大跨度橋梁工程論文范文

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關鍵詞:公路工程;大跨度橋梁;施工監理;要點

中圖分類號：E271文獻標識碼： A

1、我國大跨度橋梁工程監理綜述

工程建設監理是通過監理人員自身的經驗與工程建設的相關知識所提供的監理服務，旨在最大程度上使得路橋項目在計劃投資和進度以及質量目標之內竣工并投入使用。工程建設監理并不直接地進行生產活動，而是在最大程度上去實現或者追求工程目標。

大跨度橋梁施工監理指的是大跨度橋梁施工建設單位授權于監理單位，并簽訂監理合同，在合同約定的范圍之內，根據相關的技術規范、建設合同以及法律、法規對建設項目的設計進行監督。監理人員在項目施工的過程中是代表業主的利益對施工的單位進行監理。近些年，由于我國大跨度橋梁工程的規范化管理，監理人員要勝任監理工作，需要不斷地加強自身的基本素質，主要有:其一，對施工設計文件、施工技術要求以及施工圖紙要清楚地了解并掌握，還要熟悉項目數量與相關的文字說明;其二，對合同執行過程中，要掌握承包人同監理間有關項目實施的函件、會議記錄以及監理工程師簽訂的報表以及批準的技術方案和施工方案等等;其三，了解并掌握我國相關工程建設法律。法規以及有關部門所制定的技術標準和規范等;其四，對承包商與建設中一位之間所簽訂的合同內容，尤其是與費用、工期以及質量相關的規定和條款要熟悉與掌握,并且對監理單位與建設單位所簽訂的監理委托合同書的內容，例如有關監理單位的監理職責權利的規定進行仔細的了解;其五，熟悉我國和行業頒布的技術規程標準，了解政府部門批準的建設規劃和計劃。

2我國公路工程的大跨度橋梁施工監理要點分析

2.1嚴格做好進場原材料的把關工作

大跨度橋梁工程材料的質量對于項目質量事故以及經濟損失的避免具有重要的作用。一旦由于工程材料質量低劣而出現的質量事故通常難以修復，所以，要做好進場材料的檢驗以及復測工作，對于檢測出含有不合格或者不達標的原材料，應嚴禁進場和使用。此外，在材料進場的過程中，監理單位要仔細核對并清點所用材料的數量、型號以及規格，切實做好工程材料進場的控制工作。

2.2做好安全保障監理工作

一方面，安全保障監理需要監理工程師加強大跨度橋梁工程質量監理，進而憑借高質量的項目產品保證項目運行安全，同時，監理工程師還要對項目安全設施以及警示標志進行全面地檢查，以便及時地提醒大跨度橋梁施工人員注意施工安全，進而確保大跨度橋梁的安全施工;另一方面，應組建一支具有高素質業務的大跨度橋梁施工監理工程師隊伍。需要路橋監理工程人員不斷地進行學習，加強自身專業知識的學習，從而積累豐富的大跨度橋梁施工經驗。此外，有關單位還應加強監理人員的培訓工作，提高其法律、法規以及技術規范意識，從而有效地實現大跨度橋梁工程監理的綜合效果。

2.3大跨度橋梁施工人員的資質審查

在施工單位開工之前，大跨度橋梁監理工程師要對承包商的技術人員以及施工隊伍的業務素質進行全面的審查，特別是特種作業操作證書,確定其是否同施工的相關要求相符合。

2.4大跨度橋梁施工測量的監理

作為施工的基礎性工作，大跨度橋梁施工測量是施工的直接依據。而控制大跨度橋梁質量的重點工作就是對施工工藝、測量精度進行嚴格的控制。為此，監理人員要規范大跨度橋梁施工測量程序，根據大跨度橋梁的勘測規程，進行常規測量復核。針對于特大大跨度橋梁的橋位校測，監理人員應進行全程監測。如果監理人員在監理過程中發現施工測量不符合相關要求應進行及實地處理，待充分確認達規之后，監理工程師才能夠執筆簽字。在大跨度橋梁施工測量的監理中，主要涉及到以下幾方面的工作內容:基點埋石牢靠與否、布網通視與否，確保無干擾、大跨度橋梁測量資料的核對與復測以及編號清晰與否等等。

2.5大跨度橋梁施工階段的質量監理

2.5.1基礎工程施工監理。作為大跨度橋梁最下部結構，基礎的作用是承載大跨度橋梁上部的全部荷載，同時，將其與下部結構的荷載一并傳至地基。大跨度橋梁基礎是相對隱蔽性的工作，所以應選用具有豐富經驗的監理工程師到達施工現場，對施工的程序進行現場拍照并做好資料保存工作。另外，在大跨度橋梁基礎項目施工的過程中，還應做好:在不同地質條件下的地基加固、基層基底的處理以及地基處理等工作，從而確保大跨度橋梁最下部結構―基礎的質量。

2.5.2大跨度橋梁的上部結構。對于大跨度橋梁上部結構而言，其施工程序以及施工技術具有相對的復雜性，需要施工工藝達到精確性，因而，在很大程度上加大了監理工作的難度。為此，在大跨度橋梁施工中，監理人員要嚴格要求施工承包商根據設計圖紙進行，同時還要做好如下施工工序:諸如預應力的張拉、施工混凝上塌落度控制、振搗、砼成品養護、所需鋼筋骨架的焊接等等。除此之外，還要做好旁站監理制度，從而保證大跨度橋梁結構有較好的承載能力。

2.5.3橋臺與橋墩的施工監理。在橋臺與橋墩的施工過程中，監理工程師一方面要對外觀是否平滑與美觀引起足夠的重視，避免由于混凝上的振搗不均勻亦或是其他方面的施工不合理而造成的外觀質量的缺陷;另一方面，要注重注意大跨度橋梁結構物的每一個部位的外形及其尺寸是否同施工設計圖紙相符合，具有一致性。其次一定要注意支座的安裝方向，梁體必須與支座密貼。

2.5.4橋面系監理。鑒于橋面敞露在外界，因而天氣狀況對其有很大的影響。如果在大跨度橋梁施工中，對橋面不引起足夠的重視，則會導致橋面損壞后的維修以及修補的問題。因此，監理人員應對橋面進行及時地監理。針對于橋面部分的監理，主要抓住以下幾個構造方面:燈柱、緣石、伸縮縫、欄桿、橋面鋪裝、人行道以及防水、排水設備等等。具體到橋面工程的監理，監理人員要對影響橋面標高的種種因素進行嚴格的控制，諸如，懸臂部分施工過程中的梁體變形、現澆箱梁的支架沉降以及預應力的預拱度值等等，這些因素不能較好的得到控制，就會在很大程度上加大大跨度橋梁頂面標高的變化。因此，在進行橋面施工的過程中，監理工程師要根據相關的監理制度進行嚴格的監理，對開工申請報告、鋼筋的綁扎、混凝上的振搗、模板的架立、進場材料的審查、預應力的張拉等一系列施工工藝程序進行嚴格的把關，從而預防出現意外安全事故。

結束語

綜上所述，大跨度橋梁工程質量的好與壞關系著人們的生命財產，是百年大計。公路工程的大跨度橋梁施工監理工作顯得尤為重要，作為監理人員，應著重做好以下幾方面的工作:其一，大跨度橋梁施工人員的資質審查工作;其二，大跨度橋梁施工測量的監理;其三，安全保障監理;其四，進場材料的把關;其五，大跨度橋梁施工階段的質量監理。同時，遵循相關技術規范以及法律、法規，切實履行監理人員職責，從而保證大跨度橋梁施工質量，提高投資效益。

參考文獻:

[l]王愛娟.公路與大跨度橋梁工程監理工作探討[J].科學之友，2012,09:70-71

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    “橋梁工程”課程教學內容與教學方法的改革

    “橋梁工程”教學內容的改革應以培養工程能力強的應用型人才為目標,注重理論知識在實踐中的應用,體現素質教育和工程能力的培養。因此,必須優化課程結構,充實課程內容,在授課過程中加強工程能力的培養。1.優化重組教學內容,不斷充實課程內容由于本課程只有48學時,這就需要教師明確教學目標,優化重組教學內容,在教學內容上進行適當取舍,精簡教材。在教學過程中應突出重點和難點,使學生重點掌握基本橋型的基本構造原理和設計計算方法,對于大跨度橋梁著重講構造原理和施工方法。如在講解懸索橋時,引用具體的工程案例(如日本明石海峽大橋),重點講解懸索橋的構造特點和常用的施工方法,對于懸索橋的設計計算只做一般性的了解,這樣使教學過程難點減少,也符合我院該門課程學時少的特點和學生的實際情況。要不斷充實課程教學內容。隨著我國現代化建設的不斷發展,橋梁工程建設技術不斷革新,新技術、新方法、新材料、新工藝不斷涌現。因此,這就要求教師及時了解當今橋梁工程的發展趨勢和最新發展成果,定期在原有教學內容的基礎上增加新內容,緊跟國內外的先進的施工技術,實現教學內容與實際工程的緊密結合。此外,教學內容還應與教師的科研成果緊密結合,教師應把科研的新成果、新觀點、新見解不斷充實到教學內容中,引導學生進入學科前沿,這樣可以激發學生的學習熱情,樹立學生的自豪感。2.加強工程資料在教學中的應用為了增加學生的感性認識,在教學過程中需要引入大量的工程內容,包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內容,突出課程的工程特性。[5]在教學過程中,教師應根據具體的教學內容,結合一些工程案例或一些國內外著名的橋梁予以詳細講解,再適當穿插一些橋梁施工過程的照片或播放施工過程的視頻資料,這樣,一方面可以使學生加深對橋梁構造和施工方法的理解,激發學生的學習興趣,培養學生的工程意識和工程思維方式,使課堂教學更生動活潑;另一方面,工程實例與理論教學的結合,彌補了缺少實踐環節的不足,使教學內容得以拓展,大大提高了該課程的教學質量。3.倡導啟發、討論式教學方法在教學中引入并倡導啟發式、討論式教學方法,由過去“以教師為主體”的傳統教學模式向“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式轉變,[2,3,6]改變以往“填鴨式”的教學模式,啟發學生思考,變被動、機械、死記硬背式的學習為積極主動的學習。例如,在講授“預應力混凝土連續梁橋”時,可引導學生思考兩個問題:當需要的跨徑大于40~50m時,還能否應用混凝土簡支梁,會出現什么問題;面對橋梁大跨度的需求,有哪些解決途徑。這樣可啟發學生思考,并組織學生展開討論,使學生各抒己見,在討論中獲得更為全面的知識,從而訓練學生的思維,培養學生獨立思考和解決問題的能力,對培養學生的專業素養具有重要作用。4.充分利用網絡化教學,有效延伸課堂教學除課堂學習外,充分利用校園網資源,建立了橋梁在線網絡課堂,并建立了課程網站。將基本教學資料,如多媒體課件、練習題及模擬試題等掛在課程網頁上,學生可以隨時閱讀和下載復習。同時將各類橋梁的圖片、施工動畫及視頻資料等在校園網上,這樣可以將教學內容直觀、生動地反映在學生面前,提高了學生的感性認識,從而可以有效地延伸課堂教學,深受學生歡迎。同時,還開辟課程答疑、討論專區,利用該平臺學生可以完成習題的練習和答疑,并對重點問題和難點問題進行討論,通過網上留言、學生提問、學生自答、教師解答等方式提高學生學習的主動性和創造性。

