桥梁设计分析范文

前言：我们精心挑选了数篇优质桥梁设计分析文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：桥梁；抗震设计；设计原理；设计要点

中图分类号：U441+.4 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数

近年来，我国地震频频发生，但随着我国经济建设的快速发展，抗震防灾越来越重要。公路桥梁是社会重要的交通枢纽，公路桥梁等交通工程在地震中遭到严重破坏，严重影响到抗震救灾的需要。因此，增强桥梁的抗震能力，加强桥梁工程抗震研究的重要性便显得十分重要。而在桥梁的设计与施工中对桥梁的抗震能力有着特殊的要求，做好抗震强度和稳定的设计工作，是目前做好桥梁工程的重中之重。

1 地震对桥梁的破坏原因分析

当地震发生后，桥梁的破坏形式一般表现为以下几种：

（1）桥台。桥台的破坏主要表现为桥台与路基一起向河心滑移，导致桩柱式桥台的桩柱倾斜、折断和开裂；重力式桥台胸墙开裂，台体移动、下沉和转动；桥头引道沉降，翼墙损坏、开裂，施工缝错工、开裂以及因与主梁相撞而损坏。

（2）桥墩。桥墩破坏主要表现为桥墩沉降、倾斜、移位，墩身开裂、剪断，受压缘混凝土崩溃，钢筋屈曲，桥墩与基础连接处开裂、折断等。

（3）支座。在地震力的作用下，由于支座设计没有充分考虑抗震的要求，构造上连接与支挡等构造措施不足，或由于某些支座型式和材料上的缺陷等因素，导致了支座发生过大的位移和变形，从而造成如支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落及支座本身构造上的破坏等，并由此导致结构力传递形式的变化，进而对结构的其他部位产生不利的影响。

（4）主梁。桥梁最严重的破坏现象是主梁坠落。落梁主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌，支座破坏，梁体碰撞。

（5）地基与基础。地基与基础的严重破坏是导致桥梁倒塌，并在震后难以修复使用的重要原因。地基破坏主要表现为砂土液化、地基失效、基础沉降和不均匀沉降破坏及由于上承载力和稳定性不够，导致地面产生大变形，地层发生水平滑移、下沉、断裂。

（6）桥梁结构。桥梁结构的破坏表现在如结构构造及连接不当所造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成的桥台沉降或斜度过大而造成墩台承受过大的扭矩引起的破坏现象等。

2 桥梁的抗震设计原理

尽管目前的桥梁抗震设计分析的手段在不断提高，分析的理论在不断完善，但由于抗震设计计算原理是建立在一定假设条件基础上的，地震作用的复杂性，地基影响的复杂性和桥梁结构体系本身的复杂性，可能会导致理论计算分析和实际情况相差很大。常见的桥梁抗震设计方法有：设计静力法、反应谱法和动态时程分析法。

（1）静力法

静力法把地震加速度看作是桥梁结构破坏的唯一因素，忽略了结构本身动力特性对结构反应的影响，应用存在较大局限性。事实上只有绝对钢性的物体才能认为在振动过程中各个部分与地震动具有相同的振动，所以只对刚度很大的结构例如重力桥墩、桥台等结构应用静力法近似计算。

（2）反应谱法

目前我国的公路及铁路桥梁均主要采用反应谱方法。反应谱法的思路是对桥梁结构进行动力特性分析（固有频率，主振型），对各主振动应用谱曲线作某强震记录的最大地震反应计算，最后一般通过统计理论对各主振型最大反应值进行组合，近似求得结构的整体最大反应值。

（3）动态时程分析法

动态时程分析法是上世纪六十年代以后伴随有限元法、计算机技术两方面的发展而出现的。该法把大型桥梁结构离散成多节点、多自由度的结构有限元动力计算模型，将地震强迫振动的激振（地震加速度时程）直接输入，借助计算机逐步积分求解结构反应时程。

3 桥梁的抗震设计

3.1对常规的简支桥梁结构应加强桥面的连续构造，以及需提供足够的加固宽度以防止主梁发生位移落梁，另外还应适当的加宽墩台顶盖梁及支座的宽度，并增设防止位移的隔挡装置。对采用橡胶支座而无固定支座的桥跨，应加设防移角钢或设挡轨，作为支座的抗震设计。

3.2在地震区的桥梁结构以采用跨度相等、每联连续跨内下部墩身刚度相等为宜。跨度不均，墩身刚度不等极易发生震害。对各墩高度相差较大的情况可采用调整墩顶支座尺寸和桩顶设允许墩身位移的套筒来调整各墩的刚度，以便使之刚度尽量保持一致。地震区桥跨不宜太长，大跨度意味着墩柱承受的轴向力过大，从而降低墩柱的延性力。

3.3对高烈度区的桥梁设计应在纵向设置一定的消能装置，如采用减、隔震支座，以及在梁体和墩台的连接处增加结构的柔性和阻尼以便共同受力和减小水平桥梁荷载。

3.4由于拱桥对支座水平位移十分敏感，而两边桥台的非同步激振会引起较大的伪静力反应，有时甚至会大于惯性力所引起的动力反应，因此要求震区的拱桥墩台基础务必设置于整体岩盘或同一类型的场址以保证震时各支座的同步激振。

3.5桥梁的基础应尽可能的建在可靠的地基上，应加强基础的整体性和刚度，同时采取减轻上部荷载等相应措施，以防止地震引起动态和永久的不均匀变形。在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋人较稳定密实的土层内一定深度。并在桩的上部，离地面1～3m的范围内加强钢筋布设。

3.6墩柱设计中应尽可能的使用螺旋形箍筋，以便为墩柱提供足够的约束。另外墩身及基础的纵向钢盘伸入盖梁和承台应有一定的锚固长度以增强连接点的延性，并且，桥墩基脚处应有足够的抵抗墩柱弯矩与剪切力的能力，不允许有塑性铰接。

3.7采用将桥墩某些部位设计成具有足够的延性，以使在强震作用下使该部位形成稳定的延性塑性铰，并产生弹塑性变形来延长结构的振动周期，耗散地震力。

3.8采用上部结构和桥墩完全连接的刚构体系，并且桩尖穿过可液化层达到坚硬土层上，由于结构的超静定次数增大和坚实的桩尖承载能力的保证，减少了由于土壤变形而失效的可能性。

4 桥梁抗震设计要点

4.1桥梁抗震设计在多级设防标准的要求下，对结构强度、延性变形、结构控制、结构整体稳定也要求在多级设防的原则下进行抗震设计。

4.2对桥梁抗震性加以分析研究，某类结构不能在地震区内修建。在分析研究原有结构抗震性能的基础上，应提出更能适应地震作用的结构型。其次，对结构抗震设计不是被动地作为地震作用时结构强度、变位的验算，而是要从设计角度，提高结构的防震能力，要系统考虑结构的行为能力设计。

4.3针对目前大量高架桥倒塌毁坏的教训，必须开展对抗震支座、各种型式桥墩的延性研究，要利用约束混凝土的概念提高它的延性。不但对钢筋混凝土、预应力混凝土，而且对高强混凝土结构、混合结构的延性都需展开研究。

4.4研究结构控制的有效型式，加强抗震措施。必须采用“以柔克刚”的设想来考虑地震区结构抗震设防的出发点。对地裂、地面锗动、边坡倒塌、沙土液化时桥梁结构如何抗震设防也应该作深入的研究。

结语

虽然目前还没有科学技术来提前预测地震的发生还，但是在地震发生前，我们是可以提前防范，以减少损失的。只要我们通过研究认识地震对结构的破坏规律，对桥梁的设计，根据具体的地质环境条件，同时综合考虑经济因素与安全因素，选择最合理的抗震措施，就能尽量降低地震灾害的影响。

参考文献

[1]袁腾文.浅谈公路桥梁的防震设计[J].工程技术， 2009，（3）.

第2篇

关键词：城市，立交桥，桥梁，设计

中图分类号： TU997文献标识码：A文章编号：

引言 随着城市化建设的不断加快和城市交通流量的持续上升，城市平面交叉道口经常会出现车辆拥挤和堵塞的情况。为了解决这种问题，城市立交桥应运而生，它在确保车辆畅通和交通安全方面发挥了重要的作用。而桥梁作为立交桥的关键部分，在整个设计中具有非常重要的作用。桥梁设计在具有一定美观特性的基础之上，必须要具备相应的功能性，这是其作用的关键部分。此外，立交本身通常是坡、弯与斜桥同时位于竖曲线上，本身线形具有多边形，所以桥梁设计除了要遵照匝道线形的要求之外，还必须满足桥下视距、净空和功能要求。

一、城市立交桥桥梁设计特点

城市立交桥桥梁设计特点可以概括为一下几点：（1）因为受到原有地形、地物的影响，为了实现公交道路更多的功能作用，一般会选择半径稍小的坡、弯和斜桥，并且多数情况下超高值会设置得相对大一些。（2）城市立交桥都是建立在已有城市道路主干道之上的，而且不会影响正常的交通运行，所以钢箱梁结构的应用越来越多，因为这种结构桥梁具有整体性能较好、架设工期比较短、抗扭强度大等特点。（3）为了尽快方便市民车辆出行，城市立交桥的施工期限一般都比较短，为了适应这种需求，在城市立交桥的设计中，结构设计种类有单一化和标准化的驱使，且跨径桥梁布置的采用逐渐增多。（4）为了适应现代文化城市建设的需要，立交桥本身的设计除了满足功能需求之外，还应该具有美观因素，一般基本要求是造型优美、线性流畅，能够给人们一种美的视觉享受，所以高度斜腹板箱，如独柱式桥墩和较大悬臂等结构设计的应用越来越多。

二、桥梁位置的选定设计

立交桥桥梁位置的选定一般应在立交设计以前就确定好，它设计的内容非常广泛，是影响立交线形与其他部分工程项目的重要环节。立交区内的跨线桥即是被交路与主线相交而设的跨越性桥梁，它的位置一般是根据被交路和主线的位置来确定的。当被交路纯在更改建等其他规划可能时，应该将被交路移位的多种可预见情况充分考虑在内，使建起的跨线桥在规定年限内能满足被交路和主线的使用需求。匝道桥是匝道和被交路或者主线相交而设的桥梁，在匝道线形设计时要考虑整体桥梁实施的经济性与可靠性。立交区内其他桥梁如渠的桥梁、跨越河等是根据地物、地形和路网布局需求而设的。

三、桥梁跨径和结构选型

1.桥梁跨径设计。通过多年的实际工作经验和大量立交桥桥梁设计案例总结分析得知，一般桥梁跨径设计在25-30m范围左右比较经济合理。跨径过小的话，桥墩的设计就会相应增多，这样不仅从外观上使整个立交桥显得零乱，在功能方面也不利于交通组织；反之，跨径过大，相应就会使梁高增加，道路纵断提高，不仅增加整个工程的经济投入和占地面积，还会影响周边环境。当桥墩及跨越底层道路部分对交通实现产生不利影响的时候，应该尽量增大桥梁跨径，以满通需要，提高桥下通透性。

2.结构选型。桥梁结构型式选择要在确保耐久、安全、可靠的基础之上，合理兼顾外部造型的美观、简介，充分考虑设计的先进性、经济性和科学合理性，保证工程施工简单方便、工期短，且在施工期间能够合理组织地面交通运行。近几年，为了有效解决桥梁施工期间的交通运行问题，桥梁跨越底层道路设计多采用钢箱梁和钢、混组合箱梁结构。这两种结构与之前多采用的预应力混凝土连续箱结构相比，具有以下两点优势：一是桥梁跨越能力比较强大，梁高减小，且当主线上有净空条件限制的时候，在保证立交桥功能的前提下，进一步缩短立交桥长度，缩减工程的影响范围和占地面积。二是钢结构施工简便、周期短，且对桥下交通影响比较小。这是因为桥梁钢结构部分是在工厂预制的，施工现场只需在拼装位置设置临时桥墩即可。但是这两种结构的经济投入比预应力混凝土结构稍微有有所增加，但是从总体投资和后期的社会效益来看，值得推广应用。

（1）钢箱梁结构。这种桥梁结构外形美观、简洁、线形流畅，并且其抗扭刚度大、重量轻、强度高，整体性能比较好，除此之外，其施工简便易行、工期短，施工期间对道路交通的影响比较小。无论是连续梁结构还是简支结构，中小跨径的钢箱梁结构设计都可以通过调整底、顶板厚度来适应主梁弯矩的变化，使钢板应力控制在合理范围内的前提下不增加施工和设计难度。这种结构的设计和施工顺应了城市立交桥桥梁的发展趋势，在保证现有交通运行的同时，有效提高施工进度。需要注意的是，城市立交匝道桥在采用钢箱梁结构的时候，应充分考虑箱梁横向抗倾覆问题，设计时在可能的情况下应该多选用双支座；两支座横向间距可适度增大，或者设置抗拉支座。

（2）预应力混凝土结构。这种桥梁结构为了便秘出现曲线桥径向“爬移”和支座脱空现象，设计时可以采取以下措施：尽可能多地设置双支座，或者在中间独柱墩间隔几跨设计成固结墩；遇到中间墩都是独支承的情况，连续梁结构每联长度控制在100m以内；曲线桥中间独柱墩支座按相关计算设置向外弧的预偏心，同时增加桥台处或者联端的双支座横向间距。

