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關(guān)鍵詞:公路工程;大跨度橋梁;施工監(jiān)理;要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：E271文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、我國(guó)大跨度橋梁工程監(jiān)理綜述

工程建設(shè)監(jiān)理是通過(guò)監(jiān)理人員自身的經(jīng)驗(yàn)與工程建設(shè)的相關(guān)知識(shí)所提供的監(jiān)理服務(wù)，旨在最大程度上使得路橋項(xiàng)目在計(jì)劃投資和進(jìn)度以及質(zhì)量目標(biāo)之內(nèi)竣工并投入使用。工程建設(shè)監(jiān)理并不直接地進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，而是在最大程度上去實(shí)現(xiàn)或者追求工程目標(biāo)。

大跨度橋梁施工監(jiān)理指的是大跨度橋梁施工建設(shè)單位授權(quán)于監(jiān)理單位，并簽訂監(jiān)理合同，在合同約定的范圍之內(nèi)，根據(jù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、建設(shè)合同以及法律、法規(guī)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)督。監(jiān)理人員在項(xiàng)目施工的過(guò)程中是代表業(yè)主的利益對(duì)施工的單位進(jìn)行監(jiān)理。近些年，由于我國(guó)大跨度橋梁工程的規(guī)范化管理，監(jiān)理人員要?jiǎng)偃伪O(jiān)理工作，需要不斷地加強(qiáng)自身的基本素質(zhì)，主要有:其一，對(duì)施工設(shè)計(jì)文件、施工技術(shù)要求以及施工圖紙要清楚地了解并掌握，還要熟悉項(xiàng)目數(shù)量與相關(guān)的文字說(shuō)明;其二，對(duì)合同執(zhí)行過(guò)程中，要掌握承包人同監(jiān)理間有關(guān)項(xiàng)目實(shí)施的函件、會(huì)議記錄以及監(jiān)理工程師簽訂的報(bào)表以及批準(zhǔn)的技術(shù)方案和施工方案等等;其三，了解并掌握我國(guó)相關(guān)工程建設(shè)法律。法規(guī)以及有關(guān)部門所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等;其四，對(duì)承包商與建設(shè)中一位之間所簽訂的合同內(nèi)容，尤其是與費(fèi)用、工期以及質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定和條款要熟悉與掌握,并且對(duì)監(jiān)理單位與建設(shè)單位所簽訂的監(jiān)理委托合同書(shū)的內(nèi)容，例如有關(guān)監(jiān)理單位的監(jiān)理職責(zé)權(quán)利的規(guī)定進(jìn)行仔細(xì)的了解;其五，熟悉我國(guó)和行業(yè)頒布的技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，了解政府部門批準(zhǔn)的建設(shè)規(guī)劃和計(jì)劃。

2我國(guó)公路工程的大跨度橋梁施工監(jiān)理要點(diǎn)分析

2.1嚴(yán)格做好進(jìn)場(chǎng)原材料的把關(guān)工作

大跨度橋梁工程材料的質(zhì)量對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量事故以及經(jīng)濟(jì)損失的避免具有重要的作用。一旦由于工程材料質(zhì)量低劣而出現(xiàn)的質(zhì)量事故通常難以修復(fù)，所以，要做好進(jìn)場(chǎng)材料的檢驗(yàn)以及復(fù)測(cè)工作，對(duì)于檢測(cè)出含有不合格或者不達(dá)標(biāo)的原材料，應(yīng)嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)和使用。此外，在材料進(jìn)場(chǎng)的過(guò)程中，監(jiān)理單位要仔細(xì)核對(duì)并清點(diǎn)所用材料的數(shù)量、型號(hào)以及規(guī)格，切實(shí)做好工程材料進(jìn)場(chǎng)的控制工作。

2.2做好安全保障監(jiān)理工作

一方面，安全保障監(jiān)理需要監(jiān)理工程師加強(qiáng)大跨度橋梁工程質(zhì)量監(jiān)理，進(jìn)而憑借高質(zhì)量的項(xiàng)目產(chǎn)品保證項(xiàng)目運(yùn)行安全，同時(shí)，監(jiān)理工程師還要對(duì)項(xiàng)目安全設(shè)施以及警示標(biāo)志進(jìn)行全面地檢查，以便及時(shí)地提醒大跨度橋梁施工人員注意施工安全，進(jìn)而確保大跨度橋梁的安全施工;另一方面，應(yīng)組建一支具有高素質(zhì)業(yè)務(wù)的大跨度橋梁施工監(jiān)理工程師隊(duì)伍。需要路橋監(jiān)理工程人員不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自身專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，從而積累豐富的大跨度橋梁施工經(jīng)驗(yàn)。此外，有關(guān)單位還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)理人員的培訓(xùn)工作，提高其法律、法規(guī)以及技術(shù)規(guī)范意識(shí)，從而有效地實(shí)現(xiàn)大跨度橋梁工程監(jiān)理的綜合效果。

2.3大跨度橋梁施工人員的資質(zhì)審查

在施工單位開(kāi)工之前，大跨度橋梁監(jiān)理工程師要對(duì)承包商的技術(shù)人員以及施工隊(duì)伍的業(yè)務(wù)素質(zhì)進(jìn)行全面的審查，特別是特種作業(yè)操作證書(shū),確定其是否同施工的相關(guān)要求相符合。

2.4大跨度橋梁施工測(cè)量的監(jiān)理

作為施工的基礎(chǔ)性工作，大跨度橋梁施工測(cè)量是施工的直接依據(jù)。而控制大跨度橋梁質(zhì)量的重點(diǎn)工作就是對(duì)施工工藝、測(cè)量精度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。為此，監(jiān)理人員要規(guī)范大跨度橋梁施工測(cè)量程序，根據(jù)大跨度橋梁的勘測(cè)規(guī)程，進(jìn)行常規(guī)測(cè)量復(fù)核。針對(duì)于特大大跨度橋梁的橋位校測(cè)，監(jiān)理人員應(yīng)進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)。如果監(jiān)理人員在監(jiān)理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)施工測(cè)量不符合相關(guān)要求應(yīng)進(jìn)行及實(shí)地處理，待充分確認(rèn)達(dá)規(guī)之后，監(jiān)理工程師才能夠執(zhí)筆簽字。在大跨度橋梁施工測(cè)量的監(jiān)理中，主要涉及到以下幾方面的工作內(nèi)容:基點(diǎn)埋石牢靠與否、布網(wǎng)通視與否，確保無(wú)干擾、大跨度橋梁測(cè)量資料的核對(duì)與復(fù)測(cè)以及編號(hào)清晰與否等等。

2.5大跨度橋梁施工階段的質(zhì)量監(jiān)理

2.5.1基礎(chǔ)工程施工監(jiān)理。作為大跨度橋梁最下部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)的作用是承載大跨度橋梁上部的全部荷載，同時(shí)，將其與下部結(jié)構(gòu)的荷載一并傳至地基。大跨度橋梁基礎(chǔ)是相對(duì)隱蔽性的工作，所以應(yīng)選用具有豐富經(jīng)驗(yàn)的監(jiān)理工程師到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)施工的程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照并做好資料保存工作。另外，在大跨度橋梁基礎(chǔ)項(xiàng)目施工的過(guò)程中，還應(yīng)做好:在不同地質(zhì)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(jié)構(gòu)―基礎(chǔ)的質(zhì)量。

2.5.2大跨度橋梁的上部結(jié)構(gòu)。對(duì)于大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)而言，其施工程序以及施工技術(shù)具有相對(duì)的復(fù)雜性，需要施工工藝達(dá)到精確性，因而，在很大程度上加大了監(jiān)理工作的難度。為此，在大跨度橋梁施工中，監(jiān)理人員要嚴(yán)格要求施工承包商根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，同時(shí)還要做好如下施工工序:諸如預(yù)應(yīng)力的張拉、施工混凝上塌落度控制、振搗、砼成品養(yǎng)護(hù)、所需鋼筋骨架的焊接等等。除此之外，還要做好旁站監(jiān)理制度，從而保證大跨度橋梁結(jié)構(gòu)有較好的承載能力。

2.5.3橋臺(tái)與橋墩的施工監(jiān)理。在橋臺(tái)與橋墩的施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師一方面要對(duì)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(zhì)量的缺陷;另一方面，要注重注意大跨度橋梁結(jié)構(gòu)物的每一個(gè)部位的外形及其尺寸是否同施工設(shè)計(jì)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(jiān)理。鑒于橋面敞露在外界，因而天氣狀況對(duì)其有很大的影響。如果在大跨度橋梁施工中，對(duì)橋面不引起足夠的重視，則會(huì)導(dǎo)致橋面損壞后的維修以及修補(bǔ)的問(wèn)題。因此，監(jiān)理人員應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行及時(shí)地監(jiān)理。針對(duì)于橋面部分的監(jiān)理，主要抓住以下幾個(gè)構(gòu)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(shè)備等等。具體到橋面工程的監(jiān)理，監(jiān)理人員要對(duì)影響橋面標(biāo)高的種種因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制，諸如，懸臂部分施工過(guò)程中的梁體變形、現(xiàn)澆箱梁的支架沉降以及預(yù)應(yīng)力的預(yù)拱度值等等，這些因素不能較好的得到控制，就會(huì)在很大程度上加大大跨度橋梁頂面標(biāo)高的變化。因此，在進(jìn)行橋面施工的過(guò)程中，監(jiān)理工程師要根據(jù)相關(guān)的監(jiān)理制度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)理，對(duì)開(kāi)工申請(qǐng)報(bào)告、鋼筋的綁扎、混凝上的振搗、模板的架立、進(jìn)場(chǎng)材料的審查、預(yù)應(yīng)力的張拉等一系列施工工藝程序進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，從而預(yù)防出現(xiàn)意外安全事故。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大跨度橋梁工程質(zhì)量的好與壞關(guān)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)，是百年大計(jì)。公路工程的大跨度橋梁施工監(jiān)理工作顯得尤為重要，作為監(jiān)理人員，應(yīng)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(zhì)審查工作;其二，大跨度橋梁施工測(cè)量的監(jiān)理;其三，安全保障監(jiān)理;其四，進(jìn)場(chǎng)材料的把關(guān);其五，大跨度橋梁施工階段的質(zhì)量監(jiān)理。同時(shí)，遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及法律、法規(guī)，切實(shí)履行監(jiān)理人員職責(zé)，從而保證大跨度橋梁施工質(zhì)量，提高投資效益。

參考文獻(xiàn):

[l]王愛(ài)娟.公路與大跨度橋梁工程監(jiān)理工作探討[J].科學(xué)之友，2012,09:70-71

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    “橋梁工程”課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革

