橋梁結構論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇橋梁結構論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1．原設計荷載偏低，交通發展后車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產生病害。

2．結構設計中存在缺陷，如采用橋型結構不當、設計假定不盡合理。

3．橋梁施工質量差，未按設計要求和施工規程實施。

4．不重視橋梁后期養護工作，沒有及時消除己產生的病害。

5．洪水等自然災害使橋梁產生損壞。

6．地質條件差，如滑坡、軟基等導致橋梁產生病害。

二、橋梁加固的一般流程

在橋梁結構發生病害后，需要采取措施進行加固維修或者更換。橋梁加固工程一般應遵循以下工作程序：

結構可靠性鑒定—加固方案確定—加固設計—施丁組織設計—施工—驗收。

結構可靠性鑒定，主要是對病害結構的病情診斷。加固方案好比處方，加固設計是現行規范及有關標準對加固方案的深化過程。加固施工是對被加固結構按加固設計進行加固的施工過程，對于大型結構加固，為確保質量和安全，施工前應編制施工組織設計。

三、橋梁加固增強技術

橋梁的增強改造可以分為裂縫修補和對橋梁結構的加固增強，下面介紹其特點及其適用的場合。

（一）裂縫修補技術

裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，主要技術有：

1．表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。

2．注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。

3．充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。4．表面噴涂法，噴漿修補是一種在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結構表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。

5．粘結鋼板封閉法,當鋼筋硂構件產生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。

（二）橋梁加固增強技術

本文以最常見的橋梁結構形式的上部結構及其常見的加固方法進行說明。

梁式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固法。

加大截面加固法采用增大構件的截面面積，根據荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。

外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環氧樹脂等粘合劑粘貼在結構外部，以提高結構承載能力的一種方法。適用于構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合，必須保證粘和劑的質量

外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。

改變結構體系加固法通過增設支撐或橋墩，把簡支變為連續、在梁下增設如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。

增設縱梁加固法在橋梁墩、臺基礎穩定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應運中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，兼有拓寬的作用。此法適用于梁體結構基礎完好，而承載能力不能滿足要求的場合。

篇2

完全組合梁的剪力連接件設計

圓柱頭焊釘連接件。圓柱頭焊釘連接件是完全組合梁最常用的剪力連接件。其在剪切方向上的力學性能具有各向同性，密布時可有效限制鋼與混凝土之間的相對滑移；圓柱頭焊釘的頭部埋入混凝土中，可起到抗拉拔的作用，防止混凝土板掀起[1]。上海浦東內環高架的一座跨線橋采用了鋼板梁與混凝土板結合的組合梁橋形式，其剪力連接件采用了密布的焊釘，如圖2所示，實橋施工階段測試顯示梁端鋼混相對滑移量很小[2]。美國ArthurRavenelJr橋為鋼與混凝土組合梁斜拉橋，索梁錨固區采用了錨拉板結構，剪力連接件也采用了密布的焊釘，索梁錨固區焊釘布置如圖3所示。根據同類結構的有限元仿真計算分析結果[3]顯示：由于索力會引起錨固區局部鋼梁相對于混凝土板較強的滑移趨勢，因此在該處設置密集、直徑較大的焊釘連接件時，將導致錨固區結合部焊釘受到的剪力很不均勻，錨固區附近的焊釘剪力常常過大，不易滿足規范要求，其他區域的焊釘剪力較小而不能充分發揮作用，錨固區附近的混凝土也因為焊釘剪力集中而引起局部較大的拉應力。

開孔鋼板連接件。開孔鋼板連接件主要通過鋼板圓孔中混凝土的抗剪能力將鋼與混凝土組合為整體，如圖4所示。沿主梁縱向連續布置開孔鋼板連接件，可提供較大的結合面抗剪剛度與抗剪承載力。日本北陸新干線鐵路上的連續梁橋，采用鋼管混凝土構件作為主梁，在負彎矩區設置開孔鋼板連接件，在正彎矩區設置焊釘連接件，在不同位置的鋼管中分別填充氣泡混凝土及其輕骨料混凝土，并在橋面板負彎矩區使用鋼纖維混凝土[1]，如圖5所示。開孔鋼板連接件存在的一個問題是其設置將削弱混凝土板縱向截面積，對橋面板橫向受力會產生一定影響，設計時宜加以考慮。

復合粘結層連接件。瑞士的Lebet教授等[4]通過試驗研究了一種粘結作用很強的新型鋼混結合方式，即在結合面上設置了帶刻痕的鋼板并涂裝復合材料粘結層，以使鋼混間形成很強的粘結作用，如圖6所示。試驗顯示，這種結合形式受力前期鋼混結合面抗滑移能力很大，一旦結合面進入塑性后，抗滑移能力下降很快，但后期仍能依靠殘余的粘結摩擦等因素抵抗一定量的結合面剪力，具有較好的后期延性。

部分組合梁的剪力連接件設計

2.1部分組合梁的設計新理念。在滿足鋼-混凝土結合面抗剪承載力要求的前提下，適當減小結合面抗剪剛度，允許其發生適量的相對滑移，即將組合梁設計為部分組合梁，使各剪力連接件剪力分布更加均勻，是改善鋼與混凝土組合梁受力性能的設計理念之一。通過合理改進剪力連接件的構造，設計開發一種抗剪承載力較大、抗剪剛度較小、施工簡易的新型柔性連接件，是上述理念付諸實踐的一個研究方向。

2.2剛度時變型連接件。日本學者北川幸二等人[5-7]曾研究了根部包裹樹脂的剛度時變型焊釘并應用于多座組合梁橋，如圖7所示。當混凝土板早期收縮發展迅速時，其樹脂的硬度較低，此時該焊釘的抗剪剛度較小，混凝土板前期可以較自由地伸縮變形，約束應力相對較小，且預應力施加效率較高，一定程度上降低了混凝土板受拉開裂的風險。當后期荷載施加后，樹脂已經變硬，此時該焊釘的抗剪剛度提升，滑移將會被控制在較小的范圍內。對直徑為19mm、高度為110mm、外包樹脂高度為70mm、外包樹脂厚度為8mm的樹脂硬化前、硬化后以及普通焊釘的三組焊釘試件進行了推出試驗，圖8所示為試驗所得的剪力-滑移曲線，可見：對于硬化前的試件，加載前期抗剪剛度較普通焊釘試件小，加載后期抗剪剛度明顯較前期提升，且抗剪極限承載力與普通焊釘抗剪極限承載力接近；對于硬化后試件，加載全程中抗剪剛度的發展同普通焊釘類似，且抗剪極限承載力與普通焊釘抗剪極限承載力接近。

