桥梁设计要点范文

时间:2024-02-06 17:34:35

导语:如何才能写好一篇桥梁设计要点,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

桥梁设计要点

篇1

关键词:问题;结构设计;要点

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1、道路桥梁结构设计问题的分析

伴随着我国交通业的高速发展,我国桥梁建设取得了一系成果,也出现了一些弊端,针对这些弊端,需要相关政府部门,加强管理力度,提升其道路桥梁设计水平,有利于日常交通业的顺利进行。下面是针对道路桥梁结构设计中出现问题的分析,以方便我们采取积极的措施,解决问题,促进结构设计系统的完善。

1)设计标准不高。鉴于我国道路桥梁设计对于规范标准的要求并不高,一旦在对道路施工进行改造施工时就会不同程度地对道路交通的便利性造成麻烦和留置安全隐患,并且势必会影响到桥型的美观。因此,在进行桥梁设计时就必须考虑到这一点,同时综合现场因素,尤其是在桥梁的主梁或梁侧预留一定的空间,以便为桥梁后期可能进行改造施工创造施工空间与条件。

2)管道预留空间不足。每一座桥梁在设计中都需要设置专用的桥梁管道,但是在现实中往往在这一方面得不到充分的重视,导致这一问题出现的原因主要在于现代城市人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程在遇到管道预留空间不足的情况时,则仅仅能够进行一些扩容处理,将桥梁管道在桥体之外,从而为交通线埋下不便的隐患,同时影响到桥体的美观。另外,在面对桥梁管道预留空间不足的问题时,可以通过再次开挖的办法进行相关处理,但是这种处理形式不可避免地会在工程投资建设方面造成严重的浪费,并且也会对交通情况造成影响。

3)绿化带专项防水设计缺陷。我们都知道,桥梁工程也不仅仅是为了满通使用的功能,在桥体设计美观上同样也值得给予总够的重视。因此,桥梁绿化带专项防水设计就成为了桥梁装饰工程的一项必要内容。有关桥梁结构设计工作人员在对拟建桥梁工程展开设计工作时,有必要考虑保证桥梁工程在完成施工后所能受到的绿化美观效果,同时在综合考虑到拟建工程施工现场存在的各种影响因素之后,对设计成果要求具有绝对的桥梁结构使用功用和外形美观效果。

4)结构设计选型问题。桥梁工程结构选型的问题极为关键,不仅需要在结构选型上满足视距和净空的要求,外形美观和合理地结构自重同样被视为桥梁结构设计的一个基本标准和原则,使得桥梁工程能够成为城市建设中可实现功能与兼容城市风貌的一道亮丽景观。然而,实际的设计工作却出现了严重地形式重于实用效果的偏侧现象,出现结构选型不合理的问题就很自然了。

2、道路桥梁结构设计要点

道路桥梁结构设计工作设计内容广泛,本文主要以装配式简支桥梁的结构设计要点作论述如下:

1)主梁设计。装配式简支梁结构区别于整体式简支梁结构的突出特点在于可将预制独立构件进行运输与吊装,并且通过现场安装、拼接制梁。在设计中即可实现对自动化、机械化的施工技术应用,节省部分劳动力和施工原材料,并大幅提高人物力的生产效率,施工过程也不会受到季节的影响,是为采用此种桥梁设计型式的关键。主梁结构作为桥梁上部结构的主要承重构件,设计型式通常分为 T 形和箱型两种,箱型结构主梁仅被应用于预应力混凝土结构梁之中。设计采用箱型结构主梁既需要对主梁结构的间距与片数作要求,主梁间距与片数两者相互制约,即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸则需根据相关的荷载计算方法确定,若主梁对称布置,梁身所受荷载同样对称分布,即需以杠杆法进行相关计算,否则即需以偏心受压进行相关计算。二种情况相同点在于内力取值均以取最大值作为控制设计的标准,但这种内力取值标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算,因为从其计算原理来看,计算结构存在较多的不安全因素。

2)桥台设计。桥台结构的设计应主要注重于型式的选择。装配式简支桥梁对于桥台结构的选择比较常见的有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式具有体积小的特点,其设计应用可作为一种挡土的翼墙结构。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中,从设计角度讲,既可以减小桥台结构受到上部荷载的作用力,又可以保证桥台处的预留空间。但是,从某种程度上分析桥台前的护坡由于是采用片石混凝土施工作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身的可能,因此,在设计时必须进行相关的强度和稳定性验算。

3)桥墩型式选择。装配式简支桥梁结构设计中普遍采用双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等型式,其中单幅双柱式桥墩结构型式应用较为普遍。考虑到以往在道路桥梁结构设计中出现的问题,笔者希望在今后的设计工作中应注意对于桥墩结构型式的选择要极为谨慎,如在岩溶性地带、桩基础施工困难地段应根据实地情况避免过多地设计桩基,单柱单桩的设计为宜;而拟建施工现场位于河谷或受到滚石威胁时,则应考虑设计增强桥墩结构的整体抗撞击能力,亦须单柱单桩设计为宜;对于高位墩柱长桥的情况,则应考虑到桥梁上部结构荷载累积变位的问题,采用双幅两柱整体下部构造设计为宜。

4)定线原则。根据给定的起终点,分析其直线距离和所需的展线长度,选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中,初步拟定可行的路线方案,(如果有可行的局部路线方案,应进行比较确定),然后进行纸上定线。a.在 1:10000 的小比例尺地形图上在起,终控制点间研究路线的总体布局,找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况,选择地势平缓山坡顺直的地带,拟定路线各种可行方案。b.对于山岭重丘地形,定线时应以纵坡度为主导;对于平原微丘区域(即地形平坦)地面自然坡度较小,纵坡度不受控制的地带,选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置(定出交点)。

篇2

关键词:桥梁工程;隔震设计

1桥梁工程隔震技术的原理和设计原则

现代桥梁工程的隔震设计技术原理主要是,通过在地震等地质灾害或者其他震荡原因来临时容易遭受到破坏的桥梁结构之间,利用科学有效地设计措施来有效地对这些桥梁结构实行分隔,使其在遭受震荡破坏时,能够一个有效地缓冲空间,不会出现相互内部桥梁结构挤压、破坏等问题,而实现这一设计要求的主要方法就是通过科学的计算和研究,来合理的延长桥梁结构周期的方法,使其周期无法与地震的周期相吻合,进而有效地达到提高其抗震能力的目的。需要注意的一点是,相关设计人员在进行桥梁工程的隔震设计时,除了要在科学地设计好上述抗震技术之外,还需要重点保证好桥梁本身的质量,这样才能够有效地提高整个桥梁工程的抗震性能。另一方面,相关设计人员在进行桥梁工程的抗震设计时,应当遵循以下几个设计原则:第一,在进行隔震设计之前,相关设计人员需要对于施工当地的实际情况进行考察,判断其是否具备开展抗震设计的条件。第二,相关设计人员应当根据施工当地的具体地质情况和地震周期来科学地设计桥梁的隔震装置和隔震等级。第三,相关设计人员需要协调好隔震装置和桥梁主体结构之间的稳定性。

2现代桥梁工程设计的隔震设计要点

2.1桥梁的隔震设计

桥梁是整个桥梁工程的基本组成结构之一,它是承担整个桥梁交通运输压力和抗震能力的重要结构,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其首先应当从桥梁这一基本组成结构入手,科学地设计好桥梁结构的抗震设计。第一,做好必要的施工前调查工作。影响桥梁的抗震性能高低的有很多因素,而且不同的施工场地其本身的地质情况也是不同的,因此,在进行桥梁工程的设计和施工之前,相关桥梁工程的隔震设计人员需要事先到桥梁工程施工的实际场地进行现场勘查,对整个桥梁工程当地本身的地质情况、施工要求等进行详细的了解,从而有效地进行分析并计算出桥梁的相应隔震设计周期,以及桥梁地震等地质灾害来临时,对于地震能量吸收能力的标准性能需求。第二,做好桥梁隔震装置的使用稳定性保证工作。桥梁的隔震设计很大程度上依赖于隔震装置,隔震装置对于整个桥梁的隔震性能都有着不可替代的作用,因此,当相关设计人员在进行隔震装置的设计时,如果发现震荡之后的桥梁上部结构出现了位移的现象,那么这种情况下说明桥梁的安全性能会被大大的降低,因此,为了有效地保证抗震装置的有效性,相关设计人员需要对隔震装置进行必要的完善设计。第三,桥梁的隔震性能强化。按照我国相关法律法规和设计标准,相关设计人员应当保证施工桥梁的抗震性能设计应当大于普通桥梁抗震性能的标准值以上。

2.2隔震装置的设计

隔震装置在整个桥梁工程的抗震设计当中,担当着一个至关重要的角色,它是强化整体桥梁工程隔震性能的重要保证,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其就需要重点做好桥梁工程的隔震装置的设计。根据桥梁隔震装置本身特点,其设计主要可以分为隔震装置的设计和其结构构件的设计:(1)隔震装置的设计隔震装置的设计是整个桥梁工程隔震设计的核心内容,目前我国所采用的隔震装置设计方法当中,属弹性反应谱法应用范围最为广泛和应用效果最好,原因在于弹性反应谱法所采用的隔震装置设计的计算方式大多都是比较简单易懂、且符合相关要求规范的计算方法,其可以有效地降低隔震装置在地震来临时,受到震荡而产生的变形程度,因此,相关隔震设计人员可以采用弹性反应谱法来开展桥梁工程的隔震装置设计。(2)结构构件的设计隔震装置的内部细部结构构建的合理设计也是隔震装置设计当中的重要一环,隔震装置内部结构构件的设计是否设计准确、精准将直接决定着整个隔震装置的性能和质量,以及它的隔震功效在整个桥梁工程中的有效发挥,因此,相关桥梁工程抗震设计的设计人员要想有效地设计好整个桥梁工程的抗震设计,提高桥梁工程的整体抗震性能和安全性能,其还需要重点做好隔震装置的内部细节构造的设计,提高隔震装置的抗震性能。以现代桥梁工程中比较常见的伸缩缝和防落梁装置等隔震装置为例,这些都是现代桥梁工程当中必备的抗震装置,然而,由于目前我国相关方面的设计起步较晚,很多这些桥梁工程隔震装置的内部细节构造设计尚存在着很多的不足,因此,相关隔震装置设计部门应当予以重视,并且科学地根据其具体性能和功能方面,来科学地开展内部细节构造优化设计,从而有效地提高这些抗震装置的内部细节构造连续性,有效地提高其抗震性能。

