桥梁施工设计规范

2024-07-11

桥梁施工设计规范(精选8篇)

篇1:桥梁施工设计规范

与梁肋整体连接的板,在计算支点截面和跨中截面弯矩时,其计算跨径取梁肋之间的距离。

由于板厚与肋高之比小于1/4,支点弯矩取-0.7M,跨中弯矩取0.5M(当大于1/4,支点弯矩取-0.7M,跨中弯矩取0.7M)M为简支梁求得的跨中弯矩。公路桥涵设计通用规范

一、总则

1、安全等级;

2、特大、大、中、小桥及涵洞分类;

标准跨径:梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中线长度为准;拱式桥和涵洞以净跨为准。重要是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥梁。

二、术语

1、作用短期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合;

2、作用长期效应组合:正常使用极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合;

三、设计要求

1、桥涵布置:公路桥涵的设计洪水频率;

2、桥涵孔径

3、桥涵净空:净空高度,高速公路和一级,二级公路上的

桥梁应为5米,三、四级公路上的桥梁应为4.5米。

4、立体交叉跨线桥桥下净空应符合下列规定;

5、车行或人行天桥的宽度;

6、桥上线形及桥头引道;

7、桥面铺装、排水和防水层;

8、养护及其他附属设施。

四、作用

1.1可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值,频遇值或准永久值作为其代表值;

可变荷载不同时组合表:汽车制动力,流水压力,冰压力,支座摩阻力;

多个偶然作用不同时参与组合。

4.1.6永久作用效应的分项系数表;汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取1.4;当某个可变作用在效应组合中其值超过汽车荷载的分项系数应采用汽车荷载的分项系数,对专为承受某作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载,其分项系数取与汽车荷载同值。在作用组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他的可变作用效应的分项系数,取1.4,但风荷载的分项系数取1.1;在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数,当

永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取0.80;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.70;当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)外尚有三种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.60;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时,取0.50。

设计弯桥时,当离心力与制动力同时参与组合时,制动力标准值或设计值按70%取用。

偶然组合:永久作用标准值效应应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相结合。偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其代表式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,短期、长期效应组合。

结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,除特别指明外,各作用效应的分项系数及组合系数应取为1.0;各项应力限值应按设计规范规定采用。

构件在吊装、运输时构件重力乘以动力系数; 4.2永久作用常用材料的重力密度表;

预加力在结构进行正常使用极限状态设计和使用阶段构件

应力计算时,应作为永久作用计算其主效应和次效应,并应计入相应阶段的预应力损失,但不计入预加力偏心距增大引起的附加效应。在结构进行承载力极限状态设计时,预加力不作为作用,而将预应力钢筋作为结构抗力的一部分,但在连续梁等超静定结构中,仍需考虑预加力引起的次效应。土的重力及土侧压力可按下式计算:破坏棱体破裂面与竖直线间夹角的蒸汽值可按下式计算。

承受在土侧压力的柱式墩台,作用在柱上的土压力计算宽度,可按下列规定采用:

压实填土重力的竖向和水平压力强度标准值; 水的浮力可按下列规定采用:

混凝土收缩及徐变作用可按下述规定取用:计算圬工拱圈的收缩作用效应时,如考虑徐变影响,作用效应可乘以0.45折减系数; 4.3可变作用

4.3.1公路桥涵设计时,汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减等应符合下列规定:

1、汽车荷载分为公路1级和公路2级;

2、汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。

各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合表的规定。二级公路为干线公路且重型车辆多时,其桥涵的设计可采用公路1级汽车荷载。四级公路上重型车辆少时,其桥涵设计所采用的公路2级车道荷载的效应可乘以0.8的折减系数,车辆荷载的效应可乘以0.7的折减系数。

车道荷载的计算:公路1级车道荷载的均布荷载标准值为10.5千牛米,集中荷载标准值按一下规定选取:桥梁计算跨径小于或等于5米时取180千牛;桥梁计算跨径等于或大于50米时,为360千牛,桥梁计算跨径在5-50米之间是,集中荷载采用直线内插求得。计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。

公路1级和公路2级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值; 车道荷载横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算;桥涵设计车道数应符合表的规定。多车道桥梁删过得汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时,有汽车荷载产生的效应应按表规定的多车道折减系数进行折减,但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。大跨径桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减。当桥梁计算跨径大于150米时,应按表规定的纵向折减系数进行折减。当为多跨连续结构时,整个结构应按最大的计算跨径考虑汽车荷载效应的纵向折减。

汽车荷载冲击力的计算:钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土

桥、圬工拱桥等上部构造和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台,应计算汽车的冲击作用。填料厚度(包括路面厚度)等于或大于0.5米的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力;冲击系数可按下式计算:注意结构基频(条文说明中记载)的计算;

汽车荷载的局部加载(理解为车辆荷载)及在T梁,箱梁悬臂板上的冲击系数采用0.3;

4.3.3汽车荷载离心力可按下列规定计算:弯道半径小于或等于250米时考虑离心力,多车道桥梁的汽车荷载横向折减系数;设计弯道时,当离心力与制动力同时参与组合时,制动力标准值或设计值按70%取用。

4.3.4汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载,并可按下列规定计算;车辆外侧车轮中线矩路面边缘0.5米。挡土墙分段长度可按下列公式计算,但不应超过挡土墙分段长度:当挡土墙分段长度小于13米时,B取分段长度,并在该长度内按不利情况布置轮重。

4.3.5人群荷载标准值应按下列规定采用:

1、当桥梁计算跨径小于或等于50米时,人群荷载标准值为3.0KN/㎡;当桥梁计算跨径等于或大于150米时,人群荷载标准值为2.5KN/㎡;城镇郊区行人密集地区的公路桥梁,人群荷载标准值取上述规定值的1.15倍。专用人行桥梁,人群荷载标准值为

3.5KN/㎡。人群荷载在横向应布置在人行道的净宽度内,在纵向施加于使接哦股产生最不利荷载效应的区段内。人行道板(局部构件)可以一块板为单元,按标准值4.0KN/㎡的均布荷载计算。计算人行道栏杆时,作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值0.75KN/㎡;作用在扶手上的竖向力标准值取1.0KN/m。

4.3.6汽车荷载制动力可按下列规定计算和分配:不计冲击力,制动力为纵向力,按纵向力的加载长度进行折减。一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按本规范规定的车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算,但公路1级汽车荷载的制动力标准值不得小于165KN;公路2级汽车荷载的制动力标准值不得小于90KN。同向行驶2车道为一个设计车道的2倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍;同向行驶三车道为一个设计车道的2.68倍;但不应计入因此而产生的竖向力和力矩。