外包橡膠柔性焊釘連接件。實橋焊釘往往密布，對于剛度時變型焊釘連接件，逐一包裹塑性的樹脂是較為繁瑣的工作，鋼筋的布置也易引起樹脂的破壞，樹脂在混凝土內的硬化時間會對工期產生影響。袁明等[8]提出了外包橡膠套管的柔性焊釘連接件的設計理念。外包橡膠柔性焊釘連接件是一種在根部安裝了橡膠套管的結構工程用焊釘抗剪連接件，其焊釘采用標準的電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘，橡膠套管采用低硬度、耐久性好的天然橡膠制成，如圖9所示。其施工較剛度時變型焊釘連接件方便，且同樣能達到抗剪剛度較同規格焊釘小、抗剪抗剪極限承載力與普通焊釘抗剪極限承載力接近的效果[3]。

非組合梁的剪力連接件設計

設計中通常認為簡單疊合起來的梁結構的極限承載力等于混凝土板與鋼梁各自極限承載力的較小值，梁的強度不會因為疊合而得到提高。實際按照非組合梁設計的結構中，由于正常使用的需要，常常會在鋼混交界面的鋼板上布置一定數量的柔性連接件，例如圖10所示的鋼筋連接件。如果想進一步提升鋼板與混凝土的粘結效果，還可以在鋼板上鋪灑環氧樹脂和硅砂。

結語

篇3

中央數據庫部署在北京數據中心，采用Ora-cle/SqlServer群集，具體隨方案選擇而定。入庫方式:通過人工或網絡傳輸的方式獲取數據庫備份，經過導入程序入庫;中央數據庫存儲項目的歷史數據，其存儲數據量比現場數據庫要高出1～2個數量級。中央數據庫要支持快速的數據查詢、文件導入導出和Web訪問，主要功能如下:將經過處理的實時數據寫入現場數據庫;支持數據的歷史回放和離線分析;支持歷史海量數據庫的實時備份、清除和異地恢復;提供與評估軟件平臺的文件導出和數據接口;支持數據的后期操作和查詢、編輯、更改［3］。各模塊功能見表1，整體結構設計見圖2。

1．2現場數據庫

現場數據庫針對具體項目，部署在現場監控中心，存儲的是處理后的實時數據，要求定期備份、刪除、異地恢復、更新。實時數據的特點是數據量大，數據入庫較快。在設計現場數據庫的時候，主要考慮如下:各個監測類型原始數據互不干擾;數據寫入要求實時，考慮擁堵策略和故障恢復策略;靈活配置監測項、監測點的數據存儲庫表結構［4］;一定時期的歷史數據在線回放和分析;單一監測類型數據存儲(由于處理系統需要在較長時間內持續對采集數據進行處理，即使一種設備，持續累計多天的時候，數據量也會非常大，需要考慮以何種方式對多天數據進行組織)。現場數據庫配置版本為SQLServer數據庫。

1．3結構特征值數據庫

本數據庫主要存儲橋梁結構采集數據的特征值，包括結構應變、加速度、索力等原始數據的最大值、最小值、平均值及方差等，特點是數據量相對較小，但數據計算頻繁，使用頻率較高。此數據庫數據量小但關系較復雜，由于其入庫頻率相對于原始數據來說比較低，故采用較為簡單的單庫表結構。特征數據庫配置版本為SQLServer數據庫。

2海量數據庫詳細設計優化方案

2．1高速大容量數據存儲與管理

通過對系統的總體評估，擬采用以下措施解決系統中大數據量的存儲與管理問題。通過使用OracleRAC(集群)模式加強底層數據庫的處理性能;使用存儲過程的方式來進一步加強數據庫的交互性能;定期進行數據備份與清理，避免存儲過多的低使用率數據(比如，數據庫一般可以保持6個月到1年的數據，其它數據通過磁帶庫等存儲介質將數據備份轉移，減輕數據庫的處理壓力);對海量數據進行分區操作(例如針對按年份存取的數據，我們按年進行分區，不同的數據庫有不同的分區方式，而不同的文件組存于不同的磁盤分區下，這樣將數據分散開，減小磁盤I/O，減小了系統負荷，而且還可以將日志、索引存放于不同的分區下);建立廣泛的索引［5］。對大表建立索引，例如針對大表的分組、排序等字段，都要建立相應索引，一般還可以建立復合索引。當插入表時，首先刪除索引，插入完畢，建立索引，并實施聚合操作，聚合完成后，再次插入前還是刪除索引。要注意索引使用的時機，索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考慮。在對海量數據進行查詢處理過程中，查詢的SQL語句的性能對查詢效率的影響是非常大的［6］。在對SQL語句的編寫過程中，例如減少關聯，少用或不用游標，設計好高效的數據庫表結構等都十分必要。

2．2數據庫優化設計

橋梁結構橋梁索力數據量較大，由于實時數據處理系統平時的主要操作是橋梁索力的插入及數據查詢，對數據的實時性及可恢復性要求不高，并不要求絕對的精度，允許一定的數據損失，對數據庫的一致性、并發性及事物的隔離性要求不高，但對于大數據的吞吐量要求較高，故可將其定位為針對插入操作的OLTP系統及部分的OLAP系統［7］。所以考慮降低數據庫的隔離級別和并發一致性控制以提高數據庫性能，優先滿足海量數據插入的吞吐量要求。Oracle版本的數據庫優化設計如表2所示。

篇4

2我國現代橋梁結構設計的注意事項

2.1對于結構的耐久性問題要重視

在我國的橋梁建設過程中，很多時候都缺少建設前期所需要準備、視察及考證等工作，這是一大問題。周圍的環境會在很大程度上影響到橋梁的建設和使用，不僅包括由于車輛超載而出現的疲勞情況，還包括橋梁結構本身的老化和損傷。我國從上世紀九十年代有些研究者就針對橋梁結構的耐久性進行了研究，但多集中在橋梁的材料及統計等方面，而對橋梁結構及設計的研究卻是忽視的，還缺少以設計及施工人員為出發點改善橋梁的耐久性。設計人員所關注結構的計算方法比較多，而容易忽視總體構造的設計和一些細節處的把握。結構耐久性的設計應該有別于其他普通的結構設計，就現階段而言，我國橋梁結構的耐久性研究應轉變為定量分析而不是傳統的定性分析。諸多研究實踐表明一座橋梁是否能夠安全使用，結構的耐久性發揮了很大的作用，經濟性也包含在其中。

2.2充分重視橋梁的超載問題

超載會造成橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，嚴重的情況下還可能引發結構破壞事故。橋梁的超載不僅會引發疲勞問題，還可能造成橋梁內部損傷難以及時恢復，進而使得橋梁在正常荷載下的工作狀態產生一定的變化，將威脅到橋梁的安全性和耐久性。所以設計人員應加強分析超載所帶來的嚴重后果，最大限度的加強橋梁的穩定性。