    改革考核方式,突出工程應用能力和創新能力考核

    為了適應當前素質教育的要求,培養出適應社會需要的綜合素質高,能獨立思考和解決各種實際工程問題的高級土木工程專業技術人才,就必須摒棄過去那種只重分數而輕能力的單一的試卷考核方式,建立一種新的考核方式,在強調學生考試成績的同時,也注重對學生學習過程、學習態度、創新意識,解決問題等能力的考核,力爭對學生作出全面、客觀公正的評價。“橋梁工程”課程成績評定時主要考慮學生基礎知識、基礎能力和工程應用及創新能力的考核,見圖1。基礎知識和能力的考核主要包括課堂表現、課后作業及理論考試等。課后作業可以分為兩個層次,第一個層次為課后的手算作業題,目的是讓學生熟悉傳統的橋梁設計計算方法,加深對相應理論知識的理解;第二個層次為綜合應用題,需要學生運用相應的橋梁計算軟件(如橋梁博士、Midas等),用電算的手段來完成,可以提高學生計算機應用水平,也讓教學更貼近行業發展與工程實踐,縮短學生畢業后在工作崗位的磨合期。對于理論考試試題,減少死記硬背型的考題,增加綜合性、靈活性大的題目,注重考查學生分析問題和解決問題的能力。工程應用及創新能力考核主要包括課程論文、讀書報告及科技活動等。課程論文主要是指在教學過程中布置的一些探討性較強的小論文,目的是讓學生運用所學的專業知識,通過查閱相關文獻提出自己的見解,并鍛煉學生科技論文的寫作能力。讀書報告是為了擴展學生的知識面,要求每個學生在整個教學過程中完成2~3本橋梁工程相關書籍的閱讀,并撰寫讀書報告。科技活動的內容主要是指依托我校的學生科技周活動,開展橋梁設計大賽、專題講座、橋梁攝影等活動,目的是激發學生的學習興趣,增強學生的工程創新能力。其中橋梁設計大賽涉及結構的選型、計算等方面的知識,通過做模型,學生既掌握了橋梁結構的構造特點,又加深了對橋梁結構計算理論的理解。因此,設計大賽既是課堂教學的一種有益的補充,也是學生進行實踐的一次機會。在科技活動中還可以舉辦專題講座,邀請一些學者、專家、教授,向學生傳授先進的工程設計、施工、管理等方面的知識和寶貴的經驗,引導學生進入學科前沿,拓寬學生的視野和知識面。根據我們構建的“橋梁工程”成績評定系統,改變以往單一的試卷考試的考核方式,將課堂表現、作業完成情況、讀書報告、課程論文及科技活動情況等方面納入平時成績的考核中,其中課堂表現占平時成績的20%,作業完成情況占30%,讀書報告占20%,課程論文占20%,科技活動占10%。課程的最后成績由平時成績(占40%)和理論考試成績(占60%)組成。

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關鍵詞：橋梁；施工技術；裂縫

1 橋梁施工技術概述

下面簡要介紹幾種較為常見的橋梁施工技術。

1.1 大跨度橋梁施工技術

大跨度橋梁最為顯著的特點之一是橋梁結構跨度長、體量大、對施工技術要求較高。此類橋梁較為常用的施工技術有：直接利用鋼護筒作為平臺的支撐結構、超大直徑的鉆孔灌注樁、剛性導向定位系統、爬模系統等。

1.2 橋梁冬季施工技術

由于受橋梁工程項目施工進度要求的影響，有些橋梁需要在冬季進行施工建設。在冬季進行混凝土橋梁施工時，需要注意的方面較多，特別是混凝土拌和。拌和站需要采用全封閉式的暖棚，同時各種原材料也需要存放在暖棚當中或是采取相應的保溫措施；拌和混凝土時所用的水應當進行加熱處理；混凝土運輸過程中也需要采取相應的保溫措施；混凝土養護需要采用蓄熱技術等等。

1.3 山區橋梁施工技術

國內有很多橋梁工程都是建設在山區當中，由于山區本身的地形地貌、水文條件都比較復雜，并且還伴有巖溶、滑坡、陡崖等不良地質情況，從而使得山區橋梁施工難度較大。山區橋梁施工的特點可以概括為以下幾個方面：施工周期長、機械設備投入比例大、高墩施工定位難度大等等。

1.4 既有線橋梁改建施工技術

現階段，在國內既有線橋梁的改建過程中，D型鋼便梁架空方案是應用最多的一種，這是因為該方案的施工技術比較成熟，具體如下：按照實際架空位置對臨時橋墩進行施工，同時調整線路上的超高，然后采用D型鋼便梁架空線路；施工新橋墩和橋臺，并按照換梁期間的架空要求對架空鋼便橋的位置進行調整，以此來形成對位架空的條件；將舊的梁和墩臺以及臨時橋墩進行拆除，然后進行移梁和捆梁作業；最后進行逐孔混凝土梁換移。該施工方案的特點是能夠有效減少封閉作業的時間，從而使改建過程中對車輛通行的影響降至最低，同時，施工困難段采用鋼塔代替枕木進行架空，進一步提高了安全性。

1.5 橋梁施工方法

無論任何一種橋梁類型，其施工大體上都分為兩個部分，即基礎施工和上部結構施工。

1.5.1 基礎施工。通過對大量的橋梁工程進行分析后發現，大部分工程都對結構本身的安全性、穩定性和經濟效益比較重視。由于橋梁基礎工程基本都是在地面以下或是水中，使得基礎工程施工難免會涉及水和巖土等方面的問題，這在一定程度上增加了基礎施工的復雜程度，并且也導致了無法采用統一的模式對橋梁基礎進行施工。所以基礎施工的形式分成了以下幾類：擴大基礎、樁與管樁基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎以及組合式基礎等等。

1.5.2 預應力混凝土施工。為了進一步確保施工質量，預應力張拉應當根據相關規范的規定要求進行，同時完成張拉之后應當立即進行灌漿，這樣可以有效降低應力損失。在張拉的過程中除了應當控制好應力值以外，還應當對預應力筋的增長值進行抽查，并根據均勻對稱的原則進行張拉，這有助于提高結構本身的抗裂性。

1.5.3 承臺施工。為了確保橋臺基礎開挖施工的順利進行，在施工過程中，需要采取相應的降水措施，大量工程實踐表明，輕型井降水是最為經濟且實用的方法之一。在實際應用中，只需要做好井點分級布設和計算即可。此外，井點的平面布設在很大程度上取決于地下水的補給方式、基坑平面形狀以及降水深度，故此，在工程中，可以根據具體情況，選用最合適的布置形式。

2 橋梁裂縫的成因解析

引起橋梁工程裂縫的原因非常復雜，并且種類也十分繁多，想要進一步揭示橋梁病害的機理就必須對裂縫的形成原因進行全面系統的分析。

2.1 荷載原因造成的橋梁裂縫

橋梁結構在動荷載、靜荷載以及次應力作用下產生出來的裂縫稱之為荷載裂縫。這類裂縫大體上又可分為以下兩種：

2.1.1 直接應力裂縫。具體是指由外部荷載引起的直接應力造成的裂縫。這種裂縫產生的原因主要與橋梁結構設計、施工以及使用有關。首先，在設計方面通常都是因為計算錯誤、模型設計的不合理、力學假設與實際受力情況不符造成的；其次，在施工方面多數都是由于施工人員馬虎大意造成的，如施工設備和材料隨意堆放等等；再次，使用方面主要與車輛超載有關。

2.2.2 次應力裂縫。具體是指由外部荷載引起的次生應力造成的裂縫。截面剛度變化時引起次應力裂縫最主要的原因之一，尤其是在大跨度預應力橋梁結構中，這種裂縫最為常見。

2.2 溫度變化引起的橋梁裂縫

通常情況下，當大體積混凝土基礎澆筑在比較堅硬的基巖上時，由于結構本身的整體性要求使之無法采取隔離層等保護措施，這樣一來混凝土在大氣溫度及自身水化熱溫度的雙重作用下，其內部便會產生出較大的溫度，同時，在降溫收縮的過程中，變形會受到基巖約束，從而是混凝土結構內部產生出較大的拉應力，由此便會形成裂縫。此類裂縫一般都會出現在混凝土澆筑完成后的2-3月左右，裂縫較深，并呈貫穿性分布，其會對橋梁結構的整體性造成一定程度的破壞。

2.3 收縮原因引起的橋梁裂縫

在橋梁工程施工過程中，混凝土由于自身收縮形成的裂縫是最為常見的一種，具體可分為塑性收縮和干縮兩種。

2.3.1 塑性收縮裂縫。在實際施工過程中，混凝土的塑性收縮多出現在澆筑后的3-5h左右，這是因為此時的水泥水化反應最為激烈，水分蒸發的速度也非常快，混凝土由于失水便會收縮，其中的骨料因為自重原因會出現下沉的現象，同時混凝土因為澆筑的時間較短尚未達到硬化的程度，這樣便會產生塑性收縮，從而形成裂縫。

2.3.2 干縮裂縫。由于混凝土表層中的水分蒸發速度較快，而混凝土結構內部的水分損失相對較慢，這樣一來便會使表面與內部產生不均勻的收縮現象。因為混凝土表面的收縮變形受到內部混凝土的約束，從而使得混凝土表面需要承受一定的拉力，當該拉力超過混凝土的極限抗拉強度時，便會形成裂縫。

2.4 地基基礎變形引起的橋梁裂縫

因為地基基礎的水平位移或是豎向的不均勻沉降，會使橋梁結構中產生出一定的附加應力，當這部應力超出混凝土的抗拉極限時，便會造成結構開裂。引起地基基礎變形的原因主要有以下幾個方面：其一，地質勘測不到位；其二，地基的地質差異較大；其三，橋梁結構各個部分的荷載差異較大；其四，原有的地基條件發生變化。

2.5 鋼筋銹蝕引起的橋梁裂縫

目前，基本上所有新建的橋梁采用的都是鋼混結構，這種結構的橋梁最為顯著的特點是穩定性高。然而，由于混凝土本身的質量較差，或是保護層的厚度不夠，便會使混凝土保護層受到二氧化碳的侵蝕，從而導致鋼筋周圍的混凝土堿度下降，這樣一來會造成鋼筋表面的氧化膜被破壞，致使鋼筋發生銹蝕反應，由此生成的氫氧化鐵，其體積會增大2-4倍左右，這一過程會產生相應的膨脹應力，進而造成保護層混凝土開裂，這種情況在沿海地區的橋梁中最為常見。

3 橋梁結構裂縫的有效處理方法

3.1 橋梁裂縫修補方法

在對橋梁裂縫進行修補時，可以采取以下方法：其一，表面封閉法。該方法具體是指采用抹漿、鑿槽嵌補、噴漿、填縫的方法對橋梁結構表面的裂縫進行封閉式處理；其二，壓力灌漿法。采用水泥或是化學材料作為主要的灌漿材料，并用相應的設備將漿液灌注到橋梁結構內部的裂縫當中；其三，表面粘貼法。通過在橋梁結構表面存在裂縫的位置處粘貼玻璃布或是鋼板的方法，來封閉已經形成的裂縫，該方法除了能夠起到修補裂縫的作用，而且還能進一步提高橋梁結構本身的強度和剛度，有助于確保結構整體的穩定性。

3.2 橋梁加固方法

3.2.1 增大截面法。這種加固方法主要是指采用鋼筋混凝土來增大橋梁結構截面面積，以此來達到進一步提高結構承載力的目的。該方法顯著的優點是工藝簡單、適用性強等等。

3.2.2 碳纖維加固法。這種方法的優點如下：無需增加恒載及斷面尺寸、能夠適應不同的構件形狀、便于成型、不會損傷原結構、能改善構件的受力性能等等。

3.2.3 其它加固方法。外包鋼加固法、錨栓鋼板加固法、錨噴混凝土加固法等等。參考文獻

[1] 張燮.80米鋼—混凝土組合結構橋梁施工過程中的關鍵技術及控制措施研究[D].蘭州交通大學，2012（9）.

