大跨度橋梁工程論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇大跨度橋梁工程論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：橋梁；施工；安全風險

中圖分類號：K928 文獻標識碼：A 文章編號

Abstract: in this paper, the large span bridge main construction method is discussed, and the bridge construction with the risk in the factor, put forward the large span bridge risk response measures.

Keywords: bridge; The construction; Safety risk

0.前言

由于橋梁工程特別是大型復雜橋梁工程的建設往往是在復雜多變的自然和社會環境中運作的，其本身具有規模大，施工期長，內部結構復雜、外部聯系廣泛等特點，這些特點決定了橋梁工程建設階段必然存在很多不確定因素，所以風險也始終存在于橋梁建設的全過程。近年來，一些研究調查表明，橋梁施工期的風險遠遠高于使用期。橋梁在任何施工階段都有可能發生坍塌、變形等事故，而且事故發生的可能性貫穿橋梁施工的整個過程，同時也會造成極大的損失。橋梁施工損失類型包括結構損壞、人員傷亡、施工延誤、經濟損失等多種形式，而且往往多種損失同時發生，影響范圍甚廣。造成事故的原因多種多樣，經常會同時發生，因此必須系統的了解橋梁在施工中存在的風險因素，提高橋梁施工安全，應對橋梁施工風險。對確保大跨度橋梁安全施工有著重大的意義。

1. 大跨度橋梁施工方法

改革開放以來，我國橋梁工程的發展進入了一個高速的發展時期，主要體現在橋梁總體數量大幅度增加，橋梁的結構體系多樣化，橋梁的跨度也越來越大，而橋梁的施工環境卻越來越復雜，所以對大跨度橋梁的施工方法有了更高的要求。在橋梁工程中，施工是非常重要的一個環節，合理的施工方法，能有效的提高施工組織和管理的水平。施工方法的選擇要根據工程結構的跨度、孔數、橋梁總長、截面形式和尺寸、地形條件、設備能力、氣候條件、運輸條件、設備的周轉使用等多方面條件。常見的施工方法主要有以下幾種：

(l)就地澆筑施工法，是一種現場澆注的傳統施工方法，在支架上安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，現澆混凝土的一種施工方法。施工特點：整體性好，施工平穩、可靠，不需要大型起重設備；施工中無體系轉換；預應力混凝土連續梁橋可以采用強大預應力體系，使結構構造簡單，方便施工；需要大量施工支架，跨河橋梁搭設支架影響河道的通航與排洪，施工期間支架可能受到洪水和漂流物的威脅；施工工期長，費用高，需要較大的施工場地，管理復雜，不太適合大跨度橋梁。

(2)懸臂施工法，是在建成橋墩上沿橋梁跨徑方向逐段施工的方法。在施工過程中，要保證墩梁固結，能夠充分利用材料的力學性能，提高橋梁的跨越能力。懸臂施工通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。懸臂澆筑法：在橋墩兩側依次對稱安裝節段，張拉預應力筋，使懸臂不斷接長，直至合攏。施工特點：無須建立落地支架，無須大型起重與運輸機具，主要設備是一對能行走的掛籃。掛籃可在己經張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預施應力都在掛籃上進行。完成本段施工后，掛籃對稱向前各移動一節段，進行下一節段施工，如此循序前進，直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷，施工期水位變化頻繁不宜水上作業的河流，以及通航頻繁且施工時需留有較大凈空等河流上橋梁的施工。但懸臂澆筑法在施工中也有不足：梁體部分不能與墩柱平行施工，施工周期較長，而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短，混凝土收縮和徐變影響較大。

(3)逐孔施工方法，是在城市高架橋廣泛應用的方法，該方法從橋梁一端開始，采用一套施工設備或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循環，直到完成。施工特點：移動模架不需要設置地面支架，不影響通航，施工安全性大，可靠；有良好的施工環境，保證施工質量，一套支架可多次周轉使用，具有可在類似預制場生產的優點；機械化、自動化程度高，節省勞力，降低勞動強度，縮短工期；通常每一施工梁段的長度取用一跨的跨長，接頭的位置一般選在橋梁受力較小的地方；移動模架設備投資大，施工準備和操作都比較復雜。此法宜在橋梁跨徑小于50m的橋上使用。

(4)頂推施工法，是沿橋縱軸方向的臺后設置預制場地，分節段預制梁，并用縱向預應力筋將預制節段與施工完成的梁體連成整體，然后通過水平千斤頂施工，將梁體向前頂推出預制場地，然后繼續在預制場進行下一節梁段的預制，直至施工完成。施工特點：頂推法可以使用簡單的設備建造長、大橋梁，施工費用較低，施工平穩、無噪聲，可在深水、山谷和高橋墩上采用。大跨度橋梁施工方法還有很多。全面的了解大跨度橋梁的施工方法，有助于全面的認識橋梁施工過程，更能有效地識別大跨度橋梁施工過程中潛在的風險因素，從根本上了解橋梁的施工風險，發現橋梁施工風險發生的原因。

2. 大跨度橋梁施工中存在不確定性

隨著橋梁的發展和跨徑的不斷增大，橋梁的結構剛度、結構的幾何非線性效應越來越高，影響橋梁安全的因素越來越多。目前，國內外學者己對結構中的確定性問題進行了大量的研究，但是，對于影響結構安全的各種不確定性問題研究依然較少。而事實上，和其它結構物一樣，大跨度橋梁結構中也存在著大量的不確定性。同時，由于大跨度橋梁結構體系復雜，施工難度大，施工工序多，施工工藝復雜，施工周期又短，各種不利因素進一步增加了大跨度橋梁在施工中的不確定性。

(l)材料性能的不確定性

橋梁結構構件的材料性能，包括材料的強度、材料的彈性模量、泊松比、膨脹系數等，在不同的材料質量、制作工藝、外形尺寸及環境條件下，會產生不同的性能，這就是材料性能的不確定性。

(2)幾何參數的不確定性

結構構件的尺寸，如構件的高度、寬度、面積及間距等，受制作和安裝工藝等因素的影響，會產生一定的變異性，從而導致實際構件尺寸與標準設計尺寸之間存在一定的差異，這是結構構件幾何參數的不確定性。

(3)荷載的不確定性

大跨度橋梁結構在施工過程中，會承受各種施工荷載的作用，而無論是橋梁結構的恒載，還是施工中存在的活載或其它的施工荷載，都或大或小與設計值有偏差，是很難控制的，所以說施工荷載具有一定的不確定性。