    “橋梁工程”教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)以培養(yǎng)工程能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才為目標(biāo),注重理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用,體現(xiàn)素質(zhì)教育和工程能力的培養(yǎng)。因此,必須優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),充實(shí)課程內(nèi)容,在授課過(guò)程中加強(qiáng)工程能力的培養(yǎng)。1.優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容,不斷充實(shí)課程內(nèi)容由于本課程只有48學(xué)時(shí),這就需要教師明確教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化重組教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行適當(dāng)取舍,精簡(jiǎn)教材。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)突出重點(diǎn)和難點(diǎn),使學(xué)生重點(diǎn)掌握基本橋型的基本構(gòu)造原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,對(duì)于大跨度橋梁著重講構(gòu)造原理和施工方法。如在講解懸索橋時(shí),引用具體的工程案例(如日本明石海峽大橋),重點(diǎn)講解懸索橋的構(gòu)造特點(diǎn)和常用的施工方法,對(duì)于懸索橋的設(shè)計(jì)計(jì)算只做一般性的了解,這樣使教學(xué)過(guò)程難點(diǎn)減少,也符合我院該門課程學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況。要不斷充實(shí)課程教學(xué)內(nèi)容。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,橋梁工程建設(shè)技術(shù)不斷革新,新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)。因此,這就要求教師及時(shí)了解當(dāng)今橋梁工程的發(fā)展趨勢(shì)和最新發(fā)展成果,定期在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加新內(nèi)容,緊跟國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)的施工技術(shù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工程的緊密結(jié)合。此外,教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)與教師的科研成果緊密結(jié)合,教師應(yīng)把科研的新成果、新觀點(diǎn)、新見(jiàn)解不斷充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)科前沿,這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,樹(shù)立學(xué)生的自豪感。2.加強(qiáng)工程資料在教學(xué)中的應(yīng)用為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),在教學(xué)過(guò)程中需要引入大量的工程內(nèi)容,包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內(nèi)容,突出課程的工程特性。[5]在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合一些工程案例或一些國(guó)內(nèi)外著名的橋梁予以詳細(xì)講解,再適當(dāng)穿插一些橋梁施工過(guò)程的照片或播放施工過(guò)程的視頻資料,這樣,一方面可以使學(xué)生加深對(duì)橋梁構(gòu)造和施工方法的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程思維方式,使課堂教學(xué)更生動(dòng)活潑;另一方面,工程實(shí)例與理論教學(xué)的結(jié)合,彌補(bǔ)了缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足,使教學(xué)內(nèi)容得以拓展,大大提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量。3.倡導(dǎo)啟發(fā)、討論式教學(xué)方法在教學(xué)中引入并倡導(dǎo)啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法,由過(guò)去“以教師為主體”的傳統(tǒng)教學(xué)模式向“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的新型教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,[2,3,6]改變以往“填鴨式”的教學(xué)模式,啟發(fā)學(xué)生思考,變被動(dòng)、機(jī)械、死記硬背式的學(xué)習(xí)為積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)。例如,在講授“預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋”時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問(wèn)題:當(dāng)需要的跨徑大于40~50m時(shí),還能否應(yīng)用混凝土簡(jiǎn)支梁,會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題;面對(duì)橋梁大跨度的需求,有哪些解決途徑。這樣可啟發(fā)學(xué)生思考,并組織學(xué)生展開(kāi)討論,使學(xué)生各抒己見(jiàn),在討論中獲得更為全面的知識(shí),從而訓(xùn)練學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)具有重要作用。4.充分利用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),有效延伸課堂教學(xué)除課堂學(xué)習(xí)外,充分利用校園網(wǎng)資源,建立了橋梁在線網(wǎng)絡(luò)課堂,并建立了課程網(wǎng)站。將基本教學(xué)資料,如多媒體課件、練習(xí)題及模擬試題等掛在課程網(wǎng)頁(yè)上,學(xué)生可以隨時(shí)閱讀和下載復(fù)習(xí)。同時(shí)將各類橋梁的圖片、施工動(dòng)畫(huà)及視頻資料等在校園網(wǎng)上,這樣可以將教學(xué)內(nèi)容直觀、生動(dòng)地反映在學(xué)生面前,提高了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),從而可以有效地延伸課堂教學(xué),深受學(xué)生歡迎。同時(shí),還開(kāi)辟課程答疑、討論專區(qū),利用該平臺(tái)學(xué)生可以完成習(xí)題的練習(xí)和答疑,并對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行討論,通過(guò)網(wǎng)上留言、學(xué)生提問(wèn)、學(xué)生自答、教師解答等方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

    改革考核方式,突出工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力考核

    為了適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育的要求,培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的綜合素質(zhì)高,能獨(dú)立思考和解決各種實(shí)際工程問(wèn)題的高級(jí)土木工程專業(yè)技術(shù)人才,就必須摒棄過(guò)去那種只重分?jǐn)?shù)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(qiáng)調(diào)學(xué)生考試成績(jī)的同時(shí),也注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新意識(shí),解決問(wèn)題等能力的考核,力爭(zhēng)對(duì)學(xué)生作出全面、客觀公正的評(píng)價(jià)?！皹蛄汗こ獭闭n程成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)主要考慮學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)能力和工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力的考核,見(jiàn)圖1?；A(chǔ)知識(shí)和能力的考核主要包括課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)及理論考試等。課后作業(yè)可以分為兩個(gè)層次,第一個(gè)層次為課后的手算作業(yè)題,目的是讓學(xué)生熟悉傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算方法,加深對(duì)相應(yīng)理論知識(shí)的理解;第二個(gè)層次為綜合應(yīng)用題,需要學(xué)生運(yùn)用相應(yīng)的橋梁計(jì)算軟件(如橋梁博士、Midas等),用電算的手段來(lái)完成,可以提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,也讓教學(xué)更貼近行業(yè)發(fā)展與工程實(shí)踐,縮短學(xué)生畢業(yè)后在工作崗位的磨合期。對(duì)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(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力考核主要包括課程論文、讀書(shū)報(bào)告及科技活動(dòng)等。課程論文主要是指在教學(xué)過(guò)程中布置的一些探討性較強(qiáng)的小論文,目的是讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí),通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)提出自己的見(jiàn)解,并鍛煉學(xué)生科技論文的寫作能力。讀書(shū)報(bào)告是為了擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,要求每個(gè)學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中完成2~3本橋梁工程相關(guān)書(shū)籍的閱讀,并撰寫讀書(shū)報(bào)告。科技活動(dòng)的內(nèi)容主要是指依托我校的學(xué)生科技周活動(dòng),開(kāi)展橋梁設(shè)計(jì)大賽、專題講座、橋梁攝影等活動(dòng),目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。其中橋梁設(shè)計(jì)大賽涉及結(jié)構(gòu)的選型、計(jì)算等方面的知識(shí),通過(guò)做模型,學(xué)生既掌握了橋梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn),又加深了對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的理解。因此,設(shè)計(jì)大賽既是課堂教學(xué)的一種有益的補(bǔ)充,也是學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的一次機(jī)會(huì)。在科技活動(dòng)中還可以舉辦專題講座,邀請(qǐng)一些學(xué)者、專家、教授,向?qū)W生傳授先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的知識(shí)和寶貴的經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)科前沿,拓寬學(xué)生的視野和知識(shí)面。根據(jù)我們構(gòu)建的“橋梁工程”成績(jī)?cè)u(píng)定系統(tǒng),改變以往單一的試卷考試的考核方式,將課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、讀書(shū)報(bào)告、課程論文及科技活動(dòng)情況等方面納入平時(shí)成績(jī)的考核中,其中課堂表現(xiàn)占平時(shí)成績(jī)的20%,作業(yè)完成情況占30%,讀書(shū)報(bào)告占20%,課程論文占20%,科技活動(dòng)占10%。課程的最后成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(占40%)和理論考試成績(jī)(占60%)組成。

篇3

關(guān)鍵詞：橋梁；施工技術(shù)；裂縫

1 橋梁施工技術(shù)概述

下面簡(jiǎn)要介紹幾種較為常見(jiàn)的橋梁施工技術(shù)。

1.1 大跨度橋梁施工技術(shù)

大跨度橋梁最為顯著的特點(diǎn)之一是橋梁結(jié)構(gòu)跨度長(zhǎng)、體量大、對(duì)施工技術(shù)要求較高。此類橋梁較為常用的施工技術(shù)有：直接利用鋼護(hù)筒作為平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)、超大直徑的鉆孔灌注樁、剛性導(dǎo)向定位系統(tǒng)、爬模系統(tǒng)等。

1.2 橋梁冬季施工技術(shù)

由于受橋梁工程項(xiàng)目施工進(jìn)度要求的影響，有些橋梁需要在冬季進(jìn)行施工建設(shè)。在冬季進(jìn)行混凝土橋梁施工時(shí)，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(shí)各種原材料也需要存放在暖棚當(dāng)中或是采取相應(yīng)的保溫措施；拌和混凝土?xí)r所用的水應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加熱處理；混凝土運(yùn)輸過(guò)程中也需要采取相應(yīng)的保溫措施；混凝土養(yǎng)護(hù)需要采用蓄熱技術(shù)等等。

1.3 山區(qū)橋梁施工技術(shù)

國(guó)內(nèi)有很多橋梁工程都是建設(shè)在山區(qū)當(dāng)中，由于山區(qū)本身的地形地貌、水文條件都比較復(fù)雜，并且還伴有巖溶、滑坡、陡崖等不良地質(zhì)情況，從而使得山區(qū)橋梁施工難度較大。山區(qū)橋梁施工的特點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面：施工周期長(zhǎng)、機(jī)械設(shè)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(shù)

現(xiàn)階段，在國(guó)內(nèi)既有線橋梁的改建過(guò)程中，D型鋼便梁架空方案是應(yīng)用最多的一種，這是因?yàn)樵摲桨傅氖┕ぜ夹g(shù)比較成熟，具體如下：按照實(shí)際架空位置對(duì)臨時(shí)橋墩進(jìn)行施工，同時(shí)調(diào)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(tái)，并按照換梁期間的架空要求對(duì)架空鋼便橋的位置進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)形成對(duì)位架空的條件；將舊的梁和墩臺(tái)以及臨時(shí)橋墩進(jìn)行拆除，然后進(jìn)行移梁和捆梁作業(yè)；最后進(jìn)行逐孔混凝土梁換移。該施工方案的特點(diǎn)是能夠有效減少封閉作業(yè)的時(shí)間，從而使改建過(guò)程中對(duì)車輛通行的影響降至最低，同時(shí)，施工困難段采用鋼塔代替枕木進(jìn)行架空，進(jìn)一步提高了安全性。

1.5 橋梁施工方法

無(wú)論任何一種橋梁類型，其施工大體上都分為兩個(gè)部分，即基礎(chǔ)施工和上部結(jié)構(gòu)施工。

1.5.1 基礎(chǔ)施工。通過(guò)對(duì)大量的橋梁工程進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，大部分工程都對(duì)結(jié)構(gòu)本身的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益比較重視。由于橋梁基礎(chǔ)工程基本都是在地面以下或是水中，使得基礎(chǔ)工程施工難免會(huì)涉及水和巖土等方面的問(wèn)題，這在一定程度上增加了基礎(chǔ)施工的復(fù)雜程度，并且也導(dǎo)致了無(wú)法采用統(tǒng)一的模式對(duì)橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行施工。所以基礎(chǔ)施工的形式分成了以下幾類：擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁與管樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)以及組合式基礎(chǔ)等等。

1.5.2 預(yù)應(yīng)力混凝土施工。為了進(jìn)一步確保施工質(zhì)量，預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求進(jìn)行，同時(shí)完成張拉之后應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行灌漿，這樣可以有效降低應(yīng)力損失。在張拉的過(guò)程中除了應(yīng)當(dāng)控制好應(yīng)力值以外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的增長(zhǎng)值進(jìn)行抽查，并根據(jù)均勻?qū)ΨQ的原則進(jìn)行張拉，這有助于提高結(jié)構(gòu)本身的抗裂性。

1.5.3 承臺(tái)施工。為了確保橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖施工的順利進(jìn)行，在施工過(guò)程中，需要采取相應(yīng)的降水措施，大量工程實(shí)踐表明，輕型井降水是最為經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的方法之一。在實(shí)際應(yīng)用中，只需要做好井點(diǎn)分級(jí)布設(shè)和計(jì)算即可。此外，井點(diǎn)的平面布設(shè)在很大程度上取決于地下水的補(bǔ)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(jù)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(fù)雜，并且種類也十分繁多，想要進(jìn)一步揭示橋梁病害的機(jī)理就必須對(duì)裂縫的形成原因進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析。

2.1 荷載原因造成的橋梁裂縫

橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載、靜荷載以及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生出來(lái)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(yīng)力裂縫。具體是指由外部荷載引起的直接應(yīng)力造成的裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因主要與橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工以及使用有關(guān)。首先，在設(shè)計(jì)方面通常都是因?yàn)橛?jì)算錯(cuò)誤、模型設(shè)計(jì)的不合理、力學(xué)假設(shè)與實(shí)際受力情況不符造成的；其次，在施工方面多數(shù)都是由于施工人員馬虎大意造成的，如施工設(shè)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(guān)。

2.2.2 次應(yīng)力裂縫。具體是指由外部荷載引起的次生應(yīng)力造成的裂縫。截面剛度變化時(shí)引起次應(yīng)力裂縫最主要的原因之一，尤其是在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)中，這種裂縫最為常見(jiàn)。

2.2 溫度變化引起的橋梁裂縫

通常情況下，當(dāng)大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑在比較堅(jiān)硬的基巖上時(shí)，由于結(jié)構(gòu)本身的整體性要求使之無(wú)法采取隔離層等保護(hù)措施，這樣一來(lái)混凝土在大氣溫度及自身水化熱溫度的雙重作用下，其內(nèi)部便會(huì)產(chǎn)生出較大的溫度，同時(shí)，在降溫收縮的過(guò)程中，變形會(huì)受到基巖約束，從而是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生出較大的拉應(yīng)力，由此便會(huì)形成裂縫。此類裂縫一般都會(huì)出現(xiàn)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(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)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(guò)程中，混凝土由于自身收縮形成的裂縫是最為常見(jiàn)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(shí)際施工過(guò)程中，混凝土的塑性收縮多出現(xiàn)在澆筑后的3-5h左右，這是因?yàn)榇藭r(shí)的水泥水化反應(yīng)最為激烈，水分蒸發(fā)的速度也非?？?，混凝土由于失水便會(huì)收縮，其中的骨料因?yàn)樽灾卦驎?huì)出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，同時(shí)混凝土因?yàn)闈仓臅r(shí)間較短尚未達(dá)到硬化的程度，這樣便會(huì)產(chǎn)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(fā)速度較快，而混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分損失相對(duì)較慢，這樣一來(lái)便會(huì)使表面與內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的收縮現(xiàn)象。因?yàn)榛炷帘砻娴氖湛s變形受到內(nèi)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(dāng)該拉力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)形成裂縫。