[2] 雷俊卿.馬少飛.提升橋梁混凝土耐久性的施工技術對策[A].全國既有橋梁加固、改造與評價學術會議論文集[C].2008（11）.

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關鍵詞：連續剛構橋，懸臂澆筑，合攏

 

1.引言

橋梁是公路、鐵路線路的重要組成部分，大跨度橋梁的結構形式變化多樣，連續剛構橋的橋墩縱向剛度較小，在豎向荷載作用下，基本上屬于一種無推力結構，而上部結構具有連續梁施工的一般特點，因此有較好的技術經濟性，同時預應力技術的迅速發展使連續剛構橋得到了較快發展，因而連續剛構橋以其優良的性能在橋梁建設中占有重要的地位。因此，連續剛構橋的施工對橋梁建設和國民經濟的發展有著重要意義。

2.連續剛構橋的特點

橋梁上部結構和橋墩整體剛性連接，在豎向荷載作用下，主梁在墩頂截面產生負彎矩，橋墩也承受彎矩作用，這種橋型即為連續剛構橋，預應力混凝土連續剛構橋是連續梁橋與T形剛構橋的組合體系，也稱墩梁固結的連續梁橋。

連續剛構橋的梁體連續，墩、梁、基礎三者固結為一個整體共同受力，這使得連續剛構橋有著突出的優點。墩梁固結省去了橋梁支座，不必像簡支梁橋或連續梁橋那樣對支座進行設計、制造、養護和更換，因而節省了相關的費用；連續剛構橋，可以僅在橋梁兩端設置伸縮縫，因而相對簡支梁橋而言，連續剛構橋整體性及行車舒適性好；恒載作用下的連續剛構橋和連續梁橋的跨中彎矩及豎向位移基本一致，連續鋼構橋中雙肢薄壁墩使墩頂截面的恒載負彎矩小于相同跨徑連續梁橋，同時，墩梁固結使得墩梁共同參與工作，連續剛構橋由活載引起的跨中正彎矩較連續梁要小，因而可以降低跨中區域的梁高，并使恒載內力進一步降低，因此，連續剛構橋的主跨徑可以比連續梁橋的大些，所以連續剛構橋跨度較大，這樣就減少了橋墩的數量，一定程度上降低了橋墩造價；墩梁固結使各個橋墩可參與承受水平地震力的作用，而在一般的連續梁橋中，需要設制動墩并且需要采用價格較貴的抗震支座，因而，連續剛構橋相對連續梁橋而言，抗震性能較好；墩梁固結使得便于采用懸臂澆筑法施工，就不必像一般的連續梁橋那樣在施工過程中進行體系轉換時需要采用臨時固結，在一定程度上，施工過程得到一定的簡化；由于閉合箱形截面抗扭剛度非常大，同時因其頂板和底板都具有較大的截面面積，能夠有效的抵抗較大的正負彎矩，因而連續剛構橋的主梁大多采用箱形截面，因此順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度很大，可以滿足大跨徑橋梁受力要求，同時薄壁墩順橋向抗推剛度小，從而能有效地減小溫度、混凝土收縮徐變和地震的影響。

3.連續剛構橋的施工方法

連續鋼構橋的施工方法包括支架施工和懸臂施工。支架施工是在支架上現澆混凝土，因而施工時需要大量支架，一般在連續剛構橋的直線段用支架施工，懸臂法施工用于連續剛構橋的T構段施工，尤其適用于深水、大跨、高墩的情況，工序較簡單。懸臂法施工是連續剛構橋施工的核心問題，下面重點闡述懸臂施工方法。懸臂施工法又包括懸臂拼裝和懸臂澆筑，前者是將預制塊拼裝在一起，后者是利用掛籃現場澆筑混凝土。相對而言，懸臂澆筑施工法利用泵送混凝土現場澆筑，不需要占地很大的預制場地，逐段澆筑使得梁段的位置易于調整和控制，懸臂澆筑后的結構整體性好，懸臂澆筑不需要大型機械設備，各段施工屬于嚴密的重復作業，需要施工人員少，工作效率高。因此懸臂澆筑施工的方法在連續剛構橋施工中有著廣泛的應用。免費論文參考網。

懸臂澆筑施工可分為0號塊托架施工和以后各塊的掛籃施工兩個階段。0號塊位于墩的正上方，可以利用托架澆筑混凝土。在墩頂托架上澆筑0號塊并實施墩梁固結系統，當托架施工為掛籃施工提供了足夠的起步長度后，可以拼裝掛籃進而應用掛籃進行懸臂澆筑施工。免費論文參考網。掛籃懸臂澆筑可以分為以下幾個步驟：掛籃拼裝與立模、綁筋、管道安裝、混凝土澆筑與養生、預應力筋的張拉、壓漿，接下來移動掛籃進行下一階段的懸臂澆筑。在懸臂澆筑過程中，需要注意以下幾個問題：

3.1混凝土的澆筑與養生

懸臂澆筑一般采用泵送混凝土，混凝土澆筑，原則上是一次澆筑，一般先澆筑底板，然后分別對稱澆筑兩側腹板，澆筑過程中應嚴格控制混凝土澆筑質量。免費論文參考網。混凝土澆筑后，應派專人進行養生，以確保混凝土水化硬化過程中不出現較大裂縫，從而保證施工質量。

3.2預應力鋼筋張拉時的混凝土強度

只有當混凝土的強度達到預定要求時才能進行預應力鋼筋的張拉，否則就有可能會在張拉時引起混凝土崩裂或者橋梁的受力性能不能達到設計中的預定目標。混凝土強度可采用標準試件尺寸為150mm×150mm×150mm的立方體試塊測定，根據養生方法的不同可以分為實驗室標準養生和同體養生。根據養護時間的不同可以分為7d和28d。

3.3立模標高的確定

溫度變化對橋梁結構的受力與變形影響很大，這種影響程度隨溫度的改變而改變，在不同時刻對結構的變形和應力進行量測，結果不同，尤其是懸臂較長的階段，懸臂受力及變形受溫度變化影響更加顯著，如果施工過程中忽略了該項因素，就難以保證施工質量。

一般來說若在上午6～8時測定立模標高，可不進行修正，在其它時間測定立模標高時，均應進行日照溫差影響的修正。對于陰雨天氣應視具體情況分析，也可不作修正，立模標高修正值可根據現場實測數據而定。

3.4跨中合攏段施工中應注意的問題

懸臂澆筑進行到跨中合攏段，是懸臂澆筑施工過程中懸臂處于最長的時候，此時，懸臂的受力和變形較之前些階段受溫差的影響最大，所以此時更應該考慮到溫差的影響。因而，跨中合攏段澆筑一般宜選在夜間進行。為了保證混凝土澆筑過程中跨中合攏段的穩定，可以在兩側懸臂端部配重，配重方式宜用水池蓄水做平衡重，同時應注意，為確保平衡重不使懸臂發生扭轉，要保證將水池沿橋梁的中軸線對稱砌筑，在施工過程中，宜一邊澆筑混凝土一邊放掉水箱中的水。

4.結束語

連續剛構橋由于自身的優點在大跨度橋梁建設中占據重要的地位，施工過程中，施工質量的控制對連續剛構橋的使用性能有至關重要的作用，只有在施工中能夠全面的考慮影響施工質量的因素，保證施工質量，才能使橋梁在國民經濟建設中發揮重要作用。

參考文獻：

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篇5

關鍵詞：型鋼混凝土組合結構，型鋼，型鋼混凝土梁，型鋼混凝土柱，應用

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A

前言

型鋼混凝土組合結構是由混凝土包裹型鋼做成的結構。它的特征是在型鋼結構的外面有一層混凝土的外殼。型鋼混凝土組合結構中的型鋼除采用軋制型鋼外，還廣泛使用焊接型鋼。此外還增加鋼筋和鋼箍配合使用。這種組合結構在各國均有不同的名稱，在英美等國家將這種組合結構稱為混凝土包鋼結構（ Steelencased Concrete)，在日本則稱為鋼箍鋼筋混凝土，在蘇聯則稱為勁性混凝土。我國在50年代就從前蘇聯引進了勁性鋼筋混凝土結構；60年代以后，由于片面強調節約鋼材，型鋼混凝土組合結構的應用推廣就顯得很難進行；直到80年代后，型鋼混凝土組合結構在我國又一次被興起起來。北京國際貿易中心，香格里拉飯店和京廣大廈等超高層建筑的底部幾層都是日本建筑專家在中國設計的型鋼混凝土組合結構。

國內外專家試驗顯示，在低周期反復荷載作用下型鋼混凝土組合結構擁有良好的滯回特性和耗能能力。特別是型鋼混凝土組合結構構件內配置的是實腹型鋼，它的延性性能、承載力和剛度，比配置空腹型鋼的型鋼混凝土組合結構構件更勝一籌。

型鋼混凝土梁和柱是型鋼混凝土組合結構中最基本的構件，實腹式和空腹式為型鋼的兩大類。實腹式型鋼一般是由型鋼或鋼板焊成，較常用的截面形式有大寫的英文字母I型、H型、工字型、T型、槽形和矩形及圓形鋼管等。一般由綴板或綴條連接角鋼或槽鋼而組成的是空腹式構件的型鋼。型鋼混凝土框架是由型鋼混凝土柱和梁組成的。采用鋼梁、組合梁或鋼筋混凝土梁作為型鋼混凝土組合結構框架的框架梁。鋼筋混凝土剪力墻可在高層建筑的型鋼混凝土框架中設置，型鋼支撐或者型鋼桁架也可以設置在鋼筋混凝土剪力墻中，或將薄鋼板預埋在剪力墻中，通過這幾種處理方法就可組成各種形式的型鋼混凝土剪力墻。在超高層建筑中，型鋼混凝土剪力墻的抗剪能力以及延性比鋼筋混凝土剪力墻能發揮更好的作用。

1）型鋼混凝土組合結構中的型鋼可不受含鋼率的限制，其承載能力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構件的承載能力的一倍以上；可以減小構件的截面，對于高層建筑，可以增加使用面積和樓層凈高。

2）型鋼混凝土結構的施工工期比鋼筋混凝土結構的工期大為縮短。型鋼混凝土中的型鋼在混凝土澆灌前已形成鋼結構，具有相當大的承載能力，能夠承受構件自重和施工時的活荷載，并可將模板懸掛在型鋼上，，而不必為模板設置支柱，因而減少了支模板的勞動力和材料。型鋼混凝土多層和高層建筑不必等待混凝土達到一定強度就可繼續施工上層。施工中不需架立臨時支柱，可留出設備安裝的工作面，讓土建和安裝設備的工序實行平行流水作業。

