公路工程管理與實務橋梁工程

橋梁的組成

上部構造(橋跨部分)下部構造(橋墩和橋臺)凈跨徑總跨徑計算跨徑橋梁全長橋梁高度橋下凈空高度建筑高度凈矢高計算矢高矢跨比橋梁的分類

橋梁的根本體系：梁式橋：梁體承重拱式橋：拱圈和拱肋承重吊橋：纜索承重組合體系橋橋梁的分類按全長和跨徑:特搭橋,大橋,中橋,小橋按承重資料:圬工橋,鋼筋混凝土橋,預應力混凝土橋,鋼橋和木橋按跨越妨礙的性質:跨河橋,跨線橋,高架橋和棧橋按上部構造的行車道位置:上承式橋,中承式橋和下承式橋橋梁根底橋梁根底：剛性根底樁根底(沉入樁和灌注樁)管柱沉井地下延續墻橋梁根底適用條件：剛性根底:適用于各類土層樁根底:沉樁:錘擊沉樁法:適用于松散、中密砂石、粘性土振動沉樁法:砂土,硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松的碎石土射水沉樁法:密實砂土,碎石土的土層靜力沉樁法:規范貫入度N<20的軟黏土橋梁根底適用條件：灌注樁鉆孔灌注樁:黏性土砂土礫卵石碎石巖石等挖孔灌注樁:無地下水或少量地下水,且較密實的土層或風化巖層管柱:各種土質的基底,尤其是在深水、巖面不平、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下,不宜建筑其他類型根底時.沉井:各種土質的基底,在深水、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下,不宜建筑其他類型根底時.地下延續墻:橋梁下部構造下部構造分類：重力式橋墩重力式橋臺輕型橋墩輕型橋臺橋梁下部構造適用條件〔1〕重力式橋墩、臺：靠本身分量來平衡外力而堅持其穩定。地基良好的大、中型橋梁，或流冰、漂浮物較多的河流中；優點：墩、臺比較厚實，可以不用鋼筋；缺陷：圬工體積較大，自重和阻水面積較大，添加了對地基的要求。橋梁下部構造適用條件〔2〕梁橋輕型橋墩鋼筋混凝土薄壁墩：低級土脆弱地域。柱式橋墩：城市立交和高架橋。鉆孔樁柱式橋墩：適宜多種場所和各種地質條件。柔性排架橋墩：低淺寬灘河流、通航要求低和流速不大的水網地域河流上建筑小跨徑橋梁。橋梁下部構造適用條件〔3〕梁橋輕型橋臺設有支撐梁的輕型橋臺：適宜單跨橋梁。埋置式橋臺〔后傾式、肋形埋置式、雙柱式、框架式〕，跨徑8~20米，填土高度3~5米，大于5米時，宜用框架式。鋼筋混凝土薄壁橋臺：適用于脆弱地基。加筋土橋臺：臺后路基填土不被沖刷的中、小跨徑橋梁，臺高3~5米。橋梁下部構造適用條件〔4〕拱橋輕型橋墩帶三角桿件的單向推力墩：在橋不太高的旱地上采用。懸臂式單向推力墩：適用于兩鉸雙曲拱橋。橋梁下部構造適用條件〔5〕拱橋輕型橋臺八字形橋臺：橋下需求通車或過水。U字形橋臺：較小跨徑的橋梁。背撐式橋臺：較大跨徑的高橋和寬橋。靠背式框架橋臺：在非巖石地基上建筑。組合式橋臺：適宜各種地質條件。空腹式橋臺：齒襤式橋臺：橋臺上部構造的主要施工技術逐段懸臂平衡施工懸臂澆筑法懸臂拼裝法逐孔施工預制簡支梁逐孔拼裝預制單懸臂梁逐孔拼裝現澆法橋臺上部構造的主要施工技術頂推法施工單點頂推多點頂推轉體施工豎向轉體施工法平面轉體施工法纜索吊裝施工常用支架的設計原那么支架整體、桿配件、節點、地基、根底和其他支撐物進展強度和穩定性驗算。