁结合部形成与桥梁加宽结构向下拉应力相反的压应力储备。

以桥梁空心板新旧结合部受力情况及桥梁预压施工工艺流程为依据,拆分桥梁加宽部分地基基础向上回弹力结构体系:桥梁加宽预压侧墩及侧墩地基基础结构;墩身及盖梁和墩身、盖梁地基基础共同构成了钢架结构;桥梁横向空心板新旧结构。

(一)桥梁加宽桥面预压力产生的墩身变形、墩身地基基础变形,其均属于可恢复弹性变形,桥面预压力与墩身、墩身地基基础向上弹性恢复合力相等,受力方向向上,桥面预压力合力作用位置与横向作用位置存在一致性;

(二)桥梁加宽部分预压部位弹性恢复力全部作用于桥梁三个子结构;

(三)桥梁加宽部位恢复力合力作用于三个子结构,其合力方向作用力与合力引起的结构位移间的比值即合力作用点与合理方向上的桥梁子结构刚度;

以上述假定计算为依据,

(一)桥梁向上恢复力与桥面预压力的关系为:作用点相同、作用方向相反、作用力大小相等;

(二)恢复力大小在三个子结构上的体现根据其自身刚度与结构总刚度间的比值而定;

(三)可以通过计算各子结构恢复力作用点上、恢复力方向作用力与相应位移间的比值求得各子结构的刚度;

(四)通过计算新旧空心板横向结构恢复力的大小,求得桥梁空心板新旧结合部应力大小。

四、桥梁加宽改造效果

为了更加真实地体现空心板桥加宽预压施工改造效果,笔者例举了利用空心板桥加宽预压施工的成功案例――杜河桥,阐释了其改造后的效果。

杜河桥桥梁加宽改造施工方案为桥梁两侧对称整体式加宽,具体内容包括:桥梁两侧增宽6米,即各侧增加三块空心板。杜河桥桥梁加宽后的桥面总宽度为16米(行车道宽度为15米),该桥梁改造成功后施行公路-II级车辆荷载。下图即为杜河桥加宽后的横截面图:

(一)待杜河桥加宽改造成功开放半月后,相关部门对桥梁新旧盖梁连接处、新旧空心板连接处、桥面等开展了全方位的检查,检查结果显示:

1.桥梁空心板新旧结合部、桥梁桥面平整度无任何裂痕,更无任何裂缝征兆;

2.桥梁盖梁新旧结合部、桥梁桥面板底面空心板新旧结合部未出现任何裂痕,也无任何裂缝征兆;

3.桥梁加宽改造部位外观结构达标,且未发现任何结构问题。

(二)同样待杜河桥加宽改造成功开放半月后,为了对桥梁加宽改造效果及加宽部位承载能力进行检验,相关部门开展了桥梁静载试验检测,检测结果显示:

1.桥梁在试验荷载条件下,桥梁加宽部位应力测验结果与桥梁实际应力值计算结果更小,且桥梁新增空心板跨中截面未出现任何大的应力;

2.对桥梁新增空心板跨中截面进行测试,在其不同荷载工况条件下,测试出的挠度值与挠度实际计算值更小,且新增空心板跨中截面未出现任何异常变形情况;

3.对桥梁加宽部位进行抗弯承载能力测验,测验结果完全符合桥梁安全使用的相关要求。

总的来讲,对桥梁加宽部位进行荷载试验的全过程中,未发觉桥梁结构新旧结合部出现任何裂痕,也无任何开裂征兆。

通过杜河桥加宽桥面成功案例可知,空心板桥加宽预压施工工艺在现代化桥梁加宽工程中是可行的,是完全符合现代社会及经济发展的需要。

五、总结

(一)在装配式空心板桥加宽拼接工程中采取上部、下部结构彼此连接方式时,影响桥梁加宽效果的关键在于桥梁结构新旧结合部地基基础不均匀沉降,其甚至直接影响到桥梁改造的整体质量;

(二)预压工艺是公路装配式空心板加宽的主要施工工艺,即桥面在预压作用条件下,待桥梁空心板、新浇筑盖梁结构新旧结合部砼强度达到既定标准后,将桥梁加宽部位的预压重物撤离,此时,受压地基基础出现一个上方向的回弹力(上方向作用力),该作用力与桥梁结构新旧基础不均匀沉降对结构造成的作用力部分抵消,从而实现桥梁新旧结构结合部在行车荷载作用下的拉应力更小。

预压工艺的优势在于减少桥梁空心板新旧结合部桥面开裂情况的出现,且施工效果好、工程造价低廉、建材耗损低、施工工序简单等。预压工艺主要用于T形桥梁、公路装配式空心板桥等加宽改造项目中。

参考文献:

[1]谢忠勇.装配式空心板桥铰缝病害成因分析及防治[J].企业技术开发(下半月),2011,30(2)

[2]檀西乐.基于静力荷载试验分析铰接空心板旧桥横向分布现状的试验研究[J].河北企业,2011,(9)

第8篇

关键词:桥梁工程;移动模架;设计参数

随着新一轮的国民经济发展和城市化建设需要,各种大跨度的桥梁结构不断的涌现了出来,且形成了一种较为成熟的工艺和设备模式。这种施工方法也就是我们目前较为常见的移动模架法。这种施工方法和技术的采用对于桥梁工程的施工进度和施工效益有着良好的控制力度,同时对于工程的施工项目更是存在着明确的施工优势和经济效益。