3）型鋼混凝土結構的延性比鋼筋混凝土結構明顯提高，尤其是實腹式的構件。因此，在大地震中型鋼混凝土組合結構呈現出優良的抗震性能。日本抗震規范規定高度超過45m的建筑物，不得使用鋼筋混凝土結構，而型鋼混凝土組合結構不受此限制。

4）型鋼混凝土框架較鋼框架在耐久性、耐火度等方面均勝一籌。

由于型鋼混凝土組合結構有如此諸多優勢，因此，以下就型鋼混凝土組合結構在高層及超高層建筑、橋梁工程中的應用做了如下搜集整理，為今后此方面的深入研究奠定基礎，促進型鋼混凝土組合結構在其他建筑工程領域的發展應用。

1 型鋼混凝土組合結構在大跨度建筑工程中的應用

浙江廣廈學院文體中心擬建在浙江廣廈建設職業技術學院建筑工程分院北面，此文體中心是由浙江大學建筑設計院設計，有浙江省浙南綜合工程勘察測繪院勘察。此工程現在已處在二層主體結構施工階段，整個建筑長×寬×高為174.6m×139.2m×26.5m，地上三層，地下局部1層。主體結構設計使用年限為50年，抗震設防烈度為非抗震，建筑結構安全等級為二級，地基基礎設計等級為乙級，地下防水等級為二級，建筑物耐火等級為一級。基本風壓取50年一遇基本風壓w=0.35KN/，雪荷載為0.55KN/，地面粗糙度為B級，體型系數為1.3，其中型鋼混凝土組合結構部分構件計算采用MIDAS GEN ver.730 軟件。在結構設計方面也有部分結構采用型鋼混凝土組合結構，采用此結構的目的主要是其能滿足大跨度，增大使用空間的實際使用要求，型鋼混凝土組合結構部分構件計算采用MIDAS GEN ver.730 軟件。型鋼柱和型鋼梁所用鋼板及熱軋型鋼均采用Q345B.。鋼檁條、鋼板天溝采用Q235B。

在室外或有侵蝕性氣體環境中的稱重鋼結構宜采用耐候鋼，型鋼混凝土組合結構混凝土強度等級按結構設計說明，按最大骨料粒徑25mm。

型鋼混凝土組合結構構件中，縱筋間凈間距，對梁不小于30mm，對柱不小于50mm，且不小于粗骨料最大粒徑的1.5倍及鋼筋最大直徑的1.5倍。縱筋與型鋼鋼骨的凈間距不小于30mm，且不小于粗骨料最大粒徑的1.5倍。縱向受力鋼筋的混凝土最小保護層厚度應符合國家標準相關規定。型鋼鋼骨的混凝土梁保護層最小厚度不宜小于100mm；型鋼鋼骨的混凝土柱保護層最小厚度不宜小于150mm。型鋼鋼骨混凝土結構的混凝土最大骨料直徑宜小于型鋼鋼骨外側混凝土保護層厚度的三分之一，且不宜大于25mm。為保證混凝土的澆筑質量，在梁、柱節點處及其他部位的水平加勁肋或隔板上應預留透氣孔。型鋼鋼骨梁端箍筋設置時，其第一個箍筋應設置在距節點邊緣不大于50mm處。在型鋼鋼骨上穿孔應兼顧減少鋼骨截面損失與便于施工兩個方面。型鋼鋼板上的空洞，應在工廠采用相應的機床或專用設備鉆孔，嚴禁現場用氧氣切割開孔。鋼筋混凝土次梁與型鋼鋼骨混凝土主梁連接時，次梁中的鋼筋應穿過或繞過型鋼鋼骨混凝土主梁中的鋼骨。當框架柱一側為型鋼鋼骨混凝土梁時，另一側為鋼筋混凝土梁時，型鋼鋼骨混凝土梁中的鋼骨伸長段范圍內，鋼骨上下翼緣應設置栓釘。

2 型鋼混凝土組合結構在高層及超高層建筑工程中的應用

日本是一個島國，也是一個地震發生頻率很高的國家，由于受地理條件限制的原因，迫使日本建筑結構專家必須找到一種既有實用性又有良好抗震性能的結構形式。目前世界上型鋼混凝土組合結構研究和工程應用最多的國家就是日本。在日本，采用型鋼混凝土組合結構的高層建筑大約占到50%左右，由型鋼混凝土組合結構和其他結構再復合而成的混合結構的數量也是相當可觀的。

在我國，龍希國際大酒店就是其中一例，龍希國際大酒店是集酒店式公寓及附屬公共配套設施于一體的超高層綜合體。此工程建筑高度328.0m,總建筑面積達212987.42。由3個60層（高252.6m)的筒體和1個74層（高328m)的中央核心筒體構成，中央核心筒體頂部設有一直徑為50m的球體結構。主要結構形式采用型鋼混凝土組合結構，3個筒體采用外框架-內筒體結構。外框架采用鋼管混凝土柱、型鋼混凝土組合梁框架結構，內筒體為型鋼混凝土組合結構。

此工程在建筑上的獨特設計在于整個大樓頂部設置一直徑為50m的球體，在球體下方的支撐構件-中央核心筒體中，型鋼混凝土組合結構擔起了承受頂部球體荷載的主要任務。結構中設有實腹式H型鋼柱，并在每層平面中有型鋼梁相連，在剪力墻混凝土結構內部形成鋼框架，這樣不僅能夠充分承受由于頂部球體自重產生的豎向荷載，還能有效地抵抗球體在300m高空的巨大風荷載以及地震作用帶來的破壞性沖擊。

其次，義烏市近期正在建造義烏世貿中心超高層酒店，地下3層并每層設夾層，地上54層。此世貿中心超高層酒店是由同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司設計，其主要結構形式也是采用的型鋼混凝土組合結構，即采用外框架-內筒體結構。

再者，蘇州市唯亭鎮一高層建筑工程主樓采用了型鋼混凝土組合結構和鋼筋混凝土混合框架結構。南部型鋼混凝土框架由勁性H型鋼柱和勁性H型鋼梁組成，梁柱鋼材材質為Q345B，組合柱中主要型鋼H800×400×18×35，組合梁中主要型鋼H1250×400×20×45。其中鋼柱與基礎連接為M36地腳螺栓連接；鋼柱與鋼梁連接為剛接，鋼梁與鋼梁的連接也為剛接。

由以上已建的及在建的高層及超高層建筑來看，中國現行在此型鋼混凝土組合結構方面的應用已經日趨壯大。這充分發揮了此種組合結構的優勢，為后續地震區四川的汶川及雅安重建奠定了抗震設計的新模范。

3 型鋼混凝土組合結構在橋梁工程中的應用

廣州獵德大橋橋塔下塔柱的設計就是型鋼混凝土組合結構在橋梁工程中的一個應用實例。根據受力特性及《混凝土結構設計規范》中規定配置普通鋼筋對橋塔下塔柱采用型鋼混凝土組合結構的設計，在H型鋼的外側加配普通鋼筋。將8根H型鋼配置在橋塔窄邊，將28根H型鋼配置在橋塔長邊，兩翼均配置28根H型鋼，并用箍筋將H型鋼套箍。采用此種橋塔設計主要是利用型鋼混凝土組合結構中橋塔鋼材的抗拉性能和混凝土的抗壓性能都得以充分發揮，提高了截面抗力。鋼骨與高強度混凝土之間相互約束，使各自的強度得到了提高，增加了結構和構件的延性，從而改善由于混凝土本身延性差而帶來的不利于抗震的脆性特性。橋塔的普通鋼筋和H型鋼所組合的結構在地震作用下將形成2道防護，在外層混凝土剝落的情況下，核心型鋼混凝土仍然具有強大的抗震性能。在異型橋塔尤其是橋塔根部彎矩較大的橋塔采用型鋼混凝土組合結構，可提高橋塔的抗震性能。

廣州獵德大橋是由謝尚英教授級高工領銜設計，在此引用僅此說明我國在橋梁工程中已經能很好地將型鋼混凝土組合結構應用到位，并能設計出造型比較獨特的橋梁。為今后型鋼混凝土組合結構在橋梁工程中的發展及應用樹立了榜樣。因此，在我國地震高發地帶如四川省雅安及汶川等地區的重建橋梁盡量推廣應用型鋼混凝土組合結構，充分利用其良好的抗震性能，提高我國橋梁工程在大地震面前的抵抗力。

4結語

13年10月下旬臺灣發生了7級以上地震，浙江大部分高層及超高層建筑大約在8層以上均有較大震感。通過對此三種工程結構中型鋼混凝土組合結構的應用研究，表明現行中國型鋼混凝土組合結構的計算理論及節點構造圖集日趨完善。利用型鋼混凝土組合結構使結構受力更加合理，有效地減小了構件截面尺寸。縮短工程的建造工期，增加使用空間及降低建筑物的自重和資金成本。

參考文獻：

期刊論文型鋼砼與鋼筋砼混合框架結構施工探討2012.14.020

篇6

【關鍵詞】橋梁；養護；健康監測

中圖分類號： U445 文獻標識碼： A 文章編號：

有關專家認為從橋梁的建成到使用超過25年以上的則是步入老化期。據統計，我國40%的左右的橋梁已經在此范疇之內。隨著時間的推移“老齡”橋梁的數量將不斷增加，為了解決“老齡”橋梁的安全問題，橋梁健康監測系統和橋梁預防性養護技術的研究尤為重要。

一、橋梁健康監測的概念與意義

橋梁健康監測實際上就是通過對橋梁結構狀況的監控和評估（例如可靠性，耐久性等）。在通過無損檢測（NDT）或者是橋梁結構特性分析（其中包括橋梁結構響應）等技術為橋梁在特殊天氣條件下又或者是特殊的交通條件下，導致發生橋梁運營狀況異常，而發出預警信號，同時橋梁健康監測也為橋梁的日常維護和維修、管理與決策提供依據和指導性意見。然而，橋梁結構健康監測不僅是為了結構狀態監控和評估，其信息反饋于結構設計的更深遠的意義在于，結構設計方法與相應的規范標準等可能得到改進。再有就是橋梁健康監測帶來的不僅僅是監測系統和對某特定橋梁設計的反思，還可能并應該成為橋梁研究的“現場實驗室”。橋梁健康監測為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機。由運營中的橋梁結構與其環境所獲得的信息不僅是理論研究和實驗室調查的補充，還可以提供有關結構行為和環境規律的最真實是信息。因此，橋梁健康監測不只是傳統橋梁檢測加結構評估新技術，而且被賦予了結構監控與評估、設計驗證和研究與發展三方面的意義。近年來，通信網絡、信號處理、人工智能等技術的不斷發展加速了橋梁監測系統的實用化進程。業界紛紛著手研究和開發各種靈活、高效、廉價、并且不影響橋梁結構正常使用的長期實施監測方法或技術。橋梁健康監測系統的部署和應用不單單具有重要的現實意義，還具有重要的研究價值，在推動和發展智能化、數字化和信息化橋梁工程中起到了積極的作用。

