中、小跨径桥梁

中、小跨径桥梁（精选六篇）

中、小跨径桥梁 篇1

《桥梁工程》是道路、桥梁与渡河工程专业的一门专业必修课。对于这门实践性较强的工程类专业课, 要求学生熟悉或掌握桥梁结构体系和总体布置、结构与构造、计算理论、施工方法和工程实例五个方面的知识。如图1所示, 结构体系和总体布置是内核, 体现了桥梁体系的受力特点和适用范围, 可谓“神”;结构形式与构造特点是外形, 反映了该桥型在具体场地环境下的结构与构造, 可谓“形”。二者之间的联系可以用虚实线表示, 虚线表示以结构力学为基础的内力计算和以结构设计原理为基础的设计验算, 实线表示桥梁建造的施工方法、技术和机具。工程实例以桥梁实例的方式涵盖了前面四部分内容。

东南大学《桥梁工程》课程主要讲解简支梁桥、拱桥等, 在《大跨径桥梁》课程中讲解连续体系梁桥、斜拉桥和悬索桥。中小跨度桥梁教学时, 五部分教学内容可以分开进行, 彼此之间联系较弱。但大跨度桥梁教学须以“力”为核心, 融会贯通地讲解五部分内容, 让学生意识到, 优秀的大跨度桥梁是神形兼备的佳作, 神形兼备的实质是“力”, 即受力特点、传力路径和力学计算, 违背了力学原理的结构不宜用于大跨度桥梁。

教学内容和教学方法改革是教学永恒的话题。如何培养学生从力学角度来思考问题, 尤其是跨度变大以后桥梁受力形态发生哪些变化, 是大跨度桥梁教学的精髓所在。作者根据多年教学实践, 摸索出了“求真务实”的教学方法。求真即寻根索源, 从力学角度来理解桥梁结构体系、结构构造甚至施工方法;务实即是对抽象的、静态的教材内容进行实践化、形象化。务实是手段, 求真是目的。“求真务实”的实质就是理论联系实际, 相得益彰。本文结合几个教学案例, 讨论下“求真务实”的教学方法。

二、“求真”教学案例

1. 梁桥结构体系。

“求真”教学表现为桥梁工程五个方面知识在讲解时相互渗透, 均从力学角度来思考问题, 尽可能探究出结构中的力学原理来。根据承重结构的受力特点, 梁式桥可划分为简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥和连续刚构桥。现有教材中把梁式桥的五种体系分散在几节中介绍, 这不利于培养学生从力学角度来理解梁式桥静力体系演变的过程和内在原因。简支梁桥是构造最简单的桥梁, 也是梁式桥体系演变的基础。简支梁桥在自重作用下的恒载弯矩沿跨径分布为二次抛物线形状, 跨中截面承受最大正弯矩, 支点处弯矩为零。由于简支梁桥的截面尺寸和跨度完全受跨中截面正弯矩控制, 因此, 要减小截面尺寸或增大跨度, 必须设法减小跨中截面的最大正弯矩。一种方法是将简支梁梁体伸长, 越过支点, 形成1.x跨 (x<1.0) 的悬臂梁或2~N跨的连续梁, 利用支点截面的负弯矩对跨中截面的正弯矩卸载, 内力重分布, 梁高也相应减少。第二种方法是将桥墩和主梁固接, 让桥墩参与主梁受力, 增大结构体系的刚度, 于是悬臂梁桥演变为T型刚构桥, T型刚构和连续梁结合在一起演变为连续刚构桥, 连续刚构和连续梁结合在一起演变为刚构—连续组合体系桥梁。第三种方法是不等跨布置和变截面梁高。当跨度超过70m以后, 若连续梁桥采用等跨布置, 边跨跨中截面正弯矩控制了结构设计, 且梁端转角位移较大, 不利于行车平顺。在大跨度梁桥中应采用不等跨布置和变截面梁高的形式, 以满足内力变化的需求。通过上述推演, 学生理解了梁式桥体系的演变过程, 比较了受力特点和适应范围。若进一步“求真”, 可以发现, 桥梁设计的使命是用较经济的材料 (一般表现为梁高) 来达到尽量大的跨度, 即减少跨中截面的正弯矩, 办法是利用支点负弯矩和墩顶弯矩对跨中正弯矩卸载。

2. 施工过程对成桥状态恒载内力的影响。

桥梁结构从开始施工到成桥必须经历一个复杂的多阶段构件施工安装和体系转换过程, 因此, 成桥状态的恒载内力和线形必须考虑结构的实际施工过程, 逐步叠加而成。桥梁工程教材中, 将梁桥的恒载内力与施工过程的关系分为两类:满堂支架施工、逐跨施工 (必须选择弯矩零点作为施工接缝) 、顶推施工的梁桥, 施工过程对成桥状态恒载内力图没有影响, 可以按照一次落架法计算;悬臂施工、逐跨施工 (非零弯矩处接缝) 、先简支后连续施工的梁桥, 施工过程对成桥状态恒载内力图有影响, 须按照施工过程中的结构体系逐阶段计算截面内力并累加为成桥状态的结构内力。教材中只给出了结论, 没有做进一步解释, 让学生费解。此处, 可以设置一个“求真”的教学环节, 让学生课外阅读文献[2], 理解其中的力学原理———无应力状态法。无应力状态法是确定分阶段形成桥梁结构中过程状态与最终状态的关系。在保证结构构件单元无应力长度和无应力曲率的前提下, 结构的最终内力和位移与结构的形成过程无关。通过“求真”的教学环节, 学生将结构力学知识与桥梁施工计算联系起来, 顿时豁然开朗。