一、移动模架概述

移动模架系统在目前被也被人们广泛的称之为MSS,由于在施工的过程中具备了国际化先进水平和标准,在目前的社会发展中受到人们的高度重视。其主要指的是通过采用移动式的脚手架和装配式模板共同组合而成的一种综合性模板结构,且在施工的过程中施工方法是一种能够移动的工作模式,其就如同是一个活动预制厂方,随着工程的施工进度和施工要求进行系统全面的优化,从而使得在工程中是一种现浇施工的模式,这种方法自从上个世纪中期在德国首次使用之后,其无比巨大的优势得到世界范围的认可。在目前的桥梁工程项目中,以预制混凝土结构为基础的工程项目得到了人们的高度重视与关注,与此同时在施工的过程中其施工跨度、连续性要求也越来越明显,在施工的过程中采用移动模板进行施工对于提高工程进度和施工的广泛性十分有效,且其在施工中组装方便、施工快捷、机械化程度高、劳动强度低且不占据场地的优势而得到了广泛的应用,且其在施工的过程中对于桥下建筑影响较低而得到人们的高度重视与总结,同时其在施工中对于桥梁的斜披、弯道以及桥面等多种工程都能够及时的进行。

二、移动模架法的优劣势

1、主要优点

(①工序简单,施工周期短

移动模架法在施工的过程中其可以在上下部同时进行施工,这对于施工周期而言有着极为良好的促进和改善作用,同时在施工的过程中更是具备着节约工期和投资成本的优势。另外其在施工的过程中能够通过各种设备或者全液压设备来对工程进行操作,这对于提高施工机械的自动化、智能化程度有着极为重要的管理和控制依据,同时也有效的发挥了工程项目中各环节的工作要求。

②工序重复,易于掌控和管理

就目前的工程项目中,一般而言木架施工都是一种多次重复和循环使用的过程中,其在施工的过程中具备着安装简洁、反复利用,且能够直接在施工现场进行安装和生产的优势。

③MMS技术不需设置地面支架,施工占地少,不影响通航和桥下交通,有利于安全、文明施工。

④防护措施完善

利用模架两侧的护栏在梁顶中央位置用钢管设暖棚,保证项目建设的进度不受天气的影响,可以加快进度去施工。

⑤移动模架逐孔施工,通常每一施工梁段的长度,取用一(跨)孔梁长、接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位。

⑥施工受力同运营时受力一致,无需增加施工受力钢筋,可减少建材的消耗。

(2)移动模架施工技术缺点:

①施工跨径具有一定的限制,主要适合于修建60m以内跨径的桥梁,因为若跨径超过60m,承重箱梁将过于笨重。

②因移动模架的成本较高,一次性投资较大,属于专用设备,整套设备的运输、拼装和拆除较困难,用时较长,因此桥长不宜少于500m,若能多次周转使用,方可获得较好的经济效益。

三、设计要点

1跨径选择和设计参数

综合国内外已建和在建的使用移动模架法施工的桥梁,跨径选择多为30~50m,也就是说,对于中等跨径的桥梁采用移动模架法施工较为普遍。但跨径可加大,目前已用于最大跨径为62.5m,某搭桥采用的就是移动模架法施工。从使用范围分析,移动模架法施工的桥梁大多数桥长均超过500m,甚至超过lO00m的;当桥长很长时,则要考虑用多套移动模架从构造上看,大多数桥梁为等截面桥梁,箱梁截面的尺寸按照一定规则变化,支点位置处可设置横隔板。

简单总结采用移动模架法施工的桥梁主要设计参数,其在构造上一般采用等高度的单箱单室预应力混凝土箱梁,设置中横梁和端横梁,在腹板的设置上,可以采用斜腹板或直腹板。在预应力的采用上,一般设置纵向钢束和横向钢束,部分桥梁还可以设置竖向预应力。纵向钢束按照布设位置,分为顶板束、腹板束和底板束。其中:顶板束一般在施工缝或者齿板上张拉锚固,底板束在支点附近截面、齿板位置或者施工缝张拉锚固;而腹板钢束的选择一般比顶、底板束大,且一般都在施工缝位置通过单端张拉的方式张拉锚固,并通过连接器接长。

桥梁施工缝的位置都在跨径的1/5左右,施工相邻跨时,在选择连接相邻跨的钢束时,顶板束底板束和腹板束都可以选择,单独或者共同发挥作用。下面结合具体工程介绍一下移动模架的施工特点。

2、施工方法分析

一般移动模架的基本构造形式由承重梁(主梁)、导梁(鼻梁)、台车和桥墩托架等组成,它采用两根承重梁,分别设置在箱梁的两侧,承重梁用来支承模板和承受施工荷载,承重梁的长度要大于桥梁的跨径,浇注混凝土时承重梁支承在桥梁托架上。导梁主要用于移动承重梁和活动模架,当一孔桥梁施工完成进行脱模卸架后,由前方台车和后方台车,沿纵向将承重梁的移动模架运送到下一孔,承重梁就位后,导梁再向前移动支承在前方墩上。

该工程施工时,根据实际采用的移动模架尺寸特点,对悬臂尺寸(施工缝)的长度进行了验算,为首跨箱梁不同悬臂长度情况下,移动模架前支点作用力值及钢立柱压应力值。可以看出,随着悬臂长度的加长,移动模架前支点托架钢立柱压应力会逐渐增加,安全储备随之下降。