二、橋梁預防性養護的概念

千里之堤，潰于蟻穴，橋梁也不例外，隨著近幾年全國危舊橋梁事故頻率的上升，橋梁預防性養護的開展日益重要。橋梁的預防性養護一般是指為了防止橋梁病害的發生和延遲橋梁輕微病害的進一步擴展，以減緩橋梁病害發展速度、延長橋梁使用壽命為目的的養護作業。它是一種周期性的強制保養措施，它并不考慮橋梁是否已經有了某種損壞，而是通過采用先進的檢測技術努力拓寬人們對于橋梁早期病害的認識空間，提前發現道路隱藏的隱形病害的存在，并施以正確的預防性養護措施，其核心是要求采用最佳成本效益的養護措施，強調養護管理的計劃性。

三、橋梁預防性養護技術研究

實踐中要做好橋梁的預防性養護工作，在技術層面，我們一般可從以下幾個方面開始著手：

（一）掌握橋梁結構狀態和橋梁的實時運營狀態

橋梁的預防性養護首先必須完善檢查機制，同時以先進的檢測手段做為基礎，這樣才能夠全面、持續的掌握橋梁結構狀態以及橋梁的實時運營狀態，從而為判斷養護時機和選擇養護方法提供依據。

完善的檢查機制能夠為橋梁的運營狀況提供完整數據記錄，這樣能夠比較完整的反映出橋梁在使用過程中的結構狀況變化和橋梁病害的發展程度，為分析判斷橋梁病害原因和研究有針對性的養護對策提供了有力的依據。

先進的檢測技術則能保證檢測數據的精度和科學性，處理數據和信息的能力也大大提高。所以重視高速公路橋梁的檢測效率和質量尤為重要，同時，應該重視現在已經開發和使用的集成檢測技術。

（二）建立健全橋梁養護管理系統

通過建立健全橋梁養護管理系統，能夠對橋梁基礎信息及檢查、檢測、維修保養等信息進行記錄和統計分析，為快速、科學的進行養護決策提供了堅實的基礎。同時，通過統一、規范的橋梁養護管理系統，也能夠規范橋梁檢查、檢測內容和方法，統一橋梁技術狀況評定標準，能夠更加有效的反映橋梁現狀，有利于橋梁管養單位做好橋梁養護管理工作。

（三）加強日常小修保養工作，及時恢復結構承載能力與耐久性

實施預防性養護應高度重視日常小修保養工作，當橋梁出現各類病害時，及時判斷病害成因和發展趨勢，盡快采取經濟有效的小修保養措施，控制病害發展，恢復結構的承載能力和耐久性。

（四）常見的橋梁預防性養護方法

結合湖北京珠高速公路橋梁的常見病害，在橋涵構造物養護維修中，常見的預防性養護方法有以下幾種：對于混凝土結構表面裂縫和缺陷，及時采取裂縫封閉、混凝土缺陷表面修補等處理措施，防止裂縫和缺陷擴展引起鋼筋銹蝕等病害；對于伸縮縫與泄水孔的堵塞，及時進行清理，以防連鎖性破壞；在原有伸縮縫失效時（如伸縮量在未到最高環境溫度時為0等），安排合理時機更換伸縮縫，避免氣溫變化引起橋梁其他病害；對于實心板橋存在鉸縫裂縫、滲水可能失效的，采用安裝橫橋向鋼肋板，加強板梁間橫向聯系，以防止出現單板受力等病害；對于部分空心板底部裂縫較多的情況，采用粘貼碳纖維布的方式，恢復結構耐久性，延長橋梁使用壽命。

上述橋梁預防性養護措施實際上也是在我們以往的橋梁養護工作中可能常用到的措施，但沒有明確發展相應的預防性養護觀念。實際上，我們認為橋梁的預防性養護是一種養護理念及實施這一理念的一整套養護策略。因此，它并不是以預防性養護技術為核心，而是以其實現的一整套政策、體制、模式和運作方式為核心，技術只是最終的實現方式。

結束語

橋梁的健康監測與預防性養護及其重要，這是掌握不同橋型、不同病害與災害的特點，為制定合理的橋梁維修與加固方案提供有效的數據依據，我們應該貫徹以預防為主的原則，提高橋梁的抗災能力和服務水平，才能發揮更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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關鍵詞：橋梁抗風；風致振動；動力作用

Abstract: As more and more bridges damage and collapse due to wind-induced vibration and the influence of wind on the bridge structure, more and more bridges attention, mainly introduced the research and development status of bridges, wind load on the bridge of the classification of the commonly used measures, bridges and need to be improved in the wind, to provide reference for research of bridge.

Key words: bridge; wind-induced vibration; dynamic action

中圖分類號：K928.78文獻標識碼：文章編號：

一、橋梁抗風發展過程、研究方法和現狀

對于大跨度橋梁結構來說,風荷載是主要的控制荷載之一，有時它直接關系到橋梁結構的安全。早期人們對于風對橋梁結構的認識僅僅限于風對橋梁結構的靜力荷載作用，1940年秋，美國華盛頓州建成才四個月的塔科馬懸索橋在8級大風僅（17-20m/s）的作用下就發生了強烈的風致振動并最終倒塌的嚴重事故。在這一事件的推動下，橋梁工程師和空氣動力學家開始意識到橋梁風致振動問題。

目前對橋梁風致振動的研究方法主要有四類：理論分析、風洞試驗、數值模擬和現場觀測。本文主要介紹橋梁風工程中的理論分析、風洞試驗、數值模擬這三種方法。

1.1理論分析

根據荷載的表達方式不同，風致振動分析理論主要有頻域分析和時域分析。

在頻域內分析橋梁結構顫振的理論有經典耦合顫振理論、分離流顫振理論和多模態顫振理論。經典耦合顫振理論最早是Bleich用Theodorsen的平面薄翼理論研究懸索橋顫振而發展起來的，該理論以Theodorsen自激力模型為基礎。

在時域內分析橋梁結構抖振的理論有Davenport抖振分析理論、Scanlan抖振分析理論、Scanlan多模態抖振理論。Davenport于20世紀60年代研究了橋梁結構的抖振問題，他運用概率統計的方法和隨機振動理論建立了柔性細長結構的湍流抖振響應分析模型，并給出了抖振力模型。Davenport抖振分析理論認為風速的脈動決定了風荷載的統計特性，柔性細長結構的陣風響應可以通過模態疊加求得。Davenport對抖振分析的重要貢獻是在功率譜中引入氣動導納來修正按準定常氣動力模型計算的誤差,，引合承受函數來描述氣動力沿橋跨方向的相關性。

1.2風洞試驗

橋梁結構模型風洞試驗可分為節段模型試驗、全橋模型試驗、拉條模型試驗；按照懸掛方式的不同，節段模型試驗可以分為剛性懸掛節段模型試驗、強迫振動節段模型試驗、自由振動節段模型試驗、彈性懸掛節段模型試驗。

1.3數值模擬

數值模擬是應用計算流體力學方法（CFD）模擬氣流經過橋梁結構時結構周圍的流場分布情況并求解結構表面的風荷載。這是近幾十年發展起來的一種結構風工程研究方法。隨著計算機技術的普及與應用能力的提高，數值模擬技術得到了迅速的發展，可用于橋梁結構空氣動力參數研究的計算流體力學方法有多種，如有限體積法、有限元法、有限差分法、離散渦方法。數值模擬結果的準確性和可靠性依賴于對實際問題建立正確的數學模型和算法。目 前，對于氣動彈性分析的數字模擬技術，在二維模型和均勻來流條件下的計算比較成熟，正在向三維模型、紊流風場和高雷諾數方向發展。計算流體力學的商業軟件比較多，如CFX軟件、PHOENICS軟件、FLUNET軟件等等。

二、風荷載分類

2.1風的靜力作用

靜力作用指風速中由平均風速部分施加在結構上的靜壓產生的效應，可分為順風向風力、橫風向風力和風扭轉力矩。在順風平均風的作用下，結構上的風壓值不隨時間發生變化，作用與橋梁上的風力可能來自任一方向，其中橫橋向水平風力最為危險，是主要的計算對象。它所造成的橋梁破壞的特點主要是強度破壞或過大的結構變形。在橋梁的靜風作用分析中，通常將風荷載換算成靜力風荷載，作用在主梁、塔、纜索、吊桿等橋梁構件上，進行結構的計算分析。

2.2風的動力作用

一個空間結構的橋梁振動體系在近地紊流風作用下的空氣彈性動力響應是許多因素共同作用的結果，大致可分為兩大類。一類是在平均風作用下，振動的橋梁從流動的風中吸收能量，產生自激振動，如彎扭藕合的古典顫振、扭轉顫振、馳振、渦激振。另一類主要是在脈動風作用下的強迫振動，包括抖振和渦激振。雖然渦激振動也帶有自激性質，但它和馳振或顫振的發散性振動現象不同，其振動響應是一種強迫型的限幅振動，因而具有雙重性。

三、橋梁抗風的方法措施

3.1結構構造的制振方法

增加扭轉剛性對提高大跨度橋梁設計的發散振動極限風速是非常有效的。如在加勁桁架上設置無鋼筋網絡相連的行車道橋面結構時，采用設置上下橫梁的方法形成準閉合斷面可以顯著增加扭轉。另外，還可以在纜索支撐橋梁上加一些輔助設施同樣可以提高其抗風穩定性。比如，在懸索橋的主纜與主梁之間加中央扣可以大大提高發散風速。

3.2空氣動力的制振方法

斷面形狀對于對風敏感的結構是否穩定有重要 的作用。通常流線型斷面的形狀要比鈍體斷面的抗風性能好得多。但當采用薄翼型的斷面時，受水平風作用時，有產生渦激振動的可能，薄的流線型斷面在有迎角的風作用下，易產生顫振，所以對于各種流線型斷面的選擇也要慎重考慮，通常通過風洞試驗進行試驗確定。另一種增加抗風穩定性的方法是采用桁架斷面。由于其通風空間較箱形斷面大得多，所以靜風阻力小得多。此外，常采用在上部結構安裝一些附屬設施來減小風振，如翼板、導流器及繞流器等。

3.3機械構造的制振方法

由于纜索體系橋梁的跨度較大，橋梁結構更輕更柔，結構的阻尼特性減弱，造成風和車輛等因素激勵下結構響應值加大，故常需要增加結構的阻尼來抑制風振。常常采用被動抑振(如TMD，TLD或ID)和主動抑振(AMD)。被動抑振又分為調諧附加質量方法(如TMD等)和非調諧質量法(如ID沖擊阻尼器)。主動抑振方法是采用計算機系統進行監控，如達到需要抑振時，自動驅一套裝置改變質量分布、剛度或阻尼等方法來抑振。

四、結束語

隨著近年來人們對橋梁抗風問題認識的逐漸加深，橋梁抗風研究已經取到一定的成果，但在以下幾方面仍然存在薄弱點，需要通過創新實現突破性進展。

4.1風振機理研究

從技術層面上看，大跨度橋梁的顫振穩定性問題和長拉索風雨激振問題可以通過有效的結構和氣動措施加以解決。但是由于對機理研究的滯后，至今仍然沒有充分弄清顫振發散的微觀機制，拉索風雨激振的機制以及能有效抑制風致振動的一些氣動措施的空氣動力學機制。因此，對風振機理的研究是一個需要長期努力的課題。只有弄清了各類風振的致振和抑制機理，才能實現從技術層面向科學層面的飛躍。