2.4 地基基礎(chǔ)變形引起的橋梁裂縫

因?yàn)榈鼗A(chǔ)的水平位移或是豎向的不均勻沉降，會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生出一定的附加應(yīng)力，當(dāng)這部應(yīng)力超出混凝土的抗拉極限時(shí)，便會(huì)造成結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。引起地基基礎(chǔ)變形的原因主要有以下幾個(gè)方面：其一，地質(zhì)勘測(cè)不到位；其二，地基的地質(zhì)差異較大；其三，橋梁結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的荷載差異較大；其四，原有的地基條件發(fā)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(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的橋梁最為顯著的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高。然而，由于混凝土本身的質(zhì)量較差，或是保護(hù)層的厚度不夠，便會(huì)使混凝土保護(hù)層受到二氧化碳的侵蝕，從而導(dǎo)致鋼筋周圍的混凝土堿度下降，這樣一來(lái)會(huì)造成鋼筋表面的氧化膜被破壞，致使鋼筋發(fā)生銹蝕反應(yīng)，由此生成的氫氧化鐵，其體積會(huì)增大2-4倍左右，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹應(yīng)力，進(jìn)而造成保護(hù)層混凝土開(kāi)裂，這種情況在沿海地區(qū)的橋梁中最為常見(jiàn)。

3 橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的有效處理方法

3.1 橋梁裂縫修補(bǔ)方法

在對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，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(bǔ)、噴漿、填縫的方法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)表面的裂縫進(jìn)行封閉式處理；其二，壓力灌漿法。采用水泥或是化學(xué)材料作為主要的灌漿材料，并用相應(yīng)的設(shè)備將漿液灌注到橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫當(dāng)中；其三，表面粘貼法。通過(guò)在橋梁結(jié)構(gòu)表面存在裂縫的位置處粘貼玻璃布或是鋼板的方法，來(lái)封閉已經(jīng)形成的裂縫，該方法除了能夠起到修補(bǔ)裂縫的作用，而且還能進(jìn)一步提高橋梁結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和剛度，有助于確保結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)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(lái)增大橋梁結(jié)構(gòu)截面面積，以此來(lái)達(dá)到進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)承載力的目的。該方法顯著的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)等等。

3.2.2 碳纖維加固法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)如下：無(wú)需增加恒載及斷面尺寸、能夠適應(yīng)不同的構(gòu)件形狀、便于成型、不會(huì)損傷原結(jié)構(gòu)、能改善構(gòu)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(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)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(jié)構(gòu)形式變化多樣，連續(xù)剛構(gòu)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(wú)推力結(jié)構(gòu)，而上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁施工的一般特點(diǎn)，因此有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的迅速發(fā)展使連續(xù)剛構(gòu)橋得到了較快發(fā)展，因而連續(xù)剛構(gòu)橋以其優(yōu)良的性能在橋梁建設(shè)中占有重要的地位。因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的施工對(duì)橋梁建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要意義。

2.連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)

橋梁上部結(jié)構(gòu)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(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也承受彎矩作用，這種橋型即為連續(xù)剛構(gòu)橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋的組合體系，也稱墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。

連續(xù)剛構(gòu)橋的梁體連續(xù)，墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個(gè)整體共同受力，這使得連續(xù)剛構(gòu)橋有著突出的優(yōu)點(diǎn)。墩梁固結(jié)省去了橋梁支座，不必像簡(jiǎn)支梁橋或連續(xù)梁橋那樣對(duì)支座進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、養(yǎng)護(hù)和更換，因而節(jié)省了相關(guān)的費(fèi)用；連續(xù)剛構(gòu)橋，可以僅在橋梁兩端設(shè)置伸縮縫，因而相對(duì)簡(jiǎn)支梁橋而言，連續(xù)剛構(gòu)橋整體性及行車舒適性好；恒載作用下的連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的跨中彎矩及豎向位移基本一致，連續(xù)鋼構(gòu)橋中雙肢薄壁墩使墩頂截面的恒載負(fù)彎矩小于相同跨徑連續(xù)梁橋，同時(shí)，墩梁固結(jié)使得墩梁共同參與工作，連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小，因而可以降低跨中區(qū)域的梁高，并使恒載內(nèi)力進(jìn)一步降低，因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋的大些，所以連續(xù)剛構(gòu)橋跨度較大，這樣就減少了橋墩的數(shù)量，一定程度上降低了橋墩造價(jià)；墩梁固結(jié)使各個(gè)橋墩可參與承受水平地震力的作用，而在一般的連續(xù)梁橋中，需要設(shè)制動(dòng)墩并且需要采用價(jià)格較貴的抗震支座，因而，連續(xù)剛構(gòu)橋相對(duì)連續(xù)梁橋而言，抗震性能較好；墩梁固結(jié)使得便于采用懸臂澆筑法施工，就不必像一般的連續(xù)梁橋那樣在施工過(guò)程中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí)需要采用臨時(shí)固結(jié)，在一定程度上，施工過(guò)程得到一定的簡(jiǎn)化；由于閉合箱形截面抗扭剛度非常大，同時(shí)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(fù)彎矩，因而連續(xù)剛構(gòu)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(shí)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(xù)剛構(gòu)橋的施工方法

連續(xù)鋼構(gòu)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(xiàn)澆混凝土，因而施工時(shí)需要大量支架，一般在連續(xù)剛構(gòu)橋的直線段用支架施工，懸臂法施工用于連續(xù)剛構(gòu)橋的T構(gòu)段施工，尤其適用于深水、大跨、高墩的情況，工序較簡(jiǎn)單。懸臂法施工是連續(xù)剛構(gòu)橋施工的核心問(wèn)題，下面重點(diǎn)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(yù)制塊拼裝在一起，后者是利用掛籃現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土。相對(duì)而言，懸臂澆筑施工法利用泵送混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑，不需要占地很大的預(yù)制場(chǎng)地，逐段澆筑使得梁段的位置易于調(diào)整和控制，懸臂澆筑后的結(jié)構(gòu)整體性好，懸臂澆筑不需要大型機(jī)械設(shè)備，各段施工屬于嚴(yán)密的重復(fù)作業(yè)，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(xù)剛構(gòu)橋施工中有著廣泛的應(yīng)用。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

懸臂澆筑施工可分為0號(hào)塊托架施工和以后各塊的掛籃施工兩個(gè)階段。0號(hào)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(hào)塊并實(shí)施墩梁固結(jié)系統(tǒng)，當(dāng)托架施工為掛籃施工提供了足夠的起步長(zhǎng)度后，可以拼裝掛籃進(jìn)而應(yīng)用掛籃進(jìn)行懸臂澆筑施工。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。掛籃懸臂澆筑可以分為以下幾個(gè)步驟：掛籃拼裝與立模、綁筋、管道安裝、混凝土澆筑與養(yǎng)生、預(yù)應(yīng)力筋的張拉、壓漿，接下來(lái)移動(dòng)掛籃進(jìn)行下一階段的懸臂澆筑。在懸臂澆筑過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

3.1混凝土的澆筑與養(yǎng)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(duì)稱澆筑兩側(cè)腹板，澆筑過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑質(zhì)量。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。混凝土澆筑后，應(yīng)派專人進(jìn)行養(yǎng)生，以確?；炷了不^(guò)程中不出現(xiàn)較大裂縫，從而保證施工質(zhì)量。

3.2預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度

只有當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定要求時(shí)才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉，否則就有可能會(huì)在張拉時(shí)引起混凝土崩裂或者橋梁的受力性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)中的預(yù)定目標(biāo)?；炷翉?qiáng)度可采用標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為150mm×150mm×150mm的立方體試塊測(cè)定，根據(jù)養(yǎng)生方法的不同可以分為實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生和同體養(yǎng)生。根據(jù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間的不同可以分為7d和28d。

3.3立模標(biāo)高的確定

溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)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(shí)刻對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力進(jìn)行量測(cè)，結(jié)果不同，尤其是懸臂較長(zhǎng)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(guò)程中忽略了該項(xiàng)因素，就難以保證施工質(zhì)量。

一般來(lái)說(shuō)若在上午6～8時(shí)測(cè)定立模標(biāo)高，可不進(jìn)行修正，在其它時(shí)間測(cè)定立模標(biāo)高時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行日照溫差影響的修正。對(duì)于陰雨天氣應(yīng)視具體情況分析，也可不作修正，立模標(biāo)高修正值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)而定。

3.4跨中合攏段施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

懸臂澆筑進(jìn)行到跨中合攏段，是懸臂澆筑施工過(guò)程中懸臂處于最長(zhǎng)的時(shí)候，此時(shí)，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(shí)更應(yīng)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(jìn)行。為了保證混凝土澆筑過(guò)程中跨中合攏段的穩(wěn)定，可以在兩側(cè)懸臂端部配重，配重方式宜用水池蓄水做平衡重，同時(shí)應(yīng)注意，為確保平衡重不使懸臂發(fā)生扭轉(zhuǎn)，要保證將水池沿橋梁的中軸線對(duì)稱砌筑，在施工過(guò)程中，宜一邊澆筑混凝土一邊放掉水箱中的水。

4.結(jié)束語(yǔ)

連續(xù)剛構(gòu)橋由于自身的優(yōu)點(diǎn)在大跨度橋梁建設(shè)中占據(jù)重要的地位，施工過(guò)程中，施工質(zhì)量的控制對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋的使用性能有至關(guān)重要的作用，只有在施工中能夠全面的考慮影響施工質(zhì)量的因素，保證施工質(zhì)量，才能使橋梁在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

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篇5

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，型鋼，型鋼混凝土梁，型鋼混凝土柱，應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是由混凝土包裹型鋼做成的結(jié)構(gòu)。它的特征是在型鋼結(jié)構(gòu)的外面有一層混凝土的外殼。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)在各國(guó)均有不同的名稱，在英美等國(guó)家將這種組合結(jié)構(gòu)稱為混凝土包鋼結(jié)構(gòu)（ Steelencased Concrete)，在日本則稱為鋼箍鋼筋混凝土，在蘇聯(lián)則稱為勁性混凝土。我國(guó)在50年代就從前蘇聯(lián)引進(jìn)了勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；60年代以后，由于片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約鋼材，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用推廣就顯得很難進(jìn)行；直到80年代后，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國(guó)又一次被興起起來(lái)。北京國(guó)際貿(mào)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(guó)設(shè)計(jì)的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)外專家試驗(yàn)顯示，在低周期反復(fù)荷載作用下型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)配置的是實(shí)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(jié)構(gòu)構(gòu)件更勝一籌。

型鋼混凝土梁和柱是型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中最基本的構(gòu)件，實(shí)腹式和空腹式為型鋼的兩大類。實(shí)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(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)置，型鋼支撐或者型鋼桁架也可以設(shè)置在鋼筋混凝土剪力墻中，或?qū)⒈′摪孱A(yù)埋在剪力墻中，通過(guò)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(fā)揮更好的作用。

1）型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(gòu)件的承載能力的一倍以上；可以減小構(gòu)件的截面，對(duì)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(jié)構(gòu)的施工工期比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，具有相當(dāng)大的承載能力，能夠承受構(gòu)件自重和施工時(shí)的活荷載，并可將模板懸掛在型鋼上，，而不必為模板設(shè)置支柱，因而減少了支模板的勞動(dòng)力和材料。型鋼混凝土多層和高層建筑不必等待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度就可繼續(xù)施工上層。施工中不需架立臨時(shí)支柱，可留出設(shè)備安裝的工作面，讓土建和安裝設(shè)備的工序?qū)嵭衅叫辛魉鳂I(yè)。

3）型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的延性比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)明顯提高，尤其是實(shí)腹式的構(gòu)件。因此，在大地震中型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出優(yōu)良的抗震性能。日本抗震規(guī)范規(guī)定高度超過(guò)45m的建筑物，不得使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)有如此諸多優(yōu)勢(shì)，因此，以下就型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層及超高層建筑、橋梁工程中的應(yīng)用做了如下搜集整理，為今后此方面的深入研究奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在其他建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。