三、“务实”教学案例

1. 梁桥的边中跨比例。

“务实”教学表现为通过具体的影像、工程案例、课程作业、课堂研讨、实践实习等环节, 让学生直观地面对桥梁结构和理论, 动手解决问题。常见的方法用图片动画的形式展示桥梁结构、施工过程等, 让学生有了初步的工程实践经验。下面通过一道研讨式课后作业, 了解“务实”的做法。在梁桥总体布置教学中, 都会提到不同桥型的边跨中跨长度比例[3,4], 若不加以比较, 很难发现彼此之间的联系和区别。譬如, 三跨预应力混凝土连续梁桥的L边跨/L中跨=0.50~0.80, 最佳值为0.68, 但连续刚构桥的L边跨/L中跨多在0.55~0.58, 为什么不一样?在此, 布置一道“务实”作业, 令学生从教材、文献、网络中查找工程实例, 收集同类桥梁的L边跨/L中跨数据, 罗列在一张表上。基于统计分析, 学生可以阐述对梁桥的L边跨/L中跨的认识。若进一步, 学生借助结构力学求解器SM solver[5]软件, 绘制了三跨预应力混凝土连续梁桥的恒载弯矩图 (图2) , 根据恒载弯矩图总面积越小越经济的原则, 验证三跨预应力混凝土连续梁桥的L边跨/L中跨的合理范围。本案例中, 从务实中求真, 学生明白了梁桥受力特点:梁桥既要通过支点负弯矩对跨中正弯矩卸载, 增大跨度, 又要恒载弯矩图总面积小 (经济) 。

2. 温度次内力的影响。

桥梁结构常遇的温度作用主要有:常年温差、日照温差、砼水化热。常年温差即整体升温或降温, 引起构件的伸长或缩短, 在连续梁桥中产生伸缩现象, 需设伸缩缝, 不产生次内力, 但在连续刚构桥中产生变形和次内力。日照温差即日出后桥面升温或日落后的梁底降温, 以温度梯度的形式作用于主梁上, 在连续梁桥、连续刚构桥中均产生变形和次内力。为了让学生理解温度变化对梁桥结构的影响, 布置一道研讨式综合作业。如表1所示, 相同跨度的三跨连续梁桥和连续刚构桥, 在季节温度变化 (升温) 、日照温度变化 (升温) 的情况下, 绘制结构的变形图、次内力图, 简要说明次内力对结构恒载内力的影响、各支座反力的变化情况。学生运用SM solver软件基本解决了问题, 然后改变桥墩高度, 分析桥墩高度对连续刚构桥的温度次内力的影响, 回答了“为什么连续刚构桥比较适用于大跨高墩的情况”的抽象问题。通过这种对比、推进式分析, 加深了对教材中抽象理论的理解。借助小软件进行了桥梁结构的力学实验, 理解桥梁工程中的抽象理论, 是一种有益身心的运动, 学生解决问题的过程中掌握了理论知识。此为务实, 也可务虚求真, 可以根据温度变化情况直观地绘制结构变形图, 注意反弯点、边界约束等细节, 然后由截面的上下缘的拉压应力情况绘制弯矩次内力示意图, 初步地判断温度次内力对结构恒载内力的影响。若结构力学基础扎实, 不需计算, 学生基本可以直观想象出结构受力的样子, 出现质的飞跃。

四、结论

中、小跨径桥梁 篇2

大跨径桥梁工程施工过程中的不确定因素控制

主要结合大跨径桥梁工程项目的案例,对桥梁安全性能主要影响因素进行了详细的.阐述,并对相关的不确定因素进行了控制措施方面的探讨和总结,以使桥梁施工得到有效控制,确保桥梁施工的安全.

作 者：邓玉花 胡拥军 DENG Yu-hua HU Yong-jun  作者单位：广西壮族自治区公路桥梁工程总公司三分公司,广西,南宁,530023 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(18) 分类号：U445 关键词：大跨径桥梁   不确定因素   控制   安全  

中、小跨径桥梁 篇3

1 桥梁布置

桥梁常常因跨越河流、峡谷或道路等而设。

建议1:投资巨大、工程复杂的大型桥梁,应从地质、水文、接线方案等方面进行综合论证,以寻求较优的桥渡方案。

建议2:跨越一条河流时,一般以设置一座桥为宜;当一条河流有两个或两个以上的稳定河槽,或滩地流量占设计流量比重较大,且水流不易合并时,宜分设桥梁,但若两桥相距不远、有连通设桥条件时,应连通设为一长桥。

建议3:当桥梁穿越某些不良地质区域,如冻土区的冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热流滑塌、热流湖塘等不良地质处,应设桥通过。

2 桥梁分跨

桥梁分跨是桥梁总体设计的主要项目之一。一座复杂的桥梁,不但要进行不同桥式方案间的比较,而且往往要将同一桥式的几个不同的分跨作为几个不同的方案进行比较,以求得较优的方案。桥梁分跨一般遵循如下建议:

建议4:桥梁孔跨的布置,除满足桥梁功能及其他条件的要求外,应使其总造价较低(当然,对于不同的桥长,应结合路基一同比较)。一般来说,地质越差或下部结构投资越大,就越宜采用较大的跨度,以减少支承结构的工程量,从而节省投资,反之亦然。因此,桥梁孔跨布置往往表现为:引桥小于主桥,边跨小于中跨。

建议5:梁桥或拱桥相邻跨度的比值(小跨比大跨)宜在[0.4,1]范围内,接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅。

建议6:同一区段内,桥梁的孔径与式样应力求统一;同一座桥梁,除通航或其他要求外,应尽量采用相同的结构并且等跨;对于跨度不超过50 m的简支梁桥,其跨度应采用标准跨度。以达到方便设计与施工,取得经济效益。

建议7:一般情况下,桥孔不宜压缩。起桥高度一般为6 m～8 m,较小者取至2 m～3 m。有条件设置挖方内桥台者,应优先采用。

建议8:桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交,避免水流在桥头形成水袋而产生三角回流,影响线路或桥梁安全;桥跨结构应高出设计洪水水位至少0.5 m,必要时,尚应考虑涌水高、波浪侵袭高、局部股流涌高、斜水流局部冲高、河弯超高、河床淤积或漂流物等的影响。

建议9:通航河流上,桥梁中线应与航线正交。当不能避免斜交时,应适当加大通航净孔。通航孔桥跨结构应高出桥下通航净空建筑限界。

建议10:通过设计洪水流量,使桥跨结构高出设计洪水水位并有足够的富余,其产生的冲刷系数小于容许值是桥梁孔径必须满足的条件之一,这是水文对桥梁的基本要求。

建议11:当桥梁较高、跨越河道的水深较大、河面较宽时,则在技术经济条件许可的情况下常常增大水中桥跨跨度(适应大跨的桥式有悬索桥、斜拉桥及拱桥等),尽可能将桥墩设在岸上、浅水区或礁石上,最大限度地减少深水桥墩基础,把深水基础问题转化为用增大跨度的方法来加以解决(即减少下部结构工程投资,而增大上部结构工程投资,从而达到降低结构总投资),降低了洪水对桥墩及基础施工的影响,有利于泄洪及水上交通,减少了船舶撞击桥墩的几率,因而往往是经济合理的。

建议12:跨越宽浅河流的桥梁,多采用等跨梁桥跨越主河槽。

建议13:当线路跨越泥石流河流时,桥孔应尽量采用单孔或考虑采用多孔较大的跨度,以免被泥石流冲毁。

建议14:跨越V字形或接近V字形峡谷时,桥梁主跨往往采用一跨跨过,并且优先考虑拱桥或反吊桥方案。

建议15:当桥梁上跨道路时,为了避免采用较大的跨度,降低建筑高度,节省投资,往往考虑是否可于道路的中央分隔带处设墩,从而两跨或多跨跨越道路。

建议16:由于不良地质的影响,墩台布置应遵循如下几点:1)墩台基础不应设置在软硬不均匀的地基土上。2)墩台位置应避开断层、滑坡、挤压破碎带、石灰岩溶洞及溶沟、黄土陷穴与暗洞或局部软弱地基等不良地质处。3)陡峭山坡上修建墩台时应注意基础底下及侧面岩体的稳定性。4)靠近陡峭岩壁的河槽边墩基础,应避免穿经水下山坡落石堆积层。

建议17:在具有较长历史的城区,建造桥梁选择墩位,应对桥址区域内现有的或残留的构筑物调查清楚,如地下管线(给水管道、排水管道、通讯光缆、电缆、煤气管道等)、驳岸、码头、防汛墙、堤岸及抛石护岸等各类水工构筑物,各种房屋建筑物的性质及结构情况等,以便确定桥墩基础是否避让,或原有构筑物拆迁、改造,或对紧靠基础的结构物采取防护措施等,必要时,应对邻近建筑物、构筑物或土体稳定性进行评估。

建议18:在互通式立体交叉中,桥梁的布设应尽量避免出现分叉桥或急转弯桥,若无法避免时,应于分叉处、桥面宽度骤变处或急转弯处设置桥墩,使桥梁受力状态良好。另外,在互通式立体交叉中,桥梁群在水平面上的布置应力求做到匀称,桥下通透性良好。

建议19:对于跨越河流后又要与滨河路实现互通式立交的大型桥梁,要妥善处理好跨河分跨与立交桥群布置的关系问题。

建议20:悬索桥分跨布置时,除了考虑桥塔处于良好的位置及其他要求外,不可忽视锚碇的位置,其对方案造价及大缆索股的稳定性有较大的影响。

桥梁跨径布置是一项复杂的系统工程。较简单的中小桥梁,富有经验的工程师可能一眼便可定出其合理的孔跨布置;但复杂的大型桥梁,则须充分研究论证(其前期投入较大,方案研究工作常需好多年),听取各方意见,甚至其最终方案须由桥梁专家组定夺得出。

摘要：结合桥梁规范有关跨径布置的条文及多年的工程实践,提出了桥梁跨径布置应遵循的20条建议,指出合理选择桥型,对降低工程造价起到关键性作用,从而揭示了桥梁孔跨布置在桥梁设计中的突出作用。

关键词：公路桥梁,跨径布置,建议

参考文献

[1]许克宾.桥梁施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]王晓谋.基础工程[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[4]罗大庆.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程,2004,16(9):19-20.