（3）曲线桥梁设计。曲线桥梁线型变化比较多样，结构受力也很复杂，尤其是小半径曲线桥梁，除了要承受剪力、弯矩以外，还要承受较大扭矩和翘曲双力矩的作用。在实际设计中，可以应用梁格系分析法和有限元法两种方法进行分析设计，前者基本思路是将桥梁上部结构离散为一个刚度几近等效的梁格体系进行分析，然后再将结果还原到员结构中进行计算设计。这种方法程序金丹，易于理解和操作，但是不能考虑扭转、畸变等产生的界面翘曲，而有限元法则可以应用于各种复杂多变的结构分析设计之中。

结语 在城市立交桥桥梁设计分析过程中，除了要从文化角度考虑其外形美观度之外，更应该从其功能性出发，结合各交通道路及环境的不同情况，综合分析各种结构的优缺点，择优选择最合适的桥梁结构型式，有效解决道路交通问题。

参考文献：

第3篇

关键词：桥梁 抗震 设计

中图分类号： TU997文献标识码： A

一、桥梁的抗震设计原理

目前桥梁的抗震设计计算原理是建立在一定假设条件基础上的，尽管分析的手段不断的在提高，分析的理论不断的在完善，但由于地震作用的复杂性，地基影响的复杂性以及桥梁结构体系本身的复杂性，可能会导致理论计算分析和实际情况相差很大。现常见的桥梁抗震设计方法有：设计静力法、反应谱法和动态时程分析法。下面就分别对应不同的假设条件和设计原理做一探讨。

（一）静力法

静力法把地震加速度看作是桥梁结构破坏的惟一因素，忽略了结构本身动力特性对结构反应的影响，应用存在较大局限性[

]。事实上只有绝对刚性的物体才能认为在振动过程中各个部分与地震动具有相同的振动，所以只对刚度很大的结构例如重力桥墩、桥台等结构适用静力法近似计算。

（二）反应谱法

反应谱方法是目前我国公路及铁路桥梁采用的重要方法。其思路是对桥梁结构进行动力特性分析，对各主振动应用谱曲线作某强震记录的最大地震反应计算，最后一般通过统计理论对各主振型最大反应值进行组合，近似求得结构的整体最大反应值。

（三）动态时程分析法

动态时程分析法是上世纪60年代以后伴随有限元法、计算机技术两方面的发展而出现的。该法把大型桥梁结构离散成多节点、多自由度的结构有限元动力计算模型，将地震强迫振动的激振直接输入，借助计算机逐步积分求解结构反应时程。

二、桥梁抗震设计原则  

合理的抗震设计，要求设计出来的结构在强度、刚度和延性等指标上有最佳的组合，使结构能够经济的实现抗震设防的目标。要达到这个要求，就需要设计工程师深入了解对结构地震反应有重要影响的基本因素，并具有丰富的经验和创造力，而不仅仅是按规范的规定执行[]。以下为抗震设计应尽可能遵循的一些基本原则，这些原则基于历次的桥梁震害教训和当前公认的理论认识。  

1场地选择

除了根据地震危险性分析尽可能选择比较安全的厂址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。 

2体系的整体性和规则性

桥梁的整体性要好，上部结构应尽可能是连续的。较好的整体性可防止结构构件及非结构构件在地震时被震散掉落，同时它也是结构发挥空间作用的基本条件。无论是在平面还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量和刚度均匀，对称、规整，避免突然变化。 

3提高结构和构件的强度和延性

桥梁结构的地震破坏源于地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图使从地基传入结构的振动能量为最小，并使结构具有适当的强度、刚度和延性，以防止不能容忍的破坏。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性是两个有效的抗震途径。刚度的选择有助于控制结构变形；强度与延性则是决定结构抗震能力的两个重要参数。由于地震动可造成结构和构件周期反复变形，使其刚度与强度逐渐退化，因此，只重视强度而忽视延性绝对不是良好的抗震设计。 

4能力设计原则

能力设计思想强调强度安全度差异，即在不同构件(延性构件和能力保护构件-不适宜发生非弹性变形的构件统称为能力保护构件)和不同破坏模式(延性破坏和脆性破坏模式)之间确立不同的强度安全度。通过强度安全度差异，确保结构在大地震下以延性形式反应，不发生脆性的破坏模式。在我国以前的建筑抗震设计中，普遍采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计思想。 

三、桥梁的抗震设计方法和抗震要点

1、桥梁抗震的设计方法

采用减隔震支座。

采用减、隔震支座(铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座等)在梁体与墩、台的连接处增加结构的柔性和阻尼以减小桥梁的地震反应；采用减、隔震支座桥梁结构的梁体通过支座与墩、台相联结，大量的试验和理论分析都表明采用减震支座对桥梁结构的地震反应有很大的影响，在梁体与墩、台的联结处安装减、隔震支座能有效地减小墩、台所受的水平地震力。

利用桥墩延性减震。

利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法，桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能量。

采用减震的新结构。

型钢混凝土结构是在混凝土上包裹型钢做成的结构。它与钢筋混凝土结构相比具有一系列优点,其承载力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件承载力一倍以上，具有较好的抗剪能力，延性比明显高于钢筋混凝土结构，滞回曲线较为饱满，耗能能力有显著的提高，从而呈现出良好的抗震性能。能够隔离、吸收和耗散地震能量，同时可以节约材料，降低造价。

2、减震设计中的要点

(1)结构的刚度对称有利于抗震，不等跨的桥梁容易发生震害。

特别是一座桥内墩身高度相差过大，在较矮的桥墩上会产生很大的地震水平力，跨径不同。在大跨径的桥孔的桥墩上也产生大的地震力。设计上应尽量避免在高烈度区采用这种桥型，如无法避免,宜在不利墩上设置消能措施降低墩顶集成刚度，如设置抗震支座等。

斜桥的抗震性能较差。

由于斜交桥的质心和扭转中心并不重合,导致了在地震反应当中上部结构有旋转的趋势。在地震中，斜交桥相对于正交桥更易遭到破坏。另外，地震时桥台处河岸不稳，易向河心滑移，使桥长缩短,桥孔发生错动或扭转,造成墩台身开裂或折断。如地基条件允许，可采用T型或型这类整体性强、抗扭刚度大的桥台。如在松软的地基上，桥梁宜正交,并适当增加桥长，使桥台放在稳定的河岸上。

四、小结：

桥梁结构有效的抗震措施还有许多， 此我们在桥梁设计过程中须认真分析和了解结构的地震反应和特性，精心设计并采取一系列有效的抗震措施。桥梁抗震设计是一项系统工程，体现在设计的各个阶段，需要认真对待。

参考文献：

[1] 范立础，胡世德，叶爱君.大跨度桥梁抗震设计[M].北京:人民交通出版社，2001

[2] 宋晓凯.桥梁抗震设[M].山西建筑，2007 

[3] 严家伋. 道路建筑材料第三版[M].北京：人民交通出版社，2004.01

[4] 刘滨谊．桥梁规划设计[M]．东南大学出版社，2002

[5] 赵永平，唐勇. 道路勘测设计[M].北京：高等教育出版社 ，2004.08

作者简介：黄神忠（1984.09～），男，汉族，广西贺州人，大学本科学历，广西华蓝设计（集团）有限公司助理工程师，主要从事道路、桥梁设计工作和研究。

第4篇

[关键词]市政桥梁 隔震设计 安全性

[中图分类号] TU352.1+2 [文献码] B [文章编号]1000-405X（2015）-9-361-1

市政桥梁工程比较特殊，属于公共建设项目，其在应用中面临着安全性的压力。由于市政桥梁工程的承载比较大，需深化隔震设计的应用，改善市政桥梁的基本性能，预防安全事故的发生。隔震设计是市政桥梁工程中最为关键的一项内容，保障市政桥梁的整体性，通过隔震设计实现了高效率的安全控制，保障市政桥梁设计的安全价值。

1市政桥梁设计中的隔震设计

市政桥梁设计中的隔震设计，主要体现在三个方面，结合市政桥梁设计的案例，重点分析隔震设计。

1.1隔震设计

隔震设计提高了市政桥梁的抗震水平，优化了市政桥梁的质量控制的条件。综合分析市政桥梁设计中的环境因素及需求，确保隔震设计的合理性，完善市政桥梁工程的隔震设计[1]。首先考察市政桥梁工程，规划隔震设计的周期，尽量结合地震对桥梁的影响，确定隔震的周期，用于吸收地震产生的震动能量，保护桥梁工程；然后是隔震施工技术的设计，促使其符合市政桥梁的实际要求，规避震后桥梁的位移、变形风险，同时降低震后修复的难度，落实隔震技术的功能性；最后是隔震的方法设计，隔震方法决定了市政桥梁抗震的能力，分析市政桥梁所处的地理环境，尤其是地质信息，为隔震方法的设计提供基础，依照市政桥梁的受力状态，维持隔震方法的相符性。

1.2装置设计

隔震装置是市政桥梁中的主要构件，保障隔震设计的稳定性。隔震装置具有一定的设计要求，目的是达到市政桥梁隔震的需求，积极应用到市政桥梁工程设计中。隔震装置应用时，需要严格计算刚度、阻尼等，一般在大型的市政桥梁中，还要引入弹性反应谱，致力于降低隔震装置计算中的难度，确保隔震装置达到一定的设计标准，利用隔震装置消除市政桥梁工程中潜在的变形风险，维护市政桥梁工程的整体性。近几年，市政桥梁设计的规范性及难度越来越高，增加了隔震装置的设计压力，隔震装置设计中应考虑桥梁施工的实际情况，评估市政桥梁的基本性能后，才能引入隔震装置，即使市政桥梁工程中出现地震风险，也能在隔震装置的作用下控制风险的破坏等级。

1.3细节设计

市政桥梁隔震设计中的细节部分，是指部分细化的构件，此类构件是市政桥梁设计中不可缺少的一部分，应用在隔震设计的特定位置。市政桥梁隔震设计中的细节部分，在抗震保护方面发挥重要的作用，其可应用到隔震设计的限位、伸缩位置，强化市政桥梁的基础性能[2]。市政桥梁设计的规模越大，隔震设计中越容易忽视细节部分，过度追究隔震设计的主体项目，进而引起了细节缺陷，因此，严谨控制隔震设计中的细节部分，强调细节设计的重要性，充分发挥细化构件在隔震设计中的优势，维护市政桥梁设计的质量。

2市政桥梁隔震设计的优势分析

隔震设计在市政桥梁中具有显著的优势，符合市政桥梁抗震设计的需要。根据市政桥梁隔震设计的应用，分析具体的优势表现。

首先是干预市政桥梁的整体刚度，特别是水平方向的受力，提高桥梁水平受力的稳定性能，而且隔震设计可以在桥梁抗震设计中起到保护作用，促使桥梁能够承较大的震动，维持安全的状态。隔震设计在市政桥梁中的应用，不仅改善了桥梁本身的稳固性能，最重要的是控制了桥梁的造价，不需要投入过度的成本。

然后是加强市政桥梁基础性控制的力度，维护桥梁工程的承载受力，促使桥梁在地震的冲击下，能够迅速通过衰减的方法消化作用力，降低地震作用力对桥梁工程底座的影响，体现隔震设计的防护作用。

最后是利用隔震设计规避市政桥梁工程中潜在的弹性受力，促使桥梁工程的弹性受力可以维持在正常的标准以内，规避弹性受力造成的坍塌风险。隔震设计的弹性保护，常用于上下结构内，有利于提高市政桥梁防变形的能力，确保隔震设计在市政桥梁设计中的优势。

3市政桥梁隔震设计的安全性控制

市政桥梁隔震设计中的安全性控制，用于强调隔震设计的作用，积极体现出隔震设计的优势，优化市政桥梁工程中的隔震设计。分析隔震设计中的安全性控制。

3.1防变形控制

变形是市政桥梁隔震设计中一项重点的控制项目，目的是消除桥梁变形的安全风险[3]。隔震设计在市政桥梁中，需要引入隔震的构件或装置，促使桥梁整体之间的关联性减少，关联性少可以防止地震对桥梁整体的干扰，但是容易引发变形问题，增加桥梁损坏的机率，所以需要在隔震设计中注重防变形控制，解决桥梁关联中的变形问题，既可以保护市政桥梁的安全性，又可以维持桥梁的稳定状态，促进了隔震设计的积极性，明确其在市政桥梁设计中的目的。

3.2防破坏控制

地震对市政桥梁的影响比较大，隔震设计中还要做好防破坏的工作，实现隔震设计的抗震效益。在防破坏控制中，需要考察市政桥梁的施工环境，评估隔震设计在市政桥梁设计中防破坏的潜能，进而才能落实防破坏控制的应用，完善市政桥梁设计的应用，规范隔震设计的具体实施，保障市政桥梁的安全与稳定。

3.3防偏移处理

防偏移也是安全性控制中的一项重点，防止市政桥梁在地震发生时出现偏移，属于隔震设计中最基本的安全性控制[4]。偏移对桥梁结构的破坏性非常大，严重影响了桥梁运营的性能，因此，针对市政桥梁设计中的隔震设计，采取防偏移处理，保持隔震设计的科学状态。

4结束语

隔震设计是市政桥梁设计的核心项目，保障市政桥梁的安全性与稳固性，我国市政桥梁设计中积极推行隔震设计，促使其朝向成熟化的方向发展，以此来完善市政桥梁的实践设计。隔震设计强调了市政桥梁工程中的安全性能，通过隔震设计降低市政桥梁的风险力度，确保市政桥梁工程的安全应用，规避潜在的风险隐患。

参考文献

[1]尹凯.市政桥梁设计中隔震设计的探讨[J].城市建筑，2014，02：260+268.