3、总结

结合以上分析,简单归纳一下移动模架法的施工特点:

(1)移动模架法不需设置地面支架,施工安全、可靠,特别适用于桥下通航或者桥下交通不能中断的情况;

(2)有良好的施工环境,一套模架可以周转多次使用,具有在预制场生产的优点,施工质量容易保证;

(3)机械化、自动化程度高,节省劳力,上下部结构可平行作业,缩短工期;

(4)移动模架设备投资较大,施工准备和操作较复杂;

(5)移动模架法桥梁跨径选择多为30~50m,目前最大的跨径为62.5m。而且总长度一般超过500m以上经济性较好。

第9篇

关键词:斜拉桥、施工安全风险、研究现状

一、引言

随着社会的进步和我国改革开放的发展,近几年国家投入了巨额资金来加快交通设施的建设,作为公路及城市交通基础设施建设的重要组成部分的桥梁建设也得到迅速发展,而作为我国大跨径桥梁最流行桥型之一的斜拉桥更是有了前所未有的发展。近年来,我国斜拉桥建设已经迈入世界先进水平,在各方面都获得了很大发展,先后建成了一批具有世界级难度的大跨径斜拉桥,如:苏通大桥(主跨1088米)、香港昂船洲大桥(主跨1018米)、南京长江三桥(主跨648米)、南京长江二桥(主跨628米)、武汉白沙洲长江大桥(主跨618米)、青州闽江大桥(主跨605米)、上海杨浦大桥(主跨602米)、上海徐浦大桥(主跨590米)。如今,在世界前十大斜拉桥中,中国占据了大半江山。2008年6月,世界最大跨度的斜拉桥苏通大桥正式通车,更是标志着我国斜拉桥建设技术进入世界前列。

但是,大跨径斜拉桥本身工程投资大、技术复杂、工程点多线长面广、工程寿命周期长,一旦发生事故后果严重。在大跨径斜拉桥的建设和使用过程中,桥梁垮塌等类似的风险事件时有发生,如昆明新机场在建桥梁垮塌、栾川县潭头镇汤营大桥倒塌、湖南省凤凰县在建的堤溪沱江大桥发生倒塌、九江大桥坍塌、广东信宜市石岗嘴大桥突然坍塌等,由此所造成的灾难性风险损失巨大,因此必须高度重视并有效解决。

二、国内外研究现状

2.1国外研究现状

国际上对桥梁风险的分析已有了多年的历史,根据各种桥梁风险的特点,各国都已取得了丰富的经验,已总结出诸如调查和专家打分法、层次分析法、模糊数学法、人工神经网络法、统计和概率法、敏感性分析法、蒙特卡罗模拟法、CIM(公共信息)模型和影响图等方法,并取得了以处理随机不确定性问题的PERT(计划评审技术)、GERT(图形评审技术)、VERT(风险评审技术)为典型代表的诸多成果。

Pontis 桥梁管理系统主要针对公路交通网络中中小桥梁的管理与维护,目前已广泛应用于美国各州的公路桥梁管理工作。J.de Brito 等于1994年针对混凝土桥开发了桥梁管理专家系统,Ichizou Mikami等建立了修复钢桥裂缝的专家系统。H.G.Melhem和Senaka Aturaliya采用专家系统工具CLIPS (C Language Integrated Production System)建立了桥梁总体评估程序。Hitoshi Furuta等1996年采用遗传算法(Genetic Algorithms)与神经网络(Neural Networks)相结合的方法开发了桥梁损伤模糊评估专家系统。Sexsmith 研究了基于风险管理的脚手架等桥梁施工临时设施安全系数的确定方法。Ossama A. Abdou 指出施工是一个受复杂的合同控制的过程并且涉及到几个层次上的复杂关系,在施工过程中有很多的风险。一般来说,有3 种施工风险,涉及到施工费用、工期和设计。

总之,国外主要研究技术风险、设备质量风险和可靠性工程等问题,其研究内容逐步向系统化、专业化方向发展,而学术界的争论主要集中在风险评价方法上,各种方法均有其利弊。

2.2国内研究现状

我国从上世纪50年代开始,开展了极限状态设计法的研究和讨论,并用数理统计法研究荷载、材料强度的概率分布,确定超载系数及材料(钢筋、混凝土)强度匀质系数。在50年代末和60年代初,开展了结构安全度问题的讨论,70年代,我国针对规范制定包括公路桥梁和铁路桥梁等设计规范时,也对结构安全度问题作了大量的调查研究工作。80年代开始编制了概率理论为基础的极限状态设计方法、基于可靠度设计理论的结构设计规范。在桥梁建设中,各类桥型的桥梁施工监控技术的广泛应用,对于确保我国大跨径桥梁的建设成功发挥了重要作用。1995年,铁道部大桥局设计院研制了桥梁数据库系统对不同类型桥梁设计数据进行储存、分类和检索。王永平等提出用损伤度来度量桥梁结构或构件的损伤程度,并采用模糊数学原理,建立了桥梁使用性能的模糊综合评估体系和桥梁评估的专家系统。系统知识库通过对众多专家的咨询和对专家经验的整理分析获得,而且系统也有了一定的机器学习功能。陆雅兴等在“上海市公路路面——桥梁管理系统”研究中,引入桥梁缺损状况指数BCI(Bridge Condition Index)作为桥梁缺损状况评价指标,建立BCI的计算模型,通过主客观相结合的方法标定了模型的各项参数。潘黎明等采用层次分析、综合评估法并应用模糊理论和人工神经网络方法进行桥梁安全评估。