[5]戴昌林.山区高速公路桥梁的设置[J].山西建筑,2008,34(5):306-307.

中、小跨径桥梁 篇4

与时间有关的参数为影响施工控制的不确定因素, 即温度和混凝土徐变、收缩两个随时间而变化的设计参数。

1工程概况

大桥位于一高速公路, 为一座引桥跨径布置为3×16 m的简支空心板桥和主桥跨径布置为77 m+140 m+77 m的连续刚构桥, 主梁采用单箱单室箱梁, 箱梁顶面宽22.5 m, 底面宽11.5 m, 按三向预应力设计, 梁底板下缘按二次抛物线变化。墩与箱梁相接的根部断面梁高为7.5 m, 0号, 1号块同时现浇施工, 1号及2号连接处梁高为7.158 m, 跨中及边跨合龙段梁高为3.0 m。一个T构分19对箱梁块段, 分段长为2.5 m (1号块) 、3.0 m (2号～11号块) 、4.0 m (12号～19号块) , 合龙段长为2.0 m。该桥纵坡为3.0%单向坡, 横坡从纵轴线向外侧为2.0%。设计荷载为汽—超20, 挂—120。

主桥连续刚构在两个主墩上按T构用挂篮分段对称悬臂浇筑, 中跨合龙段在吊架上现浇, 边跨合龙段在落地支架上浇筑。全桥按对称悬臂浇筑→边跨合龙→中跨合龙的顺序进行施工。

2不确定因素及其控制

2.1 结构参数控制

不论何种桥梁的施工控制, 结构参数都是必须考虑的重要因素。结构参数是施工控制中结构施工模拟分析的基本资料, 其准确性直接影响分析结果。

1) 结构构件截面尺寸。任何施工都可能存在截面尺寸误差, 验收规范中也允许出现不超过限值的误差, 而这种误差将直接导致截面特性误差, 从而直接影响结构内力、变形等的分析结果。所以, 控制过程中要对结构尺寸进行动态取值和误差分析。2) 结构材料弹性模量。结构材料弹性模量和结构变形有直接关系, 对通常遇到的超静定结构来讲, 弹性模量对结构分析结果影响更大。但施工成品构件的弹性模量总与设计采用值不完全一致, 所以, 在施工过程中要根据施工进度作经常性的现场抽样试验, 特别是注意混凝土强度波动较大的情况, 随时在控制分析中对材料弹性模量的取值进行修正。3) 材料容重。材料容重是引起结构内力与变形的主要因素, 施工控制中必须计入实际容重与设计取值间可能存在的误差, 特别是混凝土材料, 不同的集料与不同的钢筋含量都会对容重产生影响, 施工控制中必须对其进行准确识别。4) 材料热膨胀系数。热膨胀系数的准确与否也将对施工控制产生影响, 尤其对钢结构要特别注意。5) 施工荷载。在所有自架设体系中, 都存在施工荷载, 这部分临时荷载对受力与变形的影响在控制分析中是不能忽略的, 一定要根据实际取值。6) 预加应力或索力。预加应力是预应力混凝土结构内力与变形控制考虑的重要结构参数, 但预加应力值的大小受很多因素的影响, 包括张拉设备、管道摩阻、预应力钢筋断面尺寸、弹性模量等, 施工控制中要对其取值误差做出合理估计。

为了使结构在最终成桥状态时达到设计要求的各项性能指标, 确定各施工阶段结构的线形是桥梁悬臂施工中重要的任务之一, 而决定上部结构每一待浇块件的预拱度尤其重要。1) 合龙前, 一个单跨的两个悬臂端部应该尽可能在同一水平面上;2) 桥梁在施工和营运状态下, 上部结构的标高频繁发生上挠或下挠, 因此, 在上部结构各个截面的施工中应该预留容许偏差, 以期保证在“无限长时间”以后结构能够保证在设计所规定的标高范围内。

2.2 温度变化控制

温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大, 这种影响随温度的改变而改变。在不同时刻对结构状态 (应力, 变形状态) 进行量测, 其结果是不一样的, 如果施工控制中忽略了该项因素, 就必然难以得到结构的真实状态数据 (与控制理想状态比较) , 从而也难以保证控制的有效性。所以, 必须考虑温度变化影响。通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下, 从而将温度变化对结构的影响相对排除 (过滤) 。一般是将一天中温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间, 但对季节温差和桥内温度残余影响要予以重视。

温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一。日温度变化比较复杂, 尤其是日照作用和骤变温度, 会引起主梁顶底板温度差, 使主梁发生挠曲, 同时, 也会引起墩身偏移。季节温差对主梁挠度的影响比较简单, 其变化是均匀的, 可采集各节段在各施工阶段的温度, 输入计算机计算挠度。

2.3 材料收缩、徐变控制

对混凝土桥梁结构而言, 材料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响, 这主要是由于施工中混凝土普遍存在加载龄期短、各阶段龄期相差大等引起的。控制中要予以认真研究, 以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。混凝土弹性模量的测试主要是为了测定混凝土弹性模量E随时间t的变化过程, 即E—t曲线。采用现场取样通过万能实验机试压的方法, 分别测定混凝土在3 d, 7 d, 14 d, 28 d, 60 d龄期的值, 以得到完整的E—t曲线。混凝土容重的测试是在现场取样, 采用实验室的常规方法进行测定。