[2]陈华斌.隔震设计在市政桥梁设计中的应用[J].珠江水运，2014，17：67-68.

第5篇

关键词：山区公路；桥梁；设计；

中图分类号：S611 文献标识码： A

0引言

山区由于地形地貌落差相对较大，沟谷、陡崖等剧烈起伏地形较多，因此增加了公路工程项目建设工程中的桥梁施工项目，具有桥梁比例较高的特点。然而山区区域地质、水文、气候条件复杂、而且山区公路路线布设时平曲线较多、平曲线半径小，纵坡大、横坡陡，半边桥、弯坡桥形式较多，因此对于山区公路桥梁设计带来了较多的困难与限制因素。结合山区地质水文以及自然环境条件，通过全面的现场踏勘，综合分析桥梁设计因素以及参数，优化桥梁细部结构设计，已经成为山区公路桥梁工程设计师的重要工作，同时也是确保桥梁结构施工顺利、成桥通车稳定安全的基本条件。

1山区公路桥梁设计应该遵循的基本原则

（1）结构体系安全可靠。确保桥梁结构体系的安全可靠，是山区公路桥梁设计的基本原则。山区由于地质条件复杂特殊，同时风荷载、雪荷载、冻胀力以及水力等因素都会对桥梁结构产生影响，因此在设计过程中必须根据多项因素进行桥梁桥台、桥墩、基础等下部结构以及桥跨结构、支座系统等上部结构进行针对性设计，并通过相应力学分析验算，确保设计方案满足技术规范以及安全要求。

（2）设计方案技术经济性好，易于施工以及后期养护管理。山区公路由于地形起伏崎岖，路线蜿蜒，线形布设以及纵坡设计困难，造价也相对较高，因此在山区公路桥梁的设计上应该分析各项技术经济指标，降低桥梁工程项目建设资金投入。同时，还应该考设计方案是否便于施工作业，中小跨径可以采取预制结构，大跨径桥梁尽量采用现浇结构，尽可能采用标准化、装配化的空心板、T梁、小箱梁等结构。施工材料也应该就地取材。此外，还应该增加便于后期桥梁裂缝处理、支座维修以及桥面铺装维修等养护工作的设计内容。

（3）造型美观协调。由于山区植被茂盛，景观优美，因此在桥梁设计中针对墩柱形式、上部结构应该与自然环境协调一致，增加桥梁结构设计作品的景观效果。同时，对于设计方案应该注意采取施工作业期间对山体、河流的环境保护措施，降低由于桥梁结构施工对原生态环境的影响。

2山区公路桥梁设计外业勘测

山区公路桥梁设计外业勘测是桥梁设计工作的第一步，也是基础数据资料的收集阶段。对于山区公路的桥梁外业测量而言，主要内容就是对桥址纵断面、河床比降、历史洪水概况、洪水水位以及形态断面等一系列现场数据的收集测量。由于影响桥梁跨径以及标高的主要因素就是地形条件，因此在外业勘测上主要是对桥址纵断面、墩台横断面以及山区公路局部地形图等内容。为了避免公路设计中桥梁出现基础落空的现象，在勘测中应适当的加密横断面，将纵横断面测线适当的外延。在外业勘测过程中应该分别测设出路线中心、两侧桥边缘，对于测量方法应该尽可能的使用GPS技术、全站仪测量以及摄影等技术，以提高坐标以及点位设计的准确性。

3合理的选择桥下部结构形式

对于山区公路桥梁设计，应该按照路线走向、地形地质条件，合理的选择墩台形式，确保桥梁下部结构的安全稳定，同时降低工程施工造价。在设计过程中应该对墩台高度进行控制，将桥梁跨径与墩高控制在0.618-1.0范围之内，对于河谷山沟较多、地形陡峭的桥梁设计，应该尽可能的减小桥台高度，这样虽然可能增加跨径，但是在方便施工以及减少工程质量隐患方面十分有利。

（1）桥墩形式。如果桥梁桥墩高度在35.0m以内，可以根据实际情况选择柱式桥墩、Y形桥墩以及薄壁空心墩等形式。对于柱式墩的形式选择上，方柱墩同等截面的抗弯刚度大、受力性能好，便于调整墩柱受力，但是墩柱与桩基之间连接必须通过桩帽，增加工程施工量，也容易造成边坡不稳定，在选择上应该根据地形条件，上部结构形式以及墩高综合选择。Y形桥墩施工稍显复杂，但是造价较低，而且相对于双柱墩能够减小两个墩柱之间的受力差异，有利于桥梁结构的稳定。对于沿山腰展布的中小跨径桥梁，为了减少墩台、基础产生的边坡开挖，避免由此造成的山体不稳定情况，可以采取独柱墩的设计方案，但是需要对墩高进行控制，一般不超过20m。对于山区整体式路基双幅桥，可以参考采用双幅双柱或者是门市框架结构。

（2）桥台。山区公路桥梁桥台最常见的形式主要是U形台、肋板台以及桩柱式台，其中最常用的主要是U形台，设计时应该根据地形条件合理的划分台阶。桩柱式桥台由于抗推刚度较小，因此一般适用于台后填土高度不足5m的情况。肋板台的适用范围更广一些，但是由于山区路线崎岖，地形陡峭难以设置锥坡的情况，采用桩柱式桥台或者是肋板台就会存在困难。对于地质条件不良的桥梁工程施工路段，一般需要在U形台下设置桩基。

（3）基础。对于基础的选择一般选择使用扩大基础或者是桩基础，由于山区地质条件一般相对较好，因此分离式扩大基础的应用较多。如果地质条件不良，采用扩大基础难以满足承载力的要求是，可以适当选择桩基础，桩基础一般为嵌岩桩、柱状或者是摩擦桩，在进行桥梁设计时应该根据施工邹业区域地质情况合理的选择。

4桥梁上部构造的设计

对于山区公路上部结构的设计尽可能的采用标准化以及装配化的设计方式，对于跨径小于30m的山区公路桥梁，可以选择使用空心板、小箱梁以及T梁等几种形式。其中空心板桥梁跨度一般是在10-20m的区间范围，主要适用于地形条件相对较好、墩高小以及桥长短的中小桥梁。对于跨度区间在30-50m范围，则一般采用先简支后连续的T梁形式。对于山谷较宽、深度较大的桥梁，则一般选择使用预应力混凝土钢构连续梁或者是大跨拱桥等形式。

其次，由于山区公路大多蜿蜒崎岖，对于线形曲线段的桥梁，在桥梁结构自重、偏心布置的交通荷载、汽车离心力以及与预应力的作用下，会对桥梁上部结构产生较大的扭矩力，对于这种形式应该尽可能的选择具有较强抗扭能力的整体闭合式箱梁。对于跨径比较大的路线曲线段的桥梁设计，则应该选择使用有利于悬臂浇筑施工作业的应力混凝土钢构连续箱梁，这也有助于提高桥梁的整体性、抗弯扭以及受力性能。对于跨越宽深山谷一般选择使用拱桥，以免设置高桥墩增加施工难度。拱桥拱圈结构可以选择使用劲性骨架混凝土或者是钢管混凝土结构。对于位于曲线段的桥梁，宜采用直拱肋以顺应平面线形，同时为了提高结构的整体性能，直拱肋的拱上建筑宜采用连续钢构体系。

结语

山区公路由于地形地质条件复杂，线形平、纵变化起伏较大，因此对于桥梁设计提出了较高的标准要求。山区公路桥梁设计人员应该深入实地现场勘测，收集完整数据资料，明确设计中需要综合分效率的因素，并注意施工作业的可操作性，优化山区公路桥梁设计方案，提高设计作品的适用性与技术经济性，确保山区公路桥梁建设通车的顺利安全、舒适、经济性。

参考文献：

[1] 魏燕. 公路桥梁设计施工中的安全性分析[J]. 科技创新与应用. 2012（08）.

第6篇

【关键词】道路桥梁；设计；分析

随着经济的发展和建筑行业的持续发展繁荣，桥梁建筑行业无论从规模或是速度都实现了快速的发展和进步，为路桥的设计积累了丰富的经验。“桥是跨越障碍的通道”。桥梁与人们的生活息息相关，在城市建设中，桥梁不仅仅是交通系统中的重要组成部分，同时也是城市化建设中的标志性的建筑物。

1 桥梁设计原则和条件分析

1.1 道路、桥梁设计原则

对资源利用是否经济合理,技术先进,尊重实际,实事求是,是否科学,在很大程度上取决于设计的水平和质量。具体而言,在设计中应坚持以下原则:

1.1.1 严格执行国家现行的设计规范和国家批准的技术标准;

1.1.2 尽量采用标准化设计,积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法;

1.1.3 注意因地制宜,就地取材,节省建设资金。在切实满足建设功能要求的同时,千方百计地节约投资、节约多种资源,缩短建设工期;

1.1.4 积极采用技术上更加先进、经济上更加合理的新结构、新材料。

道路桥梁的设计者应对施工处的气象、水文、地质、河道等基本状况熟悉，对施工中存在疑问之处应重新调查或是勘察。从而能有效避免由于基础资料原因造成的安全问题。

1.2 桥梁的线形安全

在以往的道路桥梁的设计中，为了便于施工，无论桥梁的长短，在桥梁的布线设计中往往布置成直线，造成了大规模的桥梁形成了超长的直线桥梁，而大量的小河以及山区的桥梁则做成了超短的直线急弯桥梁，增加了事故发生的概率性。

1.3 桥梁的安全直线长度

根据交通心理学的研究成果，桥梁的直线段长度不应超过以车辆计算形成速度70秒的长度距离。在桥梁的平面设计中，中长直线的桥梁使驾车者的反应敏感度降低，车速较高，从而引发了交通安全事故。同向平曲线之间以短直线相连，形成了所谓的“断背曲线”，相应的车辆在行驶经过这样的线路时，往往将直线段看做两端曲线相反的弯曲，线形并不连接在一起，由此，同向曲线之间的最小直线长度不应小于设计车速(以Km／h)的6倍(长度以m)。综合上述研究成果，道路桥梁的直线长度过长和过短都将影响行车的安全，根据交通安全的理论分析，可通过计算得出道路桥梁适宜长度的数值。

1.4 桥梁平曲线

根据实际调查分析的结果可知，就平曲线半径与事故关系的研究说明，小半径曲线段所发生的事故的可能性更大。时速为100km/h的道路桥梁，当桥梁的平曲线半径小于2000m，发生事故的概率明显提高，由此可作为曲线半径的安全下限。其他道路则以设计时速按照相应的比例进行取值。与此同时，缓和曲线的设置对圆曲线上的安全特性具有明显的影响。由此，一般而言，平曲线都应设置缓和曲线。

2 平纵线形组合以及衔接设计

2.1 平面直线与曲线的联接

在以前的设计过程中，桥梁的设计为了适应地形，从而造成了长直线与小半径的曲线相连，而根据道路行驶安全分析表明，长直线与小半径的曲线衔接处往往由于车辆高速行驶的惯性容易引发安全的隐患。具体恰当的直线长度以及衔接曲线的半径取值，应根据桥梁的设计车速以及桥位的地形，确定道路安全的设计区间范围。

2.2 弯坡叠加桥梁

平面曲线阶段有纵坡存在，形成了弯坡叠加状况，是高速公路桥梁设计中的常见的形式。根据直观状况分析，这样的设计形式并不利于行车。可通过对坡和弯的组合进行安全特性的研究和设计，利用设计指标求的DC的值，并利用经验公式得到预测事故的值。同时对于预测事故值相对较大的区域，可采用工程改造，以增加标志等措施减少交通安全隐患。

2.3 纵坡与平曲线的衔接

道路桥梁设计过程中，较长的下坡接上下半曲线是具有危险倾向的设计，容易导致车辆在高速行驶状况下驶入平曲线，从而造成事故隐患。纵坡在于平曲线进行衔接的过程中，坡长越长、坡度越大，其所衔接的平曲线半径越小，发生事故的概率也将越大。根据相应的规律，在桥梁设计中通过计算由相同衔接方式的区段，并进行一定的改进。

2.4 平衡桥梁上平面曲线与竖曲线

桥梁位于小半径如2000m以下平曲线上并且竖曲线部分或全部重叠时，应充分考虑平曲线的半径大小平衡状况，从而有益于交通安全，根据现有的研究结果表明，平竖曲线平衡的半径推荐值的设置应综合考虑安全和成本等要素。

3 桥面横向布置

3.1 行车道数量

行车道的数量应根据现有的道路形成安全运营调查比较，高速公路的桥梁应采用四个车道，从而保证了车道数量的设置满足了桥梁设计过程中的安全经济原则。当车辆的速度为120km/h，交通量超过四车道的道路桥梁可采用六车道或是八车道。当车辆形成速度小于120km/h，六车道或是八车道的采用应经过相关的技术认证。我国的二级和三级公路一般采用的是双车道，而四级公路则采用的是单车道。当二级公路的混合交通量较大时和，可采用两快两慢四个车道。城市的桥梁设置一本可采用六车道和八车道，只有很少的部分采用两个快车和两个慢车道等四个车道。根据实际的交通事故的调查表明，不应采用三车道的断面布置形式。

3.2 行车道宽度

高速公路、一级公路桥梁采用3．75m的车道宽度，四级公路桥梁采用3．5m的车道宽。

3.3 残疾人通道

城市桥梁的人行道设计，应专门考虑残疾人轮椅的上下行走要求，相应的道路桥面施工则应满足残疾人能自主推行的宽度确定。

4 桥孔布置

4.1 通航河流的桥孔布置

通航河流上，桥下的通航孔位置以及孔的数量直接影响了桥梁的是施工规模以及设计的难度。在具体的设计过程中，应根据船运、筏运等的通航特点，充分考虑河床演变造成的航道变化，将通航孔设定在稳定的航道上，必要时还应预留通航孔。

4.2 存在流冰及漂浮物河流桥孔布置

具有封冻以及流冰现象的河段，首先应调查冰层的厚度、冰块的最大尺寸、冰块的密度以及流冰的速度等基本的资料。桥孔布置过程中还应充分考虑到冰块的排泄，桥梁的墩台应建立破冰和防撞等措施。在具有大量的漂浮物以及冲积物的河流中，桥孔的布置应保证河流中洪水和泥沙的顺利宣泄。

5 结论

设计指导施工,设计过程不能随心所欲,也不能生搬硬套,设计中尽可能考虑到施工中的环节,做到心中有数,才不至于发生施工人员比照设计图无法顺利施工或按图施工却出现不良效果的现象。施工到一定程度发现问题采取补救措施,整个工程造价势必受到影响。

参考文献：

[1]胡长青. 道路桥梁设计与施工 [J]. 科协论坛（下半月）, 2011,(06).