1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在大跨度建筑工程中的應(yīng)用

浙江廣廈學(xué)院文體中心擬建在浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程分院北面，此文體中心是由浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，有浙江省浙南綜合工程勘察測(cè)繪院勘察。此工程現(xiàn)在已處在二層主體結(jié)構(gòu)施工階段，整個(gè)建筑長(zhǎng)×寬×高為174.6m×139.2m×26.5m，地上三層，地下局部1層。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為非抗震，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，地下防水等級(jí)為二級(jí)，建筑物耐火等級(jí)為一級(jí)?；撅L(fēng)壓取50年一遇基本風(fēng)壓w=0.35KN/，雪荷載為0.55KN/，地面粗糙度為B級(jí)，體型系數(shù)為1.3，其中型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件計(jì)算采用MIDAS GEN ver.730 軟件。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也有部分結(jié)構(gòu)采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，采用此結(jié)構(gòu)的目的主要是其能滿足大跨度，增大使用空間的實(shí)際使用要求，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件計(jì)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(huán)境中的稱重鋼結(jié)構(gòu)宜采用耐候鋼，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明，按最大骨料粒徑25mm。

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，縱筋間凈間距，對(duì)梁不小于30mm，對(duì)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?？v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?？v向受力鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定。型鋼鋼骨的混凝土梁保護(hù)層最小厚度不宜小于100mm；型鋼鋼骨的混凝土柱保護(hù)層最小厚度不宜小于150mm。型鋼鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土最大骨料直徑宜小于型鋼鋼骨外側(cè)混凝土保護(hù)層厚度的三分之一，且不宜大于25mm。為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，在梁、柱節(jié)點(diǎn)處及其他部位的水平加勁肋或隔板上應(yīng)預(yù)留透氣孔。型鋼鋼骨梁端箍筋設(shè)置時(shí)，其第一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距節(jié)點(diǎn)邊緣不大于50mm處。在型鋼鋼骨上穿孔應(yīng)兼顧減少鋼骨截面損失與便于施工兩個(gè)方面。型鋼鋼板上的空洞，應(yīng)在工廠采用相應(yīng)的機(jī)床或?qū)Ｓ迷O(shè)備鉆孔，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)用氧氣切割開(kāi)孔。鋼筋混凝土次梁與型鋼鋼骨混凝土主梁連接時(shí)，次梁中的鋼筋應(yīng)穿過(guò)或繞過(guò)型鋼鋼骨混凝土主梁中的鋼骨。當(dāng)框架柱一側(cè)為型鋼鋼骨混凝土梁時(shí)，另一側(cè)為鋼筋混凝土梁時(shí)，型鋼鋼骨混凝土梁中的鋼骨伸長(zhǎng)段范圍內(nèi)，鋼骨上下翼緣應(yīng)設(shè)置栓釘。

2 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層及超高層建筑工程中的應(yīng)用

日本是一個(gè)島國(guó)，也是一個(gè)地震發(fā)生頻率很高的國(guó)家，由于受地理?xiàng)l件限制的原因，迫使日本建筑結(jié)構(gòu)專家必須找到一種既有實(shí)用性又有良好抗震性能的結(jié)構(gòu)形式。目前世界上型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)研究和工程應(yīng)用最多的國(guó)家就是日本。在日本，采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的高層建筑大約占到50%左右，由型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)再?gòu)?fù)合而成的混合結(jié)構(gòu)的數(shù)量也是相當(dāng)可觀的。

在我國(guó)，龍希國(guó)際大酒店就是其中一例，龍希國(guó)際大酒店是集酒店式公寓及附屬公共配套設(shè)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(dá)212987.42。由3個(gè)60層（高252.6m)的筒體和1個(gè)74層（高328m)的中央核心筒體構(gòu)成，中央核心筒體頂部設(shè)有一直徑為50m的球體結(jié)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)形式采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，3個(gè)筒體采用外框架-內(nèi)筒體結(jié)構(gòu)。外框架采用鋼管混凝土柱、型鋼混凝土組合梁框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。

此工程在建筑上的獨(dú)特設(shè)計(jì)在于整個(gè)大樓頂部設(shè)置一直徑為50m的球體，在球體下方的支撐構(gòu)件-中央核心筒體中，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)擔(dān)起了承受頂部球體荷載的主要任務(wù)。結(jié)構(gòu)中設(shè)有實(shí)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(jié)構(gòu)內(nèi)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(chǎn)生的豎向荷載，還能有效地抵抗球體在300m高空的巨大風(fēng)荷載以及地震作用帶來(lái)的破壞性沖擊。

其次，義烏市近期正在建造義烏世貿(mào)中心超高層酒店，地下3層并每層設(shè)夾層，地上54層。此世貿(mào)中心超高層酒店是由同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司設(shè)計(jì)，其主要結(jié)構(gòu)形式也是采用的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，即采用外框架-內(nèi)筒體結(jié)構(gòu)。

再者，蘇州市唯亭鎮(zhèn)一高層建筑工程主樓采用了型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土混合框架結(jié)構(gòu)。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(zhì)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(chǔ)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(lái)看，中國(guó)現(xiàn)行在此型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用已經(jīng)日趨壯大。這充分發(fā)揮了此種組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)地震區(qū)四川的汶川及雅安重建奠定了抗震設(shè)計(jì)的新模范。

3 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的應(yīng)用

廣州獵德大橋橋塔下塔柱的設(shè)計(jì)就是型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。根據(jù)受力特性及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定配置普通鋼筋對(duì)橋塔下塔柱采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在H型鋼的外側(cè)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(zhǎng)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(shè)計(jì)主要是利用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)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(fā)揮，提高了截面抗力。鋼骨與高強(qiáng)度混凝土之間相互約束，使各自的強(qiáng)度得到了提高，增加了結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性，從而改善由于混凝土本身延性差而帶來(lái)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(jié)構(gòu)在地震作用下將形成2道防護(hù)，在外層混凝土剝落的情況下，核心型鋼混凝土仍然具有強(qiáng)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(jié)構(gòu)，可提高橋塔的抗震性能。

廣州獵德大橋是由謝尚英教授級(jí)高工領(lǐng)銜設(shè)計(jì)，在此引用僅此說(shuō)明我國(guó)在橋梁工程中已經(jīng)能很好地將型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到位，并能設(shè)計(jì)出造型比較獨(dú)特的橋梁。為今后型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在橋梁工程中的發(fā)展及應(yīng)用樹(shù)立了榜樣。因此，在我國(guó)地震高發(fā)地帶如四川省雅安及汶川等地區(qū)的重建橋梁盡量推廣應(yīng)用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，充分利用其良好的抗震性能，提高我國(guó)橋梁工程在大地震面前的抵抗力。

4結(jié)語(yǔ)

13年10月下旬臺(tái)灣發(fā)生了7級(jí)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(guò)對(duì)此三種工程結(jié)構(gòu)中型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究，表明現(xiàn)行中國(guó)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖集日趨完善。利用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)受力更加合理，有效地減小了構(gòu)件截面尺寸?？s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(xiàn)：

期刊論文型鋼砼與鋼筋砼混合框架結(jié)構(gòu)施工探討2012.14.020

篇6

【關(guān)鍵詞】橋梁；養(yǎng)護(hù)；健康監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)： U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

有關(guān)專家認(rèn)為從橋梁的建成到使用超過(guò)25年以上的則是步入老化期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)40%的左右的橋梁已經(jīng)在此范疇之內(nèi)。隨著時(shí)間的推移“老齡”橋梁的數(shù)量將不斷增加，為了解決“老齡”橋梁的安全問(wèn)題，橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研究尤為重要。

一、橋梁健康監(jiān)測(cè)的概念與意義

橋梁健康監(jiān)測(cè)實(shí)際上就是通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀況的監(jiān)控和評(píng)估（例如可靠性，耐久性等）。在通過(guò)無(wú)損檢測(cè)（NDT）或者是橋梁結(jié)構(gòu)特性分析（其中包括橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)）等技術(shù)為橋梁在特殊天氣條件下又或者是特殊的交通條件下，導(dǎo)致發(fā)生橋梁運(yùn)營(yíng)狀況異常，而發(fā)出預(yù)警信號(hào)，同時(shí)橋梁健康監(jiān)測(cè)也為橋梁的日常維護(hù)和維修、管理與決策提供依據(jù)和指導(dǎo)性意見(jiàn)。然而，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅是為了結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控和評(píng)估，其信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)的意義在于，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得到改進(jìn)。再有就是橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來(lái)的不僅僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)某特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，還可能并應(yīng)該成為橋梁研究的“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”。橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問(wèn)題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)與其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，還可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為和環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)是信息。因此，橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)橋梁檢測(cè)加結(jié)構(gòu)評(píng)估新技術(shù)，而且被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研究與發(fā)展三方面的意義。近年來(lái)，通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)處理、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展加速了橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程。業(yè)界紛紛著手研究和開(kāi)發(fā)各種靈活、高效、廉價(jià)、并且不影響橋梁結(jié)構(gòu)正常使用的長(zhǎng)期實(shí)施監(jiān)測(cè)方法或技術(shù)。橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的部署和應(yīng)用不單單具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，還具有重要的研究?jī)r(jià)值，在推動(dòng)和發(fā)展智能化、數(shù)字化和信息化橋梁工程中起到了積極的作用。

二、橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念

千里之堤，潰于蟻穴，橋梁也不例外，隨著近幾年全國(guó)危舊橋梁事故頻率的上升，橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的開(kāi)展日益重要。橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)一般是指為了防止橋梁病害的發(fā)生和延遲橋梁輕微病害的進(jìn)一步擴(kuò)展，以減緩橋梁病害發(fā)展速度、延長(zhǎng)橋梁使用壽命為目的的養(yǎng)護(hù)作業(yè)。它是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施，它并不考慮橋梁是否已經(jīng)有了某種損壞，而是通過(guò)采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)努力拓寬人們對(duì)于橋梁早期病害的認(rèn)識(shí)空間，提前發(fā)現(xiàn)道路隱藏的隱形病害的存在，并施以正確的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，其核心是要求采用最佳成本效益的養(yǎng)護(hù)措施，強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)管理的計(jì)劃性。

三、橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

實(shí)踐中要做好橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，在技術(shù)層面，我們一般可從以下幾個(gè)方面開(kāi)始著手：

（一）掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)和橋梁的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)

橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)首先必須完善檢查機(jī)制，同時(shí)以先進(jìn)的檢測(cè)手段做為基礎(chǔ)，這樣才能夠全面、持續(xù)的掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及橋梁的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，從而為判斷養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)和選擇養(yǎng)護(hù)方法提供依據(jù)。

完善的檢查機(jī)制能夠?yàn)闃蛄旱倪\(yùn)營(yíng)狀況提供完整數(shù)據(jù)記錄，這樣能夠比較完整的反映出橋梁在使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)狀況變化和橋梁病害的發(fā)展程度，為分析判斷橋梁病害原因和研究有針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)對(duì)策提供了有力的依據(jù)。

先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)則能保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度和科學(xué)性，處理數(shù)據(jù)和信息的能力也大大提高。所以重視高速公路橋梁的檢測(cè)效率和質(zhì)量尤為重要，同時(shí)，應(yīng)該重視現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)和使用的集成檢測(cè)技術(shù)。

（二）建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)

通過(guò)建立健全橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，能夠?qū)蛄夯A(chǔ)信息及檢查、檢測(cè)、維修保養(yǎng)等信息進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)分析，為快速、科學(xué)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)決策提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)統(tǒng)一、規(guī)范的橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，也能夠規(guī)范橋梁檢查、檢測(cè)內(nèi)容和方法，統(tǒng)一橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，能夠更加有效的反映橋梁現(xiàn)狀，有利于橋梁管養(yǎng)單位做好橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作。

（三）加強(qiáng)日常小修保養(yǎng)工作，及時(shí)恢復(fù)結(jié)構(gòu)承載能力與耐久性

實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)高度重視日常小修保養(yǎng)工作，當(dāng)橋梁出現(xiàn)各類病害時(shí)，及時(shí)判斷病害成因和發(fā)展趨勢(shì)，盡快采取經(jīng)濟(jì)有效的小修保養(yǎng)措施，控制病害發(fā)展，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。

（四）常見(jiàn)的橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法

結(jié)合湖北京珠高速公路橋梁的常見(jiàn)病害，在橋涵構(gòu)造物養(yǎng)護(hù)維修中，常見(jiàn)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法有以下幾種：對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫和缺陷，及時(shí)采取裂縫封閉、混凝土缺陷表面修補(bǔ)等處理措施，防止裂縫和缺陷擴(kuò)展引起鋼筋銹蝕等病害；對(duì)于伸縮縫與泄水孔的堵塞，及時(shí)進(jìn)行清理，以防連鎖性破壞；在原有伸縮縫失效時(shí)（如伸縮量在未到最高環(huán)境溫度時(shí)為0等），安排合理時(shí)機(jī)更換伸縮縫，避免氣溫變化引起橋梁其他病害；對(duì)于實(shí)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(qiáng)板梁間橫向聯(lián)系，以防止出現(xiàn)單板受力等病害；對(duì)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(fù)結(jié)構(gòu)耐久性，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。