(4)非線性帶來的不確定性

大跨度橋梁結構復雜，非線性對橋梁也有較明顯的影響。主要體現在材料非線性、幾何非線性和時變非線性三個方面。材料非線性主要是指混凝土構件開裂等彈塑性變形行為，而由于在施工階段計算中一般不研究結構的極限承載力，沒有考慮進入彈塑性或構件開裂后的情形，所以由此會引起結構的不確定性；大跨度橋梁的幾何非線性如在斜拉橋中，斜拉索的垂度效應、大位移效應以及塔梁的梁一柱效應，每一施工階段都可能伴隨結構構形的變化，幾何非線性影響尤為突出；時變非線性主要是指混凝土收縮和徐變所引起的隨時間變化的非線性變形，在混凝土橋梁的主梁施工中，如果結構為超靜定，收縮和徐變不但引起結構變形，還可能產生次內力，因此對其合理的考慮是十分必要的。

（5)人為因素的不確定性

在橋梁工程的設計、施工、使用等各個階段都是有人的參與，人是建設活動的主體，因此，在工程建設過程中，不能不考慮人為因素的影響。在大跨度橋梁施工過程中，人為失誤的種類很多，主要包括：①施工操作失誤，如施工方法選擇不當、施工順序失誤及機械操作行為失誤等；②技術管理失誤，如不按設計圖紙施工、不按照施工規范施工、不按照施工方案施工與技術措施不當等；③組織管理方面的失誤，如組織設計與措施混亂、現場指揮人員素質不夠、不認真執行施工組織設計、現場指揮不明確、組織協調不力及檢查督促不力等；④制度管理失誤，如各類管理體制不健全、人員管理松懈、教育培訓不到位等。施工期間的人為失誤具有多維性、廣泛性，涉及范圍廣、難以控制等特點，應當予以足夠的重視。

3. 風險因子與應對措施

在大橋的施工過程中，主要存在四個主要風險因子，按風險重要性依次是管理風險，技術風險、經濟風險和自然風險。

管理風險，主要包含材料供應、材料浪費、交通運輸、供水供電、管理施工組織協調、材料管理、施工人員水平、技術人員水平、管理人員水平。在橋梁施工過程中，要合理的控制管理方面，在對材料的檢查、運輸和應用的過程嚴格監控，沒有及時使用的材料要安全保管，防止老化和失效；在施工前需要對人員進行嚴格的培訓，在施工中，要求人員嚴格按照施工規范進行施工，監理人員要對工程安全嚴格把關，施工指揮人員要有全局意識，各個單位嚴格緊密合作，要求人員對工程項目都有主人翁的精神。

技術風險，主要包含設計資料變更、設計資料的有效性、施工工序控制、設備操作、設計資料準確性、承載力不足、細部處理不當、工程項目計劃準確性、場地排水、施工工藝、機械調配。在橋梁技術風險中，我們要重視施工前期的勘測工作，細致鎮密的對地質的勘察，周圍環境的勘察，可以減少施工中的投資，減少設計變更和設計結構的誤差。同時，在施工過程中，對施工機械嚴格安全檢查，防止施工時施工機械出現故障，導致事故發生。在施工技術方面，要按照施工規范安全施工，采取的新技術一定要進行試驗。

經濟風險，主要包含建設單位儲備資金、國家利息調整、職工工資和福利、提高預算不足、工程清單的錯誤和遺漏。保證資金充足，是大型工程項目的基本要求。要個控制對資金的應用，對項目要有個合理的概預算。

自然風險，主要包含地質因素和氣候因素。在大橋施工前，要對多年的氣象和水文資料進行詳細的統計分析，確保做好足夠的準備。

4. 結論

通過上述的分析可知，在大跨度橋梁施工期間存在大量不確定性，橋梁施工期間存在著高風險，必須給予足夠的重視，否則工程事故一旦發生，將會帶來不可預估的損失，例如結構失效、人員傷亡等，同時給社會和自然環境帶來不利的影響。因此，為了降低大跨度橋梁施工期間的風險，避免工程事故的發生，可以采取積極有效的措施，控制和降低風險發生概率，保障橋梁施工的安全。另外，開展大跨度橋梁施工風險分析研究，對于確保大跨度橋梁工程建設的安全性和科學性、提高橋梁工程施工的經濟性和合理性以及推動橋梁設計理論及橋梁保險體系的發展，都有十分重要的理論價值和現實意義。

【參考文獻】：

篇(2)

實踐教學環節薄弱由于橋梁工程的建設周期一般較長，而受課時、教學經費的限制實習時間往往較短，學生在較短的實習期間內無法全面了解整個橋梁工程的設計或施工過程，這使學生在課堂上接受的理論知識難以和工程實踐相結合，所學的專業知識難以融會貫通，勢必會影響到學生工程能力的培養，不利于學生畢業后直接走上工作崗位。4.課程考核方式不能反映學生的綜合素質長期以來，由于學校只注重理論教學的現狀并沒有得到徹底改變，所以在以往的考核中，大多以學生的理論考試成績作為唯一的評定標準，這顯然不能反映學生的綜合素質。要培養出適應社會和市場需要的高素質的、工程能力強、應用型的專業技術人才，就必須改進成績評定方法，重新建立一套新的學生成績評定系統，把工程能力培養、評價與學生成績考核緊密結合起來，多方面、全方位地評價學生對專業知識的掌握情況。

“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?！皹蛄汗こ獭闭n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?；A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?？萍蓟顒拥膬热葜饕侵敢劳形倚５膶W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。

篇(3)

山東理工大學（以下簡稱“我?！保┮酝?屆道路與橋梁方向畢業的本科生就業情況如圖1所示，可以看出我校輸送出的學生接近80%在施工、監理、管理等部門就業，繼續深造學業和在設計單位工作的僅占17%。由此可知，“橋梁工程”課程的改革目標應該集中在培養學生從事橋梁工程技術及管理工作的基本能力和社會急需的實踐能力上。其總體思路是以實際工程為背景，以工程技術為主線，改革課程體系、知識學習方式、考核方式和評價標準，加強實踐教學及能力培養方式等關鍵環節，提高學生的工程意識和工程實踐能力，培養出創新能力強、適應企業發展需要的應用型土木工程師。