第10篇

关键词:质量监督 核心工程 公路桥梁 质量控制

1.简析该公路桥梁工程的概况

该公路桥梁工程的公路全长为132Km,为双向六车道,且该公路桥梁工程的主桥为1088m的钢桁架悬索桥,桥梁全长2237m。全桥使用各类钢材约6.5吨,共用了80万个螺栓组。它的引桥采用的是50m预应力混凝土连续钢构,东岸引桥长为940.4m,西岸引桥长为200m,全桥浇筑混凝土约25万吨,使用各类钢材结构6.5万吨。该大桥为双向四车道,设计年限为100年,桥梁抗风设计标准也按照百年一遇的最大风速“每秒25.90米”设计。另外,该公路桥梁工程的总投资为34.8亿元。

2.试析该公路桥梁工程施工中存在的问题

该公路桥梁工程于2005年4月开始施工,历经四年零八个月之后竣工,于2009年12月23日正式投入运行。时至今日,该公路桥梁已经投入运行长达四年时间。在这四年时间内,该公路桥梁一直都未出现过任何质量问题。可见,该公路桥梁工程的质量是极高的。然而,在实际施工的过程当中,该公路桥梁工程还是出现了一些质量问题。

2.1管理因素

因管理造成该公路桥梁工程在施工过程中出现质量问题的原因主要有以下两点:

(1)管理人员的管理水平较低,综合素质较差。他们未曾接受过任何有关公路桥梁施工管理知识的培训,这就使得他们在进行施工管理工作的过程中,出现了漏管与误管等问题,导致工程施工管理工作缺失了完全性与客观性。

(2)该工程并没有建立起一个完善的管理制度。管理制度的不完善性,使得管理人员在管理具体工作的时候,因不受管理制度的约束,使得管理工作变得一片混乱。如此一来,也就大大降低了管理人员对该工程进行施工管理的效果。

总而言之,工程管理在整个公路桥梁施工的过程当中,是非常重要的。因此,施工单位在开展施工作业之前,就应当先为本工程制定出一个完善的施工管理制度。

2.2施工因素

能够对该公路桥梁工程造成施工质量问题的施工因素比较多,比如:

(1)施工材料。经检查表明:该公路桥梁工程所使用的混凝土并不达标,其规格也与国家要求的相差了一大截。

(2)安全措施。在进行安全作业时,一施工人员发现:安全钢架出现了松动。

(3)机械设备。机械设备在整个工程施工的过程当中,占据着一个主导地位。然而,该公路桥梁工程的施工人员在对施工所用的机械设备进行检查时,却发现有些机械设备的规格根本就达不到本工程的施工要求。

总的来说,施工因素不仅可以引发施工安全事故,还会在很大程度上降低该公路桥梁工程的施工质量。因此,该公路桥梁工程的施工人员就必须要采取相应的措施,对施工质量进行严格监督和控制。

3.探析该公路桥梁工程施工的质量监督及控制

在对以上几种能够造成施工质量问题的因素进行全面分析之后,该公路桥梁工程的几位负责人就针对施工中的质量监督及质量控制工作,提出了以下几点要求:

3.1加强施工材料及机械设备质量的检查力度

(1)在对施工材料及设备进行采买的时候,要严格依照国家的相关要求,对施工材料和设备进行检查,比如:查看施工材料是否存在质量问题、查看施工设备的规格是否符合国家对其的要求以及检查施工材料和设备是否具有出厂证明等,以确保施工材料和设备的安全性和可用性。

(2)施工材料及设备在入库前,要对它们进行第二次质量检验,且还要依据检验的最终结果,编写相应的检验报告。

(3)施工材料入库时,要填写准确的入库信息,比如:材料名称、规格、数量、用途以及入库时间等,确保施工材料信息的准确性。

(4)施工设备的安装要实行全程监控,以确保安装质量。

3.2加强施工过程中质量监督与控制工作的力度

(1)以“内实外美”为施工理念,并结合该公路桥梁工程的施工要求与施工方针,在注重技术指标的同时,也注重公路桥梁工程外部的美观度,使其达到“高质量、高美观度”的要求。

(2)落实工程施工质量监督与控制责任制,增设质量监督负责人、质量控制负责人以及工程全程监控负责人等。与此同时,也要让各负责人之间形成“协调合作,彼此监督”的工作流程。

(3)对施工的各个环节进行质量控制,严禁出现材料滥用或者是浪费的现象。一经发现,就对施工人员及其负责人进行严厉惩处。

(4)在对施工材料加以利用之前,要先对材料进行检验,材料检验合格之后,才能让其投入使用。材料检验时,还应当要做好相关检验数据的记录,以便于后期的施工质量评估及控制工作。

(5)定期对施工人员进行一次工作考核,倘若某一施工人员未能通过本次考核,那么就对其进行相关知识与技能的培训。待培训结束之后,再对其进行一次考核,若本次考核通过,就让其继续跟进施工作业,若未通过本次考核,则直接将其调离现处的工作职位。