3总结

综上所述,现代桥梁工程设计当中的隔震设计,其是桥梁使用寿命延长、安全性能强化以及车辆行驶稳定性的重要保证,它对于桥梁工程的使用安全性能和稳定性能强化有着不可替代的作用,因此,相关桥梁工程设计方和施工方一定要积极采取有效地设计理念和隔震技术,来有效地开展桥梁工程的隔震设计,从而有效地提高相关桥梁工程的抗震性能和安全性能。

参考文献:

[1]赵薇.市政桥梁设计中隔震设计的重要性分析[J].黑龙江交通科技,2013,(28):31-32.

[2]于微微,冯家骏,王冀.市政桥梁设计中隔震设计的重要性论述[J].科技风,2015,(4):36-37.

篇3

关键词:公路桥梁;设计;桥梁布跨;下部结构

Abstract: in the construction of highway bridge is a key, bridge construction has a direct influence on the whole road construction quality. How to improve road and bridge function, improve highway bridge social benefits and economic benefits is the highway bridge design personnel problems needed to resolve. This paper discusses the highway bridge design should pay attention to the points.

Keywords: highway bridge; Design; Across the bridge cloth; infrastructure.

中图分类号:TQ639.2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、公路桥梁设计设计基本要求

(一)使用上的要求

适用性是桥梁设计中应当首先考虑的问题。桥上行车道和行人道应有足够的宽度,既能满足当前交通量的需要,也要照顾到日后交通量的增长。桥梁应具有足够的孔径和桥下净空,以满足洪水渲泄、安全行船和桥下交通顺畅。此外,作为永久性建筑物,桥梁结构应保证使用年限,并便于检查、养护和维修。

(二)强度及构造上的要求

桥梁结构构造应当合理,并具有足够的承载能力,能够保证桥上车辆和行人通畅便利,行驶安全。同时要求在制造、运输、安装、使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

(三)经济上的要求

在适用、安全的前提下,桥梁设计应当体现经济上的合理性。桥梁方案应当通过技术经济比较,构件尺寸应通过精心设计与计算,使材料消耗量最少,造价最低。从经济上考虑时,要考虑综合效益,即运营及养护和维修费用、工期长短等等。

(四)施工上的要求

桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用标准化的装配式结构。在条件许可时,应采用机械化和工厂化施工,采取先进的施工工艺,以加快施工速度,保证工程质量和提高经济效益。考虑到桥梁失事大都发生在施工阶段,因此,如何充分保证桥梁在施工状态的安全和可靠,同样也是设计人员的重要职责。

(五)美观上的要求

桥梁应以合理的受力结构为基础,通过合理的建筑轮廓,具有美观的外形。特别对于城市和浏览地区的桥梁建筑,应反映时代风貌,注意空间比例、节奏、明暗和稳定感,分清主次,局部服从主体。

二、桥梁布跨设计要点

这是桥梁设计的主要项目之一。对于跨越河流的桥梁,桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交,避免水流汇聚涡旋,影响桥梁安全,同时桥跨结构应充分考虑设计洪水水位要求,以及壅水高、河床淤积或漂流物等影响。当桥梁上跨在建的高等级道路时,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;当桥梁上跨已建的道路时,为便于施工组织,通常采用预制吊装结构以两跨或多跨跨越道路。而同时应避免桥梁与被交道路的交角过大。桥梁孔跨的布置,除满足桥梁功能及其它条件的要求外,应充分考虑到结构的经济性。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,对于大型桥梁孔跨布置通常通过桥跨变化以显出桥梁结构的平顺、流畅。值得一提的是,在同一个项目中应特别注重跨径的标准化分级,合适的跨径分级可以在整个项目中形成一整套合理的桥型方案,若缺跨级则必然导致方案的不合理和日后的变更。

三、下部结构设计要点

下部构造设计主要指桥梁墩台的设计。对于常见高度的桥墩。即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工时外观质量易控制,且与桩基衔接方便,平原地区使用较多。但从美观角度来说,方柱棱角分明,与上构梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱。方柱的抗弯刚度耍大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。从施工角度说,圆柱施工更简单,方柱与桩基衔接一般需增设桩帽,增加了工程量,而且对于山区地形横坡较陡,增设桩帽会增加挖方工程量。易引起边坡失稳。山区高速公路桥台一般采用重力式型台、肋式台、柱式台。台控制的填土范围一般为4――10m,所以U台高度最好控制在10m之内。山区桥梁台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡,为了适应地形,减少开挖,节约土方量,台设计时必须合理分台阶。桩柱式桥台由于抗推刚度小,当联长较长,台后填土较高时不宜使用,一般台后填土商度宜控制在5m以下,联长宜控制在150m以内。埋置式肋式台适用范围广一些,但也不宜太高,不宜超过12m。山区高速公路纵向地形陡峭,往往不能设置锥坡,这时采用柱式台或肋式台就会受到较大限制。当地质条件较差时,往往会出现U台下设置桩基的情况。

四、软基路堤设计要点

提高软基路堤的强度和稳定性,减少路堤和路面结构层的沉降 针对目前高等级公路软土地基处理较多采用排水固结法,结合桥梁引道存在不均匀沉降而引起桥头跳车现象,从提高软基路堤的强度和稳定性、减少软基路堤工后沉降的角度出发,设计阶段必须解决好下述若干问题。在设计阶段,要尽可能考虑设置桥头搭板,在搭板与桥台连接处作构造处理,若有可能可将桥台处的伸缩缝移到桥墩上,使上部构造的桥面连续扩大到搭板内,减少桥台处的变形因素。同时,认真分析桥台地基土层情况,确定如何使桥台填土路堤更为密实的方法。邻接搭板的路堤一定长度内,路基采用水泥稳定碎石层处理,并设置一层钢筋网,使路基刚度逐渐过渡。设置桥涵构造物应允分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题,选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程,尽量避免大河面小跨径桥涵。设计单位应严格执行现行的公路工程技术标准、规范和相关的规定要求;对桥头跳车的部位进行详细设计,提出施工指导意见;并且认真详细地进行设计交底。

五、桥梁配筋设计要点

桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中,常常存在帽梁的主拉应力钢筋(斜筋)的起弯点布置不合理,斜筋间距偏大,桥墩钢筋布置中,梁支座下的牛腿构造仪配置了主拉应力斜筋,但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接,形成了“浮筋”,预应力混凝上窄心板的悬臂翼缘板长度为1.5m,悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力,钢筋未配置顺桥向的纵向分布钢筋,构造不够合理,连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定,主要目的是保证斜截面抗弯效应不小于正截面的抗弯效应,所以应严格按规范的规定执行,靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点,简支梁或连续梁边支点心位于支座中心截面处,悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处,以后各排弯起筋的梁项部弯折点,应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内,主拉应力钢筋中“浮筋”是禁用的钢筋形式,由于其两端未与主筋相焊接,不能形成有效的握裹力及锚同构造,所以也不能形成主抗拉应力的效应。因此,弯起钢筋不得采用浮筋,分布钢筋的作用,是将荷载分配传递给受力钢筋,分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力,固定受力钢筋的位置,故应按规范规定设置分布钢筋,板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋,分布钢筋直径不小于8mm,其间距应不大于200mm,截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。在主钢筋的弯折处,应布置分布钢筋。连续梁中问支承点附近受力较为复杂,支座边缘常有局部拉应力产生在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋,有利于防止箱梁局部裂缝的展开,在支点附近剪力较大区段和预应力混凝上梁锚固区段,腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加纵向钢筋,间距宜为100~150m。

结束语:桥梁设计要坚持“安全、适用、经济、美观、便于施工及养护”的设计原则,并针对公路桥梁中易出现的通病进行设计和多方案比选,重视桥梁方案和施工方案相结合,从设计源头实现公路的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]交通部公路司.新理念―――公路设计指南[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2]和丕壮.桥梁美学[M].北京:人民交通出版社,2009.

[3]盛洪飞.桥梁建筑美学[M].北京:人民交通出版社,2009.

[4]王亚斌.景观桥梁结构造型设计与评价[D].合肥:合肥工业大学土木建筑工程学院,2006.

[5]赵明华.桥梁地基与基础[M].北京:人民交通出版社,2010.