[2]杨大为. 现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J]. 科技致富向导, 2011,(23) .

[3]姚文翰, 肖艳华. 浅论桥梁钢筋混凝土和砌体工程施工过程质量控制要点[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(14) .

第7篇

【关键词】体外；预应力；混凝土；桥梁；设计

中图分类号：U445 文献标识码：A

前言

国际预应力协会(FIP) 1996年定义体外预应力为预应力筋布置于截面之外的预应力。作为后张法预应力体系的重要分支之一的体外预应力结构因其施工方便、节省材料、减轻自重、降低造价、方便检修维护更换等优点,已越来越受到工程界的重视。

一、体外预应力的特点和构成

1、体外预应力混凝土结构的主要优点

由于在构件中不设预埋孔道,可使腹板厚度减薄从而减轻结构自重;梁体混凝土灌注无管道阻碍,易保证质量,从而可提高结构的耐久性;可方便地检测预应力筋的腐蚀程度,必要时可更换预应力筋;无制孔、压浆等工序,结合逐跨施工法及悬臂施工法,施工速度快,综合效益好;当体外预应力用于既有桥梁加固时,可以较明显地提高结构的承载能力和改善结构的使用性能,同时对桥下净空几乎无影响,并且施工时可最大限度地减少对车辆交通的干扰。正是由于体外预应力具有的上述诸多优点,国际结构混凝土协会前主席、著名桥梁工程师在“预应力混凝土桥梁的新趋势”一文中指出:“预应力混凝土桥梁发展的一个主要趋势是逐渐增加采用体外预应力”。促使预应力混凝土桥梁中更多地采用体外预应力的一个现实原因是结构安全性和耐久性的要求。

2、体外预应力混凝土结构的基本组成部分如图1，包括以下几方面。

图1 体外预应力混凝土结构的基本组成

(1)体外预应力索、管道和灌浆材料；

(2)体外预应力索的锚固系统；

(3)体外预应力索的转向装置；

(4)体外预应力索的防腐系统。

体外预应力索与混凝土结构可能有粘结联系的地方只是在锚固区域和设有转向装置的部分。

二、体外预应力索、管道和灌浆材料

体外预应力混凝土结构所采用的预应力索一般由钢绞线组成，包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢绞线以及镀锌钢绞线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢绞线。体外预应力索的管道主要起防腐作用，它通常有两种形式：一是全部采用钢管道；二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式，即除了在锚固段及转向弯曲段采用钢管外，在其他直线段均采用HDPE管道。

体外预应力索管道的灌浆材料可分为刚性灌浆材料和非剐性灌浆材料。剐性灌浆材料通常是指水泥，非刚性灌浆材料主要是指油脂和石蜡。

水泥灌浆是最简单和常用的，它可以适用于与结构有离散粘结的体外预应力结构，也适用于与结构完全无粘结的体外预应力结构。而油脂和石腊通常用在由普通钢绞线和钢制管道组成的预应力系统中，以达到钢索与结构无粘结的目的。图2和图3分别为两种典型的体外索形式。

图2 普通钢绞线外包HDPE防护体的体外索

图3 单根无粘结钢绞线外包HDPE防护体的体外索

体外预应力索及管道和灌浆材料的选择标准主要基于以下几个方面的考虑――

1、环境条件和钢索的暴露程度

当结构构件通常处于干燥、潮湿、长期湿润或干湿交变的环境中时，可用如图2的钢索，当结构构件在严重侵蚀性的恶劣环境中时，可用图3中防护能力较强的钢索形式。管道和灌浆材料选择受环境的影响不大。

2、钢索索力调整和钢索的调换

通常是指体外预应力索的多次张拉以及在施工期或使用期的拆卸和调换。不管管道和灌浆材料如何选择，只要采用单根无粘结钢绞线组成的钢索，就能够满足多次张拉的要求。如在锚固和转向位置处采用双层管道，不管钢索是何种类型，均能达到拆卸或调换的要求。而当体外预应力索在锚固及转向位置采用单层管道时，则只能采用无粘结钢索和非刚性灌浆材料，才能保证钢索的拆卸和调换。

3、钢索张拉时的摩擦力

钢索与管道之间的摩阻力会引起预应力损失，该项损失与管道不平整系数k是和钢索与管道间的摩擦系数μ相关。体外无粘结钢索k是和μ值非常小，所以往往在特别长或弯道很多的情况下采用。

三、实例分析

某快速环线工程全线采用立交高架桥的设计方案，其中跨越津塘路部分称为快速环路工程津塘路高架桥，其中 R 线 20#-25#墩结构设计为五跨一联连续预应力混凝土单箱单室箱梁，且部分预应力束采用体外预应力技术。

1、体外预应力箱梁的设计

作为试验联的跨径布置为 28m+28m+28m+27m+27m。横向布置为 0.5m 防撞护栏+15.5m 车行道+0.5 米防撞护栏，全宽 16.5m。结构形式为连续箱梁，截面形式为单箱单室，梁高为 2.0m，采用单箱单室截面，箱梁两侧悬臂为 3.75m，采用斜腹板形式。腹板正常段厚度为 0.5m，加厚段厚度为 1m，与高架桥的截面形式统一。桥面铺装采用 6cm 混凝土铺装+9cm 沥青混凝土铺装，截面形式如图4所示。

图4

由于本次研究的实际工程为单箱单室大悬臂结构，为整体工程外观及安全考虑并没有减小截面腹板尺寸，因为结构所选取的腹板厚度已经是接近结构剪力要求的最小厚度了，两边墩处的加厚段长度为 3.3m，中墩处两侧加厚段 5m，加厚段和正常段之间为 3m 的渐变段。

2、体外预应力束的设计拟定

该体系属于无灌浆、可拆卸替换的无粘结体外预应力体系，其主要组成为：体外预应力钢索：选用以高强钢绞线为原料进行强化防腐处理的环氧全喷涂无粘结筋作为预应力钢筋。体外预应力钢索的防护系统：选用的环氧全喷涂钢绞线由环氧层、油脂层、PE 层形成三层防腐，防护效果极好。

3、体外预应力的转向装置：

体外预应力钢索的锚固系统：采用双层喇叭管结构，并在内层喇叭管内灌注水泥砂浆、环氧砂浆或油脂。这种结构，既可方便换索，又可借助砂浆的握裹力提高整个体系锚固的可靠性，且对露的钢绞线起到加强防腐的作用。

4、体外预应力减振器：

为使索体自由段的振动频率不同于整个结构的振动频率，必须在适当的距离安装减振装置使索体自由段的振动区间变短并给索体适当的减振，以避免索体产生有害的振动。对于体外束部分，参考有关文献和体外束的已有研究成果，体内预应力束的数量的增加能增加结构的延性，分散裂缝的发展，减少二次效应的影响，破坏时体内束的应力将达到其极限应力，大大的提高了其极限应力。因此采用体内束、体外束结合的思路来进行预应力设计，即体内、体外束各占一半。体外、体内预应力束数量的估算不再详述。体外束采用环氧全喷涂钢绞线。为了充分的发挥体外预应力体系的可更换，可调节应力的优点，本次设计对预应力锚具采用了可更换的体外束专用锚具，要能够在未来进行更换。由于工程实际的一些限制因素，此联的前后联箱梁均已浇筑完毕，在梁体外面已经没有空间进行体外预应力束的张拉，因此此联的体外束的锚具全部设计在箱梁的内部，采用了在第三跨跨中对穿进行单向张拉，在梁端设置锚块进行锚固的体外束张拉方法。在正常情况下还是应该将预应力束穿过梁端，并采用两端张拉的方法。按照上述的原则，在箱梁内部设置有转向块和锚固块，转向块的布置位于腹板正常段的两端，此位置基本位于正负弯矩交替范围内，是较为合理的。

结论

在桥梁加固方面,体外预应力技术已被广泛使用,而且体外预应力技术的再发展本身也得益于其在加固方面的完善。特别是将斜拉索的防护技术应用于体外预应力束之后,体外预应力筋的防腐蚀问题得到根本解决,作为一种主动的结构加固技术,体外预应力有着体内预应力所无法比拟的优势而倍受青睐。随着新材料的发展和在工程中的应用,体外预应力混凝土桥梁有着强大的生命力和广阔的应用前景。

【参考文献】

[1] 余家俭,体外预应力混凝土连续刚构桥[J]日本东海北陆高速公路开明高架桥的设计[J]国外桥梁, 1999 (2)1

第8篇

在先简支后结构连续桥梁中，墩顶现浇连续负弯矩段所承担的负弯矩和剪力是最大的。为弄清现有预制空心板板端负弯矩受力筋的实际握裹力大小，随机抽出6块空心板分别进行箍筋内、外侧负弯矩受力筋握裹力的抗拔试验。从最后的检测报告可知，箍筋外侧负弯矩受力筋在达到80kN的设计抗拔力下，负弯矩钢筋及混凝土结合处没有任何变形和裂缝产生；箍筋内侧负弯矩受力筋在达到80kN的设计抗拔力下，负弯矩钢筋和混凝土结合处有新裂缝产生，原有裂缝缝宽有加大现象。这说明箍筋外侧的负弯矩受力筋的握裹力损失较大。因施工原因，空心板板端负弯矩受力筋的握裹力受到一定程度的损失，使20m空心板弯矩受力区强度和耐久性受到影响，为保证空心板的强度和耐久性不低于原有设计标准，需要对现有预制空心板进行补强设计。

在掌握20m空心板的结构现状的基础上，结合结构分析验算，本着安全可靠、方便施工、经济合理的原则，提出预应力的套箍镶嵌补强措施。首先，为增强板端腹板的受弯能力，可将现浇段混凝土沿空心板空腔向内延伸，穿过80cm的平滑段，到内腔膨大部分纵向30cm，形成一个楔子一样的套箍镶嵌体。同时，当楔形体混凝土自然干燥时还会产生收缩作用，楔形体的反八字墙会与其两侧腹板紧紧咬合，将现浇连续段与空心板板端紧紧扣在一起，起着类似螺母作用，形成板端和现浇连续段整体受力的良好局面，不仅抵抗很大部分剪力，还能产生很好的抗弯效果。这样空心板板端不足的负弯矩由楔形体与两侧腹板紧紧咬合作用提供。由于套箍镶嵌体的存在，增加了空心板空腔内壁保护层的厚度及空心板腹板内壁混凝土与钢筋的握裹力，可防止内侧负弯钢筋受力出现侧崩现象，提高了负弯矩区强度的安全储备。

为防止楔形体对空心板顶板的翘顶作用，可将空心板空腔顶贴一层1cm厚塑料泡沫。空心板跨中允许正常挠度值1．5cm，极限挠度值3．3cm，按直线内插，在极限挠度情况下，楔形体最外端与板顶距离1－3．3×（1．1＋0．3）／10≈0．5cm；同时，考虑到楔形体混凝土收缩和重力作用，楔形体最外端与板顶间空隙会远大于0．5cm，所以楔形体不会对空心板顶板形成翘顶作用。楔形体构造见图2。考虑到空腔顶贴膜和混凝土收缩，竖向仅考虑65cm受压高度（实际空腔高70cm）；查设计文件，C50混凝土受压设计强度22．4MPa，可得出，楔形体提供最大弯矩为（22．4＋0）×106／2×0．3×0．65×（0．65×2／3）×2×0．85＝1　608kN•m。经过桥梁博士软件试算，在达到公路I级设计荷载情况下，桥梁仅需230kN•m负弯矩即可满足设计条件，而补强措施提供的1　608kN•m的弯矩能极大地满足设计要求，并且具备较多的安全储备。空心板板端经上述补强后，经计算，其结构抗剪力满足设计要求，但现浇连续段墩顶的裂缝还是有些超标，说明墩顶的结构还不能满足抵抗负弯矩要求。