2.3重視對疲勞損傷的研究

動荷載是橋梁結構所承受的車輛荷載和風荷載的主要方面，其會在結構內產生循環變化的應力，除了會引起結構的振動外，結構的累積疲勞損傷也是不可忽視的方面。在橋梁建設中所使用的材料實際上均勻性和連續性都不是很理想，諸多微小的缺陷夾雜其中，在循環荷載作用下，它們會不斷發展、合并進而形成損傷，最終形成宏觀裂紋。一旦宏觀裂紋沒有得到很好地控制，就會產生材料、結構的脆性斷裂。疲勞損傷在初始階段被察覺的可能性比較小，所產生的嚴重后果卻是毀滅性的。所以應該加強疲勞損傷的研究工作。

2.4積極借鑒國外的經驗和成果

我國橋梁設計中存在結構使用性能差、耐久性和安全性差等諸多問題，這和現階段我國的施工質量和管理水平不高是分不開的，但問題已然存在，并且在短時間無法得到有效解決，設計人員對此問題要有一個清醒的認識，在設計時對上述問題充分考慮到，運用恰當的設計方法、恰當的安全系數使橋梁的使用性能達到要求的標準，這才是設計的關鍵。尤其是橋梁的耐久性和安全性問題與結構體系、使用材料選擇不合理、結構細節處理不當有著千絲萬縷的聯系。針對我國設計中存在的問題應積極借鑒國外的有益經驗，PBD就是其中之一。PBD即為性能設計，涵蓋了結構設計的眾多方面，如變形、裂縫、振動、耐久性等。PBD研究不僅保證了橋梁結構在使用中的安全性，還具有很多優良的使用性能，這其中包括壽命和耐久性、耐疲勞性、美觀等。對此，我國應該積極借鑒其優良方面的性能，并結合我國橋梁設計的實際和使用過程中的具體情況來最終尋找適合我國的設計。

3對我國現代橋梁結構設計的建議

總而言之，我們在對橋梁結構的耐久性、疲勞損傷以及橋梁超載問題進行必要研究的同時，還可以把研究面放得更寬一些，諸如結構系統的可靠度、模糊隨機可靠度等，這樣做的目的都是為了加強橋梁結構設計的使用性、安全性及耐久性。下面就選擇幾個方面就行分析，希望為研究人士提供參考。

3.1結構系統的可靠度分析

結構系統可靠度分析其實不是一項容易的研究課題，具有一定的復雜性，近年來不少研究者對其從不同方面進行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系統系數，主要針對結構各種破壞水平所對應的極限狀態不同，計算系統可靠度并進行結構設計的方法；利用蒙特卡洛法應用重要抽樣技術最終將結構系統的可靠度計算出來。另外還有研究者對系統可靠度界限進行深入的研究。總而言之，在進行系統可靠度的研究上難度系數比較大，內容也包羅萬象。在研究上還是有一定的上升空間的。

3.2在役結構的可靠性評估與維修決策問題

對在役建筑結構的可靠性評估與維修決策正成為建筑結構學的邊緣學科，它既包括結構力學、斷裂力學、建筑材料科學、工程地質學等比較基礎的理論，還離不開施工技術、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等方面的內容。值得注意的一個方面是對于在役結構的可靠性評估的研究，經典的結構可靠性理論也可在此過程中得到更為廣泛、更有深度的進步和發展。

3.3模糊隨機可靠度的研究

模糊隨機可靠度理論研究作為工程結構廣義可靠度理論研究的重要內容，在不斷健全的模糊數學理論與方法的推動下，會得到不斷的完善和發展。

篇5

橋梁結構種類多式多樣，不同的橋梁采用不同的施工技術方案，所需要的臨時結構的種類也不盡相同，臨時結構存在的每一個安全隱患都將影響到整個橋梁施工的安全效果[1]。目前我國沒有專門針對橋梁施工臨時結構的設計規范，常用的臨時結構的設計，大都由施工單位來完成，針對臨時結構的設計，還有一些問題需要進一步探討，對這些問題進行更好的研究與探討，能夠更好的避免橋梁事故的發生。

1橋梁施工臨時結構設計采用的規范

現行的國家標準和行業標準中均無專門的臨時性的設計規范，僅有部分條款散落在設計、施工規范中，使得臨時結構的設計缺乏系統的依據。目前常用的《公路橋涵施工技術規范》僅對模板、支架做了比較詳細的規定，但對鋼圍堰的規定相對較少。2015年新版的《公路鋼結構橋梁設計規范》也主要是針對永久橋梁結構而言，相比之前的《公路鋼結構與木結構設計規范》去除了對臨時鋼結構設計的規定。相對于橋梁而言，建筑施工采用的臨時結構規定要稍微完善，2010年《施工現場臨時建筑物技術規范》，2013年了《建筑施工臨時支撐結構技術規范》。

2橋梁施工臨時結構的設計方法

眾所周知，對于永久結構的設計方法有容許應力法、破損階段法、極限狀態法和概率極限狀態法幾種。對于橋梁施工臨時結構，采用的是容許應力法，并且對于模板和支架的設計規定了設計計算時的荷載組合，對于建筑施工臨時結構，2011版的《混凝土結構工程施工規范》則明確規定模板及支架的設計采用以概率理論為基礎，以分項系數表達的極限狀態設計方法。

3施工荷載的取值

目前所采用的施工荷載的取值大多都采用的都是永久結構的取值，對于永久荷載而言，臨時結構的取值可以參考永久結構的取值方法，但是對于可變荷載，尤其是施工期的環境荷載，例如施工期的風載、水流力及波浪力存在著極大的不確定性，極易造成施工階段的工程事故，因此為了保證臨時結構的設計安全，必須結合現場的實際情況進行施工荷載的取值，筆者認為對于施工期變化比較大的環境荷載，例如施工期的風載、水流力及波浪力等，在不確定性很大的情況下，還是應該多增加施工期環境測試，對施工現場的風速、水速及波浪等情況進行持續的跟蹤，確定出最不利荷載。