篇4

关键词:桥梁;耐久性设计;混凝土材料;结构;超载

Abstract: in recent years, along with the vigorous development of our social economy and traffic construction, the durability also has become a bridge in the design of structure is related to the event in the national economy and people's livelihood. The durability of bridge structure refers to in the process of long-term use of the use of the bridge structure can maintain stable performance. The durability of bridge structure and the service life of the bridge are closely connected, once the durability of Bridges appear problem, will directly affect the safety of the bridge. This article first analyzes the reasons of the poor durability of bridge design, and illustrates several principles of durability design of bridge, and finally enhance the durability of Bridges is discussed in detail from four aspects. The main points of the design

Key words: Bridges; Durability design; Concrete materials; Structure; overload

中图分类号:K928.78文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

我国桥梁设计耐久性差的原因分析

(一)环境影响

桥梁的施工及使用环境总是与设计的环境有一些差别,因此环境的影响是非常重要的。混凝土的抗拉强度大约只是其抗压强度的10%,由于早期的水化热影响、干缩应变反应强烈,加上环境温度、湿度、日晒雨淋、冲击荷载的影响,混凝土结构很容易产生裂缝。开裂后,由于水分子、氯离子的侵入,导致钢筋表面的钝化膜被破坏,从而使钢筋腐蚀,破坏了钢筋表面与混凝土之间的化学胶结力,其直接后果是钢筋与混凝土不能很好的协同工作。混凝土构件的强度和刚度逐渐削弱,最终导致结构的耐久性破坏。

(二)对耐久性设计的重视程度不够

对于桥梁的细部设计不够重视,从而导致相当一部分桥梁并不是因为整体结构安全不足出现问题,而是因为细部设计不到位而引起了局部构件损坏,进而大大降低了整体结构的安全性和耐久性。

许多设计人员不大注意从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护以及从设计、施工到使用全过程等方面去加强和保证结构的耐久性和安全性。有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部受力过大;有的混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄,这些都削弱了结构耐久性。虽然可能满足了设计规范的强度要求,但仅用了几年就因为结构耐久性出了问题,影响结构安全。

(三)混凝土材料控制不严

混凝土材料的组成以及混凝土材料中有害成分的含量是混凝土耐久性优劣的一个重要方面。例如,在以前对结构耐久性认识还不是很充分的时期,为了缩短施工周期、加快施工进度,在混凝土中施加了大量的氯盐早强剂,结果导致早期严重的钢筋锈蚀。再如,在硫酸盐环境中,不使用抗硫酸盐水泥,而使用普通的硅酸盐混凝土材料且不控制较小的混凝土水灰比,硫酸盐很容易地渗入混凝土内部,与硅酸盐水泥成分产生化学反应,反应产物体积膨胀,导致混凝土粉碎性破坏。

(四)施工和管理水平有待提高

施工过程中的施工和管理水平不高是造成桥梁结构耐久性不足的重要原因,施工质量没有达到规范和设计要求,包括: 原材料质量低劣和施工工艺不合格等。混凝土配合比的计量不准,变异性较大。个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题。

(五)桥梁维护缺乏全面统筹的系统管理

桥梁维护方面缺乏全面统筹的系统管理,未能有效地对桥梁的全寿命过程进行管理。桥梁维修大多要到出了事故或不得不维修时才进行,错过维修的最佳时间,其维修效果也不佳。应把整个地区的桥梁作为一个系统工程来研究,在财力一定的前提下,统筹考虑、合理安排桥梁维修。

桥梁耐久性设计的几个原则

(一)力线平滑、应力均匀流畅的原则

对于杆系结构,要求结构应力均匀流畅。应力均匀流畅包括杆件横截面内应力均匀,沿杆件长度方向内力均匀及结点、边界处应力均匀。只有结构应力均匀,才能较好地发挥材料的强度,取得好的经济效益。

大跨度桥梁构造复杂,结构构造体系的合理与否直接影响结构受力性能和耐久性能。对于结构几何或力学不连续部位(如主梁截面突变部位、集中荷载作用点附近的区域、弯折部分、开口或缺口等不连续区域)应力分布复杂,钢筋位置和数量很难确定,是结构耐久性的薄弱部位,往往最容易产生病害。在结构设计时要保证力的传递路线明确、简洁、平滑,尽量避免突变。

(二)整体性、连续性和冗余性原则

合理的结构整体性好,构件体形变化平顺。这不仅是美观的要求,而且构件体形变化平顺、结点处或边界处过渡平滑、结构整体性强是力流平顺的必要条件,同时,也可提高结构的承载能力和刚度。良好的整体性和冗余性可以保证桥梁在运营状态具有良好的使用性能及对局部损伤和破坏具有适当的抵抗能力,这些特点有利于结构抵抗诸如超载、地震等荷载。

(三)可检性、可修性和可替换性原则

桥梁整体结构的寿命和结构各个部件的寿命是不等的,如橡胶支座的寿命一般在20年左右,钢拉索的寿命约10年~50年,钢结构油漆保护寿命约在20年左右,因而对这些寿命期低于结构寿命期的部件必须做到可检查、可维修、可更换。

(四)结构体系防水的原则

防止桥面雨水等对主梁和墩台的侵蚀是减少桥梁病害和保证桥梁耐久性的基本要求之一,良好的构造措施是实现这一要求的根本。特别是对于我国北方利用撒盐进行桥面除冰的地区,应特别注意在桥梁设计中处理好防水、隔水的问题,以阻止可能引起钢筋严重锈蚀的盐水的侵袭。

提高桥梁耐久性的设计要点

(一)改变传统设计观念,加强对桥梁设计结构的耐久性重视

在对桥梁结构进行设计时要充分考虑到桥梁在经过设计和建成后会用于承载交通运输任务,也会受到周围自然灾害以及人为因素的影响,同时桥梁建设时所采用的材料性能会随时间的推移而不断地退化。

对于设计者而言,只有在对桥梁结构耐久性的价值和意义有了正确的认识后,才能在具体的设计中融入耐久性技术的安排。一般而言,不同环境下需建造的桥梁工程都有其鲜明的个性要求,作为桥梁结构设计人员,不但要针对具体特点去解决设计与施工中的问题,而且还要想方设法地延长桥梁的使用寿命。因此,改变传统桥梁结构设计观念,提高对桥梁设计结构的耐久性重视程度和研究深度是提高桥梁设计结构耐久性的第一步。

(二)桥梁耐久性的构造设计

1、上部结构细部设计

(1)桥面铺装

桥面铺装是桥梁与车辆直接接触的部件,也是桥面排水的第一道防线。桥面铺装一方面承受着汽车的冲击碾压剪切作用,另一方面又承受着主梁传递的反复应力和挠变,经常出现早期损坏,进而破坏桥面防水系统,最终导致主梁受桥面水影响而腐蚀主筋,铺装混凝土逐渐与主梁剥离,削弱了主梁的受力性能,影响了整个结构的安全性和耐久性。

(2)桥面防水层

桥面铺装与主梁之间的防水层是防止桥面水渗入主梁的第二道防线。不少设计中仅单一采用防水混凝土进行防水。由于防水混凝土属于刚性防水层,一旦开裂后防水性能便大为下降。

(3)主梁

主梁是全桥的主要承力构件,一般在设计当中均要进行整体分析和局部分析,重视程度很高,从理论计算角度均能满足规范要求。可是在实际运营当中,主梁(主要是箱梁)箱体内长期大量积水的现象时有发生,甚至积水灌满箱体的情况也有发生,极大地损伤了主梁的预应力钢筋和普通钢筋,使得主梁安全性大大下降。究其原因,很大程度上是对于主梁细节设计的不到位,主梁排水构造设置不够完善,桥面积水在长时间不能排出桥外时便通过梁顶裂隙进入箱体,进而在箱体内不断积累,最终形成箱体内积水。

(4)伸缩缝

伸缩缝是桥面的重要组成部分,直接影响着桥梁的伸缩性、舒适性。伸缩缝在保证梁体纵向伸缩的同时,也应重视防水设计。在很多设计中,采用直线式伸缩缝,这样做固然设计比较方便,但在桥梁两端的护栏处成为主要的漏水区域。因此,建议选用横向两端有翘头的伸缩缝,使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的u型槽,可以有效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到分联梁端及分联墩盖梁上。

下部结构的细部设计

(1)分联墩盖梁

分联墩处由于上部结构设置伸缩缝,桥面水经常通过伸缩缝薄弱环节泄漏到分联墩盖梁上,尤其是采用除冰盐的地区,分联墩盖梁长期承受着腐蚀性除冰盐水的腐蚀。因此,分联墩盖梁顶面应该设置横坡以便排走桥面流下的水,并且要在盖梁保护层厚度方面重点考虑防腐蚀要求。另外,为了防止腐蚀性盐水顺墩身流下,避免对墩身和桩基产生不利的影响, 设计中可在盖梁挑檐上设置滴水槽。

(2)桩顶

桥梁桩基安全直接决定着桥梁的整体安全,是桥梁设计的重中之重。桩基顶部与承台或墩身相连,受截面突变的影响,属于应力集中的部位。桩基尤其是桩顶的设计中必须要根据桩顶处的水位情况、土质情况合理判定环境等级,选择相应的耐久性设计标准,最终确定保护层厚度。

(三)重视桥梁的超载问题

汽车超载主要有三种情况:一是早期修建的老桥超龄运营;二是桥梁通行的车流量超过原设计标准;三是车辆违规超载。前两种原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加;第三种是车辆使用者违法超载营运,后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍。

桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题,超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。

(四)加强桥梁的运营管理和养护

1、桥梁运营管理

桥梁的运营管理是确保桥梁耐久性的重要环节。近年来,随着交通运输事业的发展,在桥梁运营中,车辆超载现象越来越严重,给桥梁的安全和耐久性带来严重影响。大量的超重车和超载车对桥梁结构的耐久性极为不利,应引起公路运营部门的高度重视。对于超载车应严格限制;对于超重车过桥应做好相应的管理加固。