设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支梁或连续梁排架式柔性墩台,应根据支座与墩台的抗推刚度的刚度集成情况分配和传递制动力。设有板式橡胶支座的简支梁刚性墩台,按单跨两端的板式橡胶支座的抗推刚度分配制动力。设有固定支座、活动支座(滚动或摆动支座、聚四氟乙烯板支座)的刚性墩台传递的制动力,按表采用。每个活动支座传递的制动力,其值不应大于其摩阻力,当大于摩阻力时,按摩阻力计算。

4.3.7风荷载标准值可按下列规定计算:

1、横桥向风荷载假定适配地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上,其标准值可按下式计算:横桥向风荷载标准值;K1:风荷阻力系数(普通实腹桥梁上部结构的风载阻力系数;桁架桥上不结构的风载阻力系数包含遮挡系数);K2考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数:位移山间盆地、谷地或峡谷、山口等特殊场合的桥梁上、下部结构的风速高度变化修正系数按B类地表类别取值;K3地形、地理条件系数;横向迎风面积,按桥跨结构各部分的实际尺寸计算;

桥梁顺桥向可不计桥面系及上承式梁所受的风荷载,下承式桁架顺桥向风荷载标准值按其横桥向风压的40%乘以桁架迎风面积计算;桥墩上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压的70%乘以桥墩迎风面积计算。悬索桥,斜拉桥桥塔上的顺桥向风荷载标准值可按横桥向风压乘以迎风面积计算;桥台可不计算纵、横向风荷载;上部构造传至墩台的顺桥向风荷载,其在支座的着力点及墩台上的分配,可根据上部构造的支座条件,按本规范汽车制动力的规定处理。

作用在桥墩上的流水压力标准值:桥墩的阻水面积,计算至一般冲刷线处;对具有竖向前棱的桥墩,冰压力可按下述规定取用:当冰块流向桥轴线的角度《=80度时,桥墩竖向边缘的冰荷载应乘以正弦角度予以折减。并

压力的合力作用在计算结冰水位以下0.3倍冰厚处。冰压力的分解;对流冰期的设计高水位以上0.5m到设计低水位以下1.0m的部位宜采取抗冻型混凝土或花岗岩镶面或包钢板等防护措施。同时,对建筑物附近的冰体采取适宜的冰体减小对结构物作用力的措施。

4.3.10计算温度作用时的材料线膨胀系数及作用标准值可按下列规定取用:各种构件的线膨胀系数,考虑最高温度和最低有效温度(条文说明)的效应。计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时,可采用图所示的竖向温度梯度曲线,其桥面板表面的最高温度T1规定见表,对混凝土结构,当梁高H小于400㎜时,A=H-100㎜;梁高H等于或大于400㎜时,A=300㎜。对带混凝土桥面板的钢结构,A=300㎜。混凝土上部接哦股和带混凝土桥面板的钢结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。计算圬工拱圈考虑徐变影响引起的温差作用效应时,计算的温差效应应乘以0.7的折减系数。支座摩阻力标准值:

偶然作用:地震动峰值加速度确定桥涵的地震计算。撞击作用:漂流物,汽车等撞击作用。

篇2:桥梁施工设计规范

基础

10.1.7基坑内地基承载力必须满足设计要求,基坑开挖完成后,应会同设计、勘探单位实地验槽,确认地基承载力满足设计要求。

悬臂浇筑

13.2.6桥墩两侧梁段悬臂施工应对称、平衡。平衡偏差不得大于设计要求。

13.4.4桥墩两侧应对称拼装,保持平衡。平衡偏差应满足设计要求。

钢梁

14.2.4高强度螺栓终拧终完毕必须当班检查,

每栓群应抽查总数的5,且不得少于2套。抽查合格率不得小于80%,否则应继续抽查,直至合格率达到80%以上。对螺栓拧紧度不足者应补拧,对超拧者应更换、重新施拧并检查。

16.3拱架上浇筑混凝土拱圈

16.3.3分段浇筑程序应对称于拱顶进行,且应符合设计要求。

17.4施工控制与索力调整

17.4.1施工过程中,必须对主梁各施工阶段的拉索索力、主梁标高、塔梁内力以及索塔位移量等进行监测,并应及时将有关数据反馈给设计单位,分析确定下一施工阶段的拉索张拉量值和主梁线形、高程及索塔位移控制量值等,直至合龙。

悬索桥

篇3:桥梁施工设计规范

1 一般构造要点

1.1 JTGD62-20JTGD62-2004版规范新要求

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004 (下简称新规范) 对预应力小箱梁的构造作了以下新的规定:

(1) 新规范规定箱形梁顶、底板的中部厚度, 不应小于板净跨径的1/30, 且不应小于200mm。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG023-85 (下简称老规范) 无此规定。

(2) 新规范规定箱形腹板宽度不应小于140mm, 其上下承托之间的腹板高度, 当腹板内设有竖向预应力筋时, 不应大于腹板宽度的20倍, 当腹板内不设竖向预应力筋时, 不应大于腹板宽度的15倍。

(3) 新规范规定箱形腹板宽度有变化时, 其过渡段长度不宜小于12倍腹板宽度差, 老规范对此无要求。

(4) 新规范规定箱形腹板内应设置直径不小于12mm的箍筋, 间距不应大于250mm, 且应采用带肋钢筋;自支座中心起长度不小于一倍梁高范围内, 应采用闭合式箍筋, 间距不应大于20mm, 老规范规定箍筋最小直径为6mm。

(5) 新规范要求预应力管道的净距不应小于40mm, 且不小于管道直径的0.6倍, 老规范只限制为40mm。

(6) 新规范要求钢束直径小于或等于5mm时, 预应力钢筋的曲线半径不宜小于4m, 大于5mm时, 不宜小于6m, 老规范均为4m。

1.2 桥梁构造概况

桥梁主要设计标准如下表:

2 计算模型

该联上部结构采用《桥梁博士V3.03》程序进行计算, 桥面铺装作为二期恒载考虑, 不参与受力, 上部结构为4孔20m先简支后连续预应力混凝土箱梁, 计算模型按平面杆系进行建模。单元按预应力混凝土设计, 单元截面为单箱, 并考虑翼缘的有效长度, 全桥共分为96个单元。荷载横向分布系数按铰接板梁法计算。

根据施工工艺成桥过程共分为4个阶段, 第一阶段为预制箱梁吊装阶段;第二阶段为负弯矩钢筋张拉阶段;第三阶段为添加桥面系等二期荷载阶段;第四阶段为混凝土收缩、徐变阶段。混凝土收缩、徐变对连续梁的影响非常明显, 根据新规条文说明, 混凝土收缩、徐变考虑10a。温差效应根据新规温度梯度输入, 支座沉降考虑1cm, 各墩台沉降由程序自由组合, 取最不利效应计入。预应力钢束张拉控制应力δcon≦0.75?pk, 其它控制参数如下:

3 计算结果

设计原理按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-20JTGD62-2004。表2为规范控制参数, 图2为部分计算结果, 结果均满足规范要求。

4 施工存在的问题

随着公路建设步伐加快, 预制小箱梁因其施工方便、横向稳定性等综合性能优势明显, 而在中大桥型中被广泛采用。但由于施工队伍水平参差不齐, 故预制小箱梁在施工过程中还是出现了这样或那样的问题, 其中最多的是小箱梁在张拉时易出现箱梁竖向弯曲较大的情况, 部分工地还出现预应力筋处出现纵向裂缝的现象。

4.1 分析影响施工的几种因素

(1) 混凝土未达到张拉强度即进行张拉; (2) 张拉过程中未按设计要求进行分批分次张拉; (3) 施工过程中预应力钢束定位和实际偏离较大。

4.2 针对以上问题的处理意见

(1) 设计中可以从截面钢束摆放和截面尺寸入手, 如将钢束尽可能摆放在中心线处、增加腹板厚度等; (2) 严格控制张拉混凝土强度, 当混凝土强度达到90%以上时方可开始张拉预应力钢束; (3) 张拉采用对称张拉以使其受力均匀; (4) 保证钢束定位准确。

5 结论

新规范与老规范区别较大, 在设计当中设计人应慎重选择小箱梁标准图, 以使小箱梁尺寸满足新规范要求, 同时还建议在20m和25m跨小箱梁中增加中横梁, 以加强桥梁横向稳定性。不管设计是否采用标准梁图, 设计都应进行认真验算, 因为桥宽不同桥的横分就不一样, 特别是在杨北公路、津围公路、九园公路等重车较多路线上的桥梁应进行重车验算, 以保证桥梁的安全性。在施工过程中, 应严格按图施工, 特别是加强钢束定位和张拉钢束时混凝土强度控制。

参考文献

[1]任大龙.《桥梁工程》课程教学问题与改革对策探讨[J].企业家天地下半月刊 (理论版) , 2010, (01) :231-232.

篇4:桥梁桩基础设计规范探讨

办法。

关键词:纳金大桥;桩基检测;低应变;声波透射法;桩基础设计规范

中图分类号:TU997 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)14-0022-03

1 概述

西藏拉萨市纳金大桥,位于拉萨市城郊,连接纳金路和川藏公路。该桥主桥上部构造采用70m+117m+117m+70m斜拉桥,纳金大桥地质条件为下部结构基础均为摩擦桩。桥址区地层依次为松散卵石、稍密卵石含粗砂土、中密卵石含粗砂土、密实卵石含粗砂土。

图1 纳金大桥主桥桩位布置图

2 提出问题

2.1 低应变检测法检测桩基完整性原理及方法

2.1.1 测试原理。其检测原理为:在被测桩头施加一个瞬时激振力,使桩身产生压缩应力波,应力波通过并沿桩身向下作质点运动,同时把桩看作一个一维弹性杆件,应力波在桩身中的运动规律满足一维波动方程,即:

式中:

u——桩身轴线位移

E——弹性模量

c——应力波传播速度

ρ——质量密度

当桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射波。经接收放大、滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。检测分析反射波的传播时间、幅值、相位和波形特征,得出桩身缺陷的位置、大小、性质等信息,最终对桩基的完整性给予评价。

2.1.2 测试方法。现场测试时,传感器放置距桩心2/3R处且安装位置平整尽可能使传感器垂直于桩头平面,用一特制的锤子敲击桩顶,RSM-PRT(T)检测仪采集桩身反应曲线,并储存起来,室内用专用计算机软件进行计算分析。测点布置示意图参见图2:

图2 低应变反射波法测点示意图

2.1.3 测试仪器。低应变检测采用设备如下:(1)中科智创岩土技术有限公司生产的RSM-PRT(T)检测仪1台;(2)加速度传感器1只;(3)专用锤击设备1个;(4)计算机软件1套;(5)计算机1台。

2.2 桩身完整性分类

根据《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)规定,桩身完整性类别应按下表1划分:

2.3 施工现场桩基完整性检测结果

桩径1.2m的摩擦桩设计文件中没有布设声测管,桩基完整性检测采用低应变检测法。由桩基检测原理我们知道,声波在桩基内传播确定桩基的桩底和判断桩基的完整性,检测结果的好坏和判断桩基完整性的根本是要在应力波幅中看到桩底的反射信号,而后才是判断桩基是否有断桩、离析、夹层等完整性问题。由此得出,低应变检测桩基完整性的检测中,判断桩底信号是非常重要的。下面列举几个油低应变检测的声波信号,下图是2号桩的检测分析数据,在重复检测多次后才检测到了微微的桩底信号:

经过多次复测才检测到了桩底的信号,像2号墩这样的例子还有很多,大部分桩径为1.2m的桩都是经过了多次复测后才检测出了桩底信号,才能给桩基的完整性判断提供可靠依据。多次的重复检测,不但给检测人员增加了额外的工作量,增加了检测成本,而且也给施工单位的上部结构施工拖延了工期,造成了不必要的损失。特别是在西藏地区,地质情况主要是以松散鹅卵石为主要地质形式的地区,全年施工工期有限,是仅在夏季和秋季初才能施工的区域,这种由于检测带来的成本增加所造成的影响施工进度问题就尤为突出。

通过咨询相关设计人员及查阅《桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)和《桩基础设计规范》(JTG D63-2004)后笔者发现,规范中并未明确规定桩基础的完整性检测要根据不同桩径和桩周地质情况而变化,而是建议设计人员在选择是超声波检测或者是低应变检测桩基的完整性时查阅《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)。而在《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)中也只是规定了各种检测桩基完整性方法所适用的桩径大小,同样没有对桩周地质情况对低应变检测时会遇到的问题加以说明和建议或规定。以至于设计人员在设计之初虽然满足了设计规范,却在特殊的地质条件下从事低应变检测桩基完整性的工作人员带来了

不便。

3 解决方法

在桩基的完整性检测中除了低应变检测法,还有一种常用的检测方法就是声波透射法,该方法的测试原理及方法如下所述。

3.1 测试原理

混凝土的物理力学性质受其内部结构特性与外部环境条件等多种因素制约,其声波传播特性反映了混凝土的应力应变关系。根据弹塑性介质中波动理论,应力波波

速为:

式中:

E——介质的动态弹性模量

ρ——密度

μ——泊松比

而弹性模量与介质的强度之间存在相关性。超声波在混凝土中的传播参数(声时值、声速、波幅、衰减系数等)与混凝土介质的物理力学指标(动弹模、密度、强度等)之间的相关关系就是基桩超声检测的理论依据。当混凝土介质的构成材料、均匀度、施工条件等内、外因素基本一致时,超声波在其中的传播参数应基本一致;而介质中存在缺陷时,超声波则在传播过程中产生绕射、反射、衰减等现象,使其声时、声速、声幅、频谱等产生变化,高精密声波发射-接收仪器及传感器可记录与描述混凝土的内在质量。

3.2 主要仪器设备

本次超声检测主要采用北京市康科瑞工程检测技术公司生产的NM-4A非金属超声波检测仪1台及N-YH40园管形径向换能器2只。

3.3 检测方法

检测前向所有受检混凝土灌注桩预埋声测管内注满清水,用钢卷尺测量桩顶声测管之间的净距离。将声波跨孔测试换能器分别置于预埋管中的两个声测孔的底部,以同一高度等距离同步移动,逐点测读声学参数并记录换能器所处深度,测点间距为20cm,桩基声波透射法现场检测示意图参见图7。各测点发射与接收换能器累计相对高差不大于2cm,并随时校正,当发现读数异常时,则对数据可疑的部位进行复测或加密检测。采用对测、斜测、交叉测及扇形扫测等方法,确定缺陷的位置和范围。

在同一基桩检测中,以每两声测管为一个测试剖面,分别对所有剖面进行检测,其现场检测声测管编号示意图参见图8。

图7 桩基声波透射法现场检测示意图

图8 桩基声波透射法声波覆盖面示意图

3.4 数据处理及判定

桩身混凝土异常的临界值用以下三种情况来判定:

3.4.1 声速判据。超声波在混凝土中的传播速度(波速)Vp依据实测声时值tp、测距L计算得出:

tp=t-t0-t'

式中:

t0——声时值初读数

t'——声时值修正值

式中:

D——测管外径

d——测管内径

d'——换能器外径

Vt——检测管壁厚度方向声速

Vw——水的声速

Vp=μp-2σv

μp(μt)、σv(σt)——波速平均值、波速标准差

当实测混凝土声速值低于声速临界值时,应将其作为可疑缺陷区。

3.4.2 波幅判据。用波幅平均值减6dB作为波幅临界值,当实测波幅低于波幅临界值时,应将其作为可疑缺

陷区。

AD=Am-6

Am=

式中:

AD——波幅临界值(dB)

Am——波幅平均值(dB)

Ai——第i个测点相对波幅值(dB)

n——测点数

3.4.3 PSD判据。采用斜率法作为辅助异常判据,当PSD值在某测点附近变化明显时,应将其作为可疑缺

陷区。

PSD=

式中:

tci——第i个测点的声时

tci-1——第i-1个测点的声时

Zi——第i个测点的深度

Zi-1——第i-1个测点的深度

所以,我们能通过声波透射法很轻易地检测出桩基的完整性。对于混凝土声速和波幅值出现异常并判为可疑缺陷区的部位,还可以采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测,结合波形分析确定桩身混凝土缺陷的位置及其严重程度。

4 结语

根据以上所述声波透射法检测的原理,可以发现声波透射法比低应变法有很大的优势,即声波透射法不受地质条件的影响。所以笔者建议在桩基础设计规范中可以加入一点,即根据地质勘探的结果在设计桩基础时如果地质是松散卵石、稍密卵石含粗砂土、中密卵石含粗砂土、密实卵石含粗砂土等波阻抗与混凝土相近的地质情况时,可以在设计之初就将桩基础设计为采用声波透射法检测桩基完整性。它通过预先埋好的声测管,再通过水的耦合,可以快捷、准确地检测出桩基的完整性。不存在数据采集后传输到电脑上后会有无法判定的问题,会给检测人员带来很大的方便,同时也不会由于重复检测而给施工单位造成拖延工期的问题。

参考文献

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[2] 公路桥涵养护规范(JTG H11-2004)[S].

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[4] 公路旧桥承载能力鉴定方法(试行)[S].

[5] 大跨径混凝土桥梁的试验方法[S].

[6] 交通部.公路桥涵养护技术规范[S].2004

[7] 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)[S].

作者简介:杜建华(1983—),男,河北保定人,招商局重庆交通科研设计院有限公司助理工程师,硕士,研究方向:桥梁检测与加固。

篇5:桥梁施工设计规范

论文摘要:施工方案是承包人在施工前按照合同、规范的规定对其所用的材料、工程设备和操作工艺等进行的具体计划和安排。本文试以某桥梁施工为例探讨桥梁施工组织与设计。

关键词:桥梁施工 管理 技术

1、工程概况

2、施工方案的确定及施工部署

2.2 施工组织及顺序的确定。

2.2.1 基础施工.。由于该桥基础工程数量较大,工程量大(为全线唯一的大桥),仅采用一台钻机、一组施工专业人员进行施工远不能满足进度要求。因此采用三台钻机、三组桩基施工专业人员进行钻孔施工,同时配备一套每小时可拌合50m3混凝土的砼拌合设备和一台60型混凝土输送泵配合施工。

2.2.2 桥墩、盖梁施工。桥墩的墩柱采用两套定型钢模(每套总高按最高的两根墩柱定制),盖梁采用两套底模、一套侧模,均建立钢筋、支模、浇注混凝土三个专业施工队组织流水施工,其施工顺序与基础施工顺序相同。

2.2.3 空心板梁预制。空心板梁预制场设四个底座,每个底座长度为90米,一个底座上可同时预制4片梁板,四个底座可预制16片梁。在预制场设置移梁龙门架,存梁区设在预制场靠桥位一侧,纵向设置两排,每排一层可存10片梁,可同时放三层,则存梁区可放置60片梁,满足施工进度要求。根据梁体预制的工艺特点,将施工过程分解为五道工序:扎筋,支模,浇注混凝土,养生、拆模、整修及张拉封锚。建立五个相应的专业队,组织流水施工。同时,梁体预制与下部结构平行施工,其目的是为了缩短总工期。空心板预制时,应考虑安装顺序,将边梁与中梁间隔预制和堆放。

2.2.4 空心板安装顺序。纵向顺序。该桥安装顺序:从榆岸第七孔开始,安装完第七孔12片梁后,再安装紧接的第六孔,…,直至最后一孔(第一孔)安装完成为止。横向顺序。每跨从左侧(沿路线前进方向)第一片边梁开始,依次安装至右侧边梁。