3.3健全公路桥梁工程的施工体系

(1)工程施工的前一阶段,要针对该公路桥梁工程的实际情况,构建一个集现场勘测、场地测量、材料选购以及图纸设计等工作为一体的工程施工体系,并让整个公路桥梁工程能够在该体系的带领之下,实现施工质量与施工技术双重达标的这一施工过程。

(2)以国家相关规定为主要依据,为本工程的施工质量作出相应的评判标准,并附上工程施工质量的检测报告单。

3.4严格控制混凝土的调配比例

混凝土是由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,对调配比例是有一定要求的。因此,施工人员在进行混凝土配比时,必须要严格依照本工程对和易性、强度以及耐久性的要求,对混凝土的原料进行合理选择,并确定其混合比例,以达到经济适用的目的。

4.结束语

综上所述,公路桥梁工程的施工具有复杂性,导致施工单位在对其进行施工的过程中,极易出现各种各样的质量问题,加剧整个公路桥梁工程的施工难度。与此同时,也会在很大程度上降低公路桥梁工程的施工质量,从而让公路桥梁工程在后期投入使用中,引发出许多安全事故。因此,施工单位在对公路桥梁工程进行施工作业的时候,就必须要严格依据工程的实际情况,再结合工程施工的要求,对施工质量进行严格监督和控制。唯有这样,才能够进一步提高整个公路桥梁工程的质量。

参考文献:

[1]赵涛.浅析公路桥梁施工的质量监督及其控制[J].科技创新与应用 ,2014,(26):221.

[2]李可才.试论公路桥梁建设施工之中的质量控制[J].科技与企业,2012,(5):32-32.

第11篇

关键词:总体设计;预应力混凝土连续梁;结构设计

中图分类号:TV331文献标识码: A

Overall Design of Guangzhou Bridge

ZHANG Li-yi

(Guangzhou Company, Civil Engineering Design Co., Ltd., Southwest Jiaotong University, Guangdong 510095, China)

Abstract:To meet the Guangzhou urban development and traffic demand, the need in both Guangzhou and east of the bridge span to build a new structure in the form of consistent bridge, 5 from the original two-way to two-way lanes to 10 lanes. New Guangzhou main bridge of (81+110+81)m prestressed concrete continuous beam bridge. This paper describes the overall design ideas and principles of structural design of Guangzhou Bridge, and static analysis of the main bridge, checking the structure of the regulatory requirements are met, Guangzhou Bridge overall design is more reasonable.

Key words:overall design ; prestressed concrete continuous beam ; structural design

1 项目背景

广州大道南北贯穿广州市城区,是广州市城市建设标志性道路。广州大桥位于广州大道中,始建于八十年代初期,是横跨珠江前航道和二沙岛的一座特大桥,十几年来为沟通珠江两岸的交通联系和活跃珠江两岸的经济发挥了重要作用。

随着广州市经济的持续发展及城市的增容,现状广州大桥是广州市几个严重的交通堵塞点之一,已经成为广州大道乃至中东部路网的交通瓶颈,严重影响了广州大道发挥南北通道走廊的重要作用,因此进行广州大桥扩宽工程的建设势在必行。

2 设计原则

桥梁布设和桥型选择应充分考虑航道、水利、景观等需要,在保证结构安全的条件下,做到美观、适用和经济,同时还要方便施工,减少工程投资。在以“广州”命名的主干道上,新建广州大桥明确采用既有旧桥的跨径及结构形式,主要基于以下几方面:

(1)此项目为既有桥梁的扩宽工程,采用与旧桥结构形式基本一致的方案,体现双桥的效果。

(2)新桥跨径与旧桥尽量保持一致,确保珠江前航道主通航孔、副通航孔的通航净空和桥下道路的车行净空。

(3)旧桥引桥为小跨径结构,新桥跨径及墩型应尽量与旧桥保持一致,力求结构造型简洁明快,避免出现凌乱感。

3 主要技术标准

(1)设计荷载等级:城-A级。

(2)人群荷载:3.5kN/。

(3) 道路等级:城市主干道。

(4) 设计车速: 单向5车道,60km/h。

(5) 通航标准:前航道主通航孔通航净高8.7m,通航净宽40m。

(6) 桥梁设计基准周期:100年,设计安全等级:二级。

4 主桥结构设计

4.1 总体布置

新建广州大桥主桥跨越珠江前航道主通航孔,大桥顺桥向与河道水流方向的夹角为90°。桥位位于既有广州大桥东侧,新旧桥之间的间距为2m。主桥采用(81+110+81)m预应力混凝土连续梁桥,其美学特征是水平方向突出,充分显示了刚性,具有很强的沿水平方向左右伸展的力动感与穿越感,其形态纤细、轻巧、连续流畅。主桥桥式布置图见图1。

图1广州大桥主桥桥式布置图

4.2 主梁

原有广州大桥主桥的断面形式由5片宽度为4.65~4.9m的预应力混凝土现浇箱梁组成,横向通过横隔板及湿接缝进行连接。旧桥断面形式复杂、孔洞较多、横隔板及湿接缝较多,桥梁运营一定年限后,导致的非结构性开裂问题比较严重,后期维护和运营成本较高。采用此断面形式局限于当时的预应力施工工艺水平。新建广州大桥主桥主梁采用单箱双室的箱型断面,底板宽15m,顶板宽24m,翼板悬臂长4.5m,翼板悬臂根部最大厚度为60cm。采用整体式箱梁断面的形式,截面受力合理,而且便于进