4.2風振理論的精細化

對于非危險性的限幅風致振動，如抖振和渦振，應該說雖然已經建立起一套可用于解決工程抗風設計的近似方法，但對于風特性參數的合理取值，氣動參數、特別是氣動導納函數的識別以及通過節段模型識別參數時的雷諾數效應等都存在著一些不確定性和難度，致使分析結果與現場實測數據還不能取得一致，需要通過典型工程的案例研究加以對比和驗證，對現行的抖振和渦振分析理論進行精細化的改進，甚至建立新的分析理論和方法。可以說，要更好地解決橋梁抖振和渦振的分析和控制問題，還有許多工作要做。

4.3概率性評價方法

風是一種隨機荷載。對各種風振的安全檢驗和評價理應采用概率性的方法。然而，由于動力可靠度分析在理論上的困難以及各種統計參數的缺乏，目前雖然國內外部分學者對幾座大橋做了概率性評價的初步探索，但幾乎所有國家的抗風設計規范仍采用基于經驗安全系數的確定性方法來進行各類風振的安全檢驗。在世界橋梁設計規范已經向基于可靠度理論的方向過渡的總形勢下，應當通過努力盡快改變抗風設計規范的落后局面。

4.4 CFD技術和數值風洞

目前，對于氣動彈性分析的數值模擬技術，在二維模型和均勻來流條件下的計算已比較成熟，正在向三維模型、紊流風場和高雷諾數方向發展。數值模擬和縮尺物理模型實驗相比，可以避免縮尺模型制作帶來的材料本構關系的相似性困難和其他的縮尺效應問題(如雷諾數效應)。此外，前面提到的關于風振機理研究和風振理論精細化研究也有賴于數值模擬方法的幫助，以便于揭示致振機理、改進參數識別精度、提高抗風措施的有效性以及建立更為合理的抖振和渦振理論框架等。可以預期，隨著計算流體動力學理論的進步，數值模擬方法將會逐步替代風洞實驗形成“數值風洞”新技術。因此，數值模擬方法應當是本世紀的研發目標。

參考文獻

[1]陳羽,張亮亮 橋梁抗風研究方法綜述 四川建筑 2010.12

[2]陳政清,項海帆.橋梁風工程 人民交通出版社 2005

[3]譚建領,田萬濤,李穎 風荷載對橋梁結構影響分析.黃河水利職業技術學院學報 2007.7

篇8

【關鍵字】大跨度施工；鋼結構施工

1 引言

隨著經濟、文化建設需求的擴大以及人們對建筑欣賞品位的提高，大跨度空間鋼結構由于其形式多樣化，造型美觀，經濟性好等特點越來越受到設計師們的青睞。目前大跨度空間結構主要被應用到機場建筑、會展中心、體育場館、展覽館等大型公共建筑的屋蓋結構中。各種類型的大跨度空間鋼結構在美、日、歐、澳等發達國家發展很快，其跨度和規模越來越大，新材料和新技術的應用越來越廣泛，結構形式越來越豐富。許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當地的象征性或標志性人文景觀。

2 大跨度空間鋼結構建筑的結構類型

大跨度空間鋼結構和形式豐富多彩，最典型的表現就是奧運建筑，綜觀奧運近50余年的發展歷史，奧運建筑為大跨度空間結構技術提供了精美的展示舞臺和實踐機會，而大跨度空間結構技術對豐富多彩的奧運建筑產生了起到促進作用，例如：奧運歷史上著名的羅馬大小體育館（1960年意大利羅馬奧運會）采用了裝配現澆式鋼筋混凝土薄殼結構，莫斯科中央之家綜合體育館（1980年莫斯科奧運會）采用了空間桁架網架結構，東京代代木國立體育中心（1964年東京奧運會）采用了張拉結構，巴塞羅那圣喬地體育館（1992年巴塞羅那奧運會）采用了網殼結構。大跨度結構建筑是指橫向跨越30米以上空間的各類結構形式的建筑，其結構類型可以分為以下四類：一、實體結構類--薄殼結構、折板結構；二、網格結構類--網架結構、網殼結構；三、張力結構--懸架結構、薄膜結構；四、其它新型大跨度空間結構-- 可展開折疊式結構、開合屋蓋、 張拉整體結構、 張弦結構、 整體張拉預應力拱架結構。幾種主要的大跨度空間結構分析：

2.1 網架結構：由多根桿件按照一定的網格形式通過節點連結而成的空間結構。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優點；網架結構廣泛用作體育館、展覽館、俱樂部、影劇院、食堂、會議室、候車廳、飛機庫、車間等的屋蓋結構。具有工業化程度高、自重輕、穩定性好、外形美觀的特點。缺點是匯交于節點上的桿件數量較多，制作安裝較平面結構復雜。 如圖1、圖2所示。

2.2 網殼結構。網殼結構是一種與平板網架類似的空間桿系結構，系以桿件為基礎，按一定規律組成網格，按殼體結構布置的空間架構，它兼具桿系和殼體的性質。其傳力特點主要是通過殼內兩個方向的拉力、壓力或剪力逐點傳力。1989年建成的北京奧林匹克體育中心綜合體育館，平面尺寸為70m X 83.Zm，采用人字形截面雙層圓柱面斜拉網殼，為目前國內跨度最大的網殼結構。同年建成的濮陽中原化肥尿素散裝庫，平面尺寸為58mX135m，采用雙層正放四角錐圓柱面網殼，為國內覆蓋建筑面積最大的網殼結構，也是第一個采用螺栓球節點的網狀筒殼。1967年建成的鄭州體育館，采用肋環形穹頂網殼，平面直徑64m，矢高9.14m，為國內跨度最大的單層球面網完。又如1988年建成的北京體院體育館，采用帶斜撐的四塊組合型雙層扭網殼，平面尺寸為59.2m見方，矢高3.5m,挑檐3.5m，為我國跨度最大的四塊組合型扭網殼。

2.3 懸索結構。如圖3所示，北京工人體育館是我國第一座大跨度圓形懸索結構的多功能綜合體育館。懸索結構由柔性受拉索及其邊緣構件所形成的承重結構。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼，以及其他受拉性能良好的線材。懸索結構能充分利用高強材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。其應用可以追溯到古代就的竹、藤等材料做成的用來跨越深谷的吊橋、明朝成化年間（1465～1487年）用鐵鏈建成霽虹橋。近代的懸索結構，除了應用于大跨度橋梁工程外，還在體育館、飛機庫、展覽館、倉庫等大跨度屋蓋結構中應用。

3 目前我國大跨度空間鋼結構施工技術的新特點

3.1 大跨度空間結構跨度趨大化，空間結構形式多樣化，施工技術復雜化，如“鳥巢”跨度296米，“水立方”跨度177米，廣州國際會展中心跨度126.6米，南京奧體中心體育場跨度360米。

3.2 結構形式不再局限于采用傳統的單一結構形式，新的結構形式和各種組合結構形式不斷涌現，如“水立方”采用了基于泡沫理論的多面體空間剛架結構、“鳥巢”采用復雜扭曲空間桁架結構、奧運會羽毛球館則采用世界跨度最大的弦支穹頂結構、廣州國際會展中心采用了張弦桁架結構。

3.3 預應力作為一項新技術，得到充分應用，涌現了索穹頂、張拉整體結構和索膜結構等新型結構形式，如奧運會羽毛球館(北京工業大學體育館)采用了世界跨度最大的弦支穹頂結構、國家體育館采用了世界跨度最大的雙向張弦梁結構。在大跨度空間結構中引入現代預應力技術，不僅使結構體形更為豐富而且也使其先進性、合理性、經濟性得到充分展示。通過適當配置拉索，使結構獲得新的中間彈性支點或使結構產生與外載作用反向的內力和撓度而卸載，前者即為斜拉結構體系，后者則為預應力結構體系。這一類“雜交”結構體系改善了原結構的受力狀態，降低內力峰值，增強結構剛度，技術經濟效果明顯提高。

3.4 現代空間鋼結構大多采用仿生態建筑，為了滿足建筑造型，采用了各種各樣的節點形式，結構復雜、設計難度越來越大，如鑄鋼節點、鍛鋼節點、球鉸節點等。構件數量和截面類型越來越多，深化設計難度越來越大。一般而言，這類大型工程都由幾萬個構件，甚至逾10萬個構件組成，并且這些構件的截面形式尺寸和長度均不相同，這樣給施工單位放樣帶來極大困難，對于有些彎扭構件，還需進行專門試驗和研究才能完成。

3.5 構件加工難度大，加工精度要求高。這類工程都屬于國家重點工程，工程質量要求相當高。只有提高構件加工精度，才能滿足質量要求。并且大量焊縫要求一級焊縫標準，給施工帶來極大難度。現場焊接工作量大，施工技術難度高。為保證施工精度，這些工程都需要進行預拼裝，并且現場焊接工作量特別大。由于結構新、跨度大，為了保證經濟、安全，都必須采用先進的施工技術才能順利完成。

4 大跨度空間鋼結構建設項目及新技術

大跨度空間鋼結構施工技術的新特點，給大跨度空間鋼結構施工帶來了機遇與挑戰，促進了施工技術的革新。近年來我國多項重點建設項目工程中，研究和實施了許多新的施工技術和方法，填補了國內外大跨度空間鋼結構施工工藝的空白，推動了我國此類大跨度空間結構形式的應用和推廣，帶動了我國相關行業國民經濟建設的發展。下面將通過幾個重點建設項目來分析其中的大跨度空間鋼結構施工技術：

4.1 國家體育場大跨度空間鋼結構施工工程。國家體育場，鋼結構總重4.2萬噸，最大跨度343米，是一個大跨度的曲線結構，體育場建筑屋面為馬鞍形雙曲面，整體結構按照主次分為主結構(包括桁架柱，桁架梁)，立面次結構和樓梯，肩部次結構和頂面次結構。主結構構件相互支撐，形成網格狀，次結構構件采用與主構件相同的外形尺寸，不規則地分布于主結構的外表面，從而形成體育場獨特的“鳥巢”造型。主、次結構構件均為大尺寸焊接薄壁箱形截面，在肩部大量采用空間扭曲箱形構件。多根箱形構件空間交匯形成節點，其構造及其復雜。

該工程的實際施工不僅面臨著支撐塔架設置、特大型構件吊裝、空間異型構件安裝、安裝精度控制、鑄鋼件與高強鋼焊接、厚板與低溫焊接、冬季施工、結構合攏等方面的技術問題，還面臨著主結構安裝完成后的支撐塔架卸載與拆除方案、防腐涂裝方案及安全措施設置等問題，施工難度相當大。針對這一系列技術上的問題，施工方組織了大跨度空間鋼結構技術研究，在吸收以往工程經驗的基礎上，形成了系列特大型空間異型鋼結構工程施工技術：（1）特大型、空間異型鋼結構安裝綜合技術；（2）多功能可拆卸式支承塔架的研發和使用；（3）計算機動態吊裝模擬，包括吊裝現場平面模擬、巨型鋼桁架吊裝分段的重心和吊點位置確定及巨型鋼桁架吊裝全過程工況模擬分析；（4）熱電偶自動溫度監測系統在合攏溫度監測中的應用；（5）分區分級等比例液壓同步卸載技術。

4.2 五棵松體育館大跨度空間鋼結構施工工程。五棵松體育場館主體結構為多層混凝土框架，屋架結構為雙向正交魚腹式空間鋼桁架體系，它的比賽場館的屋頂的軸線跨度為120*120米，屋頂結構支撐于沿建筑物周邊布置的二十棵柱子上。鋼桁架間距12米，共有26榀。桁架截面共有7種形式，支座處高位6.3米，跨中高6.3米到9.3米，工程特點是：施工時結構受力體系改變大、結構跨度大、結構雙向布置、其桁架下弦存在空間關系、單件體型大，構件重、鋼結構加工、安裝焊接技術難度較大等。在該工程中，施工方根據工程的實際特點，采用整體累積滑移技術進行鋼桁架的安裝。滑移采用了三滑到施工方法，應用油缸行程自動控制結核榕柵位移傳感器閉環檢測、人工測量印證的同步控制方法來控制滑移同步，應力應變檢測來確保施工期間屋面桁架鋼結構及滑道鋼結構在滑移及卸載過程中的安全。

5 結束語

近二十余年來，建筑物的跨度和規模越來越大，目前，尺度達150m以上的超大規模建筑已非個別，采用了許多新材料和新技術，發展了許多新的空間結構形式。相信隨著理論研究的深入和工程實踐的大量增加，我國科技人員必將進一步研制開發出適應我國大跨空間鋼結構需要的新體系、新技術、新材料，更充分地體現大跨度空間結構的先進性、經濟性與合理性，促使我國大跨空間鋼結構更積極、健康發展，更好地為我國經濟建設服務。

參考文獻

[1]杜楊. 基于仿真分析的大跨斜拉索拱鋼結構安裝方法研究[D]東南大學, 2006 .