常用支架的計算方法〔1〕設計荷載模板、支架和拱架自重。新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工構造物的重力。施工人員和施工資料、機具等行走運輸或堆放的荷載。振動混凝土產生的荷載。其他能夠產生的荷載，如雪荷載、冬季保溫設備荷載等。常用支架的計算方法〔2〕施工預拱度計算支架接受施工荷載引起的彈性變形。超靜定構造由于混凝土收縮、徐變及溫度變化引起的撓度。橋臺程度位移引起的拱圈撓度。構造重力以及1/2汽車荷載〔不計沖擊荷載〕引起的梁或拱圈的彈性撓度。受載后由于桿件接頭的擠壓和卸落設備緊縮而產生的非彈性變形。常用支架的計算方法支架的強度和穩定性計算：應思索作用在支架上的風力。設于水腫的支架，還應思索水流的壓力、流冰壓力和船只漂流物等沖擊力荷載。驗算支架剛度：支架受載后撓曲的桿件，其彈性撓度不超越相應構造跨度的1/400。模板的設計原那么宜優先運用膠合板和鋼模板。驗算模板、支架的強度、剛度和穩定性。模板板面之間應平整，接逢嚴密，不漏漿。構造簡單，制造、裝拆方便。模板的設計原那么需求思索設計荷載和模板剛度。驗算強度\剛度及穩定性模板板面間應平整\接縫嚴密\不漏漿構造簡單\制造\裝拆方便設計荷載模板自重。新澆筑混凝土\鋼筋混凝土或其他圬工構造物的重力.施工人員和施工資料、機具等行走運輸或堆放的荷載.振動混凝土產生的荷載新澆筑混凝土對側面模板的壓力傾倒混凝土時產生的程度荷載其他能夠產生的荷載,如雪荷載、冬季保溫設備荷載等模板剛度構造外表外露的模板,撓度為模板構件跨度的1/400構造外表隱蔽的模板,撓度為模板構件跨度的1/250鋼模板的面板變形為1.5MM鋼模板的鋼棱和柱箍變形為L/500和B/500(其中L為計算跨徑,B為柱寬)橋梁根底剛性根底：整體性好，但埋深小。樁根底:埋置深度大。灌注鋼筋混凝土樁:實心斷面,混凝土強度不低于C20承臺的平面尺寸和外形樁的中距剛性根底的受力特點基底應力計算:按資料力學中心或偏心受壓公式計算基底的應力.基底合力偏心距及根底穩定性驗算基底合力偏心距驗算對非巖石地基以不出現拉應力為原那么.根據荷載性質對偏心距的控制有不同的要求.剛性根底的受力特點根底傾覆穩定性驗算根底傾覆穩定性與合力的偏心距有關.設計時,可以用限制合力偏心距來保證根底的傾覆穩定性.根底穩定性驗算根底在程度推力作用下沿根底底面滑動的能夠性.剛性根底的受力特點地基強度驗算保證基底應力不超越地基持力層的強度.地基沉降及穩定性驗算沉降計算地基沉降主要是豎直荷載作用下土層的緊縮變形引起.地基的穩定性用圓弧滑動面法進展驗算下部構造的構造特點重力式橋墩；梁橋重力式橋墩有墩帽、墩身、根底等組成，墩帽要滿足支座布置和部分承壓得需求；拱橋重力式橋墩分為普通墩與制動墩，制動墩接受單向較大的程度推力，防止出現一側的拱橋傾坍，因此尺寸較厚實。與梁橋重力式橋墩相比較，具有拱座等構造設備。重力式橋臺〔U形橋臺〕：由臺帽、背墻、臺身〔前墻、側強〕、根底、錐坡等幾部分組成。下部構造的構造特點梁橋輕型橋臺鋼筋混凝土波薄壁橋墩柔性排架樁墩設有支撐梁的輕型橋臺埋置式橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺加筋土橋臺拱橋輕型墩臺八字形橋臺U字形橋臺背撐式橋臺靠背式框架橋臺下部構造的受力特點梁橋重力式橋墩第一種組合：按在橋墩各截面上能夠產生的最大豎向力的情況進展組合。