4施工工況與荷載組合

在橋梁的施工過程中，要根據具體的施工方案對臨時結構進行工況分析，確定臨時結構在每一工況受到的施工荷載并進行荷載組合，使臨時結構在各工況下的強度、剛度及穩定性滿足要求[2]。對此，《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T-2011）對于模板與支架設計計算的荷載組合已有比較詳細的規定，如表1所示。表1模板、支架設計計算的荷載組合[3]和模板與支架相比，施工采用的掛籃、圍堰則沒有如此比較詳細的規定。掛籃型式很多，構造上也有很大不同。施工時選用哪種型式的掛籃要根據具體情況而定。根據掛籃施工的主要步驟、受力狀態，經常可以將掛籃分為空載、行走和澆筑混凝土三種施工工況。在橋梁的深水圍堰中，鋼圍堰應用的比較多，工況也比較復雜。鋼圍堰的的施工工況大體可以分為4個階段：吊箱下放階段、混凝土封底階段、抽水階段和澆筑承臺混凝土階段。對于不同的施工工況，對應著哪些荷載，筆者認為規范對此進行很好的完善可以有利于施工臨時結構的設計，從而保證施工的安全。

5安全系數的取值

對于臨時結構設計的安全系數，2013年了《建筑施工臨時支撐結構技術規范》直接采用的永久結構設計的安全系數。對于橋梁施工所采用的臨時結構，規范對于纜索吊裝系統中各種索的鋼絲繩和錨碇安全系數做了比較詳細的規定；對于掛籃在行走時的安全系數、自錨固系數和限位系統的安全系數做了規定。相比掛籃和纜索吊，圍堰還有待繼續完善。

6建議

6.1目前橋梁施工臨時結構設計中主要用到的是容許應力法，但是對于施工荷載的調查和統計還甚少，建議相關部門增加施工期的風載、水流力及波浪力的調查及跟蹤。6.2對于經常重復利用的臨時結構的材料，例如鋼結構和鋼絲繩等經常利用的材料進行相關的養護和維修，建議規范增加不能重復利用的臨時結構標準，進行報廢。6.3對于一些重復利用的臨時結構，設計時能標準化的將盡量標準化，能夠節省不少經濟投資。

作者:鄭俊杰 向 群 單位:天津鐵道職業技術學院

參考文獻

篇6

在道路橋梁設計中，往往考慮橋梁本身的強度，卻忽略了耐久性；對耐受強度重視，卻忽視適用極限情況；關注橋梁的結構布局合理性，卻忽視橋梁的檢測和維護，這樣形成的結構就存在不同程度的安全隱患和缺點。在傳統的橋梁設計中，具體的步驟是：第一要根據基本經驗確定初步的設計方案，這里面涉及選取的材料、結構布局、制造工藝及布局大小等問題；第二要對結構進行分析研究；第三就是要采用力學分析方法，研究設計結構的可行性，并根據實際情況改正。對于這種設計流程，只能針對設計方案的可行性及安全系數進行確定，而不能最大化優化設計方案，無法實現橋梁設計對日益復雜的需求的滿足，所以，結構化設計成為關鍵環節。

2道路橋梁結構化設計應該堅持的原則

2.1科學性原則

在道路橋梁結構化設計中，應該合理選擇道路橋梁結構，注意橫截面與道路橋梁結構配置，做到更為科學和有效，在合理調整道路橋梁結構位置，優化道路橋梁結構內力分布的基礎上，使道路橋梁結構的重量降低，實現道路橋梁結構的科學化。

2.2簡約化原則

在道路橋梁結構化設計中確保道路橋梁結構的簡約化，盡量通過簡化的路徑做到道路橋梁結構力的直接、簡單傳遞，達到道路橋梁結構能夠平衡地分散外部負荷，對于確保道路橋梁結構自重，提高道路橋梁結構強度，節約道路橋梁結構施工材料，提升道路橋梁結構施工效率有著重要的價值。

2.3連續性原則

當前，道路橋梁結構出現了自身重量越來越高、負荷越來越大的趨勢，這需要在道路橋梁結構化設計中實現結構的連續性和一體性，以此來確保道路橋梁結構在受力的情況下，擴大有效的受力面積，縮短道路橋梁受力傳遞的路徑，在優化結構、降低材料使用的基礎上，提高道路橋梁結構的穩定性、連續性。

2.4統合性原則

在道路橋梁結構化設計中要統和材料、結構兩個重要的部分，在材料部分中應該考慮不同材料在道路橋梁結構中的不同部位與不同性質，要做到在優化結構的同時科學設計材料應用。同時，應該利用不同結構、不同形狀受力和功能的特點，統和道路橋梁結構達到穩定、重量、受力等結構特性目標。

2.5整體性原則

道路橋梁結構設計中要利用結構化設計的優勢，突出道路橋梁結構的整體性，特別要求做好過載和特殊情況確保道路橋梁結構整體性和安全性的設計，通過提高承重力，整體效果，使道路橋梁結構的總體用料得到節約，在確保道路橋梁施工質量的同時，降低道路橋梁結構的建設成本。

3道路橋梁結構化設計應用的要點

3.1道路橋梁防水結構設計的應用

一方面，在道路橋梁防水結構的設計中，應該確保道路橋梁路面的物理性質，通過材料和工藝的控制設計保障材料的黏結性，做到路面不起皮，混凝土不脫落。另一方面，在道路橋梁防水結構的設計中要注意路面的平整性，通過嚴格設計混凝土施工，將路面和混凝土鋪成一個整體，以確保防水的平整。此外，在道路橋梁防水結構的設計中應該確保結構的整體性，要選用延展性好、抗拉力強的材料作為基礎，通過合理的工藝實現防水結構的整體性。最后，規范排水管線、集水管道的設計，要通過嚴格的規范來確保排水設施安裝過程，避免出現對道路橋梁結構和混凝土部位出現的滲透、腐蝕，以此來確保道路橋梁結構的強度與安全。

3.2道路橋梁混凝土項目設計的應用

一方面，道路橋梁結構設計中要重視混凝土中鋼筋的保護層厚度，應該根據道路橋梁結構的需要和混凝土施工規范，明確確定道路橋梁混凝土鋼筋的保護層厚度，通過保護層來確保鋼筋的結構功能和作用，進而實現道路橋梁結構的安全。另一方面，道路橋梁結構設計中應該重視混凝土的耐久性，要在設計中規劃好混凝土材料的配比，特別是：水灰比例、水泥使用量、強度級別等，以確保道路橋梁結構的穩定與安全。

最后，道路橋梁結構設計要加強增強構造配筋設計，要通過規范配筋的數量、形式和結構增強混凝土結構的抗裂縫能力，確保道路橋梁結構符合實際與使用的需要。

篇7

Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.

Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A文章編號：

1、引言

近些年來，我國的高速鐵路得到了迅速的發展，給人們的交通出行帶來了極大的方便，但是，高速鐵路的建設要求很高，在施工中也存在一些困難，尤其是橋梁的設計和施工，給設計人員和施工人員帶來了巨大的挑戰。由于懸臂結構和T型剛構的橋梁需要設置較多，容易出現“搓板”現象，因此，我國高速鐵路大多使用超靜定結構的連續式橋梁，這種結構的橋梁剛度大、變形小，行車平順，伸縮縫設置較少，優勢明顯。本文主要針對超靜定結構的連續式橋梁來探討橋梁的施工控制方式。

2、高鐵連續橋梁現場施工控制內容

高鐵連續梁現場施工控制的內容包括線性的控制工作、關鍵截面應力的控制工作、溫度控制工作、結構穩定性控制工作以及施工安全控制工作。

2.1 線性控制

線性控制是高鐵連續橋梁現場施工控制工作中最為重要的內容，其具體的內容包括幾何外形控制工作以及撓度變形控制工作。在橋梁施工的過程中需要嚴格的控制好梁體的豎向撓度變形以及橋梁的幾何外形。

2.2 關鍵截面應力控制

為了控制好關鍵截面的應力，必須要在橋梁關鍵截面處設置好應力的觀測點，對應力變化進行實時的檢測，如果發現應力出現偏差，就要做好調整工作，提高橋梁結構受力的穩定性。

2.3 溫度的控制

溫度的控制是橋梁施工控制工作中的主要內容之一，合理的溫度控制能夠檢測出現場氣溫的變化以及橋梁內部混凝土的溫度變化，能夠有效的防止開裂情況的出現。

2.4 穩定性的控制

高鐵橋梁中有大量的高橋墩、大塊度以及薄壁的箱型結構，這種結構的大量使用會降低橋梁的整體剛度，影響橋梁的穩定性，因此，必須要重視好橋梁結構穩定性的控制工作。

2.5 安全的控制

高鐵橋梁施工時一項關系國計民生的大工程，在施工的過程之中，必須要全程控制好施工的安全性，做到全心全意的為人民服務，建設好人民滿意的工程。

3、高鐵連續橋梁現場施工控制方式

對于高鐵連續橋梁的施工控制工作，需要嚴格的根據施工進度和施工方案來完成，從現場梁體的整個施工開始時期到最后的合攏期，控制人員都必須對整個現場梁體內部的溫度和應力進行及時的觀測，再根據觀測數據的變化來修改理論模型，計算出下一節橋梁的預拱度，并建立好模標高來對整個施工過程進行指導。

3.1 高鐵連續橋梁的施工控制方式

待整個橋梁下部結構的施工完成之后，由于實際的現場環境有一定的限制性，因此，施工單位以及設計單位必須對設計方式進行反復模擬分析，對設計方案進行優化。此外，為了更好的控制施工過程的應力，必須要對橋梁結構應力變化進行實時的檢查，以便保證整個梁體結構受力的穩定性。同時，在埋設傳感器時，需要考察現場鋼筋網的實際情況，在測點處沿縱橋方向設置好傳感器，以便對連續橋梁結構的應變值和應力進行實時的測量，此外，還要注意到導線沿腹板鋼筋處的溫度和應力變化情況。

3.2 高鐵連續橋梁施工過程中溫度與裂縫的控制措施

對于高鐵連續橋梁的施工，必須要注意到溫度應力的產生，如果混凝土溫度應力較大，就可能導致混凝土施工完成后出現開裂的情況。對混凝土溫度應力產生影響的因素十分復雜，水泥品種、施工現場環境、混凝土澆筑溫度、混凝土收縮等問題均會對溫度應力產生影響，因此，在澆筑混凝土的過程中，必須要對其內部溫度進行實時的監控，在混凝土澆筑完成后，要做好后續的養護工作，在養護時要注意降溫，防止由于溫度應力的影響導致澆筑完成的混凝土出現開裂。此外，要注意到，如果澆筑作業在冬季或者晚上氣溫較低的情況下施工，混凝土很容易出現不均勻的溫度變化，進而出現裂縫，因此，在澆筑完成后，要在混凝土表面進行保溫處理，在其表面加蓋干草、棉絮等，防止由于溫差的因素而發生裂縫。

3.3 高鐵連續橋梁配筋的設置

據國內外的研究調查結果表明，當混凝土由于內外溫差的影響出現收縮時，并不會導致鋼筋出現收縮，但是在鋼筋與混凝土之間也必然會出現收縮的應力，由于混凝土材料具有非均勻性的特征，在混凝土出現收縮時，內部的各個質點也會出現非均勻性受力情況，也會出現一些集中的應力點，在受力的增加下，就會發生局部變形，如果發生變形，那么就會出現地方裂縫。為了防止該種裂縫的產生，必須在應力集中點的位置合理的配置鋼筋，減少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

參考文獻：

[1]周雄.滬杭高鐵連續梁橋施工控制若干問題研究[期刊論文],武漢理工大學,2011,05(01)

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0.前言

公路橋梁養護是保證車輛高速、安全、舒適行駛的不可缺少的經常性工作。做好現有公路橋梁的養護和改造是各級公路橋梁管理機構的首要任務。論文參考網。公路橋梁養護的目的和基本任務包括下列內容:經常保持公路橋梁及其設施的完好狀態,及時修復損壞部分,保障行車安全、舒適、暢通。采取正確的技術措施,提高養護工作質量,延長公路橋梁的使用年限。防治結合,治理公路橋梁存在的病害和隱患,逐步提高公路橋梁的抗災能力。對原有技術標準過低的路段和構造物以及沿線設施進行分期改善和增建,逐步提高公路橋梁的使用質量和服務水平。

1.公路橋梁的病害及養護

1.1橋梁裂縫的病害及養護

1.1.1橋梁的裂縫的病害

對于鋼筋混凝土橋,由于混凝土本身抗拉強度很小,初拉應力可能引起混凝土產生細小裂縫,不過肉眼較難發現,當運營初期梁承受活荷載時,裂縫使有所發展。實際上,由于鋼筋混凝土結構今的受拉鋼筋的應該大大超過混凝土的極限拉伸應變, 所以不可避免地會發生裂縫。

在初拉應力和彎曲應力作用下, 混凝土的裂縫對梁的強度影響不大。按耐久性要求,如果裂縫細小(<0.2mm),則暴露于大氣中的梁中的鋼筋不致銹蝕、即使裂縫達到或略超過允許值(0.2mm),只要已趨穩定,對梁的強度也不會有明顯的影響,對行車不必采用特別的限制。但當裂縫發展較多且寬度較大時,梁的剛度會于降,鋼筋易受有害介質的侵蝕,結構物的壽命就會縮短。因此,對于那些不斷發展的裂縫,要特別注意觀察。對于連續梁、拱等超靜定結構,必須注意因基礎不均勻下沉所造成的裂縫的發展。如下沉不止,則可能導致結構物破壞。論文參考網。另外,預應力混凝土的箱梁,由于晝夜溫差過大,也可能引起裂縫的產生。