行挂篮施工、工艺成熟。新旧桥箱梁横断面图见图2。

图2新旧桥箱梁横断面图

4.3梁高

根据以往的工程经验,变截面连续梁桥支点梁高一般采用主跨跨径的(1/15~1/20),跨中梁高采用主跨跨径的(1/30~1/50)。原有广州大桥主桥支点梁高2.7m,根部梁高5.5m。新建广州大桥跨中梁高2.8m,为主跨跨径的1/39.3;边跨端部梁高2.5m,为主跨跨径的1/44;根部梁高5.8m,为主跨跨径的1/19。

本设计具有特殊性,为保证新旧桥梁底曲线基本一致,计入竖曲线影响后新旧桥的梁底曲线基本对齐、侧面基本在同一高度位置上,故新桥的梁底曲线参照原有广州大桥主桥的梁高按照2m一段用折线进行逐段拟合。采用这样一个梁高变化规律,导致了梁高与主跨跨径的比值偏上限的情况。

设计时结合实际情况:(1)采用高标号混凝土解决混凝土压应力超限的情况;(2)边跨与中跨的比值达0.74,边跨直线段较长。采用增加底板至顶板的预应力钢束来解决边跨跨中压应力不足的情况。

4.4 主墩

主墩采用矩形板墩,为了改善水流条件,在桥墩迎水面和背水面设一圆弧,承台平面尺寸为19.1x7.5m,高度为3.50m,承台下采用8根直径180cm的钻孔灌注桩。

5 主桥静力计算

采用桥梁结构分析软件对全桥进行结构静力计算。计算中分别验算了各施工阶段和运营阶段主梁的强度、抗裂性、应力及变形。计算分析表明:在施工过程中,主梁最大压应力为12.31MPa,最大拉应力为0.22MPa。在成桥运营阶段最不利荷载作用下,短期效应组合主梁边跨跨中最小压应力0.98MPa,中跨跨中最小压应力1.64MPa;效应标准值组合主梁最大压应力为16.79MPa。正截面抗裂、斜截面抗剪、剪应力及强度均满足规范要求。

6 主桥施工方法

主桥水中主墩采用钢板桩围堰进行下部结构的施工,钻孔灌注桩在施工平台上进行钻孔施工,桥墩采用滑模施工方法进行。跨越主航道的下部结构施工材料的运输主要通过搭设施工栈桥来实施。

由于新建广州大桥主桥处于前航道通航孔,该航道主要通航珠江两岸游观光游船,航道使用频繁,建桥期间也不能封闭航道且要尽量减少对航道通航的影响。鉴于此,主桥上部结构采用对称悬臂浇筑法施工,主梁分为13个施工节段,最大梁段重量2260kN。边跨直线段24.95m在支架上进行现浇。根据结构受力特点,主梁的合龙顺序为:先合龙81m边跨,再合龙110m中跨。拆除临时支架,完成体系转换,形成(81+110+81) m预应力混凝土连续梁。

7 结语

新建广州大桥的设计思路及结构设计原则符合建设项目的总体设计要求;桥梁的设计注重细节,从桥梁表面处理、方墩刻槽、景观照明、排水管采用暗埋设置等方面入手,由点到面,从小到大,体现城市桥梁的标志性和象征意义。主桥采用(81+110+81)m预应力混凝土连续梁桥,具有良好的静力性能。该工程将于2014年5月开工建设,整个拓宽工程建成后,对于促进广州市中心与南部地区的联系,打通交通瓶颈,疏导广州市南部地区过境交通以及促进沿线产业的经济发展等方面具有重要意义。

参 考 文 献:

[1] 陈晓波.马水河特大桥T形刚构桥设计[J].桥梁建设,2011,312:48-51.

[2] 彭文成.杭州钱江铁路新桥总体设计[J].桥梁建设,2011,413:53-56.

[3] 郭安辉,张门哲.沪蓉高速公里铁罗坪大桥设计.桥梁建设,2012,411:64-68.

第12篇

关键词:跨高铁桥梁;设计;施工

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

近年来,随着我国经济的飞速发展,对道路交通的要求越来越高,从而迎来了我国交通事业不断进步。在这个科技带动生产的时代,对跨高铁桥梁建设的科学合理化设计以及施工有着非常重要的意义,是确保其工程质量,实现建造价值的具体表现。跨越高速铁路的桥梁修筑在这种欣欣向荣的大环境下,不论是数量还是质量都得到了提高和重视,与跨越一般铁路的桥梁相比,跨高铁桥梁在安全、舒适以及桥梁跨度的要求都比跨越一般铁路线的桥梁要严格,因此,有必要对跨高铁桥梁的设计和施工进行研究。

一、跨高铁桥梁建造的特点

跨高速铁路桥梁不同于跨普通铁路的桥梁,高速铁路相对于普通铁路速度有很大的提升,这对跨高速铁路桥梁的建造提出了新的要求。桥梁的纵向刚度是建造桥梁的一个重要问题,与跨高速公路桥梁不同,跨高速公路桥梁在建造时可以通过伸缩缝等实现桥梁的纵向拉伸不断裂,跨高速铁路桥梁要采用设置纵向弹性约束等来实现跨高速铁路的纵向刚度在合理的范围内。在传统的跨公路桥梁和跨普通铁路桥梁的建造中,桥梁的结构强度是建造桥梁成功与否的关键,在跨高速铁路桥梁的建造中,在考虑桥梁的结构强度时,应当充分考虑桥梁的动力作用以及桥梁的震动对于高铁运行的影响。