在墩顶纵向2．8m范围内施加预应力直径32mm的冷拉IV级精轧螺纹钢筋（中板2排，边板3排，每个锚固端控制张拉力150kN左右），以抵抗桥梁施工、运营阶段所产生的裂缝。墩顶施加预应力后，经计算，现浇连续段墩顶的裂缝满足设计要求，同时为增强预制空心板板端与现浇连续段的整体受力性能，建议在第3排和第4排（其他位置受锚具干扰）负弯矩受力钢筋下增加2排横向直径32mm精轧螺纹粗钢筋，这样不仅增强预制空心板板端与现浇连续段的整体受力性能，也增强现浇连续段的横向刚度，对提供预制空心板板端抗剪能力也起一个有利的“扁担”作用。经过计算分析表明：①对于承载能力极限状态下，加固后的负弯矩值为1　120kN•m，大于设计要求的970kN•m，因此使用套箍镶嵌加固的弯矩满足设计的要求；②对于正常使用极限状态下，使用套箍镶嵌加固后的空心板现浇段上缘裂缝宽度为0．02mm，满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG　D62—2004）要求的0．2mm。上述结果表明，通过预应力的套箍镶嵌加固后，在承载能力极限状态下，加固后的弯矩得到了很大程度的提高，满足了设计要求。在正常使用极限状态下，现浇连续段的裂缝得到了很好的控制，满足原设计要求。经过补强后，空心板现浇段抗弯、抗剪能力得到了很大的改善，且具有较好的安全储备，使得桥梁能够满足以后的行车需要。

桥梁病害产生的原因多种多样，每一种桥梁病害都有其特殊性，需要根据具体桥梁病害的特点，结合现有的桥梁加固方法，提出适合具体桥梁的加固方法。本文针对某空心预制板桥梁病害特征，提出了一种桥梁加固的套箍镶嵌法，结果表明，该加固方法的加固效果理想，对今后类似桥梁的加固有一定的借鉴意义。（本文作者：汪进玉 单位：中铁十九局集团第六工程有限公司）

第9篇

关键词:阿尔山;公路桥梁;积雪冰冻;病害国道

302线阿尔山段公路地处内蒙古东部大兴安岭中段，设计标准为一级公路，设计速度80km/h。项目区属典型高寒山区，年最高气温34.5℃，最低气温－47.4℃，最冷月平均气温－27.6℃，年平均气温－2℃。冬季漫长，全年冰冻期和霜期8～9个月，无霜期70～120天，年平均最大冻土深度达3.1m。恶劣的的自然条件给桥梁施工、运营、养护及结构耐久性带来极为不利的影响，本文主要就冰雪严寒地区桥梁结构的普遍病害及该公路桥梁设计中采取的对策措施进行总结分析，以期为后续类似项目提供相应经验。

1桥梁平纵面设计经搜集整理并分析

2005～2014年阿尔山地区公路交通事故，冬季交通事故占全部事故率的76%。排除超速、超载、人为等因素后，路线纵坡大于4%路段或平曲线半径小于250m路段交通事故占比41%，主要是由于冰面行驶时车辆制动失效、车辆爬坡能力丧失导致下滑或弯道侧滑引起。纵坡小于3%且平面半径较大路段交通事故下降巨大，占比仅8%，说明在积雪冰冻地区路线指标对安全运营影响较大。桥梁作为架空结构，在严寒气候下桥面温度较路基段落路面温度低，桥面更易形成积雪冰冻现象。路线平纵拟定时桥梁路段宜提高标准并加强交通安全设施设置，保证后期运营安全。国道302线阿尔山段公路采用分幅设计，桥梁路段上坡时最大纵坡按3%控制，下坡路段最大纵坡按4%控制，平面半径不低于规范规定的一般值，同时在桥梁路段加强交通安全标志、标线设置，以加强后期运营安全。

2上部结构选型

考虑到项目区年施工周期短，设计时尽量采用可大规模生产的预制结构，以便在霜期仍可进行架梁施工。常规的预制结构主要有空心板、T梁及箱梁。空心板梁以其施工便捷，造价经济在国内中小跨径桥梁使用较多，但由于空心板铰缝配筋较少，在重载交通下铰缝易开裂，严寒地区铰缝进水后引起透水、泛白、冻胀等情况发生，大大降低结构耐久性，严寒地区尽量避免使用预制空心板结构。本项目对20m跨径以下桥梁上部均采用钢筋混凝土现浇板，20m及以上采用预制箱梁，避免空心板梁在该项目的使用。

3混凝土桥梁常见病害及相应对策措施

3.1基础冻胀

阿尔山地区广泛分布季节性冻土，冻胀是该地区桥梁的一种主要病害，寒冷季节桥梁基础地下水向上集聚并冻结成冰即发生冻胀，使桥梁基础产生上拔力，造成桥梁基础不均匀沉降，严重时甚至影响桥梁结构安全。影响冻胀的主要因素有地基土种类、土体含水量及地下水源、冻结时间、地基土压实度等。易发生冻胀的土体主要有粉土、粘土、砂土、腐殖土等，其中尤以粉土、腐殖土为重，粘土、砂土次之。粉土主要是由于土体中毛细水上升快，水流聚集严重，且含水量较高时土体强度降低较快，导致冻胀程度高。腐殖土主要是由于土体中含有大量腐殖质和易溶盐加大了水流聚集，导致冻胀程度高。粘土中毛细水上升高度虽高，但上升速度慢，发生冻胀的程度不强。砂土孔隙率较大，毛细水上升高度小，发生冻胀程度小。土体含水量越高，越易发生冻胀。地下水的高度及补给也是影响冻胀程度的重要因素，地下水位较高且补给充足时，冻胀易发生，反之则不易发生。如内蒙、新疆等干旱地区，土体、温度都满足冻胀要求，但由于地下水位低，土体干燥，则不会发生冻胀病害。冻结时间越长，表层土体冻结后下部毛细水仍源源不断向上聚集，冻胀越大。地基土压实度与土体含水量也有直接关系，压实度低则含水量大，冻胀程度大。冻胀对桥梁基础的病害主要有基础不均匀沉降、墩台侧移、结构开裂等，大大降低桥梁使用功能及耐久性，严重时甚至发生塌桥风险，设计时应应引起高度重视。设计防治措施:(1)冻胀严重路段墩台尽量采用桩基础，若采用扩大基础或轻型基础，基础底务必埋置于最大冻深线下不低于50cm。(2)墩台系梁、承台等埋置于最大冻深线下不小于50cm，同时，墩台四周1米宽度内换填不易发生冻胀的土体。(3)对于基础冻胀上拔力大于上部恒载的中小跨径桥梁，当桩长较短时，应适当加大桩基长度，并在桩基外侧冻土深度内增设分离式套筒，避免切向冻胀力。(4)台后路基采用不易冻胀的土体进行填筑，避免冻胀产生桥台侧向变形。

3.2冻融环境对结构的破坏

当混凝土抗渗能力不足时，水进入混凝土毛细孔或裂缝内，温度降低时，毛细孔或裂缝水体结冰膨胀，对周边混凝土产生挤压，长期冻融现场易导致混凝土结构疏松进而失去强度或剥落，导致钢筋外露锈蚀，影响结构安全及耐久性。当水体或土体有腐蚀性时此类情况更加严重，设计时应予以重视。设计防治措施:(1)通过混凝土内添加引气剂增强混凝土密实性，减少孔隙率。(2)加强主筋保护层厚度及主筋配置，降低裂缝宽度。对于大体积混凝土如承台、桥台等结构外侧增设防裂钢筋网，避免混凝土干缩裂缝。(3)采用高标号混凝土，并添加必要的添加剂，提高混凝土抗冻、抗渗性能。(4)对于土体或水体有腐蚀的路段，查明腐蚀性质，并在混凝土内根据腐蚀性质增加对应的添加剂，保证混凝土耐久性。

3.3受盐蚀结构的防护

阿尔山地区年降雪期长，路面冰冻积雪严重，公路养护时为除雪需大量使用除冰盐，除冰盐中氯离子对桥梁护栏、桥面铺装、伸缩缝等损害严重。若桥面防水措施未施做好，氯离子对梁体也产生损害。伸缩缝破损时，盐水自伸缩缝下渗至盖梁及墩柱处，引起桥墩盖梁及墩柱的盐蚀，以上种种大大降低桥梁结构的正常使用功能及耐久性。桥梁设计时主要从提高混凝土性能、提高保护层厚度、结构选型、材料选用解决盐蚀病害。(1)提高混凝土保护层厚度及混凝土密实性、抗冻、抗渗性，明确混凝土中氯离子含量及碱含量，并在混凝土增加阻锈剂。(2)加强桥面防水设计，桥面整体化层采用防水混凝土并在表层增加防水层，采用柔性防水和刚性防水相结合的双保险方案，同时要求做好精细化施工并严格控制施工工序。(3)防撞护栏内侧盐水腐蚀严重部位，刷涂防腐涂层，兼顾防腐及警示功能，提高护栏美观性。(4)取消桥面盲沟设置，避免盐水进入梁体与防水混凝土之间。同时适当增加泄水管数量，避免桥面积水。泄水管采用高性能抗冻PVC管材，不宜采用铸铁管。(5)做好伸缩缝防水设计，防水带采用天然橡胶或合成橡胶，保证低温环境的拉伸性能，防治脆性破坏。同时，加强伸缩缝下桥梁下部结构的混凝土性能。

3.4桥梁支座

在低温环境下，板式橡胶支座的剪切模量、容许转角、剪切变形、橡胶与钢板的剥离强度、滑板支座的摩阻力均较正常环境下降较大，支座较易发生破坏，经调研阿尔山地区公路桥梁支座使用情况，支座破损率达18%，主要破损部位是四氟滑板支座及联长较长的次边墩固定支座。破坏机理主要是剪切破坏，支座变形达不到实际梁体变形要求，导致支座剪切破坏。常规的氯丁橡胶支座已经不适用于严寒地区，而天然橡胶支座与合成橡胶支座则能够较好的适应低温环境，严寒地区应选用此类橡胶支座，如三元乙丙橡胶支座等。同时，考虑到项目区年温差大，桥梁联长不宜过长，以减少支座的变形要求，且应适当提高橡胶支座高度，减小支座剪切刚度，提高支座变形能力。

4结语

积雪冰冻地区桥梁病害类型多样，除设计人员对此类地区建设条件认识不足导致的桥梁先天不足外，混凝土材料、防水材料、橡胶、沥青等筑路材料的性能也是影响桥梁耐久性的主要因素，如何利用项目区地材合理配比出适合项目区建设环境的高性能材料也是设计人员应重点关注的问题。桥梁安全、耐久的使用除设计因素外，施工质量及后期管养也是桥梁结构安全耐久的控制性因素，只有优良设计、精细施工、精心保养三者结合才可减少桥梁病害的产生。

参考文献:

［1］曲超，秦玉峰，李健．积雪冰冻地区城市化快速路纵坡坡度分析研究．城市道桥与防洪，2015，12(12):153－156．

［2］张立敏．严寒地区桥梁在盐冻环境下的耐久性技术研究．北方交通，2013(12):29－31．

［3］王爽．寒冷地区公路桥梁基础冻胀的防治．黑龙江交通科技，2009(1):95－96．

［4］赵士辉，韩晓波，韩继国，等．寒冷地区公路桥梁水泥混凝土病害调查与分析．吉林交通科技，2014(4):43－45．

第10篇

【关键词】现代桥梁结构；优化设计；验算；结构体系

1前言

随着我国现代桥梁结构设计理论的发展，由容许应力法发展到基于可靠度理论的半概率设计法、近似概率设计法及全概率设计法等，基于可靠度的桥梁结构优化设计开始快速的发展了起来，这无疑是设计思想和设计理论的一大进步。

由于大部分桥梁是超静定甚至是高次超静定结构，结构复杂，而且设计变量多（如几何尺寸、材料参数等），使得进行整体优化依然存在困难。因此，桥梁结构的优化设计多以局部优化为主，但对桥梁的评价是以整体效果为主，局部优化对整体改善的效果难以评定，各个构件独立优化后构成的结构体系并不一定就是最优。随着体系可命度理论的发展，桥梁结构优化设计可以以可靠度为约束条件，以整体经济指标、整体结构功能或整体动力性能最优为目标进行优化。

2 结构体系可靠度的基本理论

对于单个构件或截面的可靠度，其极限状态一般定义为单一的失效模式（如拉坏、剪坏、失稳等），但在实际中，同一个结构往往涉及多种或多个失效模式，若其中任意一个失效模式出现，则会造成构件或结构体系的失效。另一方面，结构体系的系统组成方式有串联、并联和混联（由串联、并联组合而成），对于一个复杂结构体系，某个构件的失效未必会造成整个结构体系的破坏。因此，体系可靠度的研究可认为是多个功能函数的可靠度问题。

2.1 结构体系可靠度的一般计算式

设结构体系A由n个构件单元A1、A2 …An组成，单元Ai（i=1，2…n）的荷载效应Si和抗力Ri分别有分布函数Fi（x）和Gi（x），密度函数fi（x）和gi（x）。