桥梁的养护维修

桥梁建成后应及时、定期的进行养护,及时发现桥梁结构存在的问题,并采取措施进行处理。桥梁的养护主要应注意以下几个方面:

(1)对连接部位的构造及时检查、更换,如伸缩缝、支座、装配式结构的连接构造等。

(2)经常检查桥面的排水和防水设施,保证桥面排水通畅。

(3)对结构已损坏部位进行检查、养护,如桥面铺装、盖梁、梁底受拉区、梁顶负弯矩区、墩柱两侧、斜拉桥的斜索等。

桥梁在使用过程中,由于外界环境和车辆荷载的共同作用,有些结构部位不可避免的要产生损伤。桥梁结构一旦产生损伤,应及时进行维护。如钢筋锈蚀后的修补、钢筋混凝土结构的裂缝修复以及桥面铺装病害的处理,以满足结构的防水性和耐久性要求。

结语

综上,桥梁安全性和耐久性不足已成为迫切需要解决的问题,我们要积极借鉴国外成功的经验和做法,除了加强施工质量管理外,要从桥梁设计理念、结构体系和构造的角度做好耐久性的设计,同时需要研究疲劳和超载对于桥梁结构耐久性的影响。这样才能从根本上解决桥梁设计结构耐久性差的问题,才能保障我国的交通建设事业持续、快速、健康的发展。

参考文献

[1]李青云.桥梁设计中耐久性的几点思考[J].中国新技术新产品,2010.18.

篇5

关键词:公路桥梁设计;伸缩缝;桥梁设计安全性;主梁

前言

最近几年,我国道路建设面积在不断扩张,不论是总数或是通车里程,在世界上排名都比较靠前。桥梁作为道路建设工作中非常关键的一个构成部分。它的品质会对项目的总体品质产生很大影响。在判定桥梁品质是不是优秀时,往往分析它的受力水平,它的宽度和强度以及稳定性等如何。在具体设计中,也应该将这些要素认真分析,经由精准的设计来确保结构安全,保证经济性较高。

1 公路桥梁上部设计应注意的方面

在具体开展设计工作时,必须认真分析主梁以及搭板等结构。从施工难易程度,主梁设计等进行考虑。通常可以采用普通的钢筋混凝土结构进行单孔跨径不大于10m的主梁桥梁的设计,对于那些不属于该区间的桥梁,最好是使用预应力结构。那些长度在100m以内的或者是不大于20m跨径桥梁都比较适合采用简支空心板这一结构,对于那些不在这个区间之内的桥梁可使用别的类型结构。不过,那种无法开展支架浇筑工作的跨河项目,最好是使用简支后连续结构。那种受到地形干扰较大的跨径较大项目,如果使用现浇措施,其面对的困难较多,所以最好是使用预制类型。

在实际工作中,就算是存在平曲线,其平直度也不大。因此在设计预制体系时,要认真分析平曲线对项目的影响。站在行车平稳性这个层面上来分析,最好是不要在桥上设置太多的伸缩缝,这主要是因为它们的存在会导致通行不稳定。针对单孔而且跨径小于16m的项目来讲,仅需要布局一个伸缩缝就可以,同时还要在桥的另外一边按照一定规则来处理。针对那些跨径不符合上述规定的桥梁,最好是在桥墩地方设置伸缩缝,在两边的桥台地方按照相应措施来处理。桥梁的伸缩缝按照这种原则来进行设计则可以达到行车舒适的目的,从而使得安全事故发生的可能性得到有效减少。

2 公路桥梁下部设计基本准则

在桥梁的下部设计中应该将重点放在桥墩以及桥台等部分设计。对于一些普通结构的桥梁而言,桥墩设计一般比较适合采用框架式体系,这种体系主要是将柱式墩身上置盖梁。双柱式桥墩适合在桥梁斜交角度小于30°时采用,其余的角度范围则比较适合三柱式桥墩。桥墩盖梁设置不太适用于一些有特殊设计要求的桥梁,所以应该尽量取消这种结构设计,要明确一点简洁又美观是桥墩设计应该遵循的一般原则。在不同地形,墩台基础也是不同,要视地质情况来进行设计,横向坡度比较大的山岭重丘区,为了避免大面积的开挖应该采用桩柱式。对于桥梁下部桥台设计,应该重点考虑桥台后填土高度给施工带来的影响,所以要对填土高度进行一个控制。填土高度在软土路段台后应该控制在6m以下,对于一般路段,高度数值则可以适当的增大,适宜控制在10m以下。重力式是台身在桥台采用扩大基础时一般会采用的。合理的受力以及造价控制都是在进行桥梁设计时所应该遵循的原则,所以为了更好的实现这一要求,台身前墙在台高8m以上时应该设置10:1的前倾斜坡,阶梯式则比较适合应用在横向地面变化大的重力式桥台的设计中。

3 公路桥梁设计中安全性的要求

在设计时,最看重的是安全。安全关乎使用人的生命,相关群体的切身利益。项目的安全性主要体现为它的受力水平是不是符合设计规定,结构是不是牢靠。如果安全性较低,受力水平不高,此时桥梁会因为较大的负载力而发生安全方面的不利现象。如果结构设计较差,就会导致严重的倾斜或是塌陷问题。除此之外,在设计时必须分析它的持久性,保证建设的项目有能力应对自然或是外在的影响。项目在完工之后会受到很多要素的影响,如酸雨以及磨损等。安全是设计的重点内容。

4 设计影响要素

4.1 人员方面的问题

设计是项目开展的必然依据。只有做好了设计工作,才可以保证项目的品质,才能够将它的价值很好的体现。在开展道桥设计工作时,首先确定结构方案。不过在具体工作中,很多人过分看中经济,此时得到的项目就存在很多质量方面的问题,这时候就会引发一系列的安全性问题。其次,公路桥梁设计人员的业务素质水平也是影响公路桥梁设计好坏的重要因素。设计人员的设计思路和结构构造理论不成熟,有些设计人员认为只要结构强度达标就可以保证整个桥梁工程的质量,从而忽视整个桥梁结构体系的合理性。甚至在设计各个结构时没有采用规定的安全系数或可靠性指标。

4.2 桥梁设计中的倾向问题

在开展设计工作时,将重点放在结构强度以及受力性等要素方面,忽视了持久性的相关内容。我国的许多建设单位都过分的看中速率,为了及早完工,只要涉及的项目在一定阶段之内不会产生恶性事故就会将其运行,在设计时也存在这种现象。在设计时,未认真分析结构和材料特性等内容,未认真分析设计的使用时间,或是标注好了使用时间,但是建成的桥梁因为设计问题或者忽视桥梁的耐久性设计而导致桥梁的实际使用寿命远远低于设计使用寿命。缺少耐久性设计的桥梁往往导致桥梁工程事故频频发生。

4.3 设计时应充分考虑到桥梁的超载问题

超载对桥梁产生的影响主要有两类。第一种是在经过长久通行之后,桥梁的通行量大于设计量。第二种是车辆不按照规定通行,导致超载。一旦发生超载现象,就会导致桥梁性能发生很大改变,长此以往就会引发许多安全方面的问题。因为超载导致结构在受损之后无法复原,此时性能就会改变,导致安全性无法保证。在实际工作中,很多单位过分看中利润,无法避免超载问题,而且这种现象还会在很久的一段时间内存在。因此,作为设计人员,在开展工作时,必须认真分析这一实情,尽管在设计时应当按照核定的负载量来设计,但由于超载现象的存在,使得桥梁的使用寿命因为承受过多的负荷而大大降低。所以设计时不考虑这个因素也会对整个工程质量的评定造成不良后果。

5 结束语

当开展桥梁设计工作时,必须认真分析安全和持久性方面的内容。这主要是因为它们关乎到项目最终的品质。除此之外,还要在保证安全的前提下,尽量降低花费,以此来保证项目的效益。桥梁设计工作是一项非常繁琐的工作,在设计时会面对很多问题,这就需要相关工作者认真分析,将不利现象控制在一定范围之内。

参考文献

[1]施万满,乔俊峰.对现行公路桥梁设计的思考[J].内蒙古公路与运输,2010,2.

篇6

关键词 山区桥梁 设计 问题 要点

中图分类号: TU997 文献标识码: A 文章编号:

引言

随着我国国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高,公路建设也进入了一个快速发展的时期。在我国的平原地区基本上已经实现了村村通公路,而在我国的广大山区由于地形比较复杂、经济落后等原因,公路建设在很长一段时间内都处于缓慢发展甚至停滞的状态,但在最近几年山区公路的建设也开始提速。在山区公路建设中,桥梁工程是重要的组成部分,因此做好山区桥梁工程的设计是保证山区桥梁工程施工质量的必要前提。

一、山区桥梁设计的原则

1、结构安全原则

安全是进行桥梁设计时必须遵循的一个原则,而对山区桥梁的设计来说这点尤为重要,因为山区的地形复杂,对桥梁的结构安全要求更高,这需要通过采用合理的结构受力计算成果和构造设计方案来保证。在进行负荷计算时,除了计算施工载荷和地震载荷等常规载荷外,还应该考虑到山区强风载荷的计算等。对于处于严寒地区的桥梁还应考虑雪荷载和冻涨力的影响;在水流流速比较大的河段还应考虑到水流对桥梁的冲击载荷。结构计算分析方法现均采用计算机来完成,为了确保结构分析的正确无误,现在一般最少采用两套不同的程序进行分析,并对关键截面内力按照力的平衡原理进行手工核算。