1.1.2裂縫的維修與加固措施

①對鋼筋混凝土橋的構件,應該特別注意觀察其受拉區的裂縫。對未超過允許值的裂縫,為預防其受大氣因素影響,一般可采用涂刷水玻璃或環氧樹脂的辦法,對裂縫進行封閉處理;當裂縫大于允許值時,一般采用空壓式的方法來灌注外氧樹脂填充裂縫; 當裂縫大于0.4-0.5mm時,應將裂縫鑿開、刷凈,然后建模補以環氧砂漿或高強度等級的水泥砂漿,如果體積較大,可用小石子混凝土予以補強;如果裂縫大大超過允許值,則應采取加固或更換構件的辦法來解決。但應查

明原出并通過計算來確定。②對磚、石、混凝土拱橋的裂縫,可以采取上述措施處治:勾縫處理;當拱橋的縱向裂縫超過允許值時,一般采用跨中、1/4 處和拱腳附近各設一道橫向鋼板來加固, 或在上述位置加設五道橫向預應力拉桿以防止裂縫發展;拱橋的砌體結合不好或受力不均,填土松散,基礎沉降等發生的較深裂縫,要采用壓注水泥砂漿進行修補,或做鑲面石或設置混凝土幫面、幫圈來加固,嚴重部位必須進行翻修、石拱橋灰縫如有脫落,如風化剝落,可噴注每層厚為1.0-3.0 cm 的10號以上水泥砂漿,分2-3 層噴注,每隔一至兩日噴—層,必要時,可加布一層鋼絲網;當裂縫已貫穿墩臺,可用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固。

2.水泥混凝土路面的病害及養護

水泥混凝土路面在行車荷載與自然因素作用下,會因混凝土板、接縫、基層、土基的缺陷產生各種類型的損壞,其中既有設計的原因,也有施工質量的問題,以及人為的、外界的因素,也可能是各種因素相互影響造成。水泥混凝土路面在養護良好的條件下,其使用年限要比其他路面長,但一旦開始損壞,則會引起破損的迅速發展。因此,必須做好預防性、經常性的養護, 通過日常的觀察, 及早發現缺陷, 查明原因,及時采取相應的處治措施,使路面保持完好的狀態。

①水泥混凝土路面養護丁作必須貫徹“預防為主、防治結合”的方針。根據路面實際情況和具體條件,以及水文、地質、氣候、交通和出路等級等情況,采取預防性、經常性的保養等相應修補措施,對于較大范圍路面修理,應安排大、小修或專項工程,使路面處于良好的技術狀況。②水泥混凝土路面應以機械養護為主,并積極采用新技術、新材料、新工藝。③水泥混凝土路面養護必須貫徹安全生產的方針,其安全技術、勞動保護等必須符合有關規定,做到安全生產,文明施工,保護環境。

3. 公路橋梁養護帶來的思考

3.1公路橋梁養護大、中修和改造工程原則上由公路橋梁管養單位組織實施, 公路橋梁改建的組織實施按現行基本建設程序和規定執行。

對技術狀況為一、二類的橋梁應加強小修保養,防止出現明顯病害。對技術狀況為三類的橋梁應及時進行中修,防止病害加快擴展,影響橋梁安全運營。對技術狀況為四類橋梁應及時采取管理措施,對技術狀況為五類的橋梁應及時封閉交通,保證安全,并依據橋梁特殊檢查結果和技術論證分析,安排大修、改造或改建。對荷載等級、抗災能力、安全防護標準等技術指標低于所在公路技術標準的橋梁,應有計劃地進行技術改造。對寬度不能滿足所在線路技術標準要求且影響通行安全的橋梁,應有計劃的進行加寬改造。論文參考網。對已有的橋梁防船舶碰撞設施應加強維護。

3.2公路橋梁管養單位應采取有效措施,加強公路橋梁養護工程的施工管理。

對需要封閉交通或長時間占用行車道施工的公路橋梁養護工程,除緊急情況外應在項目開工前15 日,相關信息并辦理施工許可。干線公路上的斷交施工信息應及時報省級橋梁監管單位備案,高速公路、國道上的斷交施工信息由省級橋梁監管單位及時按規定報交通運輸部備案。橋梁養護工程施工必須建立健全安全管理制度,落實安全分管領導和責任人; 施工單位應按照《公路養護安全作業規程》相關規定,做好施工現場標化建設,合理布設施工作業區,設置標志和安全防護設施,保證施工車輛、人員和過往車輛的安全,必要時還應協助有關部門做好交通疏導工作。公跨鐵橋梁養護工程動工以前,應與鐵路部門取得聯系,確保安全。

參考文獻

[1]陳明憲，方志.纖維增強復合材料在土木工程中的應用研究[A].第十六屆全國橋梁學術會議論文集(下冊)[C],2004.

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隨著我國公路事業的不斷發展，大跨徑橋梁、高架橋、立交橋的大量興建，橋梁結構防水技術的使用越來越廣泛，但橋梁漏水對橋梁結構腐蝕十分嚴重，影響橋梁的使用壽命。由于不少橋梁不做防水或防水不力造成橋面滲水、鋼筋銹蝕、鋪裝層剝落、堿骨料反應、鋼筋銹蝕而引起的混凝土脹裂等嚴重的損壞問題，極大地影響了橋梁結構的耐久性和正常使用壽命，以及行車的舒適性和安全性。

我國現行規定，橋梁鋼筋混凝土橋橋面是否另設防水層，視橋梁結構的型式而定：“橋面系產生負彎矩(懸臂梁、連續梁、剛架，及連續板和大挑臂板等)，橋面頂面產生拉應力，則全橋面(包括車行道和人行道部分)均須設置柔性水層；若上部構造為雙向預應力混凝土結構，在設計荷載下，主梁上緣及橋面板上緣(縱、橫向)不產生拉應力，則可只設鋪裝，不另設防水層。規定具有鋼筋混凝土橋面的鋼梁，全橋面應設置柔性防水層，柔性防水層可用飽浸瀝青料的卷材，以3~4層瀝青料逐層粘貼構成”。

一般來講柔性鋪裝的橋梁防水主要采用柔性鋪裝卷材類和涂料類防水材料；剛性鋪裝采用涂料類和防水砂漿，以及鋼筋防腐防水等工藝。在實際工程應用中尤以柔性鋪裝卷材類和防水涂料類居多。

1.柔性鋪裝(瀝青砼)防水卷材類的選材和工程應用

1.1主要評價指標

對于橋面柔性鋪裝防水材料的使用性能，其主要評價指標是抗剪性能和低溫抗裂性。

（1）抗剪性能。防水層一般鋪設在鋪裝層與橋面板之間，要承受車輛行駛時所產生的垂直壓力和水平方向的剪力，其間必須具有足夠的剪切強度，特別是在夏季高溫狀態下。

（2）低溫抗裂性能。橋面鋪裝層一般主要承受壓應力，但在連續梁橋等具有負彎矩的橋梁結構中，對防水材料及橋面鋪裝層要求應有一定的抗裂性，特別是一般防水材料在低溫狀態下具有脆性，更容易開裂，為此對防水材料的低溫抗裂性提出較高的要求。

1.2防水卷材的技術指標

不少橋梁選用聚合物改性瀝青防水卷材，使用效果良好，其性能與適用環境如下：

（1）適用于溫度為-45~80℃的環境(熱熔法施工應滿足130℃的環境要求)。

（2）符合厚3~4 mm卷材防水層的主要技術性能。

卷材防水層應采用熱熔法施工，其施工速度快，適用于工期緊的橋梁工程。由于有的橋面鋪裝基面的平整度較差，粘結率不能滿足要求，易形成空鼓及搭接部位粘結質量不易保證，應予以充分注意。

1.3卷材防水層的設計、施工要求

（1）卷材防水層應選用抗菌性的橡膠、塑料和瀝青等類卷材。

（2）對使用冷涂作業的卷材，應規定選用的相應粘結劑，確保其粘結強度。

（3）卷材防水層鋪貼在整體澆筑施工的橋梁混凝土結構基面時，應防止防水層產生空鼓。

（4）細部構造要求

①橋梁機動車橋面與檢修(人行)步道應設置防水層。

②在預制安裝主梁的縱向縫、橫向縫頂處設置加強防水層時，其縫寬兩側各在5~10 cm范圍內不粘貼，以確保結構變形時，防水層有足夠的變形量。

③鋼筋砼預制梁安裝后，橋面板間或主梁間出現“錯臺兒”，應在“錯臺兒”處用水泥砂漿抹成緩坡處理。

④應避免橋面泄水管口處雨水溢至橋面板結構層內,卷材應按剪切受力處理。

2.剛性鋪裝(水泥砼)涂料防水材料的選材和應用

2.1橋梁涂料防水材料的技術指標及特點

（1）陽離子乳化瀝青氯丁膠乳防水材料與潮濕基面結合較好，成膜較快，施工簡便、無毒，對周圍環境無污染，分別與砼基面、頂面的瀝青混凝土面粘結好，層間粘結性強，可用于-30~80℃的環境。

（2）聚合物改性瀝青橋梁防水涂料(剛性或柔性鋪裝)是以特殊加工的乳化瀝青為基料，選用優質高分子膠乳及合成樹脂為復合改性劑，經科學配方合成為耐高溫達160℃的瀝青砼橋面專用涂料。

（3）聚氨酯防水材料主要適用于橋面為砼鋪裝的橋梁，可用于-30~80℃環境中的地下建筑、屋面、管道接縫和橋梁防水。

（4）JS復合防水涂料。此復合防水涂料在我國南方的一些橋梁廣泛應用。要求基面應平整、牢固、干凈、無明水,但不能在0℃以下或雨中施工，否則影響成膜。

2.2涂料防水層設計、施工要求

（1）應選用易在潮濕基面作業的濕固型涂料，如乳化瀝青、陽離子氯丁膠乳化瀝青等親水性涂料。論文格式。

（2）選用延伸性好的防水涂料。

（3）選用的涂料層與層間應分別與橋面板和頂層粘結可靠。為增強防水效果,涂料應與玻璃絲布、土工布等纖維材料復合使用。涂料防水層的基面必須平整、清潔、無浮漿,基面應保持干燥。

（4）橋梁防水的細部構造。論文格式。橋梁機動車道橋面防水層應設置在混凝土找平層頂,檢修(人行)步道防水層應設置在混凝土找平層下(也可設在找平層頂)，在防護欄桿(道牙)、地袱側頂用107水泥砂漿聚氨脂膠泥封嚴。

（5）防水涂料間玻璃絲布的技術規定為：玻璃絲布宜用中堿平紋玻璃纖維布；斷裂強度要求經向不小于450 N，緯向不小于250 N；密度，經12根/cm，緯10~11根/cm；厚度,0.12~0.13 mm。

3.橋梁防水對策

3.1橋梁防水一般規定

（1）鋼筋混凝土橋面板與鋪裝層之間應設置有效的防水和防溶解鹽的不透水層，以避免發生水侵害銹蝕鋼筋。

橋面板防水層頂可采用水泥混凝土或瀝青混凝土橋面鋪裝層。

橋梁為承受振動荷載結構時，橋面防水層應采用柔性的涂料與卷材防水材料，涂料與卷材相比，應選用涂料防水層為最佳。

（2）水泥混凝土作鋪裝層時，厚度為1.5mm，瀝青混凝土作鋪裝層時，厚度為2 mm，當橋梁縱向坡大于1.8%時，防水層厚度應適當減薄。

（3）混凝土橋面鋪裝時,保護層應抹425號以上硅酸鹽水泥砂漿,厚0.8 mm,為使保護層與防水層間粘結,須在防水層頂撤均勻小豆石。

橋面防水層施工中,應對防水材料及施工工藝進行必要的抽檢工作。

3.2橋面排水

橋梁橋面排水系是由橋面邊溝排水和橋面泄水孔設備組成。橋梁行車道橋面排水是按不同類型橋面鋪裝設置1%~2.5%橫向坡，形成邊側排水，如有人行道時，應設置向行車道傾斜1%的橫向坡。橋梁較長時，橋面排水應由設置的縱向坡完成。論文格式。

泄水孔設在橋梁跨河橋上，并直接向橋下排水，跨線橋泄水孔應借助在下部結構墩柱側面設置的落水管排至地面雨水口。

4.橋梁防水技術的發展

（1）橋梁防水技術的標準化工作將提到重要的日程，并逐步與國際接軌，國外的一些成功經驗將被借鑒和采用。

（2）防水材料的研制、開發和生產將有極大的發展。科研、材料、設計、施工和管理等部門將加大合作力度，開發一批橋梁專用防水涂料將指日可待。

（3）將廣泛采用塑料盲溝材代替傳統的碎石盲溝。路基的防水也將提到日程上來。

（4）高性能砼(大于C60級)將在橋梁結構中廣泛應用，這將提高砼的強度、耐久性、體積穩定性和工藝性，提高橋梁結構自身防水能力。

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中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

1引言

預應力混凝土連續剛構橋具有變形小、結構剛度好、行車平順舒適、伸縮縫少、養護簡單以及抗震能力強等優點。其與連續梁的主要區別在于柔性橋墩的作用，使結構在豎向荷載作用下基本上屬于一種墩臺無推力的結構，而上部結構具有連續梁橋一般特點。

預應力混凝土連續剛構橋在施工過程中，由于橋梁結構的空間位置及形狀隨施工的進展將不斷發生變化，要經過多次的體系轉換過程，若同時考慮到施工過程中的結構自重、施工荷載以及混凝土材料的收縮、徐變、施工荷載等因素的影響，將可能導致橋梁合攏困難、成橋線形與設計要求不相符、設計狀態難以保證等問題。因此，必須對大跨度橋梁的施工預拱度、主梁梁體內的應力等進行嚴格的施工控制。施工控制是連續剛構橋修建和發展必不可少的保證措施，主要包括幾何（變形控制）、應力控制、穩定控制和安全控制，其中安全控制是橋梁施工控制的重要內容，變形控制、應力控制、穩定控制的綜合體現。由于結構形式不同，直接影響施工安全的因素也不一樣，在施工控制中需根據實際情況，確定其安全控制重點。

本文以溫福鐵路客運專線田螺大橋作為工程背景，對該橋懸臂澆筑施工過程進行了應力控制研究，對施工控制理論在工程實踐中的具體運用進行了詳細的分析，采用大型計算軟件MIDAS/CIVIL對全橋進行了仿真模擬分析，并對實測值和計算值進行比較分析。

2. 工程背景及測試方法

溫福鐵路客運專線田螺大橋位于云淡門海純潮區，通航凈空為120 m×24 m，主跨為(88+160+88)m預應力混凝土連續剛構。全橋立面布置見圖1。

圖1 田螺大橋總體布置立面圖（單位：cm）

梁體采用C60混凝土，墩柱采用C45混凝土，承臺和樁基采用C30混凝土。預應力鋼絞線均采用《預應力混凝土鋼絞線》（GB/T5224-1995），標準強度1860MPa，直徑15.2mm,彈性模量Ey=1.95x105MPa的低松弛鋼絞線。

3 有限元計算模型的建立

田螺大橋為三跨高墩的大跨徑連續剛構梁橋梁，分析計算采用有限元綜合分析程序MIDAS/CIVIL， 且橋的單元類型采用MIDAS/CIVIL中的“變截面梁單元”，由2個節點構成的，是屬于“等截面或變截面平面梁單元”，具有壓、剪、彎的變形剛度。為了更真實的模擬實際工程現場，在MIDAS/Civil中材料的選取時混凝土選用自定義材料，從現場及實驗室的資料定義材料參數。全橋計算模型共劃分155個單元，164個節點，其中上部結構123個單元，橋墩32個單元，全橋采用“自適應控制法”進行施工監控。全橋計算模型如下圖2所示。田螺大橋

圖2田螺大橋有限元模型

4 成橋階段內力及應力計算結果

施工控制仿真分析，就是通過合理的模型，采取有效的結構分析方法，對橋梁的成橋線形、受力狀態和施工中的線形、受力狀態進行一定精確度的模擬分析的過程。現以田螺大橋的成橋狀態為例，在恒載+活載組合下結構的內力及應力見圖3和圖4.

（1）主梁彎矩圖（kN.m）

圖3全橋彎矩圖

（2）主梁剪力圖（kN）

圖4全橋剪力圖

（3）主梁應力圖（MPa）：

圖5全橋上緣應力圖

圖6全橋下緣應力圖

通過圖3-圖9可以看出，成橋狀態下的彎矩、剪力和應力完全符合設計要求以及滿足鐵路橋涵施工規范中對C60混凝土的抗壓極限強度為20MPa，抗拉極限強度為1.17MPa的安全要求。

5 應力監控

在施工過程中，對每一節段的施工循環，在立模、混凝土澆筑之前、混凝土澆筑之后、張拉預應力之前、張拉預應力之后均應進行應力應變測試并與變形測試同時進行。

圖7 計算應力與實測應力的比較

圖8 計算應力與實測應力的比較

圖11 計算應力與實測應力的比較

圖4-34計算應力與實測應力的比較

通過以上的比較可以明顯的看出，計算應力與實測應力的曲線形狀大致相同，這說明本橋的有限元計算模型符合實際，施工也是基本符合規范要求的。對于梁段的上緣應力，實測值明顯大于理論計算值，這是由于施工過程中預應力的超張拉及施工過程橋面上的施工荷載等引起的。對于梁段的下緣應力，則基本上表現為在20#塊施工前實測應力小于計算值；而在20#塊施工之后以及后續的合攏段施工中則表現為實測值大于計算值。這是由于前期受橋梁自重以及施工荷載影響導致箱梁下緣受壓，抵消了一部分張拉的預應力，使得實測值偏小；而自20#塊的施工開始橋梁即將合攏并完成體系轉換，使下緣壓力減小，實測值重新高于計算值。

由上述實測值與理論值的比較可以看出主梁應力實測值與理論計算值的誤差較小，箱梁混凝土采用C60，在允許應力法施工中其抗壓極限強度為20MPa，抗拉極限強度為1.17MPa，計算值及施工過程實測值均在規范限值之內，整個過程混凝土的應力是安全的。這說明混凝土澆注、預應力張拉以及合攏等施工過程是規范的，同時也說明了本文所采用的計算模型是正確的、計算結果是可靠的、測點的埋設是成功的，進而可以判斷連續剛構橋在懸臂施工過程中是安全可行的。

6.結論

本論文從工程實際出發，以田螺大橋為工程依托，對大跨度預應力混凝土連續剛構橋施工監控、穩定性分析。監控過程表明，“自適應控制”理論能很好的適用于連續剛構橋的施工監控，只要系統逐漸過渡到自適應狀態，橋梁狀態即在控制之中。因此，對系統參數以及計算模型的修正是施工控制的核心內容。

結構自重誤差在大跨度橋梁中普遍存在，并且對結構的變形和應力影響都很大，施工中應嚴格控制自重誤差。本工程在施工過程中應力與位移均在控制范圍內，并且實現了誤差極其微小的主跨精準合攏，合龍后線形與預計線形有很好的吻合，可見田螺大橋的控制系統是有效的。

參考文獻

[1] 黃建躍, 王樹林.大跨度連續剛構橋施工主梁變形監測的必要性與方法. 橋梁建設，2003（1）：48-52

[2] 武芳文等. 連續剛構橋梁懸臂施工線形控制分析. 鐵道工程學報，2006,7 (4) :29-34

[3] 張永水, 曹淑上. 連續剛構橋線形控制方法研究. 中外公路，2006, 12 (6): 83-86

[4] 雷俊卿, 王楠. 預應力混凝土連續剛構橋施工監測與仿真分析. 鐵道學報，2006, 4 (2):74-78