二、課程改革的具體措施

1.基礎教學

選用國家規劃教材，以“精、寬、新”的理念整合教學內容。精：以一種橋型的橋梁建設過程為主線，由點到面、深入淺出把繁雜的內容講活、講透，使學生舉一反三，即可對其他結構形式采用粗講。建立以“學生為主體，以教師為主導”的教學模式，將工程實例（最基礎的混凝土梁橋、拱橋）引入課程教學。通過實施一個完整的項目來組織教學活動，采用類似科學研究與實踐的方法，促進學生主動學習。具體做法是將5～6名學生分成一個小組，給每個小組下發一份既有實際工程的設計圖紙，抓住橋梁建設過程主線，講授橋梁設計基本原則、平縱橫斷面設計內容、橋梁建設程序和方案比選、橋梁上的作用、橋面布置與構造、上部結構的設計計算、支座、下部結構的設計計算和施工技術。對其他結構類型橋梁則以課上簡介課下大作業的方式學習。寬：采用國家新標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTGD62-2004）教學，對連續剛構、鋼管混凝土拱橋、斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁進行類比性、歸納性講解，使學生適應我國迅速發展的橋梁建設事業。新：利用三維動畫模擬、電視錄像片和紀錄片等教學手段，把本專業最新動態和發展、科研成果、施工技術引進課堂，拓寬學生視野。依據CDIO教學模式，實施多樣化教學方法。（1）引導性教學和自主性學習相結合。樹立學生為主體的教學思想，組建學習小組，開展課堂互助討論教學，隨著課程進展預留聯系工程實例的“大作業”，這些“大作業”可以是課程的重點難點、行業的動態或綜合性的知識，作業以小組提交。這種教學方法能調動學生學習的主動性，增加學生之間的相互交流，在鍛煉學生的獨立分析能力的同時加強團隊合作精神培養，以課外補課內來提高教學效果。（2）項目教學法教學。教學全過程中充分突出實踐、強化應用，以實際工程項目為背景，將行業規范、現場案例、施工圖紙和錄像融入教學，培養學生的工程素質和工程能力。（3）網絡化和信息化教學。通過課程網站建立網上互動平臺，學生可以在網站上查看并下載教學大綱、教學課件、各章習題、課程設計的任務書和指導書、工程實例、行業動態等，也可以在網站上留下自己的心得和疑問，由師生進行開放性討論，從而提高學生的學習自主性。

2.實踐教學

基于應用型土木工程人才培養目標的定位特點，構建以能力培養為核心，多模塊、相對獨立、相互銜接的實踐教學體系，該體系由計算機輔助設計軟件學習、課程設計、模型制作、專題講座和認識實習等部分組成。鼓勵并引導學生使用橋梁博士、橋梁通等橋梁工程計算機輔助設計軟件，改變課程設計、畢業設計完全手算及手工繪圖的現狀，邀請設計院技術負責骨干進行專題講座，依托實際工程進行課程設計，在“做中學，做中教”，培養學生的工程設計能力。[4]利用課程設計的成果，以學習小組為單位按比例制作橋梁的上部結構模型，結合工程已有的其他部分圖紙補充下部結構、支座、橋面鋪裝、欄桿、排水和照明完成全橋模型。在建造過程中，要求嚴格按照設計圖紙施工，不能隨意變更設計，在課程結束時提交實體模型和設計說明書，利用PPT演示建橋的全過程并對成果進行答辯，通過熟悉設計圖紙課程設計制作模型成果答辯使理論知識具體化、實體化，不知不覺中培養學生的工程能力。

3.考核方法

為鼓勵學生個性化發展，打破應試教育的桎梏，采取多元化考核模式，在強調測試理論知識的同時注重工程實踐能力和工程設計能力的評價與考核。在考核方式上，采用閉卷筆試、小論文、大作業、模型制作、答辯、互評、自評相結合的形式。4.課程教學體系建設畢業設計是教學過程最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節，要求學生綜合應用所學各種理論知識和技能。橋梁工程課程的改革建立的“課堂教學、課程設計、認識實習”三元一體模式實質上是對畢業設計環節的基本訓練，因此改革后的橋梁工程教學模式可和其他教學環節構成如圖2所示的教學體系。

三、橋梁工程課程改革效果

經過兩級六個自然班的課程實踐，橋梁工程課程改革取得了顯著的成效，主要表現在：第一，構建了以學生工程能力培養為主線，分層次（基礎教學課程設計橋梁模型）、多模塊（認識實習—課程教學—專題講座—畢業設計）、全過程、遞進式的實踐教學課程體系，通過連續漸進的典型工程項目設計，培養學生的工程素質、工程能力和設計能力。第二，實施多元化考核評價方式，增加小組討論、大作業、模型制作、答辯等環節，激發了學生學習主動性，提高了學生學習能力、研究能力和工程實踐能力。在后續的生產實習中，教學培養基地企業反映該批次學生較之往屆“上手快，操作能力強”。第三，課程設計和畢業設計成果質量提高顯著。將項目教學法納入課程，使學生對現行規范的把握、識圖、畫圖能力加強，將計算機輔助設計軟件應用于設計驗算，在內容難度加大的情況下學生的成績沒有出現下降趨勢。

四、結語

篇(4)

關鍵詞：連續剛構橋；預應力損失；結構性能

中圖分類號：TH6 文獻標志碼：A

The Continuous Rigid Frame Bridge Impact Analysis of Prestress Loss

Zhang Chang

（Chongqing communications construction group，Chongqing 401121）

Abstract： This paper research the stress loss effect of multi-span prestressed continuous rigid bridge performance. Using Midas/Civil software to analyze engineering bridge structure in the ideal state and actual status and extreme state and 20 year operating state. Contrast the value of structure moment and midspan deflection under different working conditions. The results show that： under prestressed loss 50%， the closed node moment rise of 28% and deflection rise 7 mm， this has adverse effect on the bridge and lead to post diseases.

Keywords： Continuous rigid frame bridge； Loss of prestress； Structure performance

引言

隨著預應力混凝土在橋梁工程中的應用范圍日益擴大，越來越多的橋梁工程問題暴露出來，例如跨中撓度過大，主梁出現斜裂縫等[1]。各國學者、專家分析認為，預應力損失過大是造成這些問題的重要因素[2]。目前，對于預應力損失方面的研究雖然得到了廣大專家學者的重視，也做出了不少成果[3～7]，如李準華、劉釗《大跨度預應力混凝土梁橋預應力損失及敏感性分析》一文對大跨度預應力混凝土梁橋的預應力損失進行了研究，研究結果表明，若預應力損失計算偏小，則會導致對橋梁內力和撓度計算的較大失真[8]；姚強，柯亮亮在《連續剛構橋箱梁應力和跨中撓度與預應力損失的關系研究》一文中對比分析了不同預應力損失情況對連續剛構橋箱梁應力及跨中撓度的影響[9]。