2.4 施工及监测控制

施工控制是为施工服务的, 反过来, 施工的好坏又直接影响控制目标的实现, 除要求施工工艺必须符合控制要求外, 在施工控制中必须计入施工条件非理想化而带来的构件制作、安装等方面的误差, 使施工状态保持在控制之中。监测包括结构温度监测、应力监测、变形监测等, 是桥梁施工控制最基本的手段之一。因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差, 所以, 结构监测总是存在误差。该误差一方面可能造成结构实际参数、状态与设计或控制值吻合较好的假象, 也可能造成将本来较好的状态调整得更差的情况, 所以, 保证测量的可靠性对施工控制极为重要。在控制过程中, 除要从测量设备、方法上尽量设法减小测量误差外, 在进行控制分析时必须将其计入。

2.5 施工管理控制

桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身, 施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等, 特别是施工进度一旦不按计划进行, 必然给施工控制带来一定难度。以悬臂施工的混凝土连续梁、连续刚构桥为例, 如果梁相对悬臂施工进度存在差别, 就必然使两悬臂在合龙前等待不同的时间, 从而产生不同的徐变变形, 由于徐变变形较难准确估计, 所以容易造成最终合龙困难。

3结语

桥梁施工控制又是桥梁建设的安全保证。施工中的每一阶段, 结构的内力和变形是可以预计的, 同时可通过监测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形, 从而完全可以跟踪掌握施工进程和发展情况。当发现施工过程中监测的实际值与计算的预计值相差过大时, 就要进行检查和分析原因, 而不能再继续施工, 否则, 将可能出现事故。因此, 桥梁施工控制系统就是桥梁建设的安全系统。为确保桥梁施工的安全, 桥梁施工控制必不可少。

参考文献

[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社, 2000.

[2]刘建梅, 姚庆, 臧斌.大跨度拱桥施工控制分析[J].山西建筑, 2008, 34 (16) :325-326.

[3]贺拴海.桥梁结构理论[Z].长安大学研究生讲义, 2001.

[4]刘来君.云南大保高速公路桥梁施工监控阶段报告[R].2001.

中、小跨径桥梁 篇5

关键词：后支点挂篮,高墩大跨径桥梁,浇筑施工

1 引言

后支点挂篮施工技术是桥梁工程建设中较为广泛应用的一种施工技术[1]。这种施工技术凭借着自身的技术优势, 能够有效地确保桥梁工程的施工质量。在后支点挂篮施工过程中, 应对挂篮的设计、加工、安装等方面进行严格控制, 并严格规范施工人员的项目管理行为。

2 后支点挂篮的概念

后支点挂篮是指通过使用悬臂浇筑斜拉以及连续梁等混凝土梁, 并在确保能够承受相关荷载的同时, 进行逐段向前移动。后支点挂篮的主要组成部分包括承重、提升、锚固、行走以及模板支架等。

后支点挂篮实际上是一种受力体系。在进行挂篮的施工时, 箱梁上的荷载将传递给挂篮下方的工字钢纵梁, 接着荷载再传递到前下横梁和后下横梁上[2]。此外, 在进行挂篮行走时, 是采用一种滑动的方式。因为一般情况下, 在支点处均设置有主轨道, 以供挂篮的滑动行走, 同时在横座梁的下部设置有幅轨道, 这样, 通过滑梁、行走小车等设备, 挂篮即可实现在箱梁上的行走。在副轨道上设置的链滑车即可实现对挂篮方向的改变。

3 工程概况

本工程为某一公路桥梁施工建设项目。公路为双向6 车道高速公路, 整体式路基断面, 标准宽度33.5m。设计汽车荷载:公路-Ⅰ级。设计速度:100km/h。设计基准期:100a。设计安全等级:一级。路线线型标准:主桥K7+851.20~K8+329.988 段位于直线段上, K8+ 329.988~K8+376.20 段位于半径R=29 000m圆曲线上;竖曲线半径16 000m, 左侧为2.0%, 右侧为-2.0%。该桥梁为高墩大跨径桥梁, 总长度为2km。桥梁主桥部分的上部结构为跨度800m的4 跨预应力混凝土连续刚构, 桥墩最高处达到65m。桥梁宽度:桥梁与路基同宽, 上下行分离设臵, 桥面净宽为15.45m×2。桥下防洪堤车辆通行净空:h≥5.0m。地震:地震动峰值加速度为0.11g, 相应地震烈度为Ⅶ度, 桥梁按Ⅷ度设防。根据工程的具体情况, 经过综合的分析考虑, 对于主梁的施工采用后支点挂篮式悬臂浇筑施工方案。

4 后支点挂篮的设计要点

在进行挂篮设计时, 应综合各种因素来确定合理的挂篮结构形式, 主要考虑的内容包括安全、施工要求、经济性以及通用性等。一般情况下, 挂篮的质量与梁段混凝土的质量比值应控制在0.3~0.5 之间, 同时最大的变形量应控制在20mm以内。根据设计要求, 在挂篮行走时, 其安全系数应控制在2 以上。此外, 在进行挂篮荷载设计时, 还应充分考虑挂篮结构的稳定性和强度, 从而确保结构能够充分的承担挂篮自重、人群荷载、施工使用荷载等。最后还应对挂篮结构进行安全设计, 重点考虑挂篮拼装、模板拆除等多个环节。如表1 所示为挂篮的主要荷载。