构件单元Ai的可靠概率为

（1）

结构体系A的可靠概率为

（2）

式中，pA（x1， x2，…，xn）为在指定荷载效应水平（x1， x2，…，xn）下A的可靠概率；fs（x1， x2，…，xn）为荷载效应（S1， S2，…，Sn）的联合密度函数。然而这是一个复杂的多重积分，涉及到构件或失效模式间的相关性质，在实际工程中难以精确求解，在实践中往往采用近似估算的方法。

2.2 串联、并联体系的可靠度估算

在结构体系可靠度分析中，根据构件失效与体系失效之间的关系，可将实际结构理想化为串联、并联和这两种体系的组合。

串联体系是指结构体系A中任意一个构件单元（或失效模式）Ai（i=1，2…n）失效就导致结构体系A失效。A的可靠概率为

（3）

按一般界限法，有

（4）

当构件单元A1、A2 …An相互独立时取左边等号；当单元完全相关时取右边等号。

并联体系是指结构体系A中全部构件单元（或失效模式）失效才导致结构体系A失效。A的可靠概率为

（5）

按一般界限法，有

（6）

当构件单元A1、A2 …An完全相关时取左边等号；当单元相互独立时取右边等号。

一般界限法取两种极端情况作为上下界，易于理解和运用，但其估算范围较宽，于是学者们提出了精度更高的窄界限估算法、PNET法、β约界法和蒙特卡罗法等近似计算方法，但这些方法较为复杂，在由体系可靠度求解构件可靠度的逆运算存在着较大困难，可作为结构优化后的体系可靠度验算。

3 桥梁结构体系可靠度的优化分析

桥梁结构体系可靠度的优化，就是在给定的整体可靠度指标条件下，根据一定的目标函数，从整体到局部，分析构件的合理可靠度，最后再从构件到体系验算整体可靠度及目标函数的过程。

3.1 优化模型

假设桥梁结构A由n个构件单元A1、A2 …An组成，以整体经济费用为目标函数，整体可靠度为约束条件建立数学规划：

（7）

式中，W和Wi分别为桥梁整体和构件的经济费用；PA和P*分别为桥梁整体可靠概率和整体可靠概率要求。

该模型实际上就是在保证整体可靠度的条件下寻求总的经济费用最低。各构件的经济费用与尺寸和材料有关，尺寸和材料又影响其可靠度，因此假设构件的经济费用为其可靠度的函数。当然，除了整体经济费用，还可以以整体动力性能作为目标函数，或以效能-费用比作为指标，把美观等方面的评价通过权重也纳入效能的表达式里，甚至可以使用多目标优化，以达到安全、经济、适用和美观的统一。

3.2 优化分析

式（7）的优化模型可以说是属于概念模型，具体分析要视其第二式目标函数的具体表达。假设构件的经济费用与其可靠度在一定范围内承线性关系，并考虑其失效造成的经济损失，式（7）第二式可表达为

（8）

式中，Ci为构件i的造价系数，则Cipi为其造价；Li为构件i失效时的经济损失。该表达式为。

若使用效能-费用比作为指标，式（7）中第二式可改为

（9）

式中，M为桥梁整体美观的评价；α、β为衡量整体可靠度PA和美观度M的权重。

对于式（8），Ci不一定大于Li，根据不等式定理有

（10）

当且仅当

时取等号。

因此，当所有构件的经济费用期望值相等时结构体系的总经济费用期望值最低。通常有Ci

对于式（9），由于其难以展开成关于pi的显式表达，对于类似表达的优化则往往需要寻求数值解。随着电子计算机硬件的发展，大型计算的耗时越来越少，可靠度的分析可使用响应面法、蒙特卡罗法甚至仿生学（如神经网络）等方法结合有限元、有限差分和边界元等方法进行，这样可得到更精确的数值解，甚至可以同时进行多目标优化。

当结构体系较为复杂时，可将结构分成若干个子结构，作为总体结构的“子构件”，每个子结构可以再往下分级，直到基本构件。每一级的优化同样可以应用上述模型及步骤，从整体到局部逐级分析每层子结构或构件的合理可靠度。尽管如此，在已知上层可靠度求解当前层的合理可靠度时，往往需要下一层的信息（如费用等），这便增加了方程的未知数，方程需联立到底层构件才能求解，另一种方法是按经验给出下一层信息求解当前层，然后进行验算调整。

3.3 整体可靠度验算

虽然由根据带可靠度约束的优化模型求解出可能最优目标函数值及各构件的可靠概率，但其结果是在一定的假设或简化的基础上求得，忽略了一些细节如结构间的关联性质和荷载信息等，而且由整体可靠概率往往难以精确反算出各构件的可靠概率，由此求出的结果较为粗糙，并不一定最优甚至不满足要求，因此必须进行更高精度的整体可靠度验算，并逐步调整到最优解。在调整过程中还应注意到当构件可靠概率改变时，材料或尺寸等参数相应改变，而构件的刚度及内力也会随之改变，即构件的抗力和荷载效应均产生了变化，构件的可靠度需重新计算。

通常一个结构体系并不一定简单地由串联、并联及两者的组合构成，构件间往往存在着一定的联系，特别是当某个构件失效时往往会发生内力重分配，在假设或简化的计算条件下，计算结果更需要多次调整和验算。

第11篇

关键词：桥梁；结构设计；病害；措施

Abstract: this paper a large bridge actual situation and design standards, this paper expounds the bridge structure design, and in the light of long-span bridge common disease of this bridge design problems put forward some measures to for reference.

Keywords: bridge; Structure design; Diseases; measures

中图分类号： TU318文献标识码：A 文章编号：

某大型桥梁位于城市南部，全长1398m，桥位处河流主河道宽约650m，辅河道宽约700m。根据前期勘测和初步设计评审意见，该桥采用主跨138m的刚构-连续组合体系，引桥采用先简支后连续刚构T梁方案。主桥采用单薄壁墩，引桥采用独柱T型薄壁墩；基础均采用钻孔灌注桩。

1 技术标准

(1)公路等级：二级公路；(2)桥梁设计荷载：公路-I级；(3)设计行车速度：80km／h；(4)桥梁宽度：桥宽12.0m，行车道宽：2×3.75m；(5)设计洪水频率：特大桥：1／300；(6)地震动峰值加速度值：0.05g；(7)风荷载：基本风速为24m／s。

2引桥结构设计

2.1 引桥上部结构

采用30m及40m先简支后连续刚构T梁，30mT梁梁高185cm，40mT梁预制梁梁高230cm。桥面宽12.0m，梁间距2.35m，一孔共5片梁。T梁预制后吊装施工，待安装就位后现浇整体化层、湿接缝及现浇连续段，并张拉负弯矩钢束形成结构连续。全桥桥面设2.0％单向横坡，通过T梁翼板斜置形成。

2.2 引桥下部结构

引桥桥墩均采用实心薄壁式T形墩，墩高7m-39m，墩柱宽度均为3.6m，依据墩高、水深及船撞风险，桥墩构造分别为：140cm厚墩身配两根D160cm桩基、180cm厚墩身配两根D2OOcm桩基、210cm厚墩身配两根D220cm桩基。桥墩盖梁内设置横桥向预应力,桥墩桩基均为钻孔灌注嵌岩桩。

3主桥结构设计

3.1 主桥上部结构

主桥跨径组合为66m+120m+2×138m+120m+66m，为预应力砼刚构-连续箱梁组合体系。箱梁梁高和底板厚度均按1.8次抛物线设计。采用单箱单室预应力砼结构，120m跨梁高从跨中3.1m变化到主墩根部的7.0m；138m跨梁高从跨中3.1m变化到主墩根部的8.0m；两侧悬臂为2×2．8m，悬臂板根部厚度为80cm；底板宽6.0m，顶板宽11.6m；120m跨箱梁底板厚度从30cm变化到根部80cm(根部O#梁段采用直线变化加厚到120cm)；138m跨箱梁底板厚度从30cm变化到根部90cm(根部O#梁段采用直线变化加厚到120cm)；腹板厚度采用40cm、60cm及90cm三种厚度(90cm厚度仅用在O#梁段)，中间设过渡段；O#段腹板厚度均为90cm，底板厚均为120cm。上部结构典型截面见图1。

图1上部结构典型截面(单位：cm)

要注意的是，由于次中跨(120m)和正中跨(138m)的不对称，悬臂现浇分块时，若按单个T构全对称设计，边跨现浇段长度将达到14m。但是，由于现浇段处河床以上墩高达41.5m，且该处基岩，现浇段支架施工难以实施，故考虑用吊架施工。计入2m合拢段后，吊架施工长度将达到16m，梁段总重达440t，吊架设备要求太高，施工投入太大，亦难以实施。这样，为减小边跨现浇段长度，保证施工方案经济可行，在边跨T构悬浇阶段加设一个不平衡梁段，施工时另一端利用配重保证T构悬浇时的平衡。

3.2 预应力体系

箱梁设置纵向、横向和竖向的三向预应力。(1)纵向预应力：设置了顶板束、底板束和腹板束。钢束型号采用直径15.2mm-12、直径15.2mm-15、直径15.2mm-17和直径15.2mm-19钢绞线，除边跨顶板束采用单端张拉外，其余钢束均采用两端张拉。每束张拉力分别为2344kN、2930kN、3320kN和3711kN，锚具分别采用15-l2锚具、l5-l5锚具、l5-l7锚具和15-l9锚具。(2)横向预应力：横向预应力钢束采用直径15.2mm-3钢绞线，一端锚固，一端张拉，相邻两根钢束采用交错张拉锚固，每束张拉力为586kN。管道采用金属波纹管成孔。固定端锚具采用15PB-3锚具，张拉端锚具采用15B-3锚具。(3)竖向预应力：箱梁竖向预应力钢筋采用JL32高强精轧螺纹粗钢筋，钢筋标准强度为 ，张拉力为673kN。管道用预埋铁皮管成孔。为防止竖向预应力松弛，竖向预应力采用两次张拉工艺。

3.3 下部结构设计

主墩为单薄壁箱形墩，墩身壁厚均为60cm。为加强墩身防撞能力，各主墩墩身内承台顶面以上20m范围内填充砼片石。主桥中间2#-4# 主墩为墩梁固结刚构墩。墩身横向宽6.Om，纵向宽4.0m，承台厚为4.0m，封底砼厚0.8m，承台配6根直径2.2m的钻孔灌注桩基础。

主桥外侧l#、5# 主墩为墩梁分离连续墩。墩身横向宽6.0m，纵向宽3.5m，承台厚为3.5m，封底砼厚0.8m，承台配6根直径2.0m的钻孔灌注桩基础。

过渡墩采用实心薄壁式T形墩，墩柱宽度为3.6m，墩厚230cm，配4根直径2.2m桩基，承台厚度为3.5m(从防撞角度考虑，过渡墩尺寸适当加大)。墩顶设置挑臂式盖梁，盖梁内设置横桥向预应力。

桥墩桩基均按嵌岩桩设计，施工时严格清孔要求，桩底沉渣厚度均不大于5cm。

4连续刚构常见病害原因

大跨径的梁式桥经长时间使用后，常出现梁体跨中下挠，腹板出现斜裂缝等常见病害。跨中下挠主要因砼收缩徐变引起。早前的设计过分追求结构的轻型化，由此导致构件较薄，混凝土的应力高，而徐变变形又与应力正比。同时箱梁的板件越薄，理论厚度越小，徐变系数则越大，后期徐变变形也就越大。从某种意义上说，结构的过分轻型化加大了砼梁桥的徐变变形，从而加大了跨中梁体下挠。

腹板出现斜裂缝的主要原因在于砼主拉应力过大。一方面，从上世纪90年代，在箱梁桥的设计中，较普遍地取消弯起束，而用纵向预应力和竖向预应力来克服主拉应力。这样做方便施工，可以减薄腹板的厚度。但精轧螺纹钢竖向预应力筋不可靠，有效预应力不易得到保证，腹板易出现斜裂缝。另一方面，一般的平面计算中仅考虑竖向和纵向来计算主拉应力，未计入横向应力的影响，这使得主拉应力计算值较实际偏小，导致腹板易出现斜裂缝。

5 常见病害处理措施

针对上述大跨梁桥常见病害及原因，本桥设计中采取了以下几点改进措施：

(1)适当加大箱梁梁高。箱梁墩顶根部梁高高跨比为1/17.3，跨中梁高高跨比为1/44.5，梁高较以前的设计均做了适当提高。墩顶梁高加大后，跨中弯矩减小，有助于减小跨中截面的应力水平。同时，跨中梁高加大，不仅加大了截面刚度，跨中构件理论厚度也加大，相应徐变系数则小。这均有利于减小后期砼的收缩徐变效应。

(2)加大跨中下缘压应力储备。跨中下挠常与底板横向裂缝一起发生，并相互影响、恶化。适当加大跨中下缘压应力储备，防止徐变下挠内力重分布引起跨中弯矩加大而导致底板出现横向裂缝。

(3)优化预应力布置，使截面高度方向压应力尽可能均匀布置。这样可使主梁受力尽可能接近轴压构件，砼徐变以轴向为主，有助于减小对跨中下挠的影响。

(4)控制主拉应力水平。适当增加腹板厚度，加设腹板弯起钢束，在不计入竖向预应力效应时，保证腹板主拉应力不超过规范限值0.4 。

(5)加强施工措施。设计文件中要求砼张拉龄期不少于5d，以减少后期预应力损失。预应力张拉采用真空压浆工艺，以保证预应力的有效性。

参考文献:

[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，2001.