上述橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施實(shí)際上也是在我們以往的橋梁養(yǎng)護(hù)工作中可能常用到的措施，但沒(méi)有明確發(fā)展相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)觀念。實(shí)際上，我們認(rèn)為橋梁的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種養(yǎng)護(hù)理念及實(shí)施這一理念的一整套養(yǎng)護(hù)策略。因此，它并不是以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)為核心，而是以其實(shí)現(xiàn)的一整套政策、體制、模式和運(yùn)作方式為核心，技術(shù)只是最終的實(shí)現(xiàn)方式。

結(jié)束語(yǔ)

橋梁的健康監(jiān)測(cè)與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及其重要，這是掌握不同橋型、不同病害與災(zāi)害的特點(diǎn)，為制定合理的橋梁維修與加固方案提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，我們應(yīng)該貫徹以預(yù)防為主的原則，提高橋梁的抗災(zāi)能力和服務(wù)水平，才能發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞：橋梁抗風(fēng)；風(fēng)致振動(dòng)；動(dòng)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(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：

一、橋梁抗風(fēng)發(fā)展過(guò)程、研究方法和現(xiàn)狀

對(duì)于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),風(fēng)荷載是主要的控制荷載之一，有時(shí)它直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。早期人們對(duì)于風(fēng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)僅僅限于風(fēng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的靜力荷載作用，1940年秋，美國(guó)華盛頓州建成才四個(gè)月的塔科馬懸索橋在8級(jí)大風(fēng)僅（17-20m/s）的作用下就發(fā)生了強(qiáng)烈的風(fēng)致振動(dòng)并最終倒塌的嚴(yán)重事故。在這一事件的推動(dòng)下，橋梁工程師和空氣動(dòng)力學(xué)家開(kāi)始意識(shí)到橋梁風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題。

目前對(duì)橋梁風(fēng)致振動(dòng)的研究方法主要有四類：理論分析、風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。本文主要介紹橋梁風(fēng)工程中的理論分析、風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值模擬這三種方法。

1.1理論分析

根據(jù)荷載的表達(dá)方式不同，風(fēng)致振動(dòng)分析理論主要有頻域分析和時(shí)域分析。

在頻域內(nèi)分析橋梁結(jié)構(gòu)顫振的理論有經(jīng)典耦合顫振理論、分離流顫振理論和多模態(tài)顫振理論。經(jīng)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(fā)展起來(lái)的，該理論以Theodorsen自激力模型為基礎(chǔ)。

在時(shí)域內(nèi)分析橋梁結(jié)構(gòu)抖振的理論有Davenport抖振分析理論、Scanlan抖振分析理論、Scanlan多模態(tài)抖振理論。Davenport于20世紀(jì)60年代研究了橋梁結(jié)構(gòu)的抖振問(wèn)題，他運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的方法和隨機(jī)振動(dòng)理論建立了柔性細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的湍流抖振響應(yīng)分析模型，并給出了抖振力模型。Davenport抖振分析理論認(rèn)為風(fēng)速的脈動(dòng)決定了風(fēng)荷載的統(tǒng)計(jì)特性，柔性細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的陣風(fēng)響應(yīng)可以通過(guò)模態(tài)疊加求得。Davenport對(duì)抖振分析的重要貢獻(xiàn)是在功率譜中引入氣動(dòng)導(dǎo)納來(lái)修正按準(zhǔn)定常氣動(dòng)力模型計(jì)算的誤差,，引合承受函數(shù)來(lái)描述氣動(dòng)力沿橋跨方向的相關(guān)性。

1.2風(fēng)洞試驗(yàn)

橋梁結(jié)構(gòu)模型風(fēng)洞試驗(yàn)可分為節(jié)段模型試驗(yàn)、全橋模型試驗(yàn)、拉條模型試驗(yàn)；按照懸掛方式的不同，節(jié)段模型試驗(yàn)可以分為剛性懸掛節(jié)段模型試驗(yàn)、強(qiáng)迫振動(dòng)節(jié)段模型試驗(yàn)、自由振動(dòng)節(jié)段模型試驗(yàn)、彈性懸掛節(jié)段模型試驗(yàn)。

1.3數(shù)值模擬

數(shù)值模擬是應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)方法（CFD）模擬氣流經(jīng)過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)結(jié)構(gòu)周圍的流場(chǎng)分布情況并求解結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)荷載。這是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與應(yīng)用能力的提高，數(shù)值模擬技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，可用于橋梁結(jié)構(gòu)空氣動(dòng)力參數(shù)研究的計(jì)算流體力學(xué)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(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性依賴于對(duì)實(shí)際問(wèn)題建立正確的數(shù)學(xué)模型和算法。目 前，對(duì)于氣動(dòng)彈性分析的數(shù)字模擬技術(shù)，在二維模型和均勻來(lái)流條件下的計(jì)算比較成熟，正在向三維模型、紊流風(fēng)場(chǎng)和高雷諾數(shù)方向發(fā)展。計(jì)算流體力學(xué)的商業(yè)軟件比較多，如CFX軟件、PHOENICS軟件、FLUNET軟件等等。

二、風(fēng)荷載分類

2.1風(fēng)的靜力作用

靜力作用指風(fēng)速中由平均風(fēng)速部分施加在結(jié)構(gòu)上的靜壓產(chǎn)生的效應(yīng)，可分為順風(fēng)向風(fēng)力、橫風(fēng)向風(fēng)力和風(fēng)扭轉(zhuǎn)力矩。在順風(fēng)平均風(fēng)的作用下，結(jié)構(gòu)上的風(fēng)壓值不隨時(shí)間發(fā)生變化，作用與橋梁上的風(fēng)力可能來(lái)自任一方向，其中橫橋向水平風(fēng)力最為危險(xiǎn)，是主要的計(jì)算對(duì)象。它所造成的橋梁破壞的特點(diǎn)主要是強(qiáng)度破壞或過(guò)大的結(jié)構(gòu)變形。在橋梁的靜風(fēng)作用分析中，通常將風(fēng)荷載換算成靜力風(fēng)荷載，作用在主梁、塔、纜索、吊桿等橋梁構(gòu)件上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析。

2.2風(fēng)的動(dòng)力作用

一個(gè)空間結(jié)構(gòu)的橋梁振動(dòng)體系在近地紊流風(fēng)作用下的空氣彈性動(dòng)力響應(yīng)是許多因素共同作用的結(jié)果，大致可分為兩大類。一類是在平均風(fēng)作用下，振動(dòng)的橋梁從流動(dòng)的風(fēng)中吸收能量，產(chǎn)生自激振動(dòng)，如彎扭藕合的古典顫振、扭轉(zhuǎn)顫振、馳振、渦激振。另一類主要是在脈動(dòng)風(fēng)作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)，包括抖振和渦激振。雖然渦激振動(dòng)也帶有自激性質(zhì)，但它和馳振或顫振的發(fā)散性振動(dòng)現(xiàn)象不同，其振動(dòng)響應(yīng)是一種強(qiáng)迫型的限幅振動(dòng)，因而具有雙重性。

三、橋梁抗風(fēng)的方法措施

3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)造的制振方法

增加扭轉(zhuǎn)剛性對(duì)提高大跨度橋梁設(shè)計(jì)的發(fā)散振動(dòng)極限風(fēng)速是非常有效的。如在加勁桁架上設(shè)置無(wú)鋼筋網(wǎng)絡(luò)相連的行車道橋面結(jié)構(gòu)時(shí)，采用設(shè)置上下橫梁的方法形成準(zhǔn)閉合斷面可以顯著增加扭轉(zhuǎn)。另外，還可以在纜索支撐橋梁上加一些輔助設(shè)施同樣可以提高其抗風(fēng)穩(wěn)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(fā)散風(fēng)速。

3.2空氣動(dòng)力的制振方法

斷面形狀對(duì)于對(duì)風(fēng)敏感的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)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(fēng)性能好得多。但當(dāng)采用薄翼型的斷面時(shí)，受水平風(fēng)作用時(shí)，有產(chǎn)生渦激振動(dòng)的可能，薄的流線型斷面在有迎角的風(fēng)作用下，易產(chǎn)生顫振，所以對(duì)于各種流線型斷面的選擇也要慎重考慮，通常通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)確定。另一種增加抗風(fēng)穩(wěn)定性的方法是采用桁架斷面。由于其通風(fēng)空間較箱形斷面大得多，所以靜風(fēng)阻力小得多。此外，常采用在上部結(jié)構(gòu)安裝一些附屬設(shè)施來(lái)減小風(fēng)振，如翼板、導(dǎo)流器及繞流器等。

3.3機(jī)械構(gòu)造的制振方法

由于纜索體系橋梁的跨度較大，橋梁結(jié)構(gòu)更輕更柔，結(jié)構(gòu)的阻尼特性減弱，造成風(fēng)和車輛等因素激勵(lì)下結(jié)構(gòu)響應(yīng)值加大，故常需要增加結(jié)構(gòu)的阻尼來(lái)抑制風(fēng)振。常常采用被動(dòng)抑振(如TMD，TLD或ID)和主動(dòng)抑振(AMD)。被動(dòng)抑振又分為調(diào)諧附加質(zhì)量方法(如TMD等)和非調(diào)諧質(zhì)量法(如ID沖擊阻尼器)。主動(dòng)抑振方法是采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，如達(dá)到需要抑振時(shí)，自動(dòng)驅(qū)一套裝置改變質(zhì)量分布、剛度或阻尼等方法來(lái)抑振。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著近年來(lái)人們對(duì)橋梁抗風(fēng)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的逐漸加深，橋梁抗風(fēng)研究已經(jīng)取到一定的成果，但在以下幾方面仍然存在薄弱點(diǎn)，需要通過(guò)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展。

4.1風(fēng)振機(jī)理研究

從技術(shù)層面上看，大跨度橋梁的顫振穩(wěn)定性問(wèn)題和長(zhǎng)拉索風(fēng)雨激振問(wèn)題可以通過(guò)有效的結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)措施加以解決。但是由于對(duì)機(jī)理研究的滯后，至今仍然沒(méi)有充分弄清顫振發(fā)散的微觀機(jī)制，拉索風(fēng)雨激振的機(jī)制以及能有效抑制風(fēng)致振動(dòng)的一些氣動(dòng)措施的空氣動(dòng)力學(xué)機(jī)制。因此，對(duì)風(fēng)振機(jī)理的研究是一個(gè)需要長(zhǎng)期努力的課題。只有弄清了各類風(fēng)振的致振和抑制機(jī)理，才能實(shí)現(xiàn)從技術(shù)層面向科學(xué)層面的飛躍。

4.2風(fēng)振理論的精細(xì)化

對(duì)于非危險(xiǎn)性的限幅風(fēng)致振動(dòng)，如抖振和渦振，應(yīng)該說(shuō)雖然已經(jīng)建立起一套可用于解決工程抗風(fēng)設(shè)計(jì)的近似方法，但對(duì)于風(fēng)特性參數(shù)的合理取值，氣動(dòng)參數(shù)、特別是氣動(dòng)導(dǎo)納函數(shù)的識(shí)別以及通過(guò)節(jié)段模型識(shí)別參數(shù)時(shí)的雷諾數(shù)效應(yīng)等都存在著一些不確定性和難度，致使分析結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)還不能取得一致，需要通過(guò)典型工程的案例研究加以對(duì)比和驗(yàn)證，對(duì)現(xiàn)行的抖振和渦振分析理論進(jìn)行精細(xì)化的改進(jìn)，甚至建立新的分析理論和方法?？梢哉f(shuō)，要更好地解決橋梁抖振和渦振的分析和控制問(wèn)題，還有許多工作要做。

4.3概率性評(píng)價(jià)方法

風(fēng)是一種隨機(jī)荷載。對(duì)各種風(fēng)振的安全檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)理應(yīng)采用概率性的方法。然而，由于動(dòng)力可靠度分析在理論上的困難以及各種統(tǒng)計(jì)參數(shù)的缺乏，目前雖然國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者對(duì)幾座大橋做了概率性評(píng)價(jià)的初步探索，但幾乎所有國(guó)家的抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范仍采用基于經(jīng)驗(yàn)安全系數(shù)的確定性方法來(lái)進(jìn)行各類風(fēng)振的安全檢驗(yàn)。在世界橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)向基于可靠度理論的方向過(guò)渡的總形勢(shì)下，應(yīng)當(dāng)通過(guò)努力盡快改變抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的落后局面。