5 后支点挂篮施工安全技术的运用

为了有效地确保后支点挂篮施工的质量和安全, 应从施工的前、中、后期进行严格的管理和控制。具体而言, 主要应加强施工质量和安全控制的阶段, 包括:挂篮的加工和拼装、挂篮悬臂施工等。以下将对这几个施工阶段进行详细的介绍。

5. 1 施工前期准备

为了确保施工工序的正常顺利进行, 在正式施工前, 必须做好充足的准备工作。

一般情况下, 在后支点挂篮施工安全技术中, 施工单位应建立完善的安全保障体系, 明确相关工作人员的具体岗位和职责, 并设立施工安全管理机构。在保障措施严格制定的基础上, 明确挂篮安全施工各个工序的安全目标, 从而将施工现场的安全责任落实到各相关人员。由于在施工过程中可能出现各种突发状况, 因此, 各个相关部分应对于工程中可能出现的状况编制切实可行的紧急预案[3]。

在后支点挂篮施工安全技术的要求中, 最重要的是施工人员自身的问题。因此, 需要选择素质良好的施工作业人员。施工人员进入施工现场时应佩戴相关的, 如安全帽、安全绳等安全保障设施。

5. 2 施工中期的挂篮悬臂浇筑施工

1) 施工工艺流程。本工程中具体的施工工艺流程为:纵向预应力束张拉→拆除侧模和底模→挂篮前移到下一段后锚固→调模→绑扎钢筋→安装预应力系统→安装内模→浇筑混凝土。

2) 主梁施工设备。 在后支点挂篮施工中, 主要需要应用到的机械设备包括起吊设备、张拉设备以及挂篮系统等。各个相关设备应经过安全检查, 确保处于良好的使用状态。

3) 挂篮模板拆除。当混凝土强度达到设计强度要求之后即可进行模板的拆除, 首先将外侧模拆除。在进行拆模时, 应先将侧模上的对拉螺栓松卸下来, 接着安装内外滑梁滑移小车。卸除滑梁后锚固系统, 并将内外模适当的降低。当纵向预应力束张拉施工完成之后, 则采用前后上横梁的吊带对前后下横梁进行锚固。拆卸前后下横梁的锚固系统, 以检验挂篮系统在各个工况下的结构受力情况。根据具体情况适当降低平台。为了确保施工操作环节的顺利进行, 在施工之前应设置安全操作平台, 作业人员在操作过程中, 应佩戴安全绳、安全带等安全保障设施。

4) 挂篮前移。当已浇筑梁段的混凝土达到设计强度要求之后, 同时在预应力施工完成之后, 即可开始进行挂篮的前移作业。如图1 所示为挂篮前移示意图。

5) 挂篮就位。当挂篮前移达到下一施工段落时, 在调整精确就位后, 即可采用锚杆对挂篮进行锚固锁定。如果发现预埋孔出现偏位的问题, 应对锚杆底座孔的位置进行修整, 同时需要采用贴板进行加强处理。

6) 挂篮锚固。在进行底平台的提升操作时, 需要注意的是为了确保施工安全, 各个锚固点受力应确保均匀。在混凝土浇筑施工前, 应采用经过校验的千斤顶对后锚, 根据设计的吨位以此对各个锚固点的锚固力进行检查, 从而确保锚固点的受力均匀。如果锚固点受力存在偏差, 应及时采取措施, 结合情况进行调整。

7) 挂篮模板安装。当进行挂篮模板的安装时, 应在所有的临空面设置安全操作平台、防护栏杆以及防护网等, 以此确保施工作业人员始终处于封闭的空间状态下, 以确保施工的安全性。

8) 钢筋、预应力束安装。在进行钢筋的安装时, 应严格按照设计图纸的要求进行钢筋的绑扎。对于钢筋之间的连接可以采用焊接或者机械连接的方式。钢筋接头的质量应确保充分满足设计和规范的要求。在进行预应力管道的安装时, 应严格确保位置准确、固定牢固。在施工中应避免预应力筋出现损伤。在腹板钢筋的安装过程中, 为了有效的确保施工人员的安全, 应设置临时安全操作平台。

9) 混凝土施工。当对悬臂混凝土进行浇筑时, 应按照分层对称浇筑的方式。两对称梁段之间的不平衡重量偏差应控制在设计和规范的要求以内。

6 结语

后支点挂篮施工技术为高墩大跨径桥梁施工带来便捷。文章结合实例, 针对该桥梁为高墩大跨径桥梁, 采用后支点挂篮式悬臂浇筑施工方案实施主梁施工。并提出施工前应结合安全、施工要求、经济性以及通用性等选取合理的挂篮结构形式, 从挂篮施工准备技术以及挂篮在悬臂浇筑中的具体实施过程展开探讨, 总结出了可行的施工控制技术措施, 为同类工程提供了参考实例。

参考文献

[1]汪碧云, 杨君.高墩大跨径桥梁后支点挂篮施工安全技术措施[J].西南公路, 2010 (4) :90-93.