第二種組合：按橋墩各截面在順橋方向上能夠產生的最大偏心和最大彎矩的情況進展組合。第三種組合：按橋墩各截面在橫橋方向上能夠產生最大偏心和最大彎矩的情況組合。拱橋重力式橋墩第一種組合：順橋方向的荷載及其組合第二種組合：橫橋方向的荷載及其組合下部構造的受力特點重力式橋臺的受力特點對于橋臺尚要思索車輛荷載引起的土側壓力，其次，橋臺的強度、偏心距和穩定性的驗算與橋墩一樣，但只作順橋方向的驗算。上部構造的構造特點鋼筋混凝土空心板橋裝配式鋼筋混凝土簡支T梁預應力混凝土簡支T梁構造延續體系橋梁斜拉橋懸索橋上部構造的受力特點斜交板橋裝配式鋼筋混凝土簡支T梁預應力混凝土簡支T梁延續體系橋梁斜拉橋懸索橋橋梁施工荷載的計算方法通常可以將作用在公路橋梁上的各種荷載和外力歸納成三類：永久荷載可變荷載車輛荷載車輛荷載的影響力人群荷載偶爾荷載荷載組合的規定橋梁平面控制網的布設圖形應盡量簡單，估算出來的未知數的矩陣主對角元素應盡量小，并能用這些數據以足夠的精度用前方交會法對橋墩進展放樣。控制網普通布設成三角網或邊角網，其邊長于河寬有關。為使橋軸線與控制網嚴密聯絡，在布網時應將河流兩岸軸線上的兩個點作為控制點。一切控制點應便于觀測和保管。高程控制丈量橋涵放樣丈量及要求當有良好的丈量條件時可采用直接丈量法進展墩臺施工定位，應對尺長、溫度、拉力、垂度和傾斜度進展矯正計算。大、中橋的水中墩、臺和根底的位置，宜用全站儀丈量。曲線上的橋梁施工丈量，應按照設計文件參照公路曲線測定方法處置。橋梁施工過程中的丈量施工過程中，應測定并經常檢查橋涵構造澆砌和安裝部分的位置和標高，并作出丈量記錄和結論，如超越允許偏向時，應分析緣由，并予以補救和矯正。橋軸線超越1000米的特大橋梁和構造復雜的橋梁施工過程，應進展主要墩、臺〔或塔、錨〕的沉降變形監測，橋梁控制網應每年復測一次，以確保施工平安和質量。橋梁開工丈量測定橋梁中線，丈量跨徑。丈量墩、臺〔或塔、錨〕各部分尺寸。檢查橋面高程。施工監測幾何形狀監測：其目的是獲取〔識別〕已構成的構造的實踐幾何形狀。構造節目的應力監測：構造監測的應力〔包括混凝土應力、鋼構造應力等〕監測是施工監測的主要內容之一，是施工過程的平安預警系統。目前應力監測主要是采用電阻應變儀法、鋼弦式傳感器法等。索力監測：索力監測效果將直接對構造的施工質量和施工形狀產生影響。可供現場索力檢測的方法目前有三種：壓力表量測法、壓力傳感器量測法、振動頻率量測法。預應力力監測。溫度監測。橋梁施工控制方法糾偏終點控制方法，即在施工中，對產生主梁線形偏向的要素跟蹤控制，隨時糾偏，最終到達理想線形，這種方法常用Kalman濾波法和灰色實際等。糾偏終點控制法，對橋梁構造的主要根本設計參數進展識別，找出產生實測值與估計值〔設計值〕產生偏向的緣由，從而對參數進展修正，到達雙控的目的。這種方法的重點在于對影響構造變形和內力的主要設計參數的識別上。在設計時，給予主梁標高和內力最大的寬容度，即誤差的允許值。斜拉橋施工控制特點斜拉橋主梁施工時必需進展施工控制，即對梁體每一施工階段的結果進展詳細的檢測分析和驗算，以確定下一施工階段拉鎖張拉量值和主梁線形、高程脊索他位移控制量值，周而復始直至合龍成橋。