2、使用舒适原则

山区交通的路况比较复杂,地面起伏较大,因此这给驾驶人员和乘客的舒适性造成了很大的影响。使用舒适既是乘客和驾驶人员的基本需要,也是保证交通安全、减少事故发生的重要措施之一,因此在进行山区桥梁的设计时必须要满足使用舒适的原则。为了达到这个要求,在进行山区桥面的选择时,应尽量选用连续的板、梁及钢结构。使连续段的长度尽可能加长,同时尽量使伸缩缝减少,这样可以有效地避免车辆和伸缩缝撞击而产生的不适感。在进行桥梁主要结构的设计时,应保证构件有足够大的刚度,这样可以避免在车辆驶过桥梁时产生较大的震动和弹性变形。

3、经济性原则

在山区进行公路桥梁建设时,由于施工的难度较大、原材料的运输困难等一系列的原因,使得在同样的设计方案下山区桥梁的建设成本要远高于平原地区,同时山区往往又是我国经济比较落后的地区,因此进行桥梁设计时必须要遵循经济性的原则。在对山区桥梁进行初步设计的时候,应以公路工程所在地的施工条件和地理环境因素作为参考,对可供选择的多种设计方案进行充分论证,在保证桥梁性能的条件下选择经济性最佳的设计方案,从而达到节约施工成本的目的。

4、与自然环境相协调原则

山区桥梁建设由于施工周期长,施工范围广,因此不可避免地会对山区的环境造成一定的影响。为了使桥梁建成后与周围的环境相协调,在桥梁的设计时必须考虑到施工的影响,使所设计的桥梁在建成后与周围的自然环境相协调。这就要求设计人员进行桥梁设计时应尽可能避免桥梁的建造过程对山体进行大规模开挖和回填,这样不仅不利于山体结构的稳定,而且还会对山体的植被造成大规模的破坏。同时,在设计时还应考虑到施工材料和方案的选用,避免对山区的水体造成污染。只有这样才能使设计出的桥梁与自然和谐相处。

二、山区桥梁设计的要点

1、桥位选择

由于山区的地形和地貌条件比较复杂,因此在进行山区桥梁的设计和建设时桥位的选择极其重要。在选择桥位时应尽量使所选择的桥梁位于河岸比较稳定的河段,两岸应尽量有高地或山嘴等。如果河流的径流量比较小,则所选择的桥位也应与河流的轴线呈正交状态。另外,在选择桥位时必须避免对地面及地下重要设施的拆迁,同时还要考虑到原材料的运输及施工场地安排等因素,还要考虑到不要对山区环境造成大的破坏。山区的地质构造条件要远比平原地区复杂,因此进行桥位选择时首先应对桥梁建设部位的工程地质情况有详细了解,桥位应选择在地质构造简单、土层坚硬、有基岩存在的地方,而不能选择在地质构造不稳地,容易发生泥石流和滑坡等地质灾害的位置。

2、桥型的选择

山区桥梁的桥型比较多,有装配式梁桥、支架现浇梁桥、拱桥、缆索承重桥等各种桥型。在进行桥型选择时必须根据所建桥梁所在地的具体情况,按照上文介绍的桥梁设计的总原则进行选择,同时也应考虑到桥型的选择要有利于施工和原材料的运输。

3、下部结构的选择

山区桥梁下部及基础的选择主要取决于上部结构所采用的结构形式,山谷河流的形态断面及工程地质等条件。它与平原区桥梁相比,其桥下净空一般不受水文和通航条件的限制,地形、地质条件较平原区复杂。下部结构的选择包括桥墩、桥台和基础的设计等。

(1)桥墩的设计

山区桥梁因地形条件的限制往往采用高桥墩,桥墩的种类主要有柱式墩、薄壁墩及重力式墩等。柱式墩以施工方便,结构轻巧而被广泛采用,其适应的高度范围一般应控制在30m以下,柱径一般不小于80cm。如果桥墩的高度超过了30m,这时应尽量选用薄壁墩,在薄壁墩上应该预先留出通气孔,这样可以使桥墩的受力性能大大改善,也有利于对内外温差进行调节。薄壁墩内不应设置水平隔板,这样会大大增加施工的难度。在进行高桥墩的设计时,必须考虑到墩顶因温度载荷或活载产生过大的位移对桥身结构造成的危害。

(2)桥台的设计

桥台的设计往往受山区地形的限制较大,桥台型式的选择是否合适,直接影响到两侧山体开挖和台前填土是否可以实施。桥台的常用型式有重力式U型台、倒T式桥台、扶壁式桥台、肋式台及柱式轻型柱式台等。位于倾角较大的山体斜坡上的桥台不宜采用台前设有填土锥坡的桥台类型,只有在地形较为平缓的地段采用填土锥坡桥台。根据这一原则,桥梁布孔时应尽量采用无填土高度的桥台,适当增加桥长,避免因桥台设置引起的大面积山体开挖和台前锥坡的不稳定性。因此山区桥梁桥台设计尽量采用U型台、倒T式桥台、扶壁式桥台及柱式轻型桥台等类型,具体设计时应具体问题具体分析。

(3)基础的设计

山区桥梁基础类型选择基本上同平原区,其不同的是,山区桥梁由于地形条件复杂,在某些桥位处,两侧的地质岩性差异较大,从而将一侧设置成扩大基础而另一侧则采用桩基础。扩大基础及桩基础是山区桥梁最常用的基础类型,其它类型的基础采用较少。作为连接基础的承台,往往要考虑桥梁纵、横断面的地形变化情况,采用台阶式或折线式,以便与地形地貌自然地融合起来,并且还能充分保证桥梁的受力要求。总之,山区桥梁的设计,其基础选型应充分考虑工程地质及地形的实际情况,不同的地质条件采用不同的基础型式,不轻易简化基础类型,以免造成工程费用的增加或影响到结构的安全性。

三、结语

近些年来我国的桥梁设计技术不断提高,但在山区桥梁的设计上还有一些问题需要解决。集中体现在我国各地的地质情况复杂多变,在进行桥梁设计时必须根据具体的情况进行设计方案的选择,不能照搬已有的设计方案,因此这需要我国的桥梁设计工作者不断提高山区桥梁的设计水平。本文对山区桥梁设计的原则进行了介绍,并分析了进行桥梁工程设计时应注意的一些要点,希望能为从事桥梁设计工作的人员提供一些参考,促进我国山区桥梁设计事业的发展。

参考文献

[1]黄光来.探讨山区公路桥梁的设计原则与要点[J].中华民居,2011(03)

篇7

Abstract: In this paper, combine with the present situation of city bridge health monitoring, as well as the key design element integration with existing technologies, to provide comprehensive, forward-looking design scheme of the system, in order to eliminate or reduce the current single monitoring system to repeat construction, realize the information sharing and interoperability.

Key words: city bridge; health monitoring; cluster monitoring; design

中图分类号:[TU997] 文献标识码:A文章编号

随着城市桥梁病害的增多,桥梁养护与维修工作日趋繁重,管理者亟需一套针对城市桥梁结构的实际安全性能,进行远程动态监测与实时评估的智能管理系统,以确保城市桥梁以及整个交通运输体系的安全运营。因此将现代城市桥梁管理理论与“数字城市”技术相结合从而形成城市桥梁集群化、网络化的监测管理,将是未来城市桥梁信息化管理的新模式。

1. 城市桥梁健康监测现状

我国已有约60座以上的大型桥梁安装了桥梁健康监测系统,其中包括了一部分城市桥梁,这些健康监测系统由少则50、多则500个以上的传感器组成,其费用约占到桥梁总造价的0.5-2.0%,但是按照功能要求和效益-成本分析两大准则来看,系统还存在着以下问题。

1)监测范围满足不了需求。开展监测的范围较小,一般只注重大江大河,而随着城市桥梁的发展,城市干道桥梁的管养任务日益繁重。

2)只针对具体某一座或某几座桥梁,还只能作为单个的“信息孤岛”,并没有从城市桥梁管理的角度集成为统一的平台,信息不共享,缺乏与其它管理系统的有机衔接。

3)缺乏引导与规划,系统功能还不够全面,偏重监测内容和技术轻视测试数据处理和评价的设计方案越来越不易被桥梁业主所接受,系统投入使用后,后续升级及再开发困难。

4)软硬件开发平台不统一,由于城市桥梁的类型众多,监测项目不尽相同,针对每一座具体桥梁开发出一套专用的监测软件,存在着开发周期长,代码可移植性差,不能重复等缺点,造成人力资源和开发成本的增加。

5)目前的健康监测系统由于监测时间较短,尚未能充分利用监测数据在各种时间尺度上蕴含的信息,实现从中挖掘数据演变规律的长效机制,也还没有将桥梁结构的健康状态监测上升为对结构整个生命过程的跟踪式监测,从而实现指导养护管理的目的。

2 . 城市桥梁集群监测系统的内容及其设计

2.1集群监测系统设计的关键因素

城市桥梁集群监测系统是一个“开放”式的系统,它的建立和完善是一个相当庞大的工程,在系统设计和规划时,应考虑以下关键因素:

1)资金规划

目前我国大规模的桥梁建设其投入是巨大的,进行健康监测系统的开发有充足的资金支持,这也是目前健康监测系统建立的主要资金来源,但对于大范围的城市在役桥梁,其养护管理的投入严重不足。因此,城市桥梁集群监测系统研发资金的一次性筹集存在一定的困难,在现阶段,提倡“综合规划,分步实施”的集散型方式更具有现实意义。

2)技术规划

在技术上,由于健康监测所面临问题的解决不可能一蹴而就,高新技术和自动化设备的研制和应用在我国还刚刚起步,许多关键性的技术还有待突破,目前的理论研究与实践应用还存在着较大差距,需要在实践中逐步发展完善,以达到最佳的效果。