[2]任祥瑞.特大型桥梁挂篮的设计与安装[J].甘肃科技纵横, 2008 (6) :136.

中、小跨径桥梁 篇6

作为现代桥梁施工中最重要的技术之一, 大跨径连续桥梁施工技术具有许多优势, 例如施工工期较短、对应用空间要求小以及对交通不产生过大影响等。目前国内的大跨径连续桥梁施工存在着一些较为明显缺陷, 其中包括施工人员素质不高、质量控制工作不到位等。为了最大程度地保障桥梁施工工程的质量、控制建设成本, 施工人员必须要掌握各类大跨径连续桥梁的施工要点。

1 大跨径连续桥梁施工面临的问题

1.1 支架搭设高度较大

许多大跨径连续桥梁项目中, 桥梁支架搭设高度较大, 并且许多支架需要跨域河道、湖面等水域。通常情况下, 施工单位会在大跨径连续桥梁施工中应用支架法, 而由于地形条件的限制, 支架搭设工程通常在地质流动性大的区域进行。许多水域的深度比较大, 所以必须安装较高的支架才能确保桥梁的安全。随着支架高度的提升, 支架运输与安装工作的难度也将显著提高。

1.2 支架基底处理工作难度系数大

在水域地段开展大跨径连续桥梁施工工作难度极高, 主要是因为河面地段的地势变化较大, 许多桥梁支架搭设地段土壤湿滑、出现滑坡的风险较高。在湿滑地段开展支架基底处理工作非常困难, 需要耗费大量的时间与工程成本, 如果施工现场未采取必要的保护措施, 则不仅难以顺利完成支架基底处理工作, 还可能引发安全事故, 造成经济损失与人员伤亡。

1.3 梁体线性控制工作较难

在大跨径连续桥梁施工中, 桥体所受的预应力较为复杂, 从而引发桥体挠度变化范围大的不良现象。因为大跨径连续桥梁施工中, 桥体挠度变化非常复杂, 基本无任何规律可循, 所以施工人员难以控制桥梁的线性, 从而严重降低桥梁的美观性与耐久性[1]。

1.4 管道布线复杂

应用大跨径连续桥梁施工技术的桥梁规模较大, 因此项目需要使用大量的管道, 管道数量繁多、曲线复杂, 显著地提升了大跨径连续桥梁施工工作的难度。为了保障桥体的安全, 部分桥梁施工项目中施工人员需要进行管道安装工作, 由于各种因素的影响, 管道定位工作繁琐且复杂, 这也是造成大跨径连续桥梁施工困难的主要原因之一。

2 大跨径连续桥梁施工技术构成

2.1 梁段

在大跨径连续桥梁施工工作中, 就地浇筑法、悬臂施工法等施工方法应用比较普遍。就目前状况而言, 混凝土箱梁施工与钢管支架法结合的施工方法在大跨径连续桥梁施工项目中应用最为广泛。在PK断面箱梁中必须运用混凝土分块浇筑的施工方法, 确保混凝土振捣均匀、保障混凝土振捣的时间, 从而防止混凝土表面出现裂缝。在整体性箱梁施工项目中, 需要采用整体浇筑法。在梁段施工结束后, 应当做好混凝土保养与维护工作, 从而确保混凝土的质量可靠。

2.2 混凝土

大型塔吊与工程电梯是大跨径连续桥梁混凝土施工项目的必需施工设备。安装在施工平台上的塔吊负责吊运各类材料, 其中包括塔柱模板、钢筋等。在混凝土索塔横梁施工中, 支承结构适合采用落地钢管搭设。应当采用分块分层式混凝土浇筑技术, 如此能够较为有效地消除或者减小预应力对桥体的破坏。

2.3 斜拉桥斜拉索

为了保障工程质量, 需要在斜拉桥斜拉索施工过程中采用先进的梁段张拉以及牵引工艺, 从而避免牵引力对桥体造成破坏。桥梁悬臂前端载荷过大会增加工程的风险, 所以在施工中应当采用梁段牵引导向装置与吊机一体化设计, 如此能够确保斜拉索弯曲半径在合理的范围内[2]。

3 大跨径连续桥梁施工工艺技术

3.1 地基处理

在进行桥梁主体施工前, 必须要做好地基处理工作。地基处理的主要目标清理施工现场的各类杂物、保持施工地基的平整。地基处理工作的质量决定了支架能否稳定安装、混凝土浇筑工作能否顺利进行, 同时还能够提升支架的承载能力。

3.2 钢筋项目

钢筋是大跨径连续桥梁施工工程中使用量最大的材料之一。在钢筋进场前, 施工单位必须组织专业人员检查钢筋是否合格、表面的是否存在毛刺、裂缝等缺陷, 严禁质量不合格的钢筋进入施工现场。为了从源头上控制钢筋质量, 施工单位只能向具备合法生产资质的厂家购买钢筋[3]。

在钢筋弯曲成型工作中, 施工人员必须对钢筋采取必要的除锈处理, 要求钢筋成品表面不得存在锈迹。通常情况下, 工程现场钢筋量较多, 不同型号的钢筋不得摆放在一起。应当保持钢筋摆放区域的阴凉、干燥。严格控制钢筋捆扎工作的质量, 该项工作应当交由专业能力强、工作经验丰富的人员负责。捆轧完毕的钢筋依照一定的次序摆放, 施工人员需要明确钢筋摆放的位置并作记录。