施工監控測試的主要內容：變形：主梁線形、高程、軸線偏向、索塔的程度位移；應力：拉索索力、支座力以及梁塔應力在施工過程中的變化。拉索張拉完成后，懸臂施工跨中合龍前后，當梁體內預應力鋼筋全部張拉完且橋面及附屬設備安裝完時，應采用傳感器或振動頻率測力計檢測各拉索索力值，同時應視防振圈及索的彎曲剛度等情況對測值予以修正。每組及每索的拉力誤差超越設計規定時應進展調整，調整時可從超越設計索力最大或最小的拉索開場〔放或拉〕，直調至設計索力。調索時應對塔和相應梁段進展位移檢測。溫度：溫度場及指定丈量時間塔、梁、索的變化。延續梁或延續鋼構橋施工控制特點預應力混凝土延續梁或延續鋼構相對斜拉橋而言，沒有斜拉索，其施工控制與斜拉橋主梁一樣。凡是以懸臂澆筑或懸臂拼裝施工的橋梁都是逐節段推進的，施工控制中采用逐節段跟蹤控制的方法。拱橋施工控制特點裝配式拱橋施工過程中，應配合施工進度對拱肋、拱圈的撓度和橫向位移、混凝土裂痕、墩臺變位、安裝設備的變形和變位等工程進展觀測。施工觀測應盡量采用全站儀進展。拱肋吊裝定位合龍時，應進展接頭高程和軸線位置的觀測，以控制、調整其拱軸線，使之符合設計要求。拱肋松索成拱以后，從拱頂上施工加載起，不斷到拱上建筑完成，應隨時對1/4跨、1/8跨及拱頂各點進展撓度和橫向位移的觀測。采用少支架安裝施工時，應對支架的變形、位移、節點和卸架設備的緊縮及支架根底的沉陷等進展觀測，如發現超越允許值的變形、變位，應及時采取措施予以調整。采取無支架安裝施工時，應隨時觀測吊裝設備的塔架、主索、扣索、索鞍、錨碇等的變形和位移，如發現異常，應及時采取措施。拱橋施工控制特點在安裝施工過程中，應經常對構件混凝土進展裂痕觀測，假設發現裂痕超越規定或有繼續開展的趨勢時，應及時分析研討，找出緣由，采取有效的措施。就地澆筑鋼筋混凝土拱圈及卸落拱架的過程中，應設專人用儀器配合施工進度隨時觀測拱圈、拱架、勁性骨架的撓度和橫向位移以及墩臺的變化情況，并詳細記錄，如發現異常，應及時分析，采取措施，必要時可調整加載或卸架程序。大跨度拱橋施工過程中，應配合施工進度對拱圈〔肋〕混凝土、拱肋接頭、勁性骨架、吊桿、系桿、鋼管混凝土、扣索、轉盤、錨碇〔輛〕等關節受力部位進展應力監測，并與控制計算值相比較，一旦偏向超出設計允許范圍，應立刻進展調整。大跨度拱橋的施工觀測和控制宜在每天氣溫、日照變化不大的時候進展，盡量減少溫度變化等不利要素的影響。懸索橋施工控制特點懸索橋在施工中，除了主索和加勁梁外，對橋他受力、索鞍偏移、吊桿和主索索股受力均勻性等應嚴加跟蹤控制，保證應力和線形的雙控實現。斜拉橋的施工特點索塔的施工可視其構造、體形、資料、施工設備和設計綜合思索選用適宜的方法。裸塔施工宜用爬模法，橫梁較多的高塔宜用勁性骨架掛模提升法。混凝土主梁：采用掛籃懸澆主梁時除應符合梁橋掛籃施工約有關規定外，還應按以下規定執行：掛籃的懸臂梁及掛籃全部構件制造后應進展檢測和試拼，合格后再于現場整體組裝檢驗，并按設計荷載及技術要求進展預壓，同時，測定懸臂梁和掛籃的彈性撓度、調整高程性能及其他技術性能。掛籃設計和主梁澆筑時應思索抗風振的剛度要求。拉索張拉時應對稱同步進展，以減少其對塔與梁的位移和內力的影響。