[2]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社，2000.

第12篇

关键词：公路桥梁；设计阶段；安全性

中图分类号：U448文献标识码： A

引言

随着我国经济的快速发展，公路桥梁建设取得了巨大的成就，但是从当前我国公路桥梁的建设情况来看，公路桥梁的安全性和耐久性仍然存在一定的问题，一些公路桥梁的改建、加固、维修工程普遍存在，这些问题的存在给公路桥梁设计有关安全性和耐久性的内容提出了新的问题。在我国当前的公路桥梁设计中，安全性和耐久性问题很多只是停留在一种概念的基础上，对于公路桥梁的使用年限并没有提出具体的要求，公路桥梁耐久性也没有相关专门的设计要求，这也直接导致了当前我国公路桥梁安全性和耐久性经常出现问题。

一、我国公路桥梁设计中安全性和耐久性的现状

在我国现阶段公路桥梁的设计过程中存在这样明显的倾向：公路桥梁设计过程中更多的对桥梁的强度进行考虑，而对桥梁的耐久性考虑相对较少；重视桥梁的强度极限，而对于桥梁的使用极限并没有特定的设计要求，而公路桥梁的使用极限则是桥梁的整个生命周期中最重要的组成部分；重视公路桥梁结构的建造，而对于公路桥梁结构的维护工作重视程度不够。这些公路桥梁设计中存在的普遍倾向使得当前的公路桥梁工程事故经常发生，桥梁的整体使用性能普遍不高，公路桥梁的整体使用寿命较短等问题，这不仅与当前国际上对公路桥梁安全性和耐久性不断重视的实际相反，而且还会给人民的生命财产安全带来巨大的隐患，同时，还与公路桥梁结构动态和综合经济性等要求相违背。我国近些年来发生了很多公路桥梁安全性和耐久性事故问题，给人民群众的生活带来了巨大的经济损失和生命威胁。

二、影响公路桥梁安全性和耐久性的主要问题

1、设计方案不合理

公路桥梁安全性和耐久性差的原因主要是由于公路桥梁建筑工程设计不合理而导致的，部分的设计人员由于缺少足够的理论知识和实际的操作能力，致使公路桥梁工程的设计方案不够科学、严谨，很多的设计人员在进行公路桥梁工程设计时，只侧重于对公路桥梁结构强度中的安全性的设计，而忽视了公路桥梁建筑工程的具体施工形状、公路桥梁建筑工程由那些部分构成、建筑材料的选用、以及施工路线的设计等方面的考虑，没有对公路桥梁施工过程中经常出现的和可能出现的问题进行设想。这些问题在一定程度上影响了公路桥梁建筑工程的，公路桥梁建筑工程的施工质量得不到保证，自然就会影响公路桥梁的安全性和耐久性。

2、施工单位能力不足，管理力度薄弱

近些年来，我国频繁的发生公路桥梁坍塌的事故，给我国的国民经济和人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。日前，据一家媒体不完全统计，自2001年开始至今，我国在短短的5年来共有37座桥梁垮塌，其中13座在建桥梁发生事故，共致使182人丧生、177人受伤。平均每年都会有7.4座桥梁发生垮塌，在对桥梁事故原因的调查中发现，公路桥梁事故频发的主要原因与施工单位能力不足是分不开的。部分的施工单位在进行公路桥梁建筑工程施工过程中对公路桥梁的重要性认识不足，为了节省公路桥梁建筑工程的施工成本、牟取私利，在公路桥梁建筑工程的建筑材料的选用过程中以次充好，弄虚作假；缺乏专业的管理部门对工程施工进行监督和管理，从而导致公路桥梁建筑工程在施工过程中管理力度薄弱；同时，部分的公路桥梁施工单位的施工队伍大多是由农民工组成的，施工人员的专业技能过低，对混凝土的配制以及振捣技术等常用的技能掌握不足，在施工过程中缺乏安全意识和质量意识，这些问题在一定程度都严重影响了公路桥梁建筑工程的安全性和耐久性。通常我国对公路桥梁的使用寿命定为100年左右，而实际上，很多的公路桥梁在投入使用5年～10年左右就会出现质量问题，甚至是发生垮塌事故。

三、公路桥梁设计安全性和耐久性的完善

1、公路桥梁设计过程中重视耐久性问题

我国对于公路桥梁耐久性的研究，主要是从施工材料和统计分析两个角度来进行，但是对于如何从结构和设计的角度以及设计和施工人员易于接受的方式来进行公路桥梁的耐久性进行改善问题研究相对较少。总的来讲，公路桥梁的耐久性设计与普通结构设计之间存在明显的不同，应该努力将传统的桥梁耐久性定性分析朝着定量分析的方向发展。当前，国外将公路桥梁的耐久性设计作为公路桥梁设计的重要组成部分，对桥梁的结构布局以及构造细节等进行综合细致的考虑，并注重桥梁结构便于检查和维修的设计方式，尽量保证桥梁的安全以，减少不必要的维修费用。

2、重视公路桥梁疲劳损伤的设计研究

对于公路桥梁而言，它所承受的各种荷载，如车辆荷载、风荷载等都会在桥梁的内部产生一种循环变化的应力，而这种应力会使得公路桥梁的不同结构产生振动，从而导致结构累积疲劳损伤。由于累积损伤不断扩大，最终导致公路桥梁宏观性裂缝的产生，这些宏观性的裂缝如果得不到有效地控制，最终将导致公路桥梁结构出现断裂坍塌的等事故。通常公路桥梁的早期疲劳损伤不容易被发现，但是这种损伤给桥梁带来的影响缺失非常巨大的，甚至是无法挽回的。通常疲劳损伤一般被认为是钢结构桥梁设计中最重要的问题之一，主要是由于疲劳损伤导致的钢结构开裂和桥梁坍塌事故较多，近些年来，疲劳损伤的研究开始向混凝土桥梁结构发展。此外，对于疲劳损伤的研究不单单局限于桥梁的整个结构而言，公路桥梁结构中，往往是由于某一个部位或构建出现疲劳损伤，使得这一部分失去其原有的效用，最终导致整个公路桥梁由于疲劳损伤出现失效现象，最常见的就是斜拉桥拉索锚固端的疲劳损害。

3、重视公路桥梁的超载问题

公路桥梁的汽车超载一般有三种基本的情况：（1）桥梁超出使用年限的超龄负载运营；（2）公路桥梁上通行的车辆超出桥梁设计流量；（3）车辆自身超载行驶。前面两种情况的主要原因是桥梁荷载变化和交流流量变化，而第三种情况则是司机违法运营导致的。公路桥梁超载问题，一方面会导致桥梁出现疲劳损伤现象。桥梁的超载使得桥梁所受的疲劳应力变大，桥梁自身的疲劳损伤变得更为严重，严重的时候甚至可能导致桥梁结构出现损坏；另一方面，桥梁超载问题导致的内部结构损伤是无法得到恢复的，这使得桥梁在正常的荷载情况下，工作状态出现变化，最终导致桥梁的安全性和耐久性出现降低的现象。例如，混凝土桥梁一直被认为具有足够的耐久性，但在汽车超载作用下，可能发生开裂；裂缝即使在荷载卸除后能够闭合，但由于混凝土结构内部已经受到损伤，构件的开裂弯距降低、刚度下降；于是在正常使用荷载作用下，本来不该开裂的结构产生裂缝或本来较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形。这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响，因此除了交管部门要加强管理外，也需要对超载带来的后果进行研究、分析。

结束语

总而言之，公路桥梁建筑工程是十分复杂和繁琐的，在设计和施工过程中涉及的专业知识特别的多。公路桥梁建筑工程是一项长期的工作，更是一项系统的工程，国家和政府一定要加大对公路桥梁工程的监督和管理力度，加大对公路桥梁设计中的安全性和耐久性的研究力度，为促进公路桥梁建筑工程的可持续发展提供保障。

参考文献

[1]于向前，李宝银，彭璐璐.关于桥梁设计中安全性与耐久性的探讨[J].中国新技术新产品，2010(19).

第13篇

尽管很多桥梁施工单位认识塔吊安装的重要作用，综合采取有效措施促进安装工作水平提高，但由于受到制度、人员等因素制约，目前桥梁施工中塔吊安装位置优化设计仍然存在不足，主要体现在以下几个方面。

1.1优化设计相关制度不完善

为推动桥梁施工中塔吊安装位置优化设计顺利进行，建立完善的制度是十分必要的。通常包括技术复核制度、质量责任制度、质量统计报表制度、事故报告及处理制度、现场会议制度等。但一些施工单位在日常工作中对这些问题不重视，未能建立健全的制度。即使一些单位建立完善的设计和管理制度，但没有严格落实相关规定，工作人员职责不明确，影响桥梁施工中塔吊安装位置优化设计的规范化和制度化进程，制约塔吊安装工作水平提高。

1.2设计人员素质偏低

桥梁施工中塔吊安装位置优化设计是一项综合性和技术性较高的工作，对从业人员有着较高要求，他们不仅要具有安装专业知识、管理知识、机械技术知识等，还要具有较高责任意识、奉献精神等。为此，必须加强设计与安装工作队伍建设，建立高素质工作队伍。但目前在实际工作中，一些设计单位和工作人员素质偏低，专业基础知识薄弱、缺乏相应的设计能力、管理能力等，对他们的管理和培训也不重视。塔吊安装工作经验不足，难以及时发现和处理塔吊安装存在的问题，影响安装工作水平提高，对桥梁施工质量控制和安全也带来不利影响。

1.3现场管理力度不足

塔吊安装现场管理力度不足，导致相关规章制度和设计技术标准没有得到有效落实，影响塔吊工作水平提高。一些安装施工单位缺乏专业技术人员，管理人员责任意识不强，导致塔吊安装现场管理难以有效落实。另外，桥梁施工单位内部管理和相关制度不完善，不同部门和工作人员职责不明确，难以协调各项行动，影响塔吊安装工作水平提高。也制约管理部门作用有效发挥，对桥梁施工和塔吊安装带来不利影响。

2桥梁施工中塔吊安装位置优化设计对策

为应对塔吊安装设计存在的问题，促进安装设计水平提高，更好满足桥梁施工需要，结合具体情况，笔者认为今后应该采取以下对策，从而更好完成设计任务，为桥梁工程建设创造良好条件。

2.1双福桥梁优化设计对策

常见的双福桥梁为连续钢构桥梁和连续梁桥，同时根据承台类型不同，塔吊安装设计方法又存在差异。如果是整体型承台，其塔吊设计和安装比较简单，通常安装在双福桥承台中心位置，在承台内预埋基础钢筋和螺杆即可。如果是分离式承台，塔吊安装可以在原有承台基础上浇筑混凝土横梁，并用此承受塔吊荷载，为桥梁施工创造良好条件。

2.2单幅桥梁优化设计对策

单幅桥梁施工中，通常利用原桩基础和承台进行加宽处理，特殊情况下加设一根桩基础，可以将塔吊安装在水中主墩承台上，将其作为上部结构施工主要设备，采取独立式塔吊，加宽部分与混凝土一起浇筑，确保承台满足塔吊承载要求。从而顺利完成塔吊安装施工任务，为桥梁施工提供保障。

2.3斜拉桥梁优化设计对策

这类桥梁比普通桥梁增加索塔，并且桥面较宽，采用新型塔吊设计方案。例如，某斜拉桥梁桥面以上索塔高66.7m，而桥梁施工需安装高度为90.6m的塔式起重机。根据这种情况，设计在墩顶横隔板预埋钢筋，然后安装浇筑两条钢筋混凝土梁作为塔吊基础。

3桥梁施工中塔吊安装位置优化设计保障措施

除了根据桥梁工程建设需要，综合采取有效对策优化塔吊安装位置设计之外，加强设计技术要点控制。另外，为保证桥梁施工质量，推动桥梁施工任务顺利完成，笔者认为今后应该采取以下改进和完善对策，保障塔吊安装水平提高，为施工顺利进行奠定基础。

3.1健全优化设计相关制度

结合塔吊安装工作需要，建立健全完善的设计和管理制度，推动各项工作规范化和制度化进行。主要制度包括技术复核制度、质量责任制度、质量统计报表制度、安装事故报告及处理制度、现场会议制度等，为塔吊安装各项工作顺利进行奠定基础。杜绝塔吊原材料、构件、桥梁施工半成品等不合格现象，从根本上消除塔吊报废、坍塌等事故，确保塔吊安装满足施工规范要求，提高桥梁工程施工任务。完善质量监督保证体系，加强桥梁工程施工管理，提高管理人员工作水平，促进塔吊设计和桥梁工程施工管理水平提高。要健全塔吊安装现场管理的相关规章制度，提高各项规定的可操作性。并强化塔吊安装过程监测，及时处理存在的问题，确保塔吊安装工程质量，也为桥梁施工顺利进行奠定基础。