3)桥梁寿命

对于新建桥梁,其建成初期安全状况大多良好,此时建立健康监测系统主要是为桥梁积累重要的原始数据以及监测突发性事故(地震、撞击等)下结构的响应,因此只需在关键部位布设测点即可。

4)仪器寿命

桥梁健康监测系统自身也有使用期及寿命的问题,而且由于系统大多使用电子设备,在恶劣环境中损坏的可能性更大。根据桥梁的实际情况采取分阶段实施的方案,不仅可以节省费用,还可以延长系统使用周期。

2.2 集群监测系统及其功能分析

桥梁集群监测系统,包括安装于桥梁上的竖杆,竖杆上安装着摄像头,竖杆还安装着与摄像头配合连接的供电装置和无线发送装置,摄像头通过无线发送装置将视频信号传送至与无线发送装置相匹配连接的无线接收装置,无线接收装置通过有线或无线的方式与一级可视接警终端相配合连接或者无线接收装置通过有线或无线的方式与二级可视接警终端相配合连接,安装在一级可视接警终端上的智能声光警示装置与一级接警终端相配合连接,一级接警终端与二级可视接警终端通过有线或无线的方式相配合连接。本实用新型接警响应时间短,使出警及时,避免出警的目的地误报,提高出警效率。

在国内外桥梁健康监测系统设计准则研究的基础上,城市桥梁集群监测系统以基于GIS的城市桥梁管理系统为基础,增加分布式远程桥梁监测系统、数据传输网络系统、系统集成管理平台等三个核心部件,具体由不同的模块组成,GIS系统的电子地图技术将与桥梁属性相关联,方便对城市全部范围的桥梁分布状况及属性的把握。

2.2.1 分布式远程桥梁监测系统

主要包括传感器模块、数据动态采集模块和远程数据传输模块。其中传感器模块由各种类型的传感器及二次仪表等部分组成,主要监测载荷变化、结构所处环境变化及结构实际工作状况;数据采集模块主要由微机控制的数据采集仪器组成,功能是收集由传感器传来的原始信号,并进行信号调理、根据系统功能要求对数据进行分解、变换等预处理,以获取所需要的参数;数据传输模块主要是建立远程传输的通讯链路,实现网络传输。分布式远程桥梁监测系统是集群监测系统最前端和最基础的系统。

2.2.2 数据传输网络系统

主要由监测系统局域网模块、与其它局域网或主干网的连接模块及远程控制模块组成,以实现数据远程通讯、传输及远程控制功能,是联系分布式远程桥梁监测系统与系统集群管理平台的桥梁。

2.2.3 系统集群管理平台

系统集群管理平台由中心数据库管理模块、数据分析及处理模块、结构状态评估模块、决策支持模块以及监测系统控制管理与维护模块组成。

上述三个组成部分分别在不同的硬件和软件环境下运行,承担着各自不同的功能,它们之间的协同工作,将实现集群监测系统对城市重要桥梁的在线监测及评估的功能。

3 结论

本文为保障城市桥梁的公共安全,提出了城市桥梁集群监测系统的概念,此系统利用现代信息技术构建了一个覆盖城市重要桥梁的结构安全远程在线监测系统,对保障城市交通安全畅通具有极其重要的意义和价值,并随着研究的深入,逐步实现桥梁管理的信息化和科学化。

参考文献:

[1]冯良平,李娜,张革军,张新越.中国长大跨桥梁结构安全监测系统研发现状及趋势[J].公路,2009,(5):176-181.

篇8

关键词:大跨径;预应力混凝土;技术分析

中图分类号:TU528.571 文献标识码:A文章编号:

Abstract: based on the analysis of long-span prestressed concrete bridge design of technical problems, first of all, the paper introduces the long-span prestressed concrete bridge, the general situation of the design, including technical introduction and general application two aspects; Secondly, this paper introduces a five span prestressed concrete continuous box girder bridge project survey; Then, the paper analyzes the long-span prestressed concrete bridge design of the technical characteristics, main girder bridge design, with a basic design and construction process three aspects; Finally, this paper puts forward the improved bridge designs of the technical problems existing in the measures, mainly has the reasonable design, simulation and parameter prediction, temperature correction and do work stress test.

Keywords: long-span; Prestressed concrete; Technical analysis

目前,随着经济、科技与交通基础设施的快速发展,大跨径预应力混凝土桥梁凭借其优良的整体性能与结构已得到广泛应用。但是由于技术、主客观条件等因素的影响,其在设计与施工过程中存在一些难度与问题,因此,及时利用经济与科技等措施使得这些问题得以解决是非常有必要的。

1、大跨径预应力混凝土桥梁设计技术

1.1、大跨径预应力混凝土桥梁设计技术介绍

在进行大跨径预应力混凝土桥梁设计时,要充分考虑参数的选取、施工的具体状况与环境与桥梁整体结构等诸多因素,此外,还受到所选择的混凝土材料的均匀性与稳定性等质量指标的制约。因此,在施工过程中,要做到大跨径预应力混凝土桥梁的实际施工状态与设计的状态完全吻合,有很大的难度。在施工的过程中,有必要加强对施工的预拱度、梁体整体内部的应力等的严格控制。它的显著优点是:结构整体的受力性能良好,使得桥体非常坚固、耐久性较好。但是它也有明显的缺点:所用混凝土材料的离散性较大、施工中存在的不确定因素很多、缺乏相应的调控手段以及施工过程中的难度较大。

1.2、设计应用概况

大跨径预应力混凝土桥梁主要包括大跨径预应力混凝土连续刚构桥、T型刚构桥以及连续桥梁三种类型。在施工过程中,常运用的控制方法主要有纠偏终点控制法、现代控制理论所包含的自适应控制法与误差容许值控制法三种方法。目前,我国南京二桥北汊主桥跨径为165米,是国内跨径最大的预应力混凝土连续箱梁桥。截至目前,我国主跨径在200 米以上的连续箱梁钢构桥大约有55 座,而在250米以上的大约有12 座。

2、工程简介

本文以某座五跨径(47m+80m+116m+80m+47m=370m)预应力混凝土连续箱梁桥为背景,该桥的桥面宽度是40m。主要的设计标准是:

桥梁设计的安全等级:一级

所建道路的等级:城市主干路

车速设计:60 公里/小时

桥面纵波度最大设计值:2%

桥梁设计荷载:公路-I级;人群荷载是3.5kn/m2

桥梁横断面宽度设计:全宽是40m,桥面两边的横断面宽度布置均为5m(人非混行道),中间是30m(机动车双向八车道)

洪水频率设计:1/300,洪水位设计为50.45m

抗震设防烈度:7 度

3、大跨径预应力混凝土桥梁设计中的技术要点分析

3.1、主梁设计

主梁的上部结构应采用C50混凝土,单箱双室结构,截面为箱形,主跨支点、次中支跨支点处的梁高分别是7m 和4.5m。主梁的宽度是40m,由上、下行两幅桥,中间设有宽度是2cm的裂缝。在主梁的结构设计中,做到适当增加主梁的高度,令主跨的高跨比为1/16.6,同时使主梁变高段通过1.5 次抛物线实现过渡。对于主梁内力的分析,应该综合考虑预应力、活载、温度力及施工荷载等因素,并对施工控制方法进行合理分析,保证桥梁的主梁最大拉应力在1Mpa 的范围内,最大主压应力不超过15Mpa。对于预应力的布置,应该根据桥梁的实际情况,对主梁的纵、横、竖三类预应力进行合理分配。

3.2、桥墩与基础设计

桥墩作为支撑整个桥梁的支柱,应采用C40混凝土,呈上宽下窄并以进行曲线过渡的形状,桥墩中心设有凹槽以用来装饰,顺桥向设计为等宽度,分为4.7m 和3.4m 两种类型,横桥向顶部宽为8.8m,底部宽为6m。对于全桥承台的设计,采用统一的C30混凝土,而桩基础采用C25混凝土,且为嵌岩桩。结合建设实际,合理设计桥梁基础,例如,主桥墩(8、9号)的承台高度是5m,每个承台下面有9根径为2m、长28m 的钻孔灌注桩,全桥共有36 根。可见,在桥墩设计中要考虑

空心桥墩的受力性能,尽力使其性能好并且节省材料,在承台及基础的设计中要考虑河水冲刷和基础施工措施对其产生的影响。

3.3主梁施工

在主梁的施工过程中,要根据桥体结构的具体部分采用不同的施工方法。墩顶现浇段要利用墩旁托架进行混凝土浇注的施工方法,待施工和临时锚固完成后,再通过安装挂蓝的方法进行悬臂施工,施工过程中要注意合理浇注工程中的每个阶段,然后依次张拉横向、纵向、竖向预应力。次中跨合拢段应采用支架现浇施工的方法,但是边跨现浇段的模板与之间的连接结构应在次中跨合拢后可以纵向活动。待合拢段的混凝土达到设计要求的强度后,再张拉合拢预应力的钢束,然后再将临时锚固设施拆除掉以实现体系的转换。中跨合拢段应采用挂蓝施工方法,之后再采取一系列的措施与测试。可见,首先要做到设计方案的合理性与可行性,然后在施工过程中,要做到具体的施工工程与设计的一致。