斜拉橋的施工特點為防止合龍梁段施工出現的裂痕，應采用以下方法改善受力和施工情況：在梁上下底板或兩肋端部預埋暫時銜接鋼構件，或設置暫時縱向銜接預應力索，或用千斤頂調理合龍口的應力和合龍口的長度。合龍兩端高程在設計允許范圍內時，可視情況進展適當壓重。觀測合龍前連日的晝夜溫度場變化與合龍高程及合龍口長度變化的關系，選定適當的合龍澆筑時間。斜拉橋的施工特點合龍梁段澆后至縱向預應力索張拉前應制止施工荷載的超平衡變化：預制梁段，如設計無規定，宜選用長線臺座(可分段設置〕，亦可采用多段的聯線臺座，每聯宜多于5段，先預制順序中的1、3、5段，脫模后再在其間澆2、4段，使各端面嚙合密貼，端面不應隨意修補。應在底模上調整主梁分段形體所受豎曲線的影響。拼裝中多段積累的超誤差，可用濕接縫調整。梁段拼合前應試拼，以便及時調整。濕接縫拼合面鷹進展外表鑿毛和清掃，干接縫應堅持結合面清潔，粘合料應涂刷均勻。采用墊片調整梁段拼裝線形時，每次墊片調整的高程不應大于20mm。斜拉橋的施工特點長拉索在抗振阻尼支點尚未安裝前，應采用鋼索或桿件〔平面索時〕將一側拉索結合以抑制和減小拉索的振動。大跨徑主梁施工時，應縮短雙向長懸臂繼續時間，盡快使一側固定，以減少風振的不利影響，必要時應采取暫時抗風措施。斜拉橋的施工特點鋼主梁〔包括疊合梁和混合梁〕應留意：鋼主梁應由資質合格的專業單位加工制造、試拼，經檢驗合格后平安運至工地備用。堆放應無損傷、無變形和無腐蝕。鋼梁制造的資料應符合設計要求。應進展鋼梁的連日溫度變形觀測對照，確定適宜的合龍溫度及實施程序，并應滿足鋼梁安裝就位時高強螺栓定位所需的時間。懸索橋的施工特點錨錠大體積混凝土施工需采取以下措施進展溫度控制，防止混凝土開裂：采用低水化熱種類的水泥。降低水泥用量、減少水化熱，摻入質量符合要求的粉煤灰和緩凝型外摻劑。降低混凝土入倉溫度。在混凝土構造中布置冷卻水管，混凝土終凝后開場通水冷卻降溫。大體積混凝土應采用分層施工，每層厚度可為1——1.5m。懸索橋的施工特點中跨、邊跨貓道面的架設進度，要以塔的兩側程度力差別不超越設計要求為準，在架設過程中須監測塔的偏移量和承重索的垂度。索力的調整以設計提供的數據為根據，其調整量應根據調整安裝中測力計的讀數和錨頭挪動量雙控確定。試拼裝：加勁梁應按拼裝圖進展廠內試拼裝，試拼不少于3個節段，按架梁順序試拼裝。懸索橋的施工特點吊裝：吊裝過程應察看索塔變位情況，應根據設計要求和實測塔頂位移量分階段調整索鞍偏移量，以保證工程質量和施工平安。安裝前，應確定安裝順序，普通可以從中跨跨中對稱地向兩邊進展，安裝完一段跨中梁段后，再從兩邊跨對稱地向索塔方向進展。鋼箱梁水上運輸必需由有閱歷的人員擔任。架設前，宜進展現場駁船定位實驗，以保證定位精度。各任務面上，吊裝第二節段起須與相鄰節段間預偏一定間隙〔0.5——0.8〕，至標高后，牽拉銜接，防止吊裝過程與相鄰節段發生碰傷，影響吊裝任務順利進展。安裝合龍段前，必需根據實踐的合龍長度，對合龍段長度進展修正。剛構橋的施工特點普通采用平衡懸臂施工，平衡懸臂施工可分為：懸臂澆筑法與懸臂拼裝法施工，前者是當橋墩澆筑到頂以后，在墩頂安裝腳手鋼桁架，并向兩側伸出懸臂以供垂吊掛籃運用，實施懸臂澆筑〔掛籃是主要施工設備〕;后者是將梁逐段分成預制塊件進展拼裝，穿束張拉，自成懸臂。懸臂