总之,在确定施工顺序时,坚持以下原则:先地下,后

地上,先主体,后附属。地下地上尽量平行作业,以减少施工时间;尽量组织流水作业,在保证工人连续工作的前提下,充分合理利用工作面。在具体安排施工顺序时,要在上述原则指导下,结合施工条件、施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的`因素统筹规划、全盘考虑。同时,施工进行中各项测量工作如无说明均包括在相应工序中。

2.3 施工方案的确定

2.3.2 下部结构施工方案 a模板。b砼浇筑。c施工平台和支架。

2.3.3 后张法预应力空心板预制:a底座设置。b模板。c钢筋制安。d砼浇筑。e钢铰线下料及张拉。f压浆、封锚。g验收。h梁板的运输。

2.4 空心板吊装方案。空心板的吊装方案很多,具体到这座桥上,就有双导梁、单导梁、扒杆、架桥机、汽车吊等方案。根据设计图纸及现场考察发现该桥空心板安装条件具有以下几个特点:①桥跨适中,为20米;梁重适中,最大起吊重量为36.1T;②桥下净空为6~10米,起重最大高度不超过15米;③河床及河中均为砂土,无淤泥,承载力高;④河床平缓,施工作业面开阔。根据以上特点及结合相关施工经验,可采用汽车吊安装方案,具体为50T吊车。

3、人机料的组织

3.1 施工队伍的组织。成立由项目总工直线领导的桥梁施工技术组,配备精兵强将,保证质量、保证安全、保证进度。

3.2 机械设备的组织。根据施工进行到各分部、分项工程,由专人负责组织各种施工机械有序的进退场,如钻机的进退场,预制场门架设备的进退场以及吊车进退场等。

3.3 材料的组织。施工材料的组织是桥梁施工的重要一环,设立材料组,专门负责施工材料的组织,根据施工技术组提供的施工计划和材料供应计划认真的组织钢筋、水泥、砂石料的进场。

4、质量控制和安全措施中華勵志網

4.1 质量控制。全桥施工严格按规范进行,并按“施工网络计划”控制施工进度。质量控制注重施工前和施工中的过程控制,以预防为主,加强对工作质量、工序质量、中间产品质量的检查,以良好的工作质量来保证工序质量,促进工程质量。

4.2 安全措施。该桥设专职安全员,归项目部安保部门领导,负责全桥的安全管理工作;各生产班组设兼职安全员,协助班组长做好本班组的各项安全管理活动。加强安全教育,对起重、焊接和车辆驾驶等特殊工种的工人,进行专门的安全操作训练,同时对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。严格各项安全技术措施。在河道讯期,及时与当地水利部门联系,争取

篇6:桥梁施工组织设计(单跨)

一、编制依据

1、工程招标文件。

2、工程施工设计图。

3、招标文件中规定的技术标准、设计和施工规范及质量检验评定标准。

4、我公司所通过的资格预审文件。

二、编制原则

1、以公司现有的施工技术力量和历年的桥梁施工经验作为基点,以总工期90天竣工作为进度控制目标,统筹考虑全部施工工艺、现场布置、保证措施及进度计划。

2、认真研究招标文件、施工设计图纸、技术规范,严格按照招标文件中有关质量、工期、安全、文明施工、环保等方面的要求,结合工程实际进行编制。

3、以“科学、规范、合理、经济、可行”的原则,优化细化施工组织设计,均衡地安排各个分项工程的进度。按照平面流水、立体交叉的作业原则,合理地确定工程施工组织设计,保证工作面不闲置,工序作业不间断,各施工班组协调有序地作业。安排中既要考虑机械设备和周转材料的合理使用,又要考虑原材料的需用量和库存量,杜绝积压、闲置、浪费。

4、坚持突出重点,兼顾一般,点线结合均衡生产的原则,合理安排施工季节和施工程序,以工序为基本对象,以单项工程之间及工序之间的顺序关系和空间关系为依据,精心计划,合理组织,确保优质高速完成工程任务。

第二章 施工部署

(一)基本原则

面对目前建筑激烈竞争的现状,本工程施工部署基本原则是“信誉至上、质量第一”,施工中应重点抓住质量、工期和现场施工管理,组织强有力的项目经理部,选择素质较高的施工队伍,配备足够的技

第四章 主要项目的施工方法

一、桩基础的施工

(一)、开挖泥浆池

泥浆池大小应视钻孔桩的工程量来决定,其体积大于所钻桩基的体积之和,循环沟应设稍长一些,让钻渣有足够的沉淀时间。

(二)、埋设护筒

岸上场地平整后,进行施工放样,经检查无误,开始埋设护筒,护筒用钢板卷制而成,其厚度通常为8mm,有足够抵抗周围土压力而不变形的能力,其内径比正反回转钻孔大20—30cm。护筒底端埋置深度,在岸上不低于1.0—1.5m。护筒以压重、振动、锤击或铺以筒内降土等方法沉入。护筒四周要用粘性土夯填密实。平面位置桩应按十字线附桩引到地面,以便于检查。为了保证钢筋的精确定位,便于和墩柱连接,护筒底端最好高出桩顶设计高程、让部分桩基砼浇到护筒内,便于桩顶钢筋的精确定位。在护筒和泥浆循环沟的接口处应用土袋或浆砌加固,避免流水压力把该处的土壁冲毁,造成护筒周围的土深陷和冲刷,从而影响护筒的稳定性。

(三)、钻孔

1、钻孔的就位安装

钻孔就位前,应对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机座落处的平整和加固,主要机具的检查与安装,配套设备的就位及水电供应的接通。钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,用一水平尺经常检查,回旋钻机顶部的起吊滑轮,转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。钻机就位后,根据该孔的四个护桩对钻机进行检查,使转盘中心与桩孔中心重合。

2、造浆

钻机就位的过程中,可同时开始造浆工作,将粘土块或膨润土加水浸透后,投放至泥浆搅拌机中搅拌,使其比重达到1.1—1.2,粘度20—22s左右,若不能达到,可加适量的纯碱,使其满足规范要求。

3、钻进

用的水压不应小于井孔内水深1.5倍的压力。

混凝土的含砂率采用40—50%,水灰比采用05—0。6,坍落度为18—20,砼拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著离析、泌水。每立方米砼的水泥用量不少于350。灌注砼的导管吊装前应作拼装试验,接口连接严密、牢固、吊装时,应位于井孔中央,并在砼灌注前进行升降试验。

在灌注过程中,应经常检查井孔内混凝土面位置,使导管埋深保持在2M-6M以内。灌注速度较快,导管较坚固并有足够起重能力时,可适当加大埋深,但埋置深度最好不小于2M。井孔内混凝土面的探测,可采用测绳前吊一个重4 的小锤。灌注将近结束时,可用取样盒、长杆等直接鉴定良好砼面位置。