4、改进措施

4.1设计合理

这是解决大跨径预应力混凝土桥梁设计中存在问题的最有效、最直接的措施。设计方案关系到大跨径预应力混凝土桥梁施工的具体步骤的正确与否,因此,做到设计合理至关重要。例如,采用先进的设计手段与设备和设计理念、桥梁跨径总体布置的合理、纵向及竖向预应力束的设计要合理。此外,还应对预应力束与度进行合理计算与确定,一般来说,对结构的预应力度的控制不应小于0.7,如果超过这一点,就会容易引起构件的变形与桥体产生裂缝,这是导致箱梁产生

裂缝的最重要的因素。

4.2、模拟计算与参数预测

在施工过程中,模拟计算是进行施工控制的基础,主要有倒装分析法、正装分析法与无应力状态法。一般来说,对大跨径预应力混凝土桥梁,必须先进行正装计算,而且其结果常可以作为应力检测的依据,而倒装可以为预拱度提供计算依据。对施工过程中的参数进行充分的识别与预测是保证设计合理的重要环节。由于施工受到的随机因素较多,无法进行实时测量,因此要利用先进技术与设备进行合理预测。目前,基于神经网络算法的参数识别与误差预测已得到广泛应用。

4.3、温度修正

温度是导致在大跨径预应力混凝土桥梁施工中存在误差的不可忽略的因素,它影响着桥体结构的应力与标高、混凝土等材料的稳定性与应用性等性能。常用的消除温度影响的方法有在温度影响较低的时间段进行关键施工步骤的运作,或者是通过利用相对标高的办法消除温度产生的影响。现在,基于温度场与将温度作为一种导致误差产生的因素来考虑等方法也被应用于施工过程中,而且具有精细化研究的优点。

4.4、做好应力测试工作

应力测试是大跨径预应力混凝土桥梁设计与施工过程中的重要内容,对于保证施工的顺利进行与安全具有重要作用。但是受到技术、设备等因素的制约,应力测试的结果往往不够精确,因此,在施工过程中,收集全面而充分的资料、注意工程内外界因素的变化并及时做好测试记录、及时检查出现异常的监测点,既能保证桥梁的在建状态与设计方案相吻合,也能够保证施工的顺利进行。此外,还要通过多设元件的方法对结构的特性与应力进行精确测试,以保证所测数

据的全面及时。

5、结语

综上所述,由于一些主客观原因,大跨径预应力混凝土桥梁在设计与施工过程中存在一些问题。通过采取先进的技术、设备与现代的设计理念等措施可以有效防止问题的发生,并保证桥梁施工的顺利进行。

参考文献:

[1]于晓飞,预应力混凝土连续粱式桥设计及施工技术要点浅析[J],北方交通,2010,4:85―88

[2]杜波,马颖,党胜玻,大跨预应力混凝土梁桥下挠的成因及措

施[J],山西建筑,2010,2:316―317

篇9

关键词:公路桥梁设计;伸缩缝;桥梁设计安全性;主梁

Abstract: The design and construction of highway bridge is comparatively obvious differences in different terrain conditions, whether it should take into account the bridge structure has adequate security, whether the vehicle safety and comfort can be ensured, whether in the economy can achieve the expected benefits, whether the convenience of construction. Should focus on the various factors together, so as to avoid the trouble of construction and traffic due to the design of ill-considered discomfort to a certain extent.

Key words: highway bridge design; bridge expansion joints; safety design; girder

中图分类号:TU2 文献标识码: 文章编号:

前言

目前,国内的公路建设规模不断扩大,公路桥梁的建设规模也随之不断扩大。截至2010年底,全国公路总里程400.82万公里,高速公路达7.41万公里,居世界第二位;公路桥梁总计62万座,总长2.73万公里,其大桥2051座,大桥39381座,已成为仅次于美国的第二桥梁大国。公路桥梁建设是公路建设工程的重要组成部分。公路桥梁的质量制约了公路建设的质量。高质量的公路桥梁应当具有高的承载力、适宜的桥面宽度、高结构强度、高稳定性和耐久性等等。在公路桥梁设计时,应当充分考虑到这些因素,通过可靠的结构计算分析和合理的构造处理措施来保证桥梁结构的安全性、经济性要求。并且加强从桥梁设计理念、结构体系和结构构造的角度做好耐久性的设计。

1、公路桥梁上部设计应注意的方面

主梁、伸缩缝、搭板等这些部分的合理构造是在公路桥梁的上部设计中应该引起足够的重视。从施工的难易程度,主梁的设计一般会发生的情况有:通常可以采用普通的钢筋混凝土结构进行单孔跨径不大于 10m 的主梁桥梁的设计,对于不在这个范围的其余跨径的桥梁,预应力混凝土结构是一个较好的选择。对于桥长在 100m 以内的或者是不大于 20m跨径的桥梁都比较适合采用简支空心板这一结构,对于不在这个范围内的桥梁则可以选择其他类型的连续结构。但是,如果是那些很难进行支架现浇施工的跨河桥梁,应该尽量选择简支后连续结构。对于那些受地形影响比较大的山区内的中等跨径大桥,要进行现浇施工是非常有难度的,所以则应该采取预制的结构。

有时候在实际工程中即使出现了平曲线,它的平直度也是很小小的,所以在进行预制结构的设计时,要将平曲线对桥梁的影响予以考虑,跨度的布置和设计和平原地区相比也是有所不同的。从行车平稳舒适这一角度来进行考虑,则应该在桥上尽量减少设伸缩缝的施工,因为伸缩缝在一定程度上会影响行车的平稳性。对于单孔桥梁并且跨径不大于 16m 的而言,只需要设置 1 道伸缩缝就足够了,然后在桥梁的另一端采用桥面连续来进行施工。对于跨径不在该范围的单孔桥梁,则应该在桥墩处进行伸缩缝的设置,在两侧的桥台处采用桥面连续的方式进行连接。桥梁的伸缩缝按照这种原则来进行设计则可以达到尽量的使行车舒适的目的,从而使得安全事故发生的可能性得到有效的减少。

2、公路桥梁下部设计基本准则

在桥梁的下部设计中应该将重点放在桥墩以及桥台等部分的设计。对于一些普通结构的桥梁而言,桥墩的设计一般比较适合采用框架式体系,这种体系主要是将柱式墩身上置盖梁。双柱式桥墩适合在桥梁斜交角度小于 30°时采用,其余的角度范围则比较适合 3 柱式桥墩。桥墩盖梁的这一设置不太适合用于一些有特殊设计要求的桥梁,所以应该尽量取消这种结构设计,要明确一点的就是,又简洁又美观是桥墩设计应该遵循的一般原则。在不同的地形,墩台的基础也是应该不同的,要视地质情况来进行设计,横向坡度比较大的山岭重丘区,为了避免大面积的开挖应该采用桩柱式。对于桥梁下部桥台的设计,应该重点考虑桥台后填土高度会给施工带来的影响,所以要对填土的高度进行一个良好的控制。填土的高度在软土路段台后应该控制在 6m 以下,对于一般路段,高度数值则可以适当的增大一些,适宜控制在 10m 以下。重力式是台身在桥台采用扩大基础时一般会采用的。合理的受力以及造价的控制都是在进行桥梁设计时所应该遵循的原则,所以为了更好的实现这一要求,台身前墙在台高 8m 以上时应该设置 10:1 的前倾斜坡,阶梯式则比较适合应用在横向地面变化大的重力式桥台的设计中。

3、公路桥梁设计中安全性的要求

桥梁设计的最基本的要求是安全性。安全性关系到桥梁使用者的生命和财产安全。桥梁的安全性体现在桥梁的承载能力是否达到设计的标准,结构是否牢固。倘若安全性不高,承载能力低,可能会因为桥梁在受到高负荷时候产生安全问题;结构设计不合理,结构不牢固,则容易出现倾斜甚至倒塌的情况。此外桥梁设计时应当考虑到桥梁的耐久性,使建造出来的桥梁具有抵御自然或者人为造成的侵蚀。桥梁在建成后会受到各种条件的侵蚀,比如风化、酸雨、使用磨损等等。公路桥梁设计的安全性是工程的重中之重。

4、影响现行公路桥梁设计的一些因素

4.1公路桥梁中设计人员因素

公路桥梁设计是指导公路桥梁工程建设的纲领,如何设计出高质量的公路桥梁直接决定了工程是否达标。在公路桥梁设计时的首要任务是选择经济合理的结构方案,然而公路桥梁设计人员过分的注重经济因素,往往会导致桥梁设计的结果缺陷,从而引发一系列的安全性问题。其次,公路桥梁设计人员的业务素质水平也是影响公路桥梁设计好坏的决定因素。设计人员的设计思路和结构构造理论不成熟,有些设计人员认为只要结构强度达标就可以保证整个桥梁工程的质量,从而忽视整个桥梁结构体系的合理性。甚至在设计各个结构时没有采用规定的安全系数或可靠性指标。此外,设计人员还容易忽视公路桥梁所在的地理位置,忽视公路桥梁所处的环境对桥梁的长期影响,桥梁的质量因为当地的自然条件而受到影响。最后,各种新材料,新的科学技术应用到工程建设技术中也使桥梁建设的设计技术不断创新,这对设计人员的理念创新和经验要求提出了新的挑战。

4.2桥梁设计中的倾向问题

现行的公路桥梁设计时,重点都放在桥梁建设时的结构强度、承载能力等安全性问题,而忽略公路桥梁的耐久性问题。目前,国内的很多工程建设都在求速度,为了尽快完成工程,只要设计出的工程在短时间内不出问题就可以顺利向使用者交付,在桥梁设计时也出现类似的问题。在设计时没有从结构和材料等角度对桥梁的耐久性进行设计。在公路桥梁设计时没有明确标明桥梁的设计使用年限,或者尽管标明设计使用年限但是建成的桥梁因为设计问题或者因为忽视桥梁的耐久性设计而导致桥梁的实际使用寿命远远低于设计使用寿命。缺少耐久性设计的桥梁往往导致建成的桥梁工程频频发生事故,较差的结构使用性和较短的使用寿命。