[2]杜秀麗. 大跨鋼結構合攏與卸載研究[D]太原理工大學, 2007 .

篇9

【關鍵詞】荷載試驗；橋梁；安全監測

【 abstract 】 load test is a kind of important safety testing method, can for policy makers to the bearing capacity of the bridge to scientific evaluation, provide favorable and intuitive basis, can for the new design theory, the new structure and new construction technology development and application practice material accumulation. Therefore, the bridge for the overall safety performance analysis has strong theoretical significance and broad application prospects. In system research literature in the field, and on the basis of selecting paper has built the completion of zhoushan bridge project as object of study, the theoretical analysis, numerical simulation and actual combining the method, the static load and dynamic loading bridge response parameters change, and then evaluate the safety of the bridge, to ensure the safety of the bridge operation period to provide scientific data. Paper is of important theoretical and application value.

【 key words 】 load test; Bridge; Safety monitoring

中圖分類號：K928.78文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

隨著我國經濟迅速持續的發展，我國的交通運輸業迎來了一個燦爛輝煌的發展時期，我國依靠自己的技術力量，相繼成功建成了多座現代化斜拉橋、大跨度懸索橋、連續剛構橋及拱橋。每年都有一大批新材料、新工藝、新結構橋梁建成，其科技含量高，技術性復雜，這標志著我國橋梁技術已進入世界先進行列。截至2005，中國公路總里程已達19萬公里，高速公路總里程超過了3.5萬公里，公路橋梁總數已超過33萬座[l]。與此同時，交通運輸量大幅提高，行車密度及車輛載重也日益增大，高架橋梁和跨河橋梁在交通運輸工程中的重要性與日俱增[2]。相對于其他基礎設施建設，橋梁造價高、投資大，社會效益和影響巨大，為了確保其安全與質量，適應交通運輸載重不斷發展的需要，使既有橋梁和新建橋梁更加安全地為交通運輸事業服務，需在強化施工、質量監督、管理等程序的前提下，對那些影響較大、結構新穎的橋梁進行試驗檢測[3]，由于自動化技術的發展以及計算機的普遍應用，測試技術、分析手段也取得了巨大進展，借以提供精確可靠的試驗數據，實踐證明，橋梁試驗檢測是竣工驗收時對橋梁工程內在質量進行評定時最直接和有效的方法和手段，同時也為設計理論、施工技術總結積累經驗，為橋梁建設總體水平的提高創造條件,為橋梁竣工驗收和橋梁正常運營養護提供技術依據[4]。

2 試驗荷載和加載控制原則

2.1 靜力試驗荷載確定原則

靜力試驗荷載擬采用單輛重約300kN的三軸載重汽車充當，就某一加載試驗項目而言，其所需加載車輛的數量，將根據設計標準活荷載產生的該加載試驗項目對應的控制截面內力或變位等的最不利效應值，按下式所確定的原則等效換算而得。

式中：— 靜力試驗荷載效率；

— 試驗荷載作用下，某一加載試驗項目對應的

控制截面內力或變位等的最大計算效應值；

— 設計標準活載不計沖擊荷載作用時產生的該加載試驗項目對應的控制截面內力或變位等的最不利計算效應值；

— 設計計算取用的沖擊系數。

2.2 加載位置與加載工況確定

① 盡可能用最少的加載車輛達到最大的試驗荷載效率；

② 在滿足試驗荷載效率以及能夠達到的試驗目的前提下，加載工況進行簡化、合并，以盡量減少加載位置；

③ 每一加載工況依據某一加載試驗項目為主，兼顧其他加載試驗項目。

為了獲取結構試驗荷載與變位的相關曲線，防止結構加載意外損傷，就某一加載試驗項目，其靜力試驗荷載分成四至五級加載，分兩級卸零。加載方式為單次逐級遞加到最大荷載，然后分級卸至零荷載。靜力試驗荷載的加載分級主要依據加載車在某一加載試驗項目對應的控制截面內力和變位影響面內縱橫向位置的不同以及加載車數量的多少，大約分成設計標準活荷載產生該加載試項目對應的控制截面內力或變位的最不利效應值的40%、60%、80%、100%。

2.3試驗加載程序控制

① 在進行正式加載試驗前，用兩輛載重加載車對測試對象中跨跨中進行橫橋向對稱的預加載，預加載試驗的持荷時間為20分鐘。預加載的目的在于，一方面是使結構進入正常工作狀態，另一方面是檢查測試系統和試驗組織是否工作正常。

② 預加載卸至零荷載，并在結構得到充分的零荷恢復后，才可進入正式加載試驗。正式加載試驗分別按加載工況序號逐一進行，完成一個序號的加載工況后，應使結構得到充分的零荷恢復，方可進入下一序號的加載工況。結構零荷充分恢復的標志是，加載試驗實測的結構最大變位測點在卸零荷后變位恢復最后一個10分鐘的增量小于第1個10分鐘增量的15%。

3 實例分析

3.1 工程概況

舟山高架橋為9孔30米預應力混凝土T梁連續剛構橋，橋梁全長281.24延米，橋梁起點樁號K7+536.38，橋梁終點樁號為K7+817.62。

橋跨結構采用跨徑為30米預應力混凝土預制T梁通過現澆橋面板及現澆連續段整體化處理，形成9×30米的連續剛構體系，全橋9跨共1聯。橋梁上行、下行橋分別布置，單幅橋寬15.75米。

下部結構共有2個橋臺，8個橋墩，橋臺為重力式U型橋臺，橋墩為分離式鋼筋混凝土薄壁Y型墩身，都是擴大基礎，要求基底承載力大于500KPa.橋臺兩側接擋土墻。

橋面鋪裝設8厘米厚瀝青混凝土鋪裝，橋面內外側設鋼筋混凝土墻式防撞護欄，兩橋臺處設置SEJ-160板式橡膠伸縮縫；.5m護欄＋14.75m行車道板＋0.5m＋護欄）。每單幅橋寬由7片無中橫隔梁T梁組成，梁距2.22米，預制T梁高1.72米，梁頂面設2％單向橫坡，現澆橋面板厚度18～20厘米。全橋T梁在橋臺側設置300×400×39四氟劃板式橡膠支座28塊。橋梁設計荷載為：汽車-超20，掛車-120。

3.2 檢測目的與內容

橋梁養護檢查情況是了解橋梁基本狀況的重要參考資料，本規程所規定的橋梁檢測在內容和目的上是不同于橋梁的養護的定期檢查。本規程規定橋梁檢測是為了橋梁承載能力鑒定提供客觀、真實可靠的資料。因此，從某種意義上說，本規程的橋梁檢測只關心與橋梁承載能力相關的內容，以具有代表性或最不利的橋跨或橋孔作為檢測評定對象，能對全橋或整體的評定結果起到控制作用。

橋梁結構設計時承載能力的計算以構件為分析對象，以控制截面的承載能力情況來反應橋跨結構的承載能力。本規程采取的橋梁的承載能力鑒定方法是考慮檢測或試驗結果后，針對結構構件進行的以檢算分析為主的承載能力鑒定。因此，橋跨結構的檢測宜分上下部結構，針對構件進行，以便有效、合理地運用檢測結果進行承載能力鑒定工作。

4 橋梁檢查

測點應布置在橋梁結構各部件模態振型的峰、谷點，并進行多點多方向的測量。信號記錄時應保證足夠的記錄長度，并檢查記錄信號的有效性。記錄結構振動信號同時應記錄地面隨機振動信號。信號處理分析時有關參數的確定應遵循對隨機信號分析處理的要求。實測的橋梁結構各部件自振頻率 與設計理論計算值 比值可對橋梁結構各部件的整體性能和技術狀況作出評定，其評定標準見表1。

表1實測自振頻率評定橋梁結構技術狀態的評判標準

橋梁部件 橋梁上部結構 橋梁下部結構

評定標度

技術狀況

技術狀況

1

良好狀態

良好狀態

2 1.0~1.1 較好狀態 1.0~1.2 較好狀態

3 0.9~1.0 較差狀態 0.95~1.0 較差狀態

4 0.75~0.90 壞的狀態 0.80~0.95 壞的狀態

5 0.75以下 危險狀態 0.80以下 危險狀態

備注 對缺少資料的中小跨徑鋼筋混凝土或預應力混凝土橋梁，可按下式計算上部結構一階豎彎自振頻率 （標準差： ）式中：L為上部結構的計算跨徑，單位為米； 單位為Hz。

4.1 檢查分析

損傷將導致結構特征頻率的變化。特征頻率的變化有以下特點：1)特征頻率的改變和結構整體特性有關，是一種典型的加權型累加值，而不是局域量；2）特征頻率的改變是由結構損傷程度和損傷位置共同決定的，不是由單一因素決定的；3）在損傷位置一定時，損傷程度越大，則頻率改變量也就越大；4）在損傷程度一定時，損傷位置對頻率改變的影響相當復雜，即一些位置的損傷對某些低頻成分的影響大些，另一些位置的損傷則對某些高頻成分的影響大些，還有一些位置的損傷及其組合，對結構的某些特定的頻率的改變不大，甚至沒影響。鑒于以上特征頻率改變與損傷的程度之間的特點，在引入特征頻率作為動態測試中橋梁結構或構件剛度變化標識量時，要做一些處理。為消除損傷或截面損失位置等其他一些因素的影響，只取一些控制截面的特征頻率來作為損傷標識量。并規定取特定階數的特征頻率。在跨中位置，振動的能量主要其中在低階頻率上，在橋墩附近，振動的能量分布比較平均，所取的特征頻率的階數要多一些。

4.2 橋梁自振特性測試

橋梁頻譜實測結果見圖1，實測振型結果見圖2。

在本試驗中采用頻譜圖中的半功率譜帶寬來計算阻尼比:

式中 表示第n階頻率， 表示第n階半功率帶寬頻率.