当井孔砼接近和进入钢筋骨架时,应注意下列事项:

1、砼面接近钢筋骨时,宜使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减少混凝土的冲击力;

2、砼面进入钢筋骨架一定深度后,应适当提升导管,使钢筋民用工业架在导管下口有一定的埋深。

在灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染环境和河流。灌注的桩顶标高预加一定的厚度,一般应比设计高出不小于0.5—10m;预加高度可用于基坑开挖后凿除,凿除时须防止损毁桩身。如果有条件,可在灌注桩结束几个小时砼初凝后,立即用铁锹除多余砼和浮浆,这样可以减少破桩的工作量。灌注完毕后,立即提升护筒。水中桩基施工,若桩顶在水面以下,且为单桩独柱或系梁连结时,采用钢筋砼护筒,灌注完后不提出,以便于桩头的凿除、无破损检测和下部结构的施工结束后,将与墩柱连成整体。

(六)、关于灌注过程中故障的断桩的处理

灌注中途发生下列故障时,在可能的情况下应及时处理。

1、首批混凝土灌注后异常进水,应将已灌注的混凝土拌合物吸出,再改正操作方法,重新进行灌注;

2、在砼面处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时,可采

于2min,若因故间隔时,其间断时间不允许超过90min,否则将按施工缝处理。对高于2m 的墩柱应接串筒,以防砼由于落差太大而产生离析。浇筑砼期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况,当发现松动,变形,位移时,应及时处理。对于固接墩的施工要分两次浇筑,装模时一次性到位,用一个圆锥形的小球检查中心位置和墩柱的垂直度,浇筑砼时,先浇至预埋钢筋的位置,砼面要平整,以保证工作缝的平顺、美观。然后再绑扎、焊接预埋筋,绑扎焊接之前,四层箍筋先下好料放在变截面模板上,待预埋主筋绑扎、焊接完成后,再准备定位,绑扎。预埋钢筋安装完后,把上一层砼的松散颗粒剔除,清洗干净,用一富士通2cm厚1:2的水泥砂浆抹平,然后再进行变载面段的浇筑。台身的施工采用大块钢模,在台身施工之前应将承台顶面凿毛,测量放样后开始进行钢筋的安装,钢筋的焊接采用对接焊才能保证上下两根钢筋的轴心重合。级钢筋采用对402焊条Ⅱ级钢筋采用506焊条,焊接长度单面焊不小于10倍钢筋直径,双面焊不小于5倍的钢筋直径。焊接接头应错开布置,相邻两接头之间的错位不小于1.3倍焊接长度。同一截面内的接头面积不能超过总面积的50%。台身的转角模板的棱角必须顺直,拉杆的直径为14 的圆钢,第一层拉杆的间距为0.8M,第二层拉杆的间距为1.2M,第三层拉杆的间距为1.5M,要特别注意模板之间的接缝不能超过2MM,大面平整度不超过3 mm,台身尺寸偏差为±5mm,预埋钢筋的位置要准确、牢固。砼的坍落度为3—5cm之间,振动要每30cm一层,在浇筑之前要先浇一层2cm厚1:2的水泥砂浆,脱模后要立即用塑料布覆盖,并洒水养生。

三、空心板梁的制作与安装要求

(一)、场地要求

1、预制场地应平整、坚实,并保持清洁文明,且应根据地基及气候条件,采取必要的排水措施,防止场地深陷。场地碾压密实,并高出附近地坪。

2、对长期预制的场地,且用作底模的地坪,先浇筑混凝土其表面均

拔出或不拔出的要求,采取相应的措施。对小型梁、板可使用金属线代替拉杆。

4.模板安装完后,应保持位置正确。浇筑时,发现模板有超过允许偏差变形的可能时,应及时纠正。

四、砼工程

(一)砼原材料

为了确保砼质量,从原材料入手,把好质量关,水泥定点供应,每批进场时都需进行抽样试验,符合质量要求方可使用。粗、细骨料的选用需符合规范要求,货源须经监理工程师同意,杜绝不合格材料进场,不同粒径的砂、石分类堆放,并进行认真冲洗。

(二)原材料的供应与检验

1、水泥:选用32.5级普通硅酸盐水泥。

2、石子:选用连续级配的质地坚硬的砾石,含泥量<1%,严禁使用能与水泥发生碱骨料反应的活性骨料。

3、砂:选用洁净的天然河砂,细度模数控制在2.3-3.0的中粗砂,含泥理<1%。

4、水:采用饮用水。

5、所有进场原材料(水泥、石子、砂等)都必须按规定进行验收,验收合格后方使用。

(三)砼配合比

通过选择合理的砼配合比,在满足砼设计强度、和易性的前提下,尽量降低水泥用量。并根据原材料来源、施工环境编制配合比报告,由出具报告,经建设单位(监理单位)审核认可后方可实施。施工中仅针对砂、石含水量的变化而调整配合比。

(四)砂、石配料

1、由磅秤控制搅拌机每次搅拌所需砂、石料,将规定重量的砂、石料投放到配料斗中。

2、最后将砂、石输送到搅拌机的上料斗中。

3、每次砼浇筑前,必须对机械传动装置和磅秤的计量进行认真检

作派责任心强的人专门负责。砼强度未达到2.5Mpa时,严禁其承受行人、运输、工具模板、支架及脚手架等荷载。

五、钢筋工程

钢筋制作安装按设计图纸技术规范要求施工,每批进场钢筋除检查质量保证书外,工程师在现场抽样做理化试验,进一步确定钢筋的性能指标,不合格钢筋拒绝进场。不同型号的钢筋分别堆放在15×20cm的方木或砼支架上。钢筋加工前绘出钢筋放样图,填写配料单,并经工程师审核后组织加工。入仓的成品钢筋外表洁净,确保无锈蚀、泥土、油渍和焊渣等杂物。钢筋绑扎牢固,所有交叉处用软铅丝绑牢,其端头压入砼中。钢筋根数和间距符合图纸设计要求。在砼浇筑时派专人值班,对个别移位钢筋重新调整位置绑扎牢固。钢筋的砼保护层厚度根据规范要求分别制作安装。

第五章 质量保证体系及措施

本工程质量目标按国家质量评定标准达到合格等级,为此,必须严格按工程施工规范施工,认真贯彻执行“百年大计,质量为本”的方针,切实做到精心组织、精心管理、精心施工。全体施工人员从思想上、行动上高度重视施工质量,采取切实可行的质量保证措施,防患于未然。