4.4 CFD技術(shù)和數(shù)值風(fēng)洞

目前，對(duì)于氣動(dòng)彈性分析的數(shù)值模擬技術(shù)，在二維模型和均勻來(lái)流條件下的計(jì)算已比較成熟，正在向三維模型、紊流風(fēng)場(chǎng)和高雷諾數(shù)方向發(fā)展。數(shù)值模擬和縮尺物理模型實(shí)驗(yàn)相比，可以避免縮尺模型制作帶來(lái)的材料本構(gòu)關(guān)系的相似性困難和其他的縮尺效應(yīng)問(wèn)題(如雷諾數(shù)效應(yīng))。此外，前面提到的關(guān)于風(fēng)振機(jī)理研究和風(fēng)振理論精細(xì)化研究也有賴于數(shù)值模擬方法的幫助，以便于揭示致振機(jī)理、改進(jìn)參數(shù)識(shí)別精度、提高抗風(fēng)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?？梢灶A(yù)期，隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論的進(jìn)步，數(shù)值模擬方法將會(huì)逐步替代風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)形成“數(shù)值風(fēng)洞”新技術(shù)。因此，數(shù)值模擬方法應(yīng)當(dāng)是本世紀(jì)的研發(fā)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

【關(guān)鍵字】大跨度施工；鋼結(jié)構(gòu)施工

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)、文化建設(shè)需求的擴(kuò)大以及人們對(duì)建筑欣賞品位的提高，大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)由于其形式多樣化，造型美觀，經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)越來(lái)越受到設(shè)計(jì)師們的青睞。目前大跨度空間結(jié)構(gòu)主要被應(yīng)用到機(jī)場(chǎng)建筑、會(huì)展中心、體育場(chǎng)館、展覽館等大型公共建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)中。各種類型的大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)在美、日、歐、澳等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快，其跨度和規(guī)模越來(lái)越大，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越豐富。許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當(dāng)?shù)氐南笳餍曰驑?biāo)志性人文景觀。

2 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)類型

大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)和形式豐富多彩，最典型的表現(xiàn)就是奧運(yùn)建筑，綜觀奧運(yùn)近50余年的發(fā)展歷史，奧運(yùn)建筑為大跨度空間結(jié)構(gòu)技術(shù)提供了精美的展示舞臺(tái)和實(shí)踐機(jī)會(huì)，而大跨度空間結(jié)構(gòu)技術(shù)對(duì)豐富多彩的奧運(yùn)建筑產(chǎn)生了起到促進(jìn)作用，例如：奧運(yùn)歷史上著名的羅馬大小體育館（1960年意大利羅馬奧運(yùn)會(huì)）采用了裝配現(xiàn)澆式鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)，莫斯科中央之家綜合體育館（1980年莫斯科奧運(yùn)會(huì)）采用了空間桁架網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，東京代代木國(guó)立體育中心（1964年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)）采用了張拉結(jié)構(gòu)，巴塞羅那圣喬地體育館（1992年巴塞羅那奧運(yùn)會(huì)）采用了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。大跨度結(jié)構(gòu)建筑是指橫向跨越30米以上空間的各類結(jié)構(gòu)形式的建筑，其結(jié)構(gòu)類型可以分為以下四類：一、實(shí)體結(jié)構(gòu)類--薄殼結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)；二、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)類--網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；三、張力結(jié)構(gòu)--懸架結(jié)構(gòu)、薄膜結(jié)構(gòu)；四、其它新型大跨度空間結(jié)構(gòu)-- 可展開(kāi)折疊式結(jié)構(gòu)、開(kāi)合屋蓋、 張拉整體結(jié)構(gòu)、 張弦結(jié)構(gòu)、 整體張拉預(yù)應(yīng)力拱架結(jié)構(gòu)。幾種主要的大跨度空間結(jié)構(gòu)分析：

2.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作體育館、展覽館、俱樂(lè)部、影劇院、食堂、會(huì)議室、候車廳、飛機(jī)庫(kù)、車間等的屋蓋結(jié)構(gòu)。具有工業(yè)化程度高、自重輕、穩(wěn)定性好、外形美觀的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多，制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 如圖1、圖2所示。

2.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種與平板網(wǎng)架類似的空間桿系結(jié)構(gòu)，系以桿件為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律組成網(wǎng)格，按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間架構(gòu)，它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。其傳力特點(diǎn)主要是通過(guò)殼內(nèi)兩個(gè)方向的拉力、壓力或剪力逐點(diǎn)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(wǎng)殼，為目前國(guó)內(nèi)跨度最大的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。同年建成的濮陽(yáng)中原化肥尿素散裝庫(kù)，平面尺寸為58mX135m，采用雙層正放四角錐圓柱面網(wǎng)殼，為國(guó)內(nèi)覆蓋建筑面積最大的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，也是第一個(gè)采用螺栓球節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀筒殼。1967年建成的鄭州體育館，采用肋環(huán)形穹頂網(wǎng)殼，平面直徑64m，矢高9.14m，為國(guó)內(nèi)跨度最大的單層球面網(wǎng)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(wǎng)殼，平面尺寸為59.2m見(jiàn)方，矢高3.5m,挑檐3.5m，為我國(guó)跨度最大的四塊組合型扭網(wǎng)殼。

2.3 懸索結(jié)構(gòu)。如圖3所示，北京工人體育館是我國(guó)第一座大跨度圓形懸索結(jié)構(gòu)的多功能綜合體育館。懸索結(jié)構(gòu)由柔性受拉索及其邊緣構(gòu)件所形成的承重結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)能充分利用高強(qiáng)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(yīng)用可以追溯到古代就的竹、藤等材料做成的用來(lái)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(jié)構(gòu)，除了應(yīng)用于大跨度橋梁工程外，還在體育館、飛機(jī)庫(kù)、展覽館、倉(cāng)庫(kù)等大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

3 目前我國(guó)大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的新特點(diǎn)

3.1 大跨度空間結(jié)構(gòu)跨度趨大化，空間結(jié)構(gòu)形式多樣化，施工技術(shù)復(fù)雜化，如“鳥(niǎo)巢”跨度296米，“水立方”跨度177米，廣州國(guó)際會(huì)展中心跨度126.6米，南京奧體中心體育場(chǎng)跨度360米。

3.2 結(jié)構(gòu)形式不再局限于采用傳統(tǒng)的單一結(jié)構(gòu)形式，新的結(jié)構(gòu)形式和各種組合結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn)，如“水立方”采用了基于泡沫理論的多面體空間剛架結(jié)構(gòu)、“鳥(niǎo)巢”采用復(fù)雜扭曲空間桁架結(jié)構(gòu)、奧運(yùn)會(huì)羽毛球館則采用世界跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu)、廣州國(guó)際會(huì)展中心采用了張弦桁架結(jié)構(gòu)。

3.3 預(yù)應(yīng)力作為一項(xiàng)新技術(shù)，得到充分應(yīng)用，涌現(xiàn)了索穹頂、張拉整體結(jié)構(gòu)和索膜結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)形式，如奧運(yùn)會(huì)羽毛球館(北京工業(yè)大學(xué)體育館)采用了世界跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu)、國(guó)家體育館采用了世界跨度最大的雙向張弦梁結(jié)構(gòu)。在大跨度空間結(jié)構(gòu)中引入現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅使結(jié)構(gòu)體形更為豐富而且也使其先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性得到充分展示。通過(guò)適當(dāng)配置拉索，使結(jié)構(gòu)獲得新的中間彈性支點(diǎn)或使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生與外載作用反向的內(nèi)力和撓度而卸載，前者即為斜拉結(jié)構(gòu)體系，后者則為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。這一類“雜交”結(jié)構(gòu)體系改善了原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低內(nèi)力峰值，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果明顯提高。

3.4 現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)大多采用仿生態(tài)建筑，為了滿足建筑造型，采用了各種各樣的節(jié)點(diǎn)形式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度越來(lái)越大，如鑄鋼節(jié)點(diǎn)、鍛鋼節(jié)點(diǎn)、球鉸節(jié)點(diǎn)等。構(gòu)件數(shù)量和截面類型越來(lái)越多，深化設(shè)計(jì)難度越來(lái)越大。一般而言，這類大型工程都由幾萬(wàn)個(gè)構(gòu)件，甚至逾10萬(wàn)個(gè)構(gòu)件組成，并且這些構(gòu)件的截面形式尺寸和長(zhǎng)度均不相同，這樣給施工單位放樣帶來(lái)極大困難，對(duì)于有些彎扭構(gòu)件，還需進(jìn)行專門試驗(yàn)和研究才能完成。

3.5 構(gòu)件加工難度大，加工精度要求高。這類工程都屬于國(guó)家重點(diǎn)工程，工程質(zhì)量要求相當(dāng)高。只有提高構(gòu)件加工精度，才能滿足質(zhì)量要求。并且大量焊縫要求一級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)，給施工帶來(lái)極大難度?，F(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，施工技術(shù)難度高。為保證施工精度，這些工程都需要進(jìn)行預(yù)拼裝，并且現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量特別大。由于結(jié)構(gòu)新、跨度大，為了保證經(jīng)濟(jì)、安全，都必須采用先進(jìn)的施工技術(shù)才能順利完成。

4 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目及新技術(shù)

大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的新特點(diǎn)，給大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工帶來(lái)了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，促進(jìn)了施工技術(shù)的革新。近年來(lái)我國(guó)多項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目工程中，研究和實(shí)施了許多新的施工技術(shù)和方法，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的空白，推動(dòng)了我國(guó)此類大跨度空間結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用和推廣，帶動(dòng)了我國(guó)相關(guān)行業(yè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。下面將通過(guò)幾個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目來(lái)分析其中的大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：

4.1 國(guó)家體育場(chǎng)大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工程。國(guó)家體育場(chǎng)，鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬(wàn)噸，最大跨度343米，是一個(gè)大跨度的曲線結(jié)構(gòu)，體育場(chǎng)建筑屋面為馬鞍形雙曲面，整體結(jié)構(gòu)按照主次分為主結(jié)構(gòu)(包括桁架柱，桁架梁)，立面次結(jié)構(gòu)和樓梯，肩部次結(jié)構(gòu)和頂面次結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)構(gòu)件相互支撐，形成網(wǎng)格狀，次結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用與主構(gòu)件相同的外形尺寸，不規(guī)則地分布于主結(jié)構(gòu)的外表面，從而形成體育場(chǎng)獨(dú)特的“鳥(niǎo)巢”造型。主、次結(jié)構(gòu)構(gòu)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(gòu)件。多根箱形構(gòu)件空間交匯形成節(jié)點(diǎn)，其構(gòu)造及其復(fù)雜。

該工程的實(shí)際施工不僅面臨著支撐塔架設(shè)置、特大型構(gòu)件吊裝、空間異型構(gòu)件安裝、安裝精度控制、鑄鋼件與高強(qiáng)鋼焊接、厚板與低溫焊接、冬季施工、結(jié)構(gòu)合攏等方面的技術(shù)問(wèn)題，還面臨著主結(jié)構(gòu)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(shè)置等問(wèn)題，施工難度相當(dāng)大。針對(duì)這一系列技術(shù)上的問(wèn)題，施工方組織了大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)研究，在吸收以往工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，形成了系列特大型空間異型鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)：（1）特大型、空間異型鋼結(jié)構(gòu)安裝綜合技術(shù)；（2）多功能可拆卸式支承塔架的研發(fā)和使用；（3）計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)吊裝模擬，包括吊裝現(xiàn)場(chǎng)平面模擬、巨型鋼桁架吊裝分段的重心和吊點(diǎn)位置確定及巨型鋼桁架吊裝全過(guò)程工況模擬分析；（4）熱電偶自動(dòng)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在合攏溫度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用；（5）分區(qū)分級(jí)等比例液壓同步卸載技術(shù)。

4.2 五棵松體育館大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工工程。五棵松體育場(chǎng)館主體結(jié)構(gòu)為多層混凝土框架，屋架結(jié)構(gòu)為雙向正交魚(yú)腹式空間鋼桁架體系，它的比賽場(chǎng)館的屋頂?shù)妮S線跨度為120*120米，屋頂結(jié)構(gòu)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(diǎn)是：施工時(shí)結(jié)構(gòu)受力體系改變大、結(jié)構(gòu)跨度大、結(jié)構(gòu)雙向布置、其桁架下弦存在空間關(guān)系、單件體型大，構(gòu)件重、鋼結(jié)構(gòu)加工、安裝焊接技術(shù)難度較大等。在該工程中，施工方根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn)，采用整體累積滑移技術(shù)進(jìn)行鋼桁架的安裝。滑移采用了三滑到施工方法，應(yīng)用油缸行程自動(dòng)控制結(jié)核榕柵位移傳感器閉環(huán)檢測(cè)、人工測(cè)量印證的同步控制方法來(lái)控制滑移同步，應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)來(lái)確保施工期間屋面桁架鋼結(jié)構(gòu)及滑道鋼結(jié)構(gòu)在滑移及卸載過(guò)程中的安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

近二十余年來(lái)，建筑物的跨度和規(guī)模越來(lái)越大，目前，尺度達(dá)150m以上的超大規(guī)模建筑已非個(gè)別，采用了許多新材料和新技術(shù)，發(fā)展了許多新的空間結(jié)構(gòu)形式。相信隨著理論研究的深入和工程實(shí)踐的大量增加，我國(guó)科技人員必將進(jìn)一步研制開(kāi)發(fā)出適應(yīng)我國(guó)大跨空間鋼結(jié)構(gòu)需要的新體系、新技術(shù)、新材料，更充分地體現(xiàn)大跨度空間結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性與合理性，促使我國(guó)大跨空間鋼結(jié)構(gòu)更積極、健康發(fā)展，更好地為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]杜楊. 基于仿真分析的大跨斜拉索拱鋼結(jié)構(gòu)安裝方法研究[D]東南大學(xué), 2006 .