圖1橋梁橫向自振頻譜圖

圖2 橋梁橫向1階振型

從上面的測試結果及分析可以得出:

1、實測豎向基頻為0.273Hz，與計算值吻合，其它高階次的實測頻率與計算值的誤差相對較大，說明結構動力計算模式和實際結構有一定差異，特別在對梁體多支承體系的模擬應進一步優化；

2、實測一階阻尼比為0.007，說明結構的阻尼系數較小，衰減較慢，這與結構的形式是一致的；

3、實測結構一階對稱扭轉振動頻率(0.957)與一階對稱豎彎振動頻率(0.277)的比值為3.51，該比值大于3.0，說明橋梁的顫振臨界風速大，結構具有良好的抗風能力；

4、實測低階頻率的頻帶寬范圍在0.273-0.957Hz，而運營車輛轉向架等懸掛體系的頻率一般在2Hz以上，故車輛的頻率不會禍合進入低頻帶區域，也極少出現受迫共振的現象，故橋跨結構具有良好使用性能。

結論

通過橋跨靜載試驗以及對試驗結果的分析結果表明，試驗荷載下，橋梁結構變形對稱性良好，實際受力狀態與理論計算模式基本一致，卸載后應力回零良好，說明結構處于彈性受力狀態;各加載工況下的梁體撓度結構校驗系數在0.75-1.07之間，實際結構受力變形與計算值相互一致，表明主梁結構豎向剛度符合設計要求;各加載工況下的梁體應力結構校驗系數在O.84-0.91之間，實際結構受力變形與計算值吻合良好，表明主梁強度符合設計要求。

參考文獻:

1.張啟偉.大型橋梁健康監測概念與監測系統設計[J].同濟大學學報,2001 , 19

篇10

【關鍵字】懸臂掛籃技術橋梁施工應用

中圖分類號：K928.78 文獻標識碼：A 文章編號：

一、懸臂掛籃技術的相關介紹

懸臂掛籃技術作為橋梁修筑最主要的施工技術之一，在橋梁施工中廣泛應用。懸臂掛籃施工法是橋梁箱梁施工的常用方法，具有操作方便、施工速度快、結構輕盈等優點。特別是早跨越河流、山谷、湖泊等大型的橋梁施工中，懸臂掛籃技術使用更加廣泛。在橋梁建筑中，掛籃是一個能夠行走移動的活動支架，懸掛在已經張拉錨固的梁段上，在施工時，混凝土澆筑、

鋼筋綁扎和壓漿等材料和工序均在掛籃上進行。因此，可以說，掛籃既是空中的施工平臺，也是一個承重結構。在橋梁工程建設中，懸臂掛籃技術已經比較成熟，但是掛籃一般應用在比較高的空中，其結構相對較為復雜，對施工的技術要求較高，因此，在橋梁建設中使用懸臂掛籃技術時要注意控制其施工技術和要點，只有嚴格按照施工工藝制造的掛籃，才能確保其施工質量。

二、籃的主要施工技術

1、掛籃制作、吊裝

兩對貝雷析架拼裝掛籃采用在現場進行加工，掛籃的主承重析架、模板是懸臂施工中最關鍵最重要的受力結構，制作加工時均按圖紙及鋼結構施工規范加工制作，對錨固精軋螺紋鋼吊桿進行試驗，來保證掛籃施工中絕對安全可靠。當墩頂葉梁段施工完畢，需在墩頂拼裝掛籃。在拼裝前做好充分準備，或利用有利地形先在岸上進行試拼裝，其拼裝程序應按設計要求的程序對稱地進行。掛籃安裝的基本程序簡略為：主架錨固系懸吊系底模架側模內模(綁扎完鋼筋后進行) 端模張拉平臺。

掛籃安裝后，應進行全面的安全、技術檢查；并按設計荷重進行壓重試驗，加荷和卸荷要分級進行，測得彈性變形和殘余變形，以此控制各段梁段拋高量(預拱度)。在掛籃的操作平臺下應設置安全措施和防止物體墜落的隔離措施，確保安全。要求掛籃四周設置護欄，全封閉，上下層應盡量有專用扶梯，以便操作人員上、下方便安全。

2、混凝土的澆筑

混凝土的懸臂澆筑一般采用泵送方式。塌落度一般控制在14-18 cm，并應隨溫度變化及運輸和澆注速度作適當調整。箱梁各階段混凝土在灌注前，必須嚴格檢查掛籃中線，掛籃底模標高；縱、橫、豎三向預應力束管道；鋼筋、錨頭、人行道及其它預埋件的位置，認真核對無誤后方可灌注混凝土。

混凝土的灌注宜先從掛籃前端開始，以使掛籃的微小變形大部分實現，從而避免新、舊混凝土間產生裂縫；各階段預應力束管道在灌混凝土前，宜在波紋管內插入硬塑管作襯填，以防管道被壓扁，管道的定位鋼筋應用短鋼筋做成井字形。并與箱梁鋼筋網固定，定位鋼筋網架間距應保持在0．2—0．8 m左右，以防混凝土振搗過程中波紋管道上浮，引起預應力張拉時產生沿管道法相的分力，輕則產生梁體的內力分布不合理，重則產生混凝土崩裂，釀成嚴重事故；箱梁混凝土灌注完畢后，立即用通孔器檢查管道，處理因萬一漏漿

等情況出現的堵管現象。

3、連續梁的合攏

根據結構情況及梁溫的可能變化情況，選定適宜的合攏方式。合攏口的鎖定應迅速、對稱地進行，先將外岡0性支撐一段與梁端預埋件焊接(或栓接)，而后迅速將外剛性支撐另一端與梁連接，臨時預應力束也應隨之快速張拉。合攏口混凝土宜比梁體提高一級，并要求早強，最好采用微膨脹混凝上，并須作特殊配比設計，澆注時應認真振搗和養護。為保證澆筑混凝土過程中，合攏口始終處于穩定狀態，必要時澆注之前可在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重，加、卸載均因對稱梁軸線進行。混凝土達到設計要求的強度后，先部分張拉預應力鋼索，然后解除勁性骨架，最后按設計要求張拉全橋剩余預應力束。

4、合攏段及體系轉換

合攏足連續梁施工和體系轉換的重要環節，合攏施工必須滿足受力狀態的設計要求和保持梁體線形，控制合攏段的施工誤差。利用連續梁成橋設計的負彎矩預應力筋為支承，是連續梁分段懸澆施工的受力特點。懸程中各獨立T構的梁體處于負彎矩受力狀態，隨著各T構的依次合攏，梁體也依次轉化為成橋狀態的正負彎矩交替分布形式，這一轉化就是連續梁的體系轉換。通常多跨連續梁合攏段施工的順序為先各邊跨，再各次邊跨，最后為中跨。次邊跨和中跨合攏段施工的原則和要求類似邊跨合攏施工，中跨合攏段因溫差引起的變形變位大，由此產生的應力也大。對合攏臨時連續約束的設施亦有更高要求。

三、掛籃施工在橋梁中的應用

我集團公司承建的蕉門水道特大橋就采用了掛籃施工技術。蕉門水道特大橋為（83m+140m+83m）三跨變截面預應力混凝土連續箱梁，橋梁全長306m。第三部分為主橋1~16#塊及1’#～16’#采用掛藍懸臂的施工方法。根據設計要求，施工方法采用先臨時固結成“T”構，后連續的方法，即先按“T”構懸臂澆注施工，每澆筑完一對梁段，待達到規定強度后就張拉預應力筋并錨固，然后向前移動掛籃，進行下一梁段的施工，直至合龍成為連續梁。主橋連續剛構箱梁受工期限制，所包括的四個“T”構需同時施工，需加工八套掛籃。根據本橋的特點，本橋掛籃選用菱形桁架式掛籃。

1、掛籃設計

掛籃是懸臂澆筑箱形梁的承重設備，又是極為重要的吊掛施工平臺的施工設備。懸臂的前端承擔新澆筑梁段混凝土的重量，后端錨固在已澆梁體上，保持整體平衡的施工結構。在施工過程中，掛籃受力的情況必須清晰、明確，穩定必須保證，并且在施工的全過程要有盡量大得作業空間和施工階段的每個施工步驟簡潔可靠，保證施工安全。綜合各方面因素，設計菱形掛藍。

2、掛籃檢驗驗算掛籃受力

本工程兩個掛籃拼裝好后，在灌注1#塊（或1’號塊）梁段前，按3#塊梁段混凝土重量的1.2倍荷載對掛籃進行模擬壓重。測量并詳細記錄各加載時其吊桿的彈性變形、非彈性變形，主梁前后端及各主要構件的變形情況，為下步工作提供參考數據。此工作，按掛藍的設計，在地面做，直接消除栓接的非彈性變形，試驗所得的彈性變形，用以檢驗理論計算值。

掛籃自重為68. 3t（含包括模板系統重量），箱梁最重節段為3#節段，梁長L=3.5m，砼方量106.24m3，砼重2762KN；產生彎距最大節段為7#節段，梁長L=4.0m，砼方量99.43 m3，砼重2585KN，外導梁前吊桿軸力Nmax=237.5KN，主桁架彎距為Mmax=237.5×5.5×2＝2612.5KN.m，掛籃加載試驗取7#節段產生的彎距2612.5KN.m。

3、掛籃走行

掛籃走行采用三個10t 倒鏈牽引，均衡用力，拉掛籃前行，并在掛籃后端同樣加掛三個10t 倒鏈拉住掛籃桁架的尾部，實現掛籃行走安全的雙保險。掛籃走行速度不宜過快，應做到掛籃三片主梁同步走行。掛籃前移到位后，將后錨桿與豎向預應力筋連接好，并且縱桁前支點為重要受力處，必須支承牢固，絕不允許在澆筑時產生滑動。掛籃前移時，應采取跟蹤測量的方法，以保證中線誤差不超過規定限值，并便于隨時調整。

4、掛籃的使用情況

在掛籃施工前已完成的0#塊上完成拼裝主桁架。并且利用千斤頂來實施分級預壓，從而取得掛籃的實際變形數值以消除非彈性變形。再進行拼裝掛籃的底模，完成拼裝底模后，再進行綁扎底、腹板鋼筋以及支設內模，之后完成綁扎預板鋼筋。在澆筑混凝土之前要按監控指令所給出的標高值來調整掛籃預拋值。再進行養護、澆筑、注漿、張拉、掛籃走行完成塊件的施工。在施工過程中應嚴格控制好塊件軸線的偏位，仔細的測量塊件在澆筑前、澆筑后以及張拉后的標高，從而控制懸臂端上下左右的偏移。確保合龍前對接位置偏移符合設計的要求。在主橋懸臂施工過程中，菱形桁架式掛籃的變形符合要求，走行過程十分安全、穩定沒有發生箱梁梁體扭轉、變形現象。所有的懸臂在合龍前對接標高、軸線偏位都控制以內，掛籃是可靠安全的。

【參考文獻】

[1] 栗勇紅楓湖大橋掛籃施工方法研究[學位論文] 2003

[2] 褚立軍紫洞大橋掛籃設計與施工[期刊論文]-山西建筑 2009(15)