4.3设计时应充分考虑到桥梁的超载问题

超载对公路桥梁的影响有两种:首先,一段时间内桥梁通行的车流量超过了原先的设计水平,这是设计荷载的变化和交通量的增加。其次是车辆违规超载,这是车辆使用者违法超载营运。桥梁的超载可能使桥梁的结构材料的功能特性发生变化,时间长久就会引发一系列的安全问题。由于超载造成的桥梁内部的结构损伤后不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。由于过分的追求经济效益,超载不可避免的现象,而且这种状况屡禁不止,并且这种状况还要在很长时间内一直存在,设计者也要充分考虑的这个现实情况,尽管在设计时应当按照核定的负载量来设计,但由于超载现象的存在,使得桥梁的使用寿命因为承受过多的负荷而大大降低。所以设计时不考虑这个因素也会对整个工程质量的评定造成不良后果。

5、结束语

安全性和耐久性是公路桥梁设计的重中之重,关系到整个公路桥梁质量是否合格。在公路桥梁设计时应充分考虑到公路桥梁工程需求合理经济的选择设计方案,保证安全性的同时力求实现工程的最大收益。桥梁设计是一个复杂的、系统的工程,在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决,需要设计人员具有丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。

参考文献

[1]施万满. 对现行公路桥梁设计的思考

2]万敏.我国桥梁设计的现状和发展

篇10

关键词:高架桥现浇连续箱梁模板支架混凝土浇筑

一、 工程概况

某高速公路高架立交桥分别为:主线58.04m+91.292m+58.04m 三跨,C 匝道45.854m+76.790m+46.057m 三跨, D 匝道45.751m+74.242m+45.751m 三跨;主线横桥向为双向四车道分离式断面(中间设3m 中央分隔带),匝道均采用单向双车道断面。C 匝道桥墩高20m,且曲线半径仅350m,超高达6%。箱梁梁高较高,其中主线梁高为2.5m~5.0m,匝道梁高2.3m~4.5m; 大跨径连续箱梁采用48mm ×3.5mmWDJ 扣件式多功能钢管满堂支架全断面现浇的方法施工。

二、 高架桥现浇连续箱梁施工技术工艺

2.1 地基处理

由于匝道支架范围内地基湿软,允许承载力较小,且承台前后有一定长度的回填土,为了保证在箱梁施工过程中及养生时支架不发生下沉,要求承台基坑加填土分层填筑,逐层夯实,分层厚度不大于30cm。地基处理前,需将原地面处理到垫块顶标高以下90cm 处,原地基整平后,进行碾压,压实度要达到90% 以上,然后在原地面上填筑30cm 厚的矿渣,用振动压路机进行碾压。

2.2 模板支架搭设

本支架采用扣件式满堂支架。其结构形式为:纵横向立杆间距均为90cm,支架搭设前,首先将起终点轴线放出,在曲线半径较小的跨,将支架由跨中分为两段,支架轴线与该段箱梁结构中心线起、终点重合。然后将该段起终点挂线连接起来,每隔90cm 在垂直于该轴线的左、右两个方向上按支架位置布置混凝土垫块,挂线抄平控制第一根立杆底标高。

2.2.1 施工模板支架方案设计验算

1)支架架设、立模设计。首先进行测量放线 ,然后在搭设支架的带状位置用干硬性水泥砂浆精平地面,再铺上厚5cm×宽25cm 的木板,最后在木板上搭设支架。支架以两桥墩 中心连线为轴线,并垂直于中心点法线往两翼及跨两端对称搭设。依照现有图纸将其划分为0 号~1 号断面,2 号~3 号断面,4号~5 号断面,6 号~6 号断面等四段分别进行计算,各段设计荷载的限值取该段最大净截面积的荷载。经过计算比较选出最佳组合,竖杆纵横向间距依次分别为:60cm×60cm,90cm ×60cm,60cm ×60cm,60cm×30cm,支架步距视架子实际高度采用120cm 或60cm,利用可调下托调整支架横杆使之保持整体水平,确保可调U 型顶托螺旋调节幅度不超过25cm。

2)支架、模板内力验算方法。以2 号~3号断面为例: 支架竖杆纵横向间距为3.3.2.2 支架观测在支架预压前,测出各点的初始标高。支架纵、横向要各设一轴线,在堆载前、中、后进行支架纵、横向位移观测,并作详细的记录。沉降量由专人负责观测并整理数据,测量组配合,支架偏移观测由测量负责人负责并整理数据。

2.2.2. 数据分析

堆载后支架预压期为30d。卸载前,将所设观测点标高进行测量并做对比,卸载后,再次测量观测点标高,进行数据分析,确定施工前预提标高设置值。因支架变形和梁的挠度中跨中值最大,故梁的预拱度最高值设在跨中,其他各点预拱度以梁端为零,按二次抛物线计算可得。

预拱度曲线方程为:y=4f拱x(L-x)/L2。

式中:跨度为L,预应力箱梁跨中矢高为f拱。

2.2.3 卸载

预压到期后,进行卸载。卸载时,由高到低,由内向外逐层进行,卸完土袋后,开始铺设底板胶合板。

2.2.4 胶合板铺设

铺设前,将腹板混凝土外边线放出并做好标志。底板胶合板横向布置4 块,并保证边缘处每块胶合板最少伸出腹板外2cm。铺设时,接缝处要保证平整、严密,并将每块板边缘处全部用小钉钉在下层板条上。胶合板铺设完成后,根据预压结果,检查底板高程,并通过调整上托来调整底板标高。

2.2.5 侧模安装

侧模安装前,要对腹板混凝土精确放线,纵向1m 一个控制点,根据控制点将腹板混凝土边线用铅笔画出。在胶合板边贴1cm厚海绵条后进行侧模安装。侧模安装采用现场拼装的方法,先将翼板下顶板按设计标高+8mm 挂线调好,然后在其上顺桥向铺设10×10 方木,横桥向每隔60cm 铺设一道横向方木,横向方木铺好后,开始加要立柱,立柱下要支撑在纵向10×10 方木上,立柱施工时要注意留出胶合板层和5×10 板条间隙,在将立柱固定后,顺桥向钉设5×10 板条,间距35cm,然后铺设胶合板。模型固定完毕后,将侧模每90cm 一道,横向二道用3m 钢管支撑在立杆上,并固定底板处穿心丝,穿心丝要全部上双帽,支撑要牢固。完毕后,将翼板下三道立杆每2.7m 一道横向打斜撑加固,防止支架变形造成腹板混凝土跑模。底板空心丝用Φ16 螺纹钢筋两头焊φ1 4 圆钢套丝使用。

2. 3钢筋绑扎施工

2.3.1 钢筋加工、入模

在绑扎钢筋前,注意绑扎底板和腹板A类、B 类钢筋网片。横梁骨架安装前,先将梁底支座钢板预埋好。然后安装横梁钢筋骨架,并加垫块进行垫块,横梁钢筋安装前要将横梁位置腹板上精确标出。横梁两端1m范围内先将箍筋套在钢筋骨架上,但不要绑扎定位,骨架Ⅰ和骨架Ⅱ穿过横梁后,焊接腹板骨架筋和部分受剪钢筋。

2.3.2 内模安装

在腹板钢筋绑扎完成并经监理检验合格后进行内模吊装。内模采用加工场加工、吊车吊装进行施工。吊装内模时,每个箱室由两边向中间吊装,每个箱室由一节变截面内模、两节2.44m 内模和一节1.77m 内模组成。

2.3.3 顶板钢筋绑扎

顶板钢筋绑扎前,放出顶板边线,并根据图纸预埋防撞墙钢筋;钢筋绑扎过程中,要及时复核钢筋顶面高程;钢筋绑扎完成后,开始支设翼板边混凝土模型,并在距混凝土边10cm 处钉设直径3cm 的半圆PVC管作为滴水槽模型。

2.4混凝土浇筑施工

2.4.1 横梁、底板、腹板混凝土浇筑混凝土浇筑顺序为:1)横梁、腹板;2)底板;3)腹板补料、顶板。每跨为一个浇筑段。箱梁混凝土采用罐车运输,泵车泵送。

2.4.2 顶板混凝土浇筑

第一跨底板混凝土浇筑完成后,返回补充第一跨腹板混凝土,浇筑顶板混凝土前,标出顶板混凝土浇筑标高。混凝土收面要挂线,顶板收面分三步进行:顶板混凝土放料后,第一步,根据设计标高人工用铁锹将混凝土大面整平;第二步,用铝合金尺根据标高横向收面,人工配合补料,以控制混凝土面标高及平整度;第三步,人工用木抹子收面,在混凝土初凝前,用木抹子进行二次压面,以消除混弹凝土面产生的细微裂纹。

2.4.3 养护

混凝土初凝后,要对顶板混凝土进行覆盖,顶板混凝土初凝后,先用塑料膜覆盖,然后用麻袋片覆盖,洒水后再覆盖一层土工布,并洒水养护,每天3 次~4 次,严禁混凝土面及养护材料出现干燥现象,养护期不小于7d。

2.5 模板、支架拆除

当混凝土强度达到75%时,可进行内模拆除,内模拆除要彻底,并将箱室内清理干净。混凝土强度达到100%时,方可拆除底板模型及支架,拆除时要从跨中向横梁处进行。