[2]杜秀麗. 大跨鋼結(jié)構(gòu)合攏與卸載研究[D]太原理工大學(xué), 2007 .

篇9

【關(guān)鍵詞】荷載試驗(yàn)；橋梁；安全監(jiān)測(cè)

【 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(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速持續(xù)的發(fā)展，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)迎來(lái)了一個(gè)燦爛輝煌的發(fā)展時(shí)期，我國(guó)依靠自己的技術(shù)力量，相繼成功建成了多座現(xiàn)代化斜拉橋、大跨度懸索橋、連續(xù)剛構(gòu)橋及拱橋。每年都有一大批新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)橋梁建成，其科技含量高，技術(shù)性復(fù)雜，這標(biāo)志著我國(guó)橋梁技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。截至2005，中國(guó)公路總里程已達(dá)19萬(wàn)公里，高速公路總里程超過(guò)了3.5萬(wàn)公里，公路橋梁總數(shù)已超過(guò)33萬(wàn)座[l]。與此同時(shí)，交通運(yùn)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(yùn)輸工程中的重要性與日俱增[2]。相對(duì)于其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，橋梁造價(jià)高、投資大，社會(huì)效益和影響巨大，為了確保其安全與質(zhì)量，適應(yīng)交通運(yùn)輸載重不斷發(fā)展的需要，使既有橋梁和新建橋梁更加安全地為交通運(yùn)輸事業(yè)服務(wù)，需在強(qiáng)化施工、質(zhì)量監(jiān)督、管理等程序的前提下，對(duì)那些影響較大、結(jié)構(gòu)新穎的橋梁進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)[3]，由于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，測(cè)試技術(shù)、分析手段也取得了巨大進(jìn)展，借以提供精確可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)踐證明，橋梁試驗(yàn)檢測(cè)是竣工驗(yàn)收時(shí)對(duì)橋梁工程內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定時(shí)最直接和有效的方法和手段，同時(shí)也為設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，為橋梁建設(shè)總體水平的提高創(chuàng)造條件,為橋梁竣工驗(yàn)收和橋梁正常運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)依據(jù)[4]。

2 試驗(yàn)荷載和加載控制原則

2.1 靜力試驗(yàn)荷載確定原則

靜力試驗(yàn)荷載擬采用單輛重約300kN的三軸載重汽車充當(dāng)，就某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目而言，其所需加載車輛的數(shù)量，將根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載產(chǎn)生的該加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利效應(yīng)值，按下式所確定的原則等效換算而得。

式中：— 靜力試驗(yàn)荷載效率；

— 試驗(yàn)荷載作用下，某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的

控制截面內(nèi)力或變位等的最大計(jì)算效應(yīng)值；

— 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活載不計(jì)沖擊荷載作用時(shí)產(chǎn)生的該加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位等的最不利計(jì)算效應(yīng)值；

— 設(shè)計(jì)計(jì)算取用的沖擊系數(shù)。

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(dá)到最大的試驗(yàn)荷載效率；

② 在滿足試驗(yàn)荷載效率以及能夠達(dá)到的試驗(yàn)?zāi)康那疤嵯拢虞d工況進(jìn)行簡(jiǎn)化、合并，以盡量減少加載位置；

③ 每一加載工況依據(jù)某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目為主，兼顧其他加載試驗(yàn)項(xiàng)目。

為了獲取結(jié)構(gòu)試驗(yàn)荷載與變位的相關(guān)曲線，防止結(jié)構(gòu)加載意外損傷，就某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目，其靜力試驗(yàn)荷載分成四至五級(jí)加載，分兩級(jí)卸零。加載方式為單次逐級(jí)遞加到最大荷載，然后分級(jí)卸至零荷載。靜力試驗(yàn)荷載的加載分級(jí)主要依據(jù)加載車在某一加載試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力和變位影響面內(nèi)縱橫向位置的不同以及加載車數(shù)量的多少，大約分成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載產(chǎn)生該加載試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的控制截面內(nèi)力或變位的最不利效應(yīng)值的40%、60%、80%、100%。

2.3試驗(yàn)加載程序控制

① 在進(jìn)行正式加載試驗(yàn)前，用兩輛載重加載車對(duì)測(cè)試對(duì)象中跨跨中進(jìn)行橫橋向?qū)ΨQ的預(yù)加載，預(yù)加載試驗(yàn)的持荷時(shí)間為20分鐘。預(yù)加載的目的在于，一方面是使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，另一方面是檢查測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)組織是否工作正常。

② 預(yù)加載卸至零荷載，并在結(jié)構(gòu)得到充分的零荷恢復(fù)后，才可進(jìn)入正式加載試驗(yàn)。正式加載試驗(yàn)分別按加載工況序號(hào)逐一進(jìn)行，完成一個(gè)序號(hào)的加載工況后，應(yīng)使結(jié)構(gòu)得到充分的零荷恢復(fù)，方可進(jìn)入下一序號(hào)的加載工況。結(jié)構(gòu)零荷充分恢復(fù)的標(biāo)志是，加載試驗(yàn)實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)最大變位測(cè)點(diǎn)在卸零荷后變位恢復(fù)最后一個(gè)10分鐘的增量小于第1個(gè)10分鐘增量的15%。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

舟山高架橋?yàn)?孔30米預(yù)應(yīng)力混凝土T梁連續(xù)剛構(gòu)橋，橋梁全長(zhǎng)281.24延米，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K7+536.38，橋梁終點(diǎn)樁號(hào)為K7+817.62。

橋跨結(jié)構(gòu)采用跨徑為30米預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制T梁通過(guò)現(xiàn)澆橋面板及現(xiàn)澆連續(xù)段整體化處理，形成9×30米的連續(xù)剛構(gòu)體系，全橋9跨共1聯(lián)。橋梁上行、下行橋分別布置，單幅橋?qū)?5.75米。

下部結(jié)構(gòu)共有2個(gè)橋臺(tái)，8個(gè)橋墩，橋臺(tái)為重力式U型橋臺(tái)，橋墩為分離式鋼筋混凝土薄壁Y型墩身，都是擴(kuò)大基礎(chǔ)，要求基底承載力大于500KPa.橋臺(tái)兩側(cè)接擋土墻。

橋面鋪裝設(shè)8厘米厚瀝青混凝土鋪裝，橋面內(nèi)外側(cè)設(shè)鋼筋混凝土墻式防撞護(hù)欄，兩橋臺(tái)處設(shè)置SEJ-160板式橡膠伸縮縫；.5m護(hù)欄＋14.75m行車道板＋0.5m＋護(hù)欄）。每單幅橋?qū)捰?片無(wú)中橫隔梁T梁組成，梁距2.22米，預(yù)制T梁高1.72米，梁頂面設(shè)2％單向橫坡，現(xiàn)澆橋面板厚度18～20厘米。全橋T梁在橋臺(tái)側(cè)設(shè)置300×400×39四氟劃板式橡膠支座28塊。橋梁設(shè)計(jì)荷載為：汽車-超20，掛車-120。

3.2 檢測(cè)目的與內(nèi)容

橋梁養(yǎng)護(hù)檢查情況是了解橋梁基本狀況的重要參考資料，本規(guī)程所規(guī)定的橋梁檢測(cè)在內(nèi)容和目的上是不同于橋梁的養(yǎng)護(hù)的定期檢查。本規(guī)程規(guī)定橋梁檢測(cè)是為了橋梁承載能力鑒定提供客觀、真實(shí)可靠的資料。因此，從某種意義上說(shuō)，本規(guī)程的橋梁檢測(cè)只關(guān)心與橋梁承載能力相關(guān)的內(nèi)容，以具有代表性或最不利的橋跨或橋孔作為檢測(cè)評(píng)定對(duì)象，能對(duì)全橋或整體的評(píng)定結(jié)果起到控制作用。

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)承載能力的計(jì)算以構(gòu)件為分析對(duì)象，以控制截面的承載能力情況來(lái)反應(yīng)橋跨結(jié)構(gòu)的承載能力。本規(guī)程采取的橋梁的承載能力鑒定方法是考慮檢測(cè)或試驗(yàn)結(jié)果后，針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行的以檢算分析為主的承載能力鑒定。因此，橋跨結(jié)構(gòu)的檢測(cè)宜分上下部結(jié)構(gòu)，針對(duì)構(gòu)件進(jìn)行，以便有效、合理地運(yùn)用檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行承載能力鑒定工作。

4 橋梁檢查

測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在橋梁結(jié)構(gòu)各部件模態(tài)振型的峰、谷點(diǎn)，并進(jìn)行多點(diǎn)多方向的測(cè)量。信號(hào)記錄時(shí)應(yīng)保證足夠的記錄長(zhǎng)度，并檢查記錄信號(hào)的有效性。記錄結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)同時(shí)應(yīng)記錄地面隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)。信號(hào)處理分析時(shí)有關(guān)參數(shù)的確定應(yīng)遵循對(duì)隨機(jī)信號(hào)分析處理的要求。實(shí)測(cè)的橋梁結(jié)構(gòu)各部件自振頻率 與設(shè)計(jì)理論計(jì)算值 比值可對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)各部件的整體性能和技術(shù)狀況作出評(píng)定，其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1實(shí)測(cè)自振頻率評(píng)定橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

橋梁部件 橋梁上部結(jié)構(gòu) 橋梁下部結(jié)構(gòu)

評(píng)定標(biāo)度

技術(shù)狀況

技術(shù)狀況

1

良好狀態(tài)

良好狀態(tài)

2 1.0~1.1 較好狀態(tài) 1.0~1.2 較好狀態(tài)

3 0.9~1.0 較差狀態(tài) 0.95~1.0 較差狀態(tài)

4 0.75~0.90 壞的狀態(tài) 0.80~0.95 壞的狀態(tài)

5 0.75以下 危險(xiǎn)狀態(tài) 0.80以下 危險(xiǎn)狀態(tài)

備注 對(duì)缺少資料的中小跨徑鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，可按下式計(jì)算上部結(jié)構(gòu)一階豎彎自振頻率 （標(biāo)準(zhǔn)差： ）式中：L為上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，單位為米； 單位為Hz。

4.1 檢查分析

損傷將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)特征頻率的變化。特征頻率的變化有以下特點(diǎn)：1)特征頻率的改變和結(jié)構(gòu)整體特性有關(guān)，是一種典型的加權(quán)型累加值，而不是局域量；2）特征頻率的改變是由結(jié)構(gòu)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(shí)，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(shí)，損傷位置對(duì)頻率改變的影響相當(dāng)復(fù)雜，即一些位置的損傷對(duì)某些低頻成分的影響大些，另一些位置的損傷則對(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)的某些特定的頻率的改變不大，甚至沒(méi)影響。鑒于以上特征頻率改變與損傷的程度之間的特點(diǎn)，在引入特征頻率作為動(dòng)態(tài)測(cè)試中橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件剛度變化標(biāo)識(shí)量時(shí)，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(lái)作為損傷標(biāo)識(shí)量。并規(guī)定取特定階數(shù)的特征頻率。在跨中位置，振動(dòng)的能量主要其中在低階頻率上，在橋墩附近，振動(dòng)的能量分布比較平均，所取的特征頻率的階數(shù)要多一些。