1、建立健全质量管理体系,项目经理部建立质量领导小组,设专职质检员,各班组设兼职质检员,各工序班组进行自检,互检后再进行专业质检,检查合格后报监理工程师检查;

2、做好图纸会审工作,坚持按图施工;

3、搞好技术交底,落实质量管理计划;

4、严把材料质量关,各种原材料、半成品、成品必须有出厂合格证,原材料必须送试验室试验合格后方可使用,杜绝使用不符合规范要求的材料;

5、认真做好隐蔽工程和各分项工程的检查验收、搞好质量评定;

6、掌握工程质量动态,做好内部资料整理工作。

第六章 安全管理体系及保证措施

18、脚手架按规范进行搭设,施工层要满铺脚手板,有防护栏,并立挂安全网。

四、交通安全措施

由于各工序、各工种交叉作业多,施工机械运作、行人频繁,因此施工地段必须设置各种警告标志。并设专人现场指挥交通,以保证行人行车、行船安全。夜间挂红灯警告,并派专人值勤。

五、安全保证制度

1、建立、健全安全制度,实行安全风险抵押金办法。

2、项目经理部设专职安全干部,班、组设兼职安全员。

3、各队、班长是安全检查第一关的把关人,坚持每天班前安全例会和收工后检查制度。

4、专职安全员除日常工地检查外,对重点新工序要提出安全注意事项。

5、每周召开安全操作座谈会,讨论研究交换意见,发现事故隐患及时有杜绝事故发生。

第七章 雨季施工措施

一、雨季施工措施:

1、定期检查水泥仓库是否漏雨,防止水泥受潮。砂浆机、搅拌机、砼接料斗搭设雨棚;

2、露天使用的流动电箱、振捣器等电器机械设有防雨措施,保证正常工作;

3、雨季随时注意观察天气变化,大面积现浇砼避开雨天连续施工;

4、准备足够的塑料薄膜、彩条布等遮盖材料,一旦砼浇筑施工中途遇雨,确保随浇随盖,保证砼表面不被雨水冲刷;

5、雨期施工期间,砂、石骨料含水率测定,每台班至少4次,并在加水量中扣除;

6、雨天拌砼时,特别注意加水量的控制,并使砼搅拌干硬一些,且延长砼搅拌时间;

3本次投标拟定90 天完成该工程全部内容,为此目标的实现,我们采取以下措施:

1、该工程采用项目法施工,健全内部各级承包责任制,制定完善各项规章制度,分工明确,职责到人,充分调动职工的积极性,奖罚分明。

2、充分发挥机械化施工效益。配齐、配足各种机械设备和驾驶人员,并做好施工前机械设备的维修保养调试工作,使机械保持良好状态。施工时昼夜连续作战,做到息人不息机,争取早日完成施工任务。

3、项目经理部在施工工艺上利用工序多的特点组成数量合理的施工班组,科学安排施工,点、线、面相结合全面展开工作面,交叉流水作业,以减少因工序间必要的间隔时间而对工期的影响。

4、材料上提前准备,做好复检工作,配足用量,及时供应,技术疑难问题现场解决。

5、制定详细的逐日计划,每天与实际进度进行比较,及时发现、及时总结、及时改正、及时弥补。日计划、日安排只能提前不能拖迟,只有这样才能确保目标工期的实现。

6、收听好天气形势分析,作好防雨、天气不利因素准备工作,合理安排工序。

7、技术上认真阅读图纸,熟悉每个施工细节,找出关键线路,重点突出,组织施工。

8、工作上主动与业主联系,提前解决地方矛盾,与地方协调好关系,不因地方矛盾而影响工期。

第十章 回访、保修措施

(一)回访、保修工作的管理

1、为达到让业主称心、放心的目的,认真做好工程竣工后回访、保修工作。

篇7:桥梁施工组织设计总结(模版)

这次毕业设计让我获得了从理论到实践的跨越,通过这次毕业设计让我对自己的专业知识有了更近一步的认识和理解。

在我完成了施工组织设计这个重要内容后,觉得自己又重新将曾经学过的知识再次学习了一遍一样,对施工组织设计的各个步骤又有了进一步的熟悉。在做毕业设计的过程中,虽然遇到很多问题,但在遇到问题,思索问题,解决问题的过程中,收获是非常多的。以往没有注意到的问题都在这次毕业设计中体现出来,培养了我的细心,耐心和恒心,而且指导老师给予的指导更加让我获益良多。无论理论工作的编制还是实际中毕业设计遇到的问题,老师都给我们做了分析解答,使我们更合理地进行施工组织设计的编制。经过这次毕业设计,我相信学海无涯,只要自己想学,这些知识对自己都是有帮助的。

在此我真心感谢指导老师对我细心的指导,感谢老师对我的帮助。在设计过程中我通过查阅有关资料,与同学交流经验,向老师请教等,使自己学到了不少知识,获得了很大的收获。在整个设计过程中,我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了独立工作能力的信心,相信会对今后的学习工作非常重要的影响,而且大大提高了自己的动手能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰辛和成功时的喜悦。在这次毕业设计过程中所学到的东西是这次毕业设计最大的收获和财富,我相信这会使我终身亲受益。

经过这一段时间,在做设计的过程中我学会了认真、踏实。前面自己做总是出错,后面和同学讨论,还有请教老师,使我少走了不少弯路。我踏踏实实做完了这次设计,从查找资料,整理综合,直到现在的结尾。设计是一项很繁重而严肃的事情,它要求一丝不苟,实事求是;它还要求灵活创新,这使我在这次毕业设计中受益匪浅,也使我明白了一个道理,理论在实践中被掌握,也在实践中成长。

篇8:桥梁施工设计规范

地震会对桥梁结构造成各种破坏, 使桥梁部分或完全的失去使用功能, 往往造成很大的生命财产损失, 所以在全球范围内计算地震风险是桥梁设计中一个必须的步骤。世界各国的桥梁抗震规范, 根据各自地域性的特点及对地震设防的不同要求, 也是各不相同的, 近年来全球范围内的几次大地震也对桥梁抗震设计提出了新的要求[1,2]。2008年8月我国发布了新的《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01-2008) , 对《公路工程抗震设计规范》 (JTJ 004-89) 进行了较大的修改和完善, 该细则由于相对于老规范改动较大, 并且较多地参考、借鉴了国外先进的抗震类标准规范, 对于大多数桥梁工程师来说, 其理解和使用都存在一定困难。本文将主要介绍常规桥梁抗震设计中工程师比较关心的问题, 对中国和欧洲抗震规范进行比较和分析, 希望能帮助桥梁工程师更好的理解和使用《公路桥梁抗震设计细则》。

2 规范体系

欧洲的桥梁抗震设计规范包括以下3个级别:

2.1 欧洲规范

欧洲规范并不按行业来划分, 也没有专门的公路桥梁设计规范, 欧洲只有一套总的工程建设规范, 涉及到工程建设的方方面面, 适合各类的环境、气候、场所等, 所有类别的工程均可参照, 所以整个系列非常庞大, 其中设计规范主要分为以下9个系列:

欧洲标准1:计算基础和对结构的作用力。

欧洲标准2:混凝土结构的计算。

欧洲标准3:钢结构的计算。

欧洲标准4;钢~混凝土组合结构的设计和测量。

欧洲标准5:基础工程的计算。

欧洲标准6:砖石工程结构的计算。

欧洲标准7:地质技术的计算。

欧洲标准8:抗震结构的计算。

欧洲标准9:铝合金结构的计算。

欧洲规范中的抗震设计规范是欧洲标准8, 又分为5个类别:

第一类别:通用原理, 主要内容为地震作用力计算原理、结构物的抗震一般规定、不同材料的特殊规定、建筑物的加固和修补等, 共4册。

第二类别:桥梁类结构, 共1册。

第三类别:塔、墙、烟囱类结构, 共1册。

第四类别:竖井、水库、管道类结构, 共1册。

第五类别:地质和地基, 共3册。

欧洲规范的特点是偏重于理论和概念、包容性强, 但对于各个行业而言, 缺少细化的公式和设计参数。

2.2 各个国家的抗震设计规范

在欧洲规范的基础上, 各个国家也出版了部分国家规范, 这个级别的规范并不和欧洲规范相抵触, 而是依据欧洲规范编写的, 只是根据本国的实际情况进行了精减或补充, 再加上本国的地区参数和特殊抗震要求, 一般并不形成一套完整的系列, 是对欧洲规范的有益补充。

2.3 权威技术研究部门的抗震设计指南

这个级别从法律上来说并不属于设计规范, 但国外工程界都约定俗成的将权威技术研究部门的抗震设计指南作为设计规范来看待。这些设计指南一般由权威技术机构出版, 是对欧洲规范在公路桥涵抗震设计方面的应用指导。设计流程、计算公式、构造要求和设计参数非常明确和详细, 具有很强的可操作性。上述3个级别各有侧重, 组合在一起后就成为了一个完整的桥梁抗震设计规范体系。

国内的桥梁抗震设计规范目前只发布了《公路桥梁抗震设计细则》作为行业推荐性标准, 目前正在编写新的《公路工程抗震设计规范》。

与欧洲的规范体系相比, 国内桥梁抗震设计规范内容不够完整, 同时缺少权威技术研究部门的抗震设计指南, 致使规范的操作性稍差。

3 延性抗震设计

部分桥梁在地震力的作用下往往会在下部结构的局部区域进入塑性状态, 形成塑性铰区域, 塑性铰的出现增强了结构的变形能力, 大大减小了下部结构的刚度, 桥梁表现出延性特点, 使得结构物的振动周期延长, 从而减小了地震对结构物的作用力。比如当桥梁上部结构与一个或几个桥墩固结时, 我们可以认为在桥墩规定范围的区域内会出现塑性铰, 如果计算结果支持这一推断的话, 我们可以毫不犹豫地减小由弹性分析计算获得的地震作用力, 延性抗震设计理论对降低桥梁下部结构和基础的造价具有重要意义。

考虑结构的延性, 为了合理减少地震作用力设计值, 欧洲规范根据延性构件设计理论提出了性能系数q的概念。通过该系数对弹性计算获得的地震作用力进行折减, 值得注意的是:性能系数q只对地震作用力进行折减, 而不折减结构的地震位移。

欧洲规范中给出了一般情况下的塑性铰形成条件:对于矩形构件, 在纵桥向地震或横桥向地震的影响下, 如果配置在截面受拉一侧底边的钢筋进入屈服状态, 则认为塑性铰在该处形成;对于其他截面形式的构件, 要求有1/3的受拉钢筋进入屈服状态。

桥墩墩身功能的理想发挥要求根据临界区域内实际的承载能力来确定, 如果在考虑到性能系数q对地震力进行折减的情况下, 关键区域没有进入塑形状态, 则说明塑性铰没有形成, 地震引发的作用力比预想的要强 (包括在临界区域外的结构部分中的地震力) , 这时就应该减小性能系数以使地震作用恰好能够控制临界区域的钢筋配置。

4 中欧对比分析

第一, 在抗震设计规范体系方面。欧洲规范的体系较为完整, 可操作性较强, 除了规范文本以外, 还有相应的权威技术部门的抗震设计指南, 在这些设计指南中有非常详细的理论、方法、公式和细部构造要求, 而我国规范在体系上缺少权威技术部门的抗震设计指南。

第二, 设计计算方面。欧洲规范非常重视理论性, 规范体系中对公式原理、理论依据、适用条件、计算要求均有详细说明, 我国的规范相对较为简略, 虽然对桥梁工程师有重要的指导意义, 但是要做到对规范融会贯通则比较困难。

第三, 构造要求方面。欧洲规范在构造要求方面较为明确和具体, 有详细的参考图例, 而我国在这方面规定较简单, 有些规定甚至不尽合理, 比如抗震措施中在规定斜桥梁端至墩台盖梁边缘的最小距离时, 提出了上部结构旋转5°的要求, 这会使得斜交角较大、桥面较宽的桥梁墩台盖梁被迫选用很大的尺寸, 而实际上可以通过横向防震挡块等措施来处理上部结构旋转的风险, 不一定非得增加盖梁宽度。

5 结束语

桥梁抗震设计所包含的内容十分繁复, 对于常规桥梁结构, 国内和欧洲规范均主要采用反应谱方法进行设计和计算, 同时涉及了静力法、时程反应法和功率谱法, 计算理论上非常相似, 计算公式也大同小异, 《公路桥梁抗震设计细则》较好的吸取了国内的研究成果和工程经验, 同时借鉴了国外先进的抗震类规范, 为我国《公路工程抗震设计规范》的编写打下了坚实基础。

欧洲抗震规范体系总体上原理性较强、计算公式简明、桥梁细部构件抗震设计详尽、桥梁抗震构造要求细致, 这些方面均值得我们在编制国内新的抗震规范时参考和借鉴。

参考文献

[1]王光裕, 刘保东, 李鹏飞.新旧公路桥梁抗震设计规范的对比和分析[J].工程抗震与加固改造, 2010, 32 (3) .[1]王光裕, 刘保东, 李鹏飞.新旧公路桥梁抗震设计规范的对比和分析[J].工程抗震与加固改造, 2010, 32 (3) .

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