二、跨高铁桥梁的桥型选择

由于跨高铁桥梁施工空间的特殊,跨高铁桥梁在设计和施工上都有自己的独特之处。根据跨高铁桥梁的特殊性和我国桥梁建筑的多年经验,再结合实际施工的各种条件,可采用的桥型有连续梁、斜拉桥和拱等跨度大的桥型。具体采用哪一种桥型则根据实际施工的地质、地形条件、高速铁路的运营条件和投入资金的情况来因地制宜地选择。

其中,拱桥之所以成为跨高铁桥梁的供选择桥型之一拱桥承受轴向力的是其的主拱,在找到较合理的拱轴情况下,可以充分发挥出桥梁建筑中最为常用的材料混凝土的抗压性能强的优点,而且拱桥桥型比较经济,所需要投入的资金较适中。斜拉桥则是主要的桥结构体都在斜拉索的作用下,主要桥结构跨度缩小,而斜拉索对拉扯的抵抗能力较强。连续梁则是由于墩顶负弯矩的存在,削减了跨中弯矩,其最大跨径可达300m。

通过以上对各种类型的桥梁的简单介绍,我们可以知道连续梁桥、混凝土拱桥、钢拱桥和斜拉桥都可以用来建造跨高铁桥梁,在实际施工中具体采用哪一种桥梁还要看施工的具置情况以及经费预算等情况才能确定。

三、工程概况

某高架桥位于市区中部, 是市规划快速路网的重要组成部分, 市高架桥工程1'―6' 联连续梁(K0+000~K0+838.727m,桥墩为0、1'~23'、24'、15#墩,其中0# 和15# 墩为既有墩)以及K 匝道连续梁(K0+000~K0+79.702m,桥墩为K0、K1'―K3'、4' 墩)。主线梁宽25~33 米,上部结构采用钢筋混凝土连续箱梁、预应力混凝土连续箱梁,下部结构中桥墩主要采用方形双柱式墩,基础采用钻孔灌注桩。

桥梁上部结构浇筑方式为:第1'、2'3'、6' 联及K 匝道采用满堂支架现浇法,第4' 联、第5' 联的19' 号墩采用挂篮悬臂法浇筑,第5' 的20' 号墩情况最为特殊,需要横跨铁路,采用满堂支架法逐节段浇筑后转体,该处转体T 构是整个雾凇高架桥工程(大街至四川路)全线的重点控制工程,具有安全风险大、科技含量高、施工难度大等特点。该桥靠自身重量平衡转体,跨度大,两侧悬臂长各37m,转体总重量约为72600KN,与铁路交角90 度,转体体系包括上转盘、下转盘、上球铰、下球铰、支撑腿、环道、限位架、反力座和牵引装置。

四、跨高铁桥梁的设计施工方案

跨高铁桥梁的设计施工方案主要有转体法、顶推法以及悬臂绕柱法三种施工方案,下面我们对三种施工方案进行详细的分析和介绍。

(一)、转体法施工方案

所谓转体法施工方案,顾名思义,是指在施工中跨高速铁路桥梁的下面部分固定,而上面部分是可以进行旋转的,其施工顺序为下转盘施工定位钢架预埋钢架调平固定钢架浇筑混凝土下球铰及环道安装下球铰及环道精调安装四氟板及涂抹黄油上球铰安装上转盘支撑腿安装上转盘安装。这样的方案设计有一个好处,那就是在桥梁进行建造时,在桥梁的一个桥墩固定的情况下,可以将桥身扭转到高速铁路相对于桥墩的反方向。这样的话,跨高速铁路桥的建造地点相对来说远离高速铁路轨道,不论是高速铁路对施工的影响,还是施工对高速铁路的影响都很大程度的降低了。在反方向建造好桥身后,再将其旋转过来,使之停留在桥梁设计的位置,再经过一些后续的处理和调整建造转体法施工就完成了。转体法施工相对前两种施工方案来说,高速铁路与施工两者之间的影响大大的减小,但是转体法施工方案需要很高的技术水平,不论是在设计上还是操作上都有很大的难度,施工经费也相应的较大。

(二)、顶推法

顶推法是指预先在高速铁路两端修筑临时桥墩,在一端的后方开辟预先制造场地,将修筑好的桥体放置在不锈钢等材料特制的滑动装置上,利用千斤顶等设施将桥梁主体推进,落架在另一段的桥墩上。替换正式的桥墩完成施工。

(三)、悬臂绕柱法施工方案

所谓悬臂绕柱法,是指在跨高铁桥梁时施工,首先修建铁路两旁的桥梁部分,并且是两边同时开工,以对称的形式进行施工,然后再进行高速铁路上方桥梁部分的施工。正如我们前面所说,在高速铁路上方施工时,要十分注意施工安全,禁止任何施工材料从施工现场坠落到高速铁路轨道,影响高速铁路的正常运行。所以,在高速铁路上方进行施工时,要设置防护性以及安全性很高的防护设施。此外,要注意高度铁路在有列车运行通过施工场地时对施工场地的施工器材、建筑以及施工人员的影响,在进行施工设计时,要充分地考虑到这些情况。