4.2 橋梁自振特性測(cè)試

橋梁頻譜實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1，實(shí)測(cè)振型結(jié)果見(jiàn)圖2。

在本試驗(yàn)中采用頻譜圖中的半功率譜帶寬來(lái)計(jì)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(cè)試結(jié)果及分析可以得出:

1、實(shí)測(cè)豎向基頻為0.273Hz，與計(jì)算值吻合，其它高階次的實(shí)測(cè)頻率與計(jì)算值的誤差相對(duì)較大，說(shuō)明結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算模式和實(shí)際結(jié)構(gòu)有一定差異，特別在對(duì)梁體多支承體系的模擬應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化；

2、實(shí)測(cè)一階阻尼比為0.007，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的阻尼系數(shù)較小，衰減較慢，這與結(jié)構(gòu)的形式是一致的；

3、實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)一階對(duì)稱扭轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率(0.957)與一階對(duì)稱豎彎振動(dòng)頻率(0.277)的比值為3.51，該比值大于3.0，說(shuō)明橋梁的顫振臨界風(fēng)速大，結(jié)構(gòu)具有良好的抗風(fēng)能力；

4、實(shí)測(cè)低階頻率的頻帶寬范圍在0.273-0.957Hz，而運(yùn)營(yíng)車輛轉(zhuǎn)向架等懸掛體系的頻率一般在2Hz以上，故車輛的頻率不會(huì)禍合進(jìn)入低頻帶區(qū)域，也極少出現(xiàn)受迫共振的現(xiàn)象，故橋跨結(jié)構(gòu)具有良好使用性能。

結(jié)論

通過(guò)橋跨靜載試驗(yàn)以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析結(jié)果表明，試驗(yàn)荷載下，橋梁結(jié)構(gòu)變形對(duì)稱性良好，實(shí)際受力狀態(tài)與理論計(jì)算模式基本一致，卸載后應(yīng)力回零良好，說(shuō)明結(jié)構(gòu)處于彈性受力狀態(tài);各加載工況下的梁體撓度結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)在0.75-1.07之間，實(shí)際結(jié)構(gòu)受力變形與計(jì)算值相互一致，表明主梁結(jié)構(gòu)豎向剛度符合設(shè)計(jì)要求;各加載工況下的梁體應(yīng)力結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)在O.84-0.91之間，實(shí)際結(jié)構(gòu)受力變形與計(jì)算值吻合良好，表明主梁強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn):

1.張啟偉.大型橋梁健康監(jiān)測(cè)概念與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2001 , 19

篇10

【關(guān)鍵字】懸臂掛籃技術(shù)橋梁施工應(yīng)用

中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、懸臂掛籃技術(shù)的相關(guān)介紹

懸臂掛籃技術(shù)作為橋梁修筑最主要的施工技術(shù)之一，在橋梁施工中廣泛應(yīng)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(jié)構(gòu)輕盈等優(yōu)點(diǎn)。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(shù)使用更加廣泛。在橋梁建筑中，掛籃是一個(gè)能夠行走移動(dòng)的活動(dòng)支架，懸掛在已經(jīng)張拉錨固的梁段上，在施工時(shí)，混凝土澆筑、

鋼筋綁扎和壓漿等材料和工序均在掛籃上進(jìn)行。因此，可以說(shuō)，掛籃既是空中的施工平臺(tái)，也是一個(gè)承重結(jié)構(gòu)。在橋梁工程建設(shè)中，懸臂掛籃技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是掛籃一般應(yīng)用在比較高的空中，其結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)施工的技術(shù)要求較高，因此，在橋梁建設(shè)中使用懸臂掛籃技術(shù)時(shí)要注意控制其施工技術(shù)和要點(diǎn)，只有嚴(yán)格按照施工工藝制造的掛籃，才能確保其施工質(zhì)量。

二、籃的主要施工技術(shù)

1、掛籃制作、吊裝

兩對(duì)貝雷析架拼裝掛籃采用在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工，掛籃的主承重析架、模板是懸臂施工中最關(guān)鍵最重要的受力結(jié)構(gòu)，制作加工時(shí)均按圖紙及鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范加工制作，對(duì)錨固精軋螺紋鋼吊桿進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)保證掛籃施工中絕對(duì)安全可靠。當(dāng)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(zhǔn)備，或利用有利地形先在岸上進(jìn)行試拼裝，其拼裝程序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的程序?qū)ΨQ地進(jìn)行。掛籃安裝的基本程序簡(jiǎn)略為：主架錨固系懸吊系底模架側(cè)模內(nèi)模(綁扎完鋼筋后進(jìn)行) 端模張拉平臺(tái)。

掛籃安裝后，應(yīng)進(jìn)行全面的安全、技術(shù)檢查；并按設(shè)計(jì)荷重進(jìn)行壓重試驗(yàn)，加荷和卸荷要分級(jí)進(jìn)行，測(cè)得彈性變形和殘余變形，以此控制各段梁段拋高量(預(yù)拱度)。在掛籃的操作平臺(tái)下應(yīng)設(shè)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(shè)置護(hù)欄，全封閉，上下層應(yīng)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(yīng)隨溫度變化及運(yùn)輸和澆注速度作適當(dāng)調(diào)整。箱梁各階段混凝土在灌注前，必須嚴(yán)格檢查掛籃中線，掛籃底模標(biāo)高；縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力束管道；鋼筋、錨頭、人行道及其它預(yù)埋件的位置，認(rèn)真核對(duì)無(wú)誤后方可灌注混凝土。

混凝土的灌注宜先從掛籃前端開(kāi)始，以使掛籃的微小變形大部分實(shí)現(xiàn)，從而避免新、舊混凝土間產(chǎn)生裂縫；各階段預(yù)應(yīng)力束管道在灌混凝土前，宜在波紋管內(nèi)插入硬塑管作襯填，以防管道被壓扁，管道的定位鋼筋應(yīng)用短鋼筋做成井字形。并與箱梁鋼筋網(wǎng)固定，定位鋼筋網(wǎng)架間距應(yīng)保持在0．2—0．8 m左右，以防混凝土振搗過(guò)程中波紋管道上浮，引起預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)產(chǎn)生沿管道法相的分力，輕則產(chǎn)生梁體的內(nèi)力分布不合理，重則產(chǎn)生混凝土崩裂，釀成嚴(yán)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(wàn)一漏漿

等情況出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象。

3、連續(xù)梁的合攏

根據(jù)結(jié)構(gòu)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(yīng)迅速、對(duì)稱地進(jìn)行，先將外岡0性支撐一段與梁端預(yù)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(shí)預(yù)應(yīng)力束也應(yīng)隨之快速?gòu)埨?。合攏口混凝土宜比梁體提高一級(jí)，并要求早強(qiáng)，最好采用微膨脹混凝上，并須作特殊配比設(shè)計(jì)，澆注時(shí)應(yīng)認(rèn)真振搗和養(yǎng)護(hù)。為保證澆筑混凝土過(guò)程中，合攏口始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，必要時(shí)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?qū)ΨQ梁軸線進(jìn)行?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，先部分張拉預(yù)應(yīng)力鋼索，然后解除勁性骨架，最后按設(shè)計(jì)要求張拉全橋剩余預(yù)應(yīng)力束。

4、合攏段及體系轉(zhuǎn)換

合攏足連續(xù)梁施工和體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，合攏施工必須滿足受力狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求和保持梁體線形，控制合攏段的施工誤差。利用連續(xù)梁成橋設(shè)計(jì)的負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋為支承，是連續(xù)梁分段懸澆施工的受力特點(diǎn)。懸程中各獨(dú)立T構(gòu)的梁體處于負(fù)彎矩受力狀態(tài)，隨著各T構(gòu)的依次合攏，梁體也依次轉(zhuǎn)化為成橋狀態(tài)的正負(fù)彎矩交替分布形式，這一轉(zhuǎn)化就是連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換。通常多跨連續(xù)梁合攏段施工的順序?yàn)橄雀鬟吙?，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(chǎn)生的應(yīng)力也大。對(duì)合攏臨時(shí)連續(xù)約束的設(shè)施亦有更高要求。

三、掛籃施工在橋梁中的應(yīng)用

我集團(tuán)公司承建的蕉門水道特大橋就采用了掛籃施工技術(shù)。蕉門水道特大橋?yàn)椋?3m+140m+83m）三跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋梁全長(zhǎng)306m。第三部分為主橋1~16#塊及1’#～16’#采用掛藍(lán)懸臂的施工方法。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，施工方法采用先臨時(shí)固結(jié)成“T”構(gòu)，后連續(xù)的方法，即先按“T”構(gòu)懸臂澆注施工，每澆筑完一對(duì)梁段，待達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后就張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固，然后向前移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一梁段的施工，直至合龍成為連續(xù)梁。主橋連續(xù)剛構(gòu)箱梁受工期限制，所包括的四個(gè)“T”構(gòu)需同時(shí)施工，需加工八套掛籃。根據(jù)本橋的特點(diǎn)，本橋掛籃選用菱形桁架式掛籃。

1、掛籃設(shè)計(jì)

掛籃是懸臂澆筑箱形梁的承重設(shè)備，又是極為重要的吊掛施工平臺(tái)的施工設(shè)備。懸臂的前端承擔(dān)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(jié)構(gòu)。在施工過(guò)程中，掛籃受力的情況必須清晰、明確，穩(wěn)定必須保證，并且在施工的全過(guò)程要有盡量大得作業(yè)空間和施工階段的每個(gè)施工步驟簡(jiǎn)潔可靠，保證施工安全。綜合各方面因素，設(shè)計(jì)菱形掛藍(lán)。

2、掛籃檢驗(yàn)驗(yàn)算掛籃受力

本工程兩個(gè)掛籃拼裝好后，在灌注1#塊（或1’號(hào)塊）梁段前，按3#塊梁段混凝土重量的1.2倍荷載對(duì)掛籃進(jìn)行模擬壓重。測(cè)量并詳細(xì)記錄各加載時(shí)其吊桿的彈性變形、非彈性變形，主梁前后端及各主要構(gòu)件的變形情況，為下步工作提供參考數(shù)據(jù)。此工作，按掛藍(lán)的設(shè)計(jì)，在地面做，直接消除栓接的非彈性變形，試驗(yàn)所得的彈性變形，用以檢驗(yàn)理論計(jì)算值。

掛籃自重為68. 3t（含包括模板系統(tǒng)重量），箱梁最重節(jié)段為3#節(jié)段，梁長(zhǎng)L=3.5m，砼方量106.24m3，砼重2762KN；產(chǎn)生彎距最大節(jié)段為7#節(jié)段，梁長(zhǎng)L=4.0m，砼方量99.43 m3，砼重2585KN，外導(dǎo)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(yàn)取7#節(jié)段產(chǎn)生的彎距2612.5KN.m。

3、掛籃走行

掛籃走行采用三個(gè)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(gè)10t 倒鏈拉住掛籃桁架的尾部，實(shí)現(xiàn)掛籃行走安全的雙保險(xiǎn)。掛籃走行速度不宜過(guò)快，應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋連接好，并且縱桁前支點(diǎn)為重要受力處，必須支承牢固，絕不允許在澆筑時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)。掛籃前移時(shí)，應(yīng)采取跟蹤測(cè)量的方法，以保證中線誤差不超過(guò)規(guī)定限值，并便于隨時(shí)調(diào)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(lái)實(shí)施分級(jí)預(yù)壓，從而取得掛籃的實(shí)際變形數(shù)值以消除非彈性變形。再進(jìn)行拼裝掛籃的底模，完成拼裝底模后，再進(jìn)行綁扎底、腹板鋼筋以及支設(shè)內(nèi)模，之后完成綁扎預(yù)板鋼筋。在澆筑混凝土之前要按監(jiān)控指令所給出的標(biāo)高值來(lái)調(diào)整掛籃預(yù)拋值。再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、澆筑、注漿、張拉、掛籃走行完成塊件的施工。在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制好塊件軸線的偏位，仔細(xì)的測(cè)量塊件在澆筑前、澆筑后以及張拉后的標(biāo)高，從而控制懸臂端上下左右的偏移。確保合龍前對(duì)接位置偏移符合設(shè)計(jì)的要求。在主橋懸臂施工過(guò)程中，菱形桁架式掛籃的變形符合要求，走行過(guò)程十分安全、穩(wěn)定沒(méi)有發(fā)生箱梁梁體扭轉(zhuǎn)、變形現(xiàn)象。所有的懸臂在合龍前對(duì)接標(biāo)高、軸線偏位都控制以內(nèi)，掛籃是可靠安全的。

【參考文獻(xiàn)】

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