參考大量論文資料可以看出，預應力損失計算方法雖然有跡可循，但大多針對三跨大跨徑橋梁進行研究分析，對于更多跨連續剛構橋的研究資料相對較少，而且資料顯示，很多文章僅僅針對當前情況下的成橋狀態進行分析，涉及極端預應力損失情況以及多年后成橋狀態的研究較少。為了更加客觀全面的描述預應力損失對多跨（五跨）預應力連續剛構橋結構性能的影響，本文針對多跨（五跨）預應力連續剛構橋的預應力損失對橋梁結構性能的影響進行研究，為了進一步完善研究成果，還對實際成橋20年后的橋梁狀態進行了分析與預測，結果表明，預應力損失將直接導致橋梁后期使用中出現跨中撓度過大等病害，嚴重影響橋梁使用安全和使用壽命。這一研究結論對預應力混凝土橋梁應力損失的研究有著積極的意義，并對其設計和施工具有一定的指導意義。

1.工程概況

依托橋梁位于某高速公路上，全長577米，跨徑組合為5×30+（45+3×80+45）+3×30米。主橋為（45+3×80+45）米的預應力混凝土變截面連續剛構，橋梁平面位于R=1200米圓曲線上，縱斷面位于R=24000米豎曲線上，縱坡為-2.993%。主橋下部結構橋墩系雙肢實心墩，采用翻模施工，分段澆筑。主橋上部構造采用掛籃懸臂施工，邊跨現澆段采用滿堂支架施工，合攏段采用吊架施工。合攏順序為：先邊跨，再邊中跨，最后進行中跨合攏。當全橋合攏貫通后，最后進行二期恒載的施加（橋面鋪裝、欄桿造型等）。

2.結構計算模型

本文采用Midas/Civil軟件對該依托工程橋梁結構進行建模分析，得出橋梁在不同情況下的跨中撓度以及結構彎矩情況，分析對比以上各預應力損失下的成橋狀態，研究了有效預應力不足對橋梁結構使用性和耐久性的影響。

文中涉及到的幾種狀態具體為：

（1）理想狀態指的是按照規范中的公式對預應力損失進行估算，便可得到鋼束預應力損失的理論計算值，此時的成橋狀態稱之為理想狀態；

（2）實際狀態指1.2恒荷載+1.2鋼束二次+徐變二次+收縮二次的荷載組合下的狀態；

（3）極端預應力損失狀態假設當二期恒載施加以后，有效預應力只剩下張拉控制應力50%時候的狀態；

（4）成橋20年后的狀態是指實際狀態下經過20年的預應力損失情況下的狀態。

對依托橋梁工程計算時，以空間三維結構模型對其進行模擬，采用梁單元模擬各施工節段，1#、2#、3#、4#墩頂部為剛性固結，其成橋結構計算簡圖如圖1所示。

圖1 成橋結構計算簡圖

其中橋梁結構模型單元數：240；橋梁結構模型單元節點數：261；施工階段總數：15；預應力鋼筋數：340。模型分析完以后，輸出理想成橋狀態下的全橋自重下的結構彎矩圖，經驗證該模型與實際情況相符。如圖2所示：

圖2 成橋后彎矩圖

其他狀態下的成橋結構彎矩圖分別按其實際預應力損失值對模型中相應預應力束的張拉力進行修改，重新分析模型即可。

3.不同狀態下結構彎矩值對比分析

選取各合攏段控制點，作出各種狀態下的結構彎矩值對比表（見表1）和柱狀圖（見圖3）如下：

表1 各種狀態下合攏段控制點彎矩值對比表

通過對表1和圖3進行分析，我們可以發現：

相比理想狀態，考慮全橋全部預應力束實際預應力損失值的情況下，6#節點彎矩值上升38.27kN?m，變化不大；34#節點彎矩值上升4028.82kN?m，達到6.36%；62#節點彎矩值上升4034.02kN?m，達到6.56%；90#節點彎矩值上升4065.60kN?m，達到6.41%；118#節點彎矩值上升48.5kN?m，變化不大。

在假設的二期恒載施加以后，有效預應力只剩下張拉控制應力50%的極端預應力損失情況下，6#節點彎矩值上升717.44kN?m，達到9.09%；34#節點彎矩值上升16761.62kN?m，達到26.48%；62#節點彎矩值上升17374.81kN?m，達到28.27%；90#節點彎矩值上升16987.66kN?m，達到26.77%；118#節點彎矩值上升477.57kN?m，達到7.30%。

在成橋二十年后的預應力損失情況下進行分析，6#節點彎矩值上升777.48kN?m，達到9.85%；34#節點彎矩值上升16858.52kN?m，達到26.63%；62#節點彎矩值上升17477.91kN?m，達到28.44%；90#節點彎矩值上升17086.65kN?m，達到26.93%；118#節點彎矩值上升539.17kN?m，達到8.24%。

4.不同狀態下結構位移值對比分析

選取各合攏段控制點，做出各不同狀態下的結構彎矩值對比表（見表2）和柱狀圖（見圖4）如下：

表2 各種狀態下合攏段控制點結構位移對比表

通過對表2和圖4進行分析，可以發現：

相比理想狀態，考慮全橋全部預應力束實際預應力損失值的情況，6#節點和118#節點豎向位移基本不變；34#節點豎向位移增大2.008mm；62#節點豎向位移增大1.999mm；90#節點豎向位移增大2.021mm。

在假設的二期恒載施加以后，有效預應力只剩下張拉控制應力50%的極端預應力損失情況下，6#節點和118#節點豎向位移增大1mm左右；34#節點豎向位移增大7.026mm；62#節點豎向位移增大7.048mm；90#節點豎向位移增大6.929mm。

在成橋二十年后的預應力損失情況下進行分析，6#節點和118#節點豎向位移增大2.5mm左右；34#節點豎向位移增大11.126mm；62#節點豎向位移增大12.648mm；90#節點豎向位移增大11.926mm。

5.結論

本文探討了不同成橋狀態下預應力損失對多跨預應力連續剛構橋結構性能的影響，對不同工況下結構彎矩值和跨中撓度的對比分析，主要結論如下：

（1）實際成橋狀態預應力損失值大于原計算值（預應力損失預估不足），造成橋梁結構合攏段控制節點彎矩值均大幅度上升，彎矩值增幅最高達6.5%以上，其彎矩值增大值最高達4000kN?m以上。橋梁結構中跨合攏段控制節點豎向位移均增大2mm左右；

（2）在預應力損失過大的情況下（預應力損失50%），二期恒載施加后，中跨和邊中跨合攏段節點彎矩值均大幅上升，彎矩值增幅最大達28.27%，其彎矩值增大值最高達17374.81kN?m。中跨合攏段控制節點的豎向位移均增大7mm左右；

（3）在實際狀態下經過二十年預應力損失，中跨和邊中跨合攏段節點彎矩值均大幅上升，彎矩值增幅最大達28.44%，其彎矩值增大值最高達17477.91kN?m，中跨合攏段控制節點的豎向位移增大11～12mm左右；

（4）預應力損失不僅影響到橋梁結構的節點彎矩值，對橋梁結構受力造成威脅，還影響到橋梁的跨中撓度，對成橋線形造成明顯影響，直接導致橋梁后期使用中出現跨中下撓過大等病害，嚴重影響橋梁的使用安全和使用壽命。

參考文獻

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[3] 梁南平.預應力混凝土連續彎梁橋的預應力損失試驗研究[D].重慶.重慶交通大學，2010.

[4] 王敏.從預應力損失角度對混凝土橋梁病害成因的研究[D].武漢.武漢理工大學，2005.

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[8] 李準華、劉釗.大跨度預應力混凝土梁橋預應力損失及敏感性分析[J].世界橋梁，2009.

篇(5)

關鍵字：強涌潮水域斜拉橋；鋼箱梁吊裝；起吊時間；線形控制

中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A

一、案例工程簡介

嘉紹大橋主航道橋為世界上首座六塔獨柱四索面分幅鋼箱梁斜拉橋，其跨徑布置為70+200+5×428+200+70=2680m，主塔高度為168.964m～172.174m，從邊塔至中塔逐步增高。索塔采用獨柱型索塔，塔柱采用空心箱形斷面，根據受力和總體剛度需要，索塔設置箱形斷面“X”型支承托架，托架單懸臂長度為21.017m。主梁截面采用栓焊流線形扁平鋼箱梁，標準梁段長15m，高4.0m，單幅梁寬24m(含風嘴及斜拉索檢修道)，兩幅梁間橫梁長9.8m，全幅總寬55.6m。

二、超強涌潮水域無索區鋼箱梁架設技術

2.1多功能變幅式橋面吊機的研發

由于橋位區大型浮吊難以進入，本項目設計了280t多功能變幅式步履架橋機，可滿足主塔及邊跨無索區鋼箱梁吊裝，也可滿足標準鋼箱梁的對稱懸臂架設，經過簡單改裝還可滿足其他項目的特殊大型構件吊裝工作。本設備主要由底架、斜支撐、立柱、吊臂、吊具、卷揚機、滑輪、支錨機構、前移機構、橫移機構、液壓系統、電氣系統、司機室、安全保障系統等組成。

吊臂主梁有效長度30m，幅度范圍22m～8.6m，較大的幅度專為吊裝墩頂梁設計。臂身采用Q345b材料制造，臂頭有變幅機構的動滑輪箱和起升機構的定滑輪箱，滑輪箱也采用Q345b材料制造。臂尾通過Ф250mm銷軸與底架鉸接，銷軸材料為40Cr。

吊具由起升機構動滑輪箱、斜拉桿、橫梁、連接座和聯接裝置組成，結構材料均為Q345b，銷軸采用40Cr，三角架一側拉桿設有雙頭螺桿調節，可調節拉桿長度改變橫梁縱坡。

2.2大剛度、不規則鋼箱梁體在復雜支架上長距離滑移技術

無索區支架構造復雜，且鋼箱梁需要先縱移，再橫移到位，移動距離最長達120m。由于構造需要，嘉紹大橋無索區鋼箱梁形狀均不規則，每片箱梁結構都不相同，導致鋼箱梁的重心變化很大，按照常規施工最終的結果是造成鋼箱梁底部四個滑塊受力嚴重不均，除了造成支架撓度差別大，增加滑移難度外，更重要的是影響滑移軌道的受力。嚴重時可能導致軌道梁變形，帶來安全隱患，也可能在牽引時因為摩擦力不均，導致箱梁嚴重跑偏，影響鋼箱梁滑移精度和進度。

對此，從以下兩個方面進行研究解決：

⑴建模分析不同鋼箱梁在支架不同部位滑移時的支點反力情況和支架下撓情況，并在現場實際驗證；計算分析及現場試驗滑移軌道高差與支點反力的對應關系（高差1cm荷載變化12t，可能出現兩對角點承受鋼箱梁全部荷載的情況）。

⑵多點自平衡同步滑移液壓系統的研發及應用

該裝置由多個滑塊單元組成，每個滑塊單元由兩個100t液壓千斤頂、一個特制底座、頂部支撐以及同步液壓控制油泵組成，每個滑塊單元均可單獨工作。

三、超強涌潮水域四索面分幅式鋼箱梁懸臂吊裝技術

3.1超強涌潮水域鋼箱梁與吊具快速連接裝置的研發

嘉紹大橋所在水域具有水流速度快、波浪起伏大、潮水漲落交替快、水位變化大、沖淤劇烈等特點，在鋼箱梁吊裝時，受水文條件制約，運梁船到達指定位置后，必須在30min內完成與起重設備吊具的連接，使鋼箱梁脫離運輸船只，以避免由于惡劣水文條件引起的船只擱淺、失控、傾覆等安全事故。

該新型裝置設計為吊具與鋼箱梁之間通過滑輪組與無頭鋼絲繩進行軟連接，其中每個吊點在吊具主梁上對應位置設有4個定滑輪，每片滑輪上預先套有無接頭鋼絲繩，鋼箱梁上每個吊點設有2個吊耳，每個吊耳通過銷軸各與兩片滑輪串連。具體構造及安裝流程見下圖：

軟連接原理示意及掛鉤安裝過程

該軟連接裝置的特點是通過鋼絲繩套作為軟連接部分，可適應由于復雜水文條件引起的船舶晃動，提高連接速度和精度；并且鋼絲繩套可通過人力搬動，操作簡便快捷，大幅提高施工效率，有效縮短了梁段起吊時間。

3.2四索面分幅式梁段懸臂吊裝的實施

每個主塔各有標準梁段48塊，梁長均為15m，梁重在199~223t之間。根據設計要求，各塔標準梁段均采用四臺步履式橋面吊機對稱懸臂吊裝。

在塔周無索區梁段吊裝完成后，即可開始標準梁段的安裝，其工序包括梁段起吊、梁段臨時對接、橫梁施工、梁段栓焊、掛索、調索等。標準梁段懸臂吊裝的主要難點在于一要確保在30min內將四片鋼箱梁快速同步吊離船舶，這一點主要靠2.1節所述的快速軟連接裝置及同步分級起吊解決；難點之二就是臨時橫梁的安裝及拆除方法和時機，以及永久橫梁的安裝及拆除方法和時機。如果把握不對，將會嚴重影響懸臂吊裝梁段的線型控制及結構內力變化。

梁段臨時橫向連接的作用之一是懸臂拼裝過程調節兩幅梁之間的間距；其二是對于不設橫梁梁段，可以用于抵消斜拉索張拉產生的水平分力；其三是在標準梁段懸拼過程中軸線發生偏離時可用于頂開間隙補救。

梁段臨時橫向連接設置在左右幅梁段內側斜拉索工作箱之間，構造上分為三部分，兩端采用直徑為700mm，壁厚為12mm的Q235B鋼管，中間鋼管直徑為740mm，中間鋼管外套于端部鋼管。中間鋼管與端部鋼管之間設有千斤頂作用牛腿，可用于調節臨時橫向連接的長度。端部鋼管通過法蘭盤固定在內側斜拉索工作箱腹板上。

梁段橫梁安裝到位后可以拆除臨時橫向連接構造，對于不設橫梁的梁段，臨時橫向連接構造必須滯后至少三個梁段以上拆除。

臨時橫梁布置圖

永久橫梁在新吊梁段臨時連接完成，安裝好臨時橫梁、調整鋼箱梁狀態并將環縫焊接完成后安裝。永久橫梁也采用橋面25t汽車吊安裝。

三、結束語

隨著我國社會經濟的不斷發展，建筑行業也得到了快速的發展，各種新的施工技術和工藝不斷得到創新及應用；針對我國的公路橋梁建設，特別是大跨度的跨江、跨海橋梁中，鋼箱梁斜拉橋以其跨度大、工序簡單、工期短、造型美觀等特點，越來越受到設計者的青睞，成為常規多見的橋型，但由于其多處于水深流急水域，吊裝施工中存在一定難度，本文對強涌潮水域鋼箱梁起吊中的有關問題進行了分析，以便為我國的路橋建設提供一點借鑒。

參考文獻：

[1]張清華,卜一之,李喬. 大跨度斜拉橋施工控制的研究進展[A]. 中國土木工程學會橋梁及結構工程分會.第二十屆全國橋梁學術會議論文集（上冊）[C].中國土木工程學會橋梁及結構工程分會:,2012:9.

篇(6)

關鍵詞：大跨度連續梁；貝雷鋼管；支架現澆

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

前言

預應力混凝土連續梁的施工方法一般可以分為以下幾種，包括支架現澆、懸臂澆筑、懸臂拼裝等方法。懸臂澆筑的方法在大跨度連續梁、以及跨越的江河湖海等都具有很大的應用空間。支架法現澆施工主要包括滿堂支架和貝雷梁鋼管柱式支架。對于地勢較為陡峭，且墩身較高的現澆預應力混凝土箱梁來說，采用滿堂支架施工的處理較為困難，而且降低了其施工的安全性，在施工中的材料和人員投入較大，尤其是在地面交通繁瑣的地方，不能滿足其地面的通行要求。

1.地基處理和支架設計

1.1、地基處理

在橋梁樁基、墩柱和承臺施工之后，在進行地基的處理工作，其中主要包括：

（1）清楚地面因為沖擊而造成的廢棄的泥漿和廢渣等。高度匝道兩側疏通的排水溝，水溝邊距的支架基礎不得少于2厘米，嚴禁地表水浸泡地基土的現場。

（2）在進行回填承臺土的時候，超過承臺尺寸范圍之外的條形基礎用路基進行填筑的時候，采用V組填料按照路基填筑的方式進行填筑夯實。必須要嚴格按照和控制回填土的含水量。在含水量豐富的地方必須要進行分層夯實。

1.2、支架設計

連續采用貝雷梁鋼管支架在進行現澆法進行一次性澆筑的時候，施工過程中為了保證支架的剛度和強度，在進行施工之前必須要嚴格的按照對支架的剛度、強度和穩定性進行檢測。條形基礎和承臺通過預埋鋼板和鋼管柱連接作為支撐，鋼管柱頂端設置橫向雙拼工資鋼作為枕梁，枕梁上部拼裝縱向貝雷梁。雷梁鋼管柱支架的斷面圖如下圖所示。

圖：貝雷梁鋼管柱支架橫斷面（中跨）（單位：厘米）

對于跨高速支架安全防護所采取的的跨高速匝道上空貝雷梁上滿鋪防護竹膠板，同時在進行對支架兩側的密目網進行全封閉防護的，這樣就可以有效的保證高速匝道行車的安全可靠。貝雷梁鋼管柱支架縱斷面如下圖所示。

圖：貝雷梁鋼管柱支架縱斷面（單位：厘米）

1.3支架預算

在進行對支架驗算的時候，采取的是ABAQUS有限元軟件進行分段建立模型，通過模型的建立和分析，分別對樁基礎、鋼管柱、貝雷梁等結構進行結構的驗算，只有檢測的的結構符合上部現澆梁受力結構的要求，這樣才能夠進行使用。通過運用現代的數據軟件進行分析，可以有效很好的指導現澆支架搭設施工的安全系數。

1.4支架預壓

對于支架的預壓是在整個支架進行使用之前最重要的環節，是模擬施工過程的逐漸家在的程序。在進行支架預壓的首飾盒，采取堆碼土袋進行預壓，按照不同的現澆階段接近荷載的方式。預壓在敷設完箱梁底模后，對支架、模板進行預壓，預壓采取砂卵石土裝堆載預壓。

在現場施工的過程中，在進行支架使用前預壓的目的是：（1）模擬施工過程，檢驗支架的剛度、強度和穩定性。（2）消除地基的沉降，消除支架的變形。通過支架的沉降，觀測出支架的彈性變形，有利于后期對模板標高的調整。

2.球形支座與模板安裝

2.1、球形支座安裝

在進行支座安裝之前，都需要檢查支座連接的狀況，不得任意松動上、下座板連接螺栓。支座安裝見圖下圖。

圖：支座安裝示意

（1）將支座吊至墩頂，找平支座，并將支座底面調整到設計標高，在支座底面與支承墊石之間留有大概25厘米左右的空隙，安裝灌漿用木板，如見下圖。

圖：安裝灌漿用木板

（2）在進行灌漿的時候，應該采取重力式灌漿方式。在仔細檢查支座中心位置和標高后，用無收縮高強度灌筑材料灌漿。灌漿方式如下圖所示。

圖：支座灌漿方式

灌漿前，應初步大概的計算出所需的漿體體積，灌筑實用漿體數量和計算值產生的誤差不適合太大，堅決杜絕中間缺漿的現象。灌漿材料凝結之后，拆除模板及四角楔塊，檢查是否存在漿的現象，對漏漿的地方要進行及時的補漿。此外，還需要對支座情況進行檢查，并及時涂裝預埋板和錨栓外露表面，避免著幾個地方生銹。在安裝支座的時候，測量人員必須要對整個全過程有一定的了解，調整支座頂面標高。

（3）支座預偏心設置

考慮到在進行支架安裝時候，溫度和張拉預應力的影響因素，支座需要設置預偏心，預偏心值應該根據支座的型號和設計圖紙來進行確認。利用活塞式千斤頂根據設計要求的偏心方向和偏心值調節設置。

2.2、模板安裝

在進行模板安裝的時候，其順序依次為：底模、側模、內膜及端模。

（1）底模安裝

底模安裝的時候采用15毫米厚的高強竹膠板。底模板敷設完畢后，進行平面放樣，全面測量底板縱橫向標高，縱橫向間隔5米檢測一點，根據測量結果將底模板調整到設計標高。

（2）側模、內模安裝

在內側模與底板之間用與連續梁高強度的混凝土塊支墊豎向鋼管架支撐，同時利用箱室預留箱室泄水孔位置設豎向鋼管支撐。連續梁模板接縫嚴密，板面平順，板與板之間高差控制在2毫米之內，模板與鋼筋骨架間用同梁體混凝土強度等級的混凝土墊塊支墊，確保保護層厚度符合設計要求。

（3）端模安裝

因為端頭模板含有鋼筋和預應力的管道孔眼，因此對于模板應該采用鋼模?？籽郾仨氁凑珍摻詈皖A應力管道的位置控制其精確度，然后在進行切割。每一個進行預應力孔位都需要編號，方便在下個工序的時候快速準確的定位?？v向的預應力張拉端槽口的尺寸和位置，也是要求必須要準確。當模板安裝完成之后，在進行檢測標高，確保整個梁線的美觀。

3.混凝土澆筑

梁體混凝土澆筑的時候采用的是梁體兩端向跨中連續推進的方式，水平分冊、兩側對稱和連續澆筑的澆筑方式。在進行澆筑的時候，同一個斷面應該首先澆筑底板，然后在以此進行腹板、頂板、翼緣板和橋面。

4.預應力張拉

預應力的設計要求應該按照分階段進行張拉的方式，避免混凝土裂開的問題。混凝土的強度應該按照現場的同期養護的試塊的抗壓強度為標準。在進行張拉之前都要進行管道摩阻的試驗，然后根據實驗分析之后所得的摩阻系數值在計算其實際的張拉伸長值。

在進行預應力張拉施工的時候應該注意：由于在進行張拉的時候遇到的梁涉和鋼束較多，尤其是在腹板同束鋼絞線有三道正彎矩和兩道負彎矩，這樣就容易造成通常束鋼絞線穿束的時候比較困難。在進行澆筑完畢之后，需要在鋼束的一端連接一道牽引鋼絲繩，用卷揚機作為動力，這樣就可以有效的減少和解決鋼束穿束困難的問題。對于比較短的鋼束澆現來說，為了防止在進行混凝土澆筑的時候漏漿而影響鋼絞線的張拉，因此在施工的過程中應該選擇后穿的方法。

結束語

在進行貝雷梁鋼管支架的組合形式對地基的要求也沒有支架現澆那么嚴重，既能滿足在跨高速施工的時候通過暢通和安全性的要求，同時也能施工工期的要求，同時還可以對以后的橋梁施工起到一定的奠定基礎。

參考文獻

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[2]伍松柏,陳定生.鋼管貝雷片柱式支架在現澆箱梁施工中的應用[J].四川建材,2013,05：147-150.

篇(7)

[關鍵詞]柱式支架；現澆城市橋梁；跨越施工；安全經濟

Abstract:For cast-in-situ large span Bridges across the construction formwork supporting system must be safe, reliable, economic and feasible requirements, by using structural mechanics analysis and stiffness and stability checking method, select template support system structure and technical parameters, and combined with the engineering practice, summed up the steel tube berea Liang Zhushi scaffold design, construction control points. Construction results, supporting system security firm, has provided the safeguard for the smooth construction of the bridge. In this paper can provide reference for similar bridge construction.

Keywords: pillar support; cast-in-place bridge city; across the construction; safe and economic

中圖分類號：U445

1、 引言

預應力混凝土連續箱梁橋具有結構剛度大、橋面變形小、變形曲線平順、行車舒適等優點[1]，在城市橋梁中得到了廣泛應用。受其結構特點影響，一般采用在模板支撐體系上現澆箱梁。城市橋梁常?？缭绞姓鳎ù危└傻?、房屋、廣場等，為保證施工期間橋梁所跨越的市政和民用等設施正常使用，現澆箱梁的模板支撐體系必須采用跨越的結構形式。尤其是大跨度跨越支撐體系，因不注重結構分析或憑經驗施工，常導致材料浪費或結構垮塌的事故。因此，有必要事先對跨越支撐體系進行結構力學和穩定性分析，對方案進行比選優化，以確保施工安全、經濟，進而更好地指導施工。

2、 模板支撐體系的設計方法

2.1 根據工程所在地的氣象水文、地形地貌、地質構造等情況，初步擬定模板支撐體系的結構形式。

2．2 根據現行的相關規范要求，進行箱梁實際施工荷載組合，從上向下，對模板支撐體系的各部位（件）進行結構計算、分析，進而優化模板支撐體系的結構形式，確定相關技術參數，選取各部位（件）的材料及規格型號。力求結構簡單，確保施工安全，且經濟適用。

3、工程實例

3.1 工程概況

烏江五橋引橋連接摩圍山隧道出口及烏江五橋，全橋長206m，梁高2.0m。上部采用（3×32）＋（3×36）m預應力混凝土連續箱梁，箱梁為變寬曲線梁，現澆施工（第一聯為分離式橋梁，半幅寬11.5m，單箱雙室；第二聯為整體式橋梁，全幅寬21m，單箱四室）。橋墩采用柱式墩，樁基礎，2、5號墩采用墩梁固結，3號墩為分聯墩。0號橋臺采用輕型橋臺、樁基礎。橋末端接烏江五橋，橋墩為烏江五橋邊墩。

本橋上跨下壩街、濱江路、檢察院，橋梁梁體侵入烏江明珠大酒店，橋墩分別位于烏江明珠小區內、檢察院地下車庫通道旁、烏江明珠大酒店地下車庫通道旁、檢察院食堂入口等處，與在建的交旅依城高層住宅緊鄰。

3.2 跨越支撐體系結構計算

現以最大跨度的第四跨跨越支撐為例計算（本跨越跨徑27m）。采用φ529*8mm鋼管柱、貝雷梁搭設而成。

3.2.1 縱梁

經荷載組合分析計算知，箱梁標準段傳遞于單層貝雷梁上的總荷載為544kN/m，箱梁變截面段傳遞于單層貝雷梁上的總荷載為640 kN/m。按簡支梁計算結果如圖1~圖3。

圖1縱梁荷載及支座反力（kN/m；kN） 圖2彎矩（kN·m）

圖3剪力（kN）

加強型單排單層貝雷梁參數[2]：

容許彎矩：Mmax=1687.5KN·m，容許剪力：Q=245.2KN。

根據容許彎矩計算需要貝雷梁榀數為：49582.08/1687.5*γ0＝35.28

根據容許剪力計算需要貝雷梁榀數為：7616/245.2*γ0=37.27

（γ0[3]――結構重要性系數，取1.2）

二者取最大值37.27，取整為38榀。

采用結構力學求解器分析和手工計算復核，貝雷梁縱梁的撓度：

fmax=-1.67mm≤[f]= l/400=27000/400=67.5mm，滿足要求。

貝雷梁自身錯孔下撓度[4]：fmax=d（n2-1）/8=0.3556*（92-1）/8=3.6cm（d=0.3556cm）。本撓度通過預壓消除。

3.2.2主橫梁

荷載組合計算結果見圖4~圖6。

圖4荷載組合及支座反力（kN）

圖5主橫梁彎矩圖（kN·m）

圖6主橫梁剪力圖（kN）

主橫梁采用I45a工字鋼，I=32241 cm4,W=1432.9cm3，S=836.4cm3， t=18mm。則一根主橫梁所需I45工字鋼根數n>3761/1432.9＝2.62，取整數3根。再用剪應力驗算得：

τ===44.673Mpa

采用結構力學求解器分析和手工計算復核，主橫梁的最大撓度在第一跨（懸挑端），最大值為：fmax=-0.74mm< [f]= l/400=2500/400=6.25mm，滿足要求。

3.2.3 鋼管立柱

根據試算，確定立柱用6根Φ530*8mm的螺旋鋼管形成桁架式鋼管柱。鋼管柱最大高度10.5m，鋼管柱與承臺剛結，在地面上4.5m處設置第1道I25水平橫聯，之后每上4.5m設置1道I25水平橫聯，橫聯和鋼管的節點之間用I25斜撐連接。

鋼管柱計算高度為4.5m，驗算結果為：

I＝3.14*(0.534-0.5144)/64= 4.47*10-4m4

E=2.1*105MPa，自重3.14*（0.2652-0.2572）*7850*10＝1.029342kN/m

面積A＝3.14*（0.2652-0.2572）＝0.01311264m2，最大荷載組合N= 1860.8kN，則：

，滿足要求。

鋼管柱4.5m穩定性驗算

；u=2，，φ=0.855

σ=N/φA=1860.8/0.01311264/0.855/1000=166MPa

穩定性滿足要求。

3.2.4承臺、樁基[5]

本橋址區地層由上至下為人工雜填土、沖洪積粉質粘土、砂卵石層、泥巖，其中前三類土層共厚約28m，且地下水豐富。采用輕型觸探試驗，地表土層的承載力小于0.1Mpa,不能直接作為鋼管柱承臺的地基。為安全計，鋼管柱的基礎采用樁基礎上設鋼筋混凝土承臺。

承臺的結構尺寸及配筋采用三樁承臺梁設計驗算，樁基采用圓形端承樁設計驗算其直徑和配筋。

3.3 跨越支撐體系施工

3.3.1 施工前需進行安全技術交底，讓操作工人和現場管理員清楚施工流程和工藝，熟悉重點控制環節，清楚質量控制要求。各分項工作施工后，驗收合格方可進行下道工序施工。

3.3.2 主橫梁要安裝平穩，牢固，避免不均衡受力。

3.3.3 受橋梁兩側的樓房和吊車起吊能力限制，本跨越的貝雷梁有一半需要在主橫梁上水平橫移。采用2個5t葫蘆在兩根主橫梁上橫移，橫移時，由1人統一指揮，兩端必須同步，并設好防傾倒、防滑脫裝置。

3.3.4 由于貝雷梁較長，側向剛度差，安裝時容易產生彎曲現象，在聯為整體前，必須校直，以確保貝雷梁的受力性能。

3.4 預壓

支架預壓主要是驗證承載能力，同時收集支架的變形數據，削除支架的非彈性變形，為準確設置和調整預拱度提供依據。

支架預壓荷載為施工總荷載的120%，加載過程分為3級進行，依次施加的荷載必須為單元內預壓總荷載值的60%、80%、100%。

縱向加載時，必須從跨中開始向支點處對稱地進行布載；橫向加載時，必須從結構中心線向兩側對稱地進行布載。

每級加載完成后，必須每間隔12h對支架沉降量進行監測；當支架測點連續2次沉降差平均值均小于2mm時，方可繼續加載[6]。

支架預壓滿足《鋼管滿堂支架預壓技術規程》(JGJ/T194-2009)第8.2.2條規定后可一次性卸載，支架兩側必須對稱、均衡、同步卸載。

支架預壓必須觀測，并計算分析：前后兩次觀測的沉降差、支架彈性變形量及支架非彈性變形量。

3.5 安全保障措施

為防止墜物，在貝雷梁底部鋪雙層竹挑板，在側面張掛安全網。鋼管柱及承臺設置交通警示燈，警示燈夜間長明。在離支架100m處設置施工警示牌和限速標志。對跨越公路的支架設限高標志和限高架，設反光水馬和高度不小于1.5m的混凝土防撞島防止汽車撞擊支架。安拆均要專人指揮，跨公路的臨時封閉對應的車道。

4 結論

通過烏江五橋引橋的施工實踐，可以得出：現澆橋梁大跨度跨越支撐體系施工，方案設計時，要正確進行荷載分析、組合計算，對支撐體系進行全面的結構力學分析，對每個部位進行剛度和穩定性驗算；施工時，要嚴格按設計方案組織實施，按技術規范和安全規范要求施工；才能真正做到施工方案設計科學合理、經濟可行，同時施工安全才能得到保障。

本橋的鋼管柱貝雷梁形成的大跨度現澆箱梁支撐系統安全穩固，且節約材料，為橋梁的順利施工提供了保障，希望能為類似橋梁施工提供參考。

[參考文獻]

[1]王景全，陳志濤 《基于正裝分析計算法的預應力混凝土連續箱梁橋懸臂澆筑施工線形控制》[OL].[2011－02－24，中國科技論文在線]；

[2] 《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》 工程科研設計所，黃紹金， 劉陌生

[3] 《建筑結構可靠度設計統一標準》（ GB 50068-2001）；

[4] 《混凝土結構設計規范》（GB 50010－2010）；

[5] 《鋼管滿堂支架預壓技術規程》(JGJ/T194-2009)。

[作者簡介]

楊萬生：男，道路與橋梁工程師，學歷：本科，重慶巨能建設（集團）路橋工程有限公司

曾超：男，道路與橋梁助理工程師，學歷：?？?，重慶巨能建設（集團）路橋工程有限公司