3.2提高设计人员素质

注重对技术水平高、专业基础知识扎实、经验丰富的工作人员地引进工作，充实塔吊设计工作队伍，促进工作人员综合素质提高。定期组织塔吊设计人员开展学习，促进他们工作技能和设计技能提升，不断总结和丰富塔吊设计和管理经验，更好应对塔吊设计工作需要，保障塔吊设计需要。要切实提高塔吊设计人员责任意识、安全意识、设计水平等，增强他们的综合素质。还要提高他们的工作责任心，能严格按照要求开展设计，更好指导塔吊设计，促进塔吊安装设计水平地提高。

3.3加大塔吊安装现场监督管理力度

根据桥梁施工和塔吊安装施工具体需要，建立健全的监督管理责任制，明确设计工作人员的职责和权限，切实提高对塔吊安装和现场监督工作的执行力度，这是更好应对设计工作存在问题的前提和基础。在塔吊设计和管理过程中，对存在的质量问题要及时处理和应对，促进监督管理工作效能最大发挥，保障塔吊安装工程质量满足设计标准，符合施工合同要求。要完善奖惩激励机制，严格落实各项制度，加强塔吊安装施工现场监督管理，确保塔吊工程施工质量，及时处理塔吊设计存在的质量缺陷，提高塔吊安装工程质量，也为安装施工顺利和桥梁工程质量提高奠定基础。

4结束语

第14篇

【关键词】 钢箱梁；施工；工艺；优化

中图分类号：TU74文献标识码： A

0引言

钢梁桥主要是以受弯为主的钢梁作为桥梁桥跨结构的桥梁，在工程项目施工中尤其是大跨度的桥梁施工中，钢箱梁桥得到了普遍的应用。钢箱梁桥的结构特点为梁体由带有纵横肋的上下翼缘以及腹板构成薄壁钢箱，由于能够较好的发挥构件的力学性能，在偏心荷载作用下具有较好的横向分配能力，而且架设施工简便，因此在城市道路桥梁结构尤其是大跨度桥梁施工中得到了广泛的应用。然而由于钢箱梁桥施工环节较多、施工工序复杂，对于施工作业管理提出了较高的要求，为了确保钢箱梁桥整体施工质量，必须按照施工作业情况合理的优化施工组织设计，以提高钢箱梁桥的建设施工水平。

1钢箱梁施工组织计划的整体优化

（1）施工组织设计优化。在钢箱梁施工作业之前，应该根据钢箱梁的设计图纸以及技术规范资料等文件，组织设计人员对项目施工管理人员进行技术交底与设计方案澄清，进而让施工设计人员充分领会设计意图，以便于制定最佳的施工方案。在施工组织设计的制定上，应该明确施工方案的重点与难点，特别是对于涉及到钢箱梁制作、安装、运输以及钢结构的焊接等方面的施工内容。然后结合钢箱梁结构施工作业实际情况，编制钢箱梁的制造工艺以及施工方案，将施工图纸转化为能够指导工装设计、梁段拼装以及焊接管理的技术文件。

（2）施工作业准备工作。钢箱梁施工作业准备工作主要是人员、机械以及材料的准备工作，对于施工队伍的建设主要是合理的配置不同工种的施工作业人员，尤其是合理的组建安装以及焊接施工队伍。对于设备投入主要是装载机、自卸汽车、吊车、焊机等设备，材料准备则重点是钢材、焊材以及漆料等材料，要确保施工作业材料质量满足相关施工作业技术规范中的标准要求。

（3）明确钢箱梁施工管理要点。在钢箱梁施工组织计划中，应该重点突出钢箱梁施工组织管理要点，重点是对质量管理、进度控制以及施工现场安全三方面的管理，在施工组织设计中应该单独制定专项的管理措施。尤其是对于施工安全管理，由于施工作业过程中吊装作业内容多、吊装吨位较大，因此应该严格按照包括《建筑施工安全标准检查》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工高处作业安全技术规范》等技术文件中的相关规定制定安全管理专项施工方案。

2钢箱梁的制作加工与运输

现阶段对于钢箱梁一般采取整体制作、分段整体梁吊装架设的施工作业方式，钢箱梁制作安装按照主体框架全断面整体焊接的施工作业方式，对于加劲肋则采用嵌补焊接的方式，制作加工的重点就是对于焊接质量的控制。

（1）钢箱梁的加工制作。钢箱梁的制作主要分为顶、底板的制作加工、横隔板制作加工、腹板制作加工以及涂装施工等几方面。在钢箱梁焊接施工中，重点要确保拼装焊缝间隙以及横向连接位置的精准，由于外腹板的熔透焊缝的焊接收缩量大，因此应该作为焊接过程中的重点控制内容。在钢箱梁施工过程中，为了尽可能的减少总拼装胎架时间，一般选择将两块或者多块地板拼装焊接为一个吊装板块。梁段的加工制作工艺为首先组焊底板，然后进行横、纵隔板的焊接，修整之后焊接外腹板与顶板，最后完成附属设施的焊接。

（2）钢箱梁的运输。钢箱梁在预制梁场内吊装运输前，首先应该对钢梁梁体进行全面的质量检查，确保钢箱梁内部的焊接以及外形尺寸满足施工图纸要求。梁板的吊装一般选择使用专用的吊具，以免由于吊装变形造成构件表面的受损。吊装作业应当遵循轻吊轻放的原则，多台吊车协同作业时必须确保操作的一致性。

3钢箱梁的吊装施工

钢箱梁吊装作为工程施工中最关键的环节，在具体实施过程中应该严格按照施工组织设计以及安全技术规范进行作业，具体施作步骤可以按照如下措施执行:

（1）吊装施工准备工作。在钢箱梁吊装施工作业强，首先应该对吊装作业区域的地基以及支点地基进行必要的处理，确保地基承载力满足施工作业的要求。之后对桥梁墩顶的中心线进行测放，同时对支座的标高进行施工现场的复核。在正式吊装作业前应该重点对钢箱梁的外观几何尺寸、焊缝质量、吊耳质量以及与框架墩是否匹配进行试验检测，确保吊装施工作业能够顺利的实施。同时在吊装作业之前必须完成支架的搭设。当前在钢箱梁吊装施工作业中，较多的采用门型支架，其结构形式为首先在施工作业桥梁区域浇筑钢筋混凝土基础，然后在基础上设置圆管支撑，为确保支架的稳定性在圆管之间增加槽钢连接，在圆管支撑上设置工字钢垫梁，然后在其上搭设横向支撑梁以及工作平台梁，形成门型支架以便于进行箱梁的吊装施工作业。

（2）钢箱梁的吊装施工。在钢箱梁吊装施工作业之前，首先应该在支架横梁上对钢箱梁的设计边线进行测放。对于吊装作业首先应该进行试吊，即缓慢起吊50cm后，对吊点位置进行检查确保没有异常情况后继续进行吊装施工作业。在吊装作业过程中应该合理的控制起吊速度，一般控制≤1.25m/min，起吊高度控制超过桥梁墩顶0.5m-1.0m即可。在起吊中过程中吊车转臂必须匀速，落梁就位必须在梁体稳定后方可以缓慢下落。在钢箱梁吊装至支架上部以后，应该先按照顺桥位进行对向，之后按照横桥向进行对位，横桥向的对位一般选择在支架横梁上设置千斤顶完成施工作业。

（3）钢箱梁的焊接施工。由于焊接顺序以及焊接方向对于控制焊接变形以及减小焊接应力具有至关重要的影响，因此对于钢箱梁的焊接应该按照“对称、均匀、同步、先长后短”的原则进行焊接。由于钢箱梁一般情况下既有顺桥向分段，同时又具有横桥向分块，在施工过程中为了最大程度的减小焊接应力，控制焊接变形，一般需要按照先施焊纵向分段内的纵缝，将横桥向分块连接形成纵向节段，然后施焊纵向分段间的横桥向焊缝，将顺桥向分段连接形成架设节段。在焊接过程中应该注意控制多层多道焊的接头应错开，控制每层焊道的高度在4-5mm之间，每道每层之间应该严格清渣，自检前层前道焊缝无裂纹等缺陷后，方可进行下道下层的焊接，直至焊接完成。

4 结语

钢箱梁作为较常见的钢梁形式，由于具有施工作业技术成熟、施工造价相对较低、承载能力强、偏心荷载横向分布控制好等一系列的技术以及经济优势，因此在城市道路桥梁尤其是大跨径的立交桥梁施工中得到了广泛的应用。在钢箱梁桥施工过程中为了提高施工作业水平，施工作业管理部门应该根据作业规模以及周边作业环境，合理的制定施工组织计划，并分别在钢箱梁制作、运输、吊装以及焊接等几方面强化施工控制管理，以提高整体施工质量，确保城市道路桥梁建设的安全稳固。

参考文献：

[1] 高安荣，张建军，李松，等.鄂东长江大桥超宽箱梁现浇支架设计与施工[J].桥梁建设，2009.

第15篇

关键词:墩台；设计；耐久性；结构； 斜交桥

一、斜弯桥梁的一般布设

处于弯道中的斜交桥梁设计,一方面,应使桥梁结构简单,构件类型少,尺寸统一,便于机械化生产装配,便于施工,桥型布置应与路线线形协调一致,偏差小。另一方面,应达到经济、适用、美观,与周围环境相协调。桥梁布置孔数为1 孔～2 孔时,墩台一般采用平行布置,上部预制构件采用平行布置,主要优点是同一孔上部预制构件尺寸统一,可减少模板型号,施工方便。当桥梁处于曲线半径较小的弯道上时,采用平行布置会出现少许偏差,对2 孔桥梁墩台宜按折线形平行布置。但前后桥台的轴线与路线的斜交角不同,构造尺寸及斜角也不一致,前后孔墩台尺寸、支座位置、柱距均有差别,设计上相对繁琐,施工也不方便。桥梁布置孔数多于3 孔时,墩台一般采用法向布置,上部预制构件采用径向布置,即各片梁板轴线的端部分别位于同一半径上,此时,同一孔的各片梁板布置不平行,须由铰缝宽度进行调整;主要优点是下部构造尺寸统一,即桥墩帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同,上部预制构件尺寸型号一般为单孔桥面布置梁板的片数,因此,桥梁布置孔数较多时,墩台宜采用法向布置,既方便设计,又便于施工。对左右幅分离式斜弯桥的设计,左右幅桥墩台一般应分别进行设计,特别是斜交角度大、曲线半径相对较小时,左右幅桥墩台的尺寸将相差较大,只能以不同的参数控制进行尺寸计算,可推算左右幅桥各自的斜交角后,进行简化设计,才能使左右幅桥墩台布设的误差相应减小,更接近路线线形。

二、斜交桥梁的特殊布设

错台布置：适用于左右幅为分离式斜交桥梁,跨越河道有通航要求。如珠邵高速公路第八合同段中K32 + 723.5大桥,横断面布置为分离式左右幅桥,位于弯道半径R = 1600 m 的曲线上,本桥跨越河流宽度约20 m ,路线与河流的斜交角为150°。本桥设计:限于本工程大、中桥梁采用统一跨径,上部预制构件尽量要求统一,本桥上部构造采用7 孔20 m 预制空心板,下部构造采用钻孔灌注桩基础,如果按河流方向布置桥墩、桥台,可满足河道通航要求,但桥梁构件出现30°锐角构造,其受力极不利,质量难以保证,也不符合规范要求,经多方案比较,最后墩台以斜交角度135°布置,而左右幅桥须采用错台7 m 布设,这样可改善构件的受力条件,也能满足河道通航及河岸上设置机耕路的要求。

设置异形梁板过渡孔：适用于斜跨河流及跨过正交通道的桥梁。如珠邵高速公路第六合同段中K23 + 619. 25 大桥,位于弯道半径R = 1 600 m 的曲线上,本桥跨越河流宽度约72 m ,机耕路、通道多处,路线与河流的斜交角为120°。该桥设计:上部构造采用20 m预制空心板,1 号～7 号孔为斜交110°布置,9 号～38 号孔为正交布置,8 号孔为过渡孔,采用异形板过渡,下部构造采用钻孔灌注桩基础,采用这种方法布设,主要考虑旱桥相对较长,仅在跨越河流部分采用斜交布置,达到降低工程造价的目的。可满足河道通航及河岸上设置机耕路、通道的要求。

路线与河流的斜交角较大时采用正交布置：适用于路线与河流的斜交角大于150°且河流不通航的桥梁。如汕遮公路改建工程(左幅为已建成公路,在右侧拓宽,形成上下行公路) 中K15 + 824.15 中桥,本桥跨越河流宽度约25 m ,路线与河流的斜交角为150°,原左幅桥上部构造为4 孔13 m 空心板斜交150°布置,下部构造为四柱式墩台;右幅加宽,如果参照左幅桥布置设计,斜交角度太大,不够合理,因此,设计时做深入、细致的研究,基于本桥跨越河道不通航,上部构造采用5 孔13 m 空心板正交布置,下部构造采用二柱式墩台,钻孔灌注桩基础,设计控制右幅桥墩柱位与左幅桥墩沿水流方向一致,避免上部构造空心板、下部构造帽梁出现30°锐角构造,提高结构的性能,施工方便,保证工程质量,且可减少桥梁下部构造工程数量,降低工程造价。

结语

中小跨径斜交桥梁的设计,应根据桥梁所处位置的路线线形、斜交角度、河流情况及工程总体设计要求等诸方面综合考虑,做深入、细致的研究,通过方案比较,选择合适的桥型布置,使斜交桥设计合理,符合规范要求,施工方便,耐久适用,经济美观。

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