3.3 支设模板

模板支设是大跨径连续桥梁施工工程的重要工序。在模板支设过程中, 需要严格依照设计要求展开相关工作, 依据桥梁的中心线进行模板支设操作, 确保各模板接缝的高度准确。在模板支设工作完毕并通过垂直度检查后方可以进入支架固定工序。

安全稳定是桥梁建设工程的刚性标准, 随着社会的不断进步, 现阶段桥梁设计师在设计过程中不仅需要充分保障桥梁的稳定性与使用寿命, 还要尽量提高桥梁的美观性。在大跨径连续桥梁施工中, 如果模板接缝不严密、出现变形等现象, 则桥梁的美观性会大幅下降, 因此, 施工人员必须要采取有效措施确保模板平整光滑、表面无裂缝产生。不变形的桥梁施工模板除了能够使混凝土的质量得到有效的保证之外, 还可以进一步确保与设计相符的桥梁施工。

3.4 混凝土浇筑

高性能混凝土能够极大地延长桥梁的使用寿命并提升桥梁的强度与耐久性。对于混凝土施工而言、配合比设计工作极为重要, 其质量决定了混凝土的质量。混凝土配合比设计工作必须交由具备丰富工作经验的建筑技术单位负责, 着重控制混凝土的水灰比。应当确保混凝土振捣工艺的质量, 振捣时间不宜过短, 否则混凝土内部易残留气泡, 从而促使混凝土表面出现裂缝。

混凝土浇筑工作开始前, 必须检查拌制机、泵送剂等施工机具是否正常, 确认模板、钢筋等材料的质量是否过关。值得注意的是, 为了防止浇筑过程中支架沉降致使混凝土产生裂缝, 应当由下及上浇筑混凝土。为了保障混凝土硬结质量, 浇筑工作最好不间断展开, 如果需要中断浇筑, 则间断时间应当短于混凝土冷却凝结的时间差[4]。

3.5 养护混凝土

混凝土浇筑工作结束并通过验收后, 需要及时开展混凝土维护保养工作。与常规混凝土保养工作有所差异的是, 大跨径连续桥梁混凝土施工项目一般不采用洒水的保养方式, 建议采用喷洒养护剂以及薄膜覆盖等保养方式。

3.6 预应力筋的张拉

在大跨径连续桥梁施工项目中, 需要严格控制预应力。目前, 张拉设备是测量桥梁钢筋预应力的主要设备。在开始测量预应力前, 需要确认张拉设备是否处于正常使用状态中, 应当进行必要的校准工作。施工单位需要安排专业人员监督管理预应力测量工作。在钢筋张拉预应力测量工作中, 需要严格遵循对称测量原则并保证张拉设备伸长量达到合理的数值。首先, 必须要确保梁体混凝土具有一定的强度, 同时要尽可能使混凝土实现完全凝结。其次, 在对钢筋张拉预应力进行测量的时候, 需要确保符合设计的伸长量。其次, 在张拉钢筋的过程中需要严格遵循对称的原则, 在完成对同一梁体上钢筋的张拉工作之后需要做好标号的工作, 从而便于检查。最后, 如果有中断的情况出现在张拉工作中, 需要实施重新张拉测量。

3.7 孔道封端以及压浆

在张拉工作结束后可以进入压浆工序, 而封端工作则在压浆工作完毕后进行。压浆工程竣工后, 施工人员应当将梁体上的灰尘、残渣等杂质清理干净、做好钢筋除锈工作, 从而为封端工作创造良好的施工条件。需要控制封端用混凝土的质量, 在封端工作结束后, 施工人员需要对梁体采取防水措施, 如此方能避免梁体漏水现象的发生。

无论是各种工作, 在其中发挥最关键作用的因素是“人才”, 因此保障大跨径连续桥梁施工质量的关键便是提升施工人员的综合素质, 建议通过定期举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实提升施工人员的专业素质, 从而使其更加适应新时期大跨径连续桥梁施工工作的要求[5]。

4 结语

大跨径连续桥梁施工工程具有重要的现实意义, 为此, 广大施工人员应当积极学习先进理论知识、善于总结借鉴优秀的施工经验, 在实际施工过程中保持严谨认真的态度, 如此方能最大程度地保障大跨径连续桥梁施工工作的质量。

摘要：随着社会经济的高速发展与科学技术的日益进步, 桥梁建筑行业呈现出了喜人的发展态势, 在方便公众出行、缩小地区经济发展差异等方面的工作上发挥了重要的作用。现代桥梁施工工作中, 大跨径连续桥梁项目涉及技术领域较多、具有一定的难度。结合工作经验与相关理论知识, 在本文中探析了桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术面临的问题与要点, 供有关人员参考借鉴。

关键词：桥梁施工,大跨径连续梁,施工技术

参考文献

[1]樊永波.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].黑龙江交通科技, 2015 (12) .

[2]王福举.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].交通世界, 2016 (03) .

[3]周仁松.先简支后连续桥梁施工技术方案[J].交通世界, 2016 (03) .

[4]张良宝.高速公路桥梁施工技术及安全防护措施[J].建材与装饰, 2016 (02) .