五、施工方法

1)为了保证桥梁能够直接跨越铁路、不影响列车正常运行,雾凇高架桥第5' 联20’墩采用转体法跨越铁路,下部结构为钻孔灌注桩,上部结构为支架法现浇梁,桥梁转体时所使用的施工总轴直径近两米, 转体部分桥梁将通过这个T 形结构的施工总轴,逆时针旋转90 度,旋转后的两端分别与建好的部分相接。2)整个桥墩安放在一个磨盘状的混凝土底座上,在钢筋水泥结构的“磨盘”内还“藏”有钢结构的钢球绞,通过它来实现桥梁的旋转;在直径7 米多的20 号桥墩根部东西侧面,各有两大束钢绞线, 每束都有19 根, 这19 根钢绞线连接400 吨的液压千斤顶,两侧的千斤顶连接着数根管子。3)在浇筑上转盘时先预埋P 型锚具,其中牵引索锚固端埋入转盘4.0m 以上, 并圆顺地缠绕在转盘上, 牵引索采用19-7-φs15.2-1860 的钢绞线,通过牵引油缸对转体进行牵引,转体时,牵引油缸固定在牵引反力座上加载。4)在桥梁正式转体之前的两天,进行了试转体施工,以取得了转体控制参数,随后系统再按照试转的参数设定转体各项数值,通过试转采集计算的数据与参数为正式转体的顺利实施提供了可靠的技术保障。

六、施工工艺

转体施工工艺框图如图1所示。

图1 转体施工工艺框图

(一)、施工准备

1、现场清理

对现浇箱梁下的满堂支架进行拆除, 现浇箱梁下支架分区分片按设计要求拆除。拆除前对整个转体桥面体系进行全面检查,包括预应力张拉与压浆情况、梁砼强度与龄期等,确保其满足体系转换条件。拆除和与转体有冲突的栏杆、防护网等。对环道清理干净,结构平转范围内障碍物的清除。

2、称重

理论上箱梁两端是平衡的,由于施工的原因(如混凝土浇筑不对称、胀模等)或其它原因会产生不平衡弯矩,为了消除在施工进程中由于引起不平衡弯矩,确保整个T 构的平衡和箱梁转体成功,在施工现场清理结束后, 通过监控单位预先在承台及梁体内埋设的应力、应变感应设备测试一下应力,对结构重量进行称量,称量出转动体实际的重心位置,若重心位置有偏差时,则可通过在箱梁顶加水袋或砂袋进行配重。

(二)、正式转体

1、20 号墩转体梁转体工程,就是要把原本南北向的“拼板”(一块重达7400 余吨的钢筋混凝土桥梁)原地转体90°,变成东西向,同之前已经建好的桥梁形成连接。开始转体时,通过两台ZLD200 型千斤顶,分别拉动上转盘预留的两端牵引索, 让桥头旋转起来, 为保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶,无倾覆力矩产生, 这两台千斤顶的作用力始终保持大小相等、方向相反。

2、转体在数次精确测量下,逐渐旋转,转体梁以每分钟约0.9度的速度逆时针旋转,旋转过程中,监测人员实时监测,测量人员反复观测轴线偏位,梁端部位高程变化,如果出现异常情况,必须立即停机处理,待彻底排除隐患后,方可重新启动设备继续运行;当转体结构到达设计位置(主梁悬臂段中心点距离设计桥轴线1m)时,系统“暂停”,为了防止转体过度,下方在预定位置焊接限位装置,降低牵引索千斤顶的供油量,对整个平转体减速,转体开始进入“点动” 阶段(点动时间为0.2 秒/次, 每次点动千斤顶行程为1mm,梁端行程10.3mm),动力系统改由“手动”状态下点动操作,为保证转体就位准确,在系统暂停后,在滑到上焊接有限位型钢加橡胶缓冲垫,这样一来,即使发生转体过位,还可以利用型钢做支撑,用千斤顶反推就位,每点动操作一次,测量人员测报轴线走行现状数据一次,反复循环,直至转体段箱梁中心线与箱梁设计轴线重合,每动几下都要进行反复核验、检测,确保转动合乎设定,防止出现偏差,最后完成剩余2 度的旋转。

3、按设计文件对转体时间的初步考虑, 转体在单个92min 内可能无法完成,即停转后须进行临时锁定,以确保铁路运营安全和桥梁结构安全;精调及上下转盘临时锁定后,快速调直、焊接连接钢筋,立模浇筑封固混凝土(C50 微膨胀混凝土)、使上转盘与底盘连成一体,完成转盘结构固结、19 号和21 号墩预应力悬臂梁与20号墩水平转体在跨中进行合拢、安装护栏等工作。

结束语:

总而言之,随着经济的不断发展,对桥梁设计的要求会越来越多,难度也越来越大,对桥梁的质量要求也会越来越高,虽然不能阻止地震的发生,但可以将地震的伤害降到最低。所以,桥梁设计人员要深入桥梁抗震设计的研究中,在借鉴其他地区的先进抗震技术经验的基础上,遵循桥梁抗震设计原则,采用适当的设计方法,使桥梁的设计在质量上得到最大限度的保证。

参考文献: