跟着我邦桥梁数目络续增加,也暴显现了良众合联缺陷和不够之处,有些桥梁由于没有到达策画初期估计的寿命而闪现耐久功能退化的情景,要紧的能够发作坍毁等一系列消逝性变乱,这无疑给社会带来了雄伟的经济失掉。于是,桥梁耐久功能的不够和缺陷依然被社会各界体贴,降低耐久性将会是21世纪桥梁本领兴盛前进的要紧成分之一。
小至独木桥,大至跨海大桥,它们的策画和创制都需求适合三个规矩,安好、耐久、场面。桥梁是架设正在江河湖海上,使车辆行人等能亨通通行的要紧技能,确保桥梁的质地是首要做事。桥梁除了稳定,还要耐久,这些都涉及都选材和策画方面的实质。近年来,发作了几起桥梁坍塌事务,这惹起了邦民对桥梁是否能平常运用,耐久性强弱的体贴。桥梁维持涉及到邦民存在是否取得保护,策画者、维持者及邦度都该当加大对桥梁维持的监禁力度,担保桥梁亨通完工并平常运用。
当今桥梁策画日趋成熟,再现正在更众的桥梁安好通行,煽动了各地的互换。然而依旧存正在着极少题目,过于寻求场面,而鄙夷了桥梁的全部适用性。当今桥梁策画成为兴办界的一个困难,也是一个要紧的课题。策画别致能让邦民面前一亮,近几年来,吊索桥,悬空横跨大桥等不单场面,同时维持难度也络续加大。只正在乎外正在而鄙夷了桥梁的适用性是弗成取的,同时也会闪现安好隐患。节流原料,形成兴办题目。混凝土是兴办桥梁的重要原料之一,因为原料不够,或质地有题目,使桥梁的全部质地和安好性较低,一方面是节流了不少用度,然而日后的修复和颐养用度远远赶上预期。思索到桥梁的强度而鄙夷了耐久性,思索到桥梁最大担当力的极限而鄙夷了运用极限。一座桥梁不单仅要思索到可通行车间的众少,也要思索到此桥能通车众久,借使一座桥梁维持后不到一年则闪现了题目,纵使它的毁伤是具有可修复性,也会对邦民带来未便,一先河不小心耐久性的策画,桥梁完工后,再举办策画改正詈骂常艰辛的,糜费了人力物力,也再现一个邦度的兴办常识与才能还未成熟。珍贵维持进程而不器重后期的修复与保护,不小心后期的修复与调解,使变乱造成弗成预知性,加大了变乱的发作概率。
我邦共有公道桥梁310773座,共计12466143延米。截止2010年,我邦各式桥梁数目如下外:
近三年世界的危桥根基维持正在1万余座,占永远性桥梁的3-4%。桥梁营运进程中,因为频仍承载,以至超载,再加上自然成分(如雨、雪等)的影响,以及交通变乱等人工事端的侵袭,会形成桥梁毁伤和部分摧残。跟着运用年限的扩张,桥梁的毁伤品种和毁伤部位会越来越众,其水平也会越来越要紧。借使因策画和施工的起因,导致一座天禀不够的桥梁,则运营中更会题目络续,难以保护平常运用形态。以是,桥梁组织的耐久性题目和养护维修任务越来越显得要紧。惟有郑重地、络续地对桥梁组织的病害举办养护维修本事维持桥梁的各构成片面处于强健形态,确保桥梁抵挡自然灾难的才能。正在担保安好运营的同时,最大限制的告终和伸长桥梁的策画和运用寿命。目前,通过相识我邦桥梁的近况,明白到我邦桥梁的养护任务不单糜费者大批的人力物力,同时也形成了经济上的糜费和交通任职上的未便。为彻底办理我邦桥梁的耐久性题目,咱们必需从桥梁策画阶段先河珍贵桥梁的耐久性,郑重总结降低桥梁耐久性的手法,确保桥梁的耐久、合用。
组织策画、施工质地、后期养护和运营维修等都是影响混凝土桥梁组织耐久性的重要成分,而组织策画该当说是最症结的,借使正在策画阶段就做到症结本领参数合理选择、准确的取用外率、确定合理的策画条目,同时选取合乎条件的混凝土和钢筋原料,就能对组织的耐久性做到总体的把握和掌握。当然,施工质地是组织耐久性的根基保护,条件厉厉按施工本领外率和准确操作规程举办,满意策画条件。混凝土构件的养护条件正在外率的韶华内把握好构件的湿度和温度,厉防混凝土闪现早期开裂。降低组织的耐久性需求采用归纳的程序,策画方面应要点从以下方面思索降低混凝土桥梁组织的耐久性。
桥梁施工危机源大致可分为两大类:自然危机和人工危机。自然危机有地动及地动惹起的海啸、滑坡、山崩、泥石流、洪水等水文地质灾难.台风、龙卷风和飓风、狂风雪、厉寒、炙热等情景灾难:人工起因有策画的舛误、施工料理的舛误和题目、施工操作的舛误等。从危机变乱显露来看大致能够分为三类:①桥梁自己的质地变乱和质最缺陷。②完工主体工程采用需要的暂且工程的变乱而形成的职员伤亡和家当失掉。③桥梁施工进程中闪现的其它合联的变乱。
基于随机动态牢靠度的耐久性策画手法是直接策动组织正在差异岁月t的抗力效应与荷载效应两个随机进程,用蒙特卡罗法等手法水对适时刻功用函数的牢靠度,从而求出混凝土组织的动态牢靠度改变。从外面上讲,这种手法很适合混凝土组织的耐久性探讨。从强度消浸的策动,某偶尔刻抗力效应随机变每策动、该岁月功用函数牢靠度策动到最终回归出动态牢靠度函数.每个措施部可运用策动机来告终。这种探讨思绪属于安好耐久性策画的领域,与组织承载力极限形态非常雷同。混凝上组织耐久性失效的功用随机进程为:
Z(t)=R(t)一S(t);式中:R(t)为组织抗力随机进程,S(t)为组织荷载效应随机进程。
古代的桥梁组织策画手法其本色是基于构件强度的策画,强度是响应组织正在菜偶尔刻担当某种荷载或效力的才能,其根基输入是组织的几何参数、策画细节等组织的固有特性,其输出必需满意外荷载效应的条件,策画进程本质足对输入参数的一再调解。耐久性是响应组织跟着韶华的增进而维持其初始功能的才能,功能随时问的改变是耐久性的本色特色,其根基输入是组织的功能目标、韶华及运用条目参数,个中。强度也是功能的一个要紧构成片面。由此可睹,耐久性策画的根基输入凑巧是古代组织策画的输出,以是耐久性策画必需基于古代策画的结果,其策画进程是对桥梁的初始功能举办调解以满意韶华对组织的条件,而桥梁初始功能的调解又设立修设正在组织根基几何参数等举办调解的根基上。于是,固然耐久性策画是针对动态韶华段的策画,而古代的组织策画是针对某个点的策画,但其最终的立脚点都正在桥梁的根基策画参数上;因为有些影响耐久性的成分并不影响某个岁月桥梁的承载力。以是两者的影响成分并不所有沟通,纵使影响成分沟通也存正在着影响有利与晦气的差异,及影响水平的差异,能够说二者是既有区别又有联络。
桥梁安好性和耐久性不够是今世桥梁维持面对的重要题目,要踊跃鉴戒外洋及史籍维持中告成的体会和做法,一方面临做好桥梁维持的监禁,另一方面要降低策画者的才能,做好耐久性的策画。正在潜心于桥梁维持的强度与场面以外,也要体贴桥梁的耐久性,确保桥梁的安好性。按照邦度暂时的兴盛门道,依然坚决环保节能,降低桥梁的维持价格,坚决可连接兴盛道道,深远体会巩固混凝土组织耐久性的要紧意思。
2。 张树仁、王宗林。桥梁病害诊断与改制加固策画[M]。邦民交通出书社。2006
作家简介:1、张彦岭(1983-),男,2008年卒业于华北水利水电学院工程力学专业。
英邦通过众年的工程履行声明了全部式桥梁不仅可告成肃清支座和伸缩缝带来的题目,并且具有杰出的经济性。这种新型桥梁组织系统的症结是需求管制好组织与岩土之间杂乱的效力,并按照其受力机理对全部式桥梁的桥台、桥墩、支座等组织阵势作出调解。
全部式桥梁无伸缩缝,边跨上部组织与桥台正在组织上为一个全部,因温度起落和制动力惹起的梁体纵向位移由桥台、台后填土或桥墩来担当,因此桥台受力杂乱。按照差异的工程地质和地形条目,英邦兴盛了众品种型全部式桥台组织(睹图1)。(1)框架式桥台。框架式桥台担当桥梁的笔直荷载,同时行动道堤挡墙。它与桥梁上部组织维系成一个全部,转达弯矩、剪力和轴力。为了策动温度变形和土压力,假定桥台可全部绕其根基转动。(2)嵌入式桥台。嵌入式桥台由隔墙组成,征求联贯墙、咬合桩或板桩挡土墙,以行动桥梁维持。隔墙底部嵌入到持力土层肯定深度,以控制它的摆动。(3)道堤垫式桥台。道堤垫式桥台合用于道堤填土低、边跨端部维持可采用浅根基的境况,同时兼作挡土墙。该桥台正在桥面板热胀冷缩进程中会发作程度搬动,故其必需具有足够的重量,同时边跨应具有足够的柔性,以避免因活载或不匀称浸降导致桥台翘起。(4)端头板式桥台。端头板式桥台是与桥面板端部全部浇筑的幕墙式组织,只相当于挡土墙,用来抵挡道堤土压力并转达纵向荷载,但不行承受笔直荷载。桥面板上的笔直荷载由独立的维持来承受,该维持需位于距端头板2m局限内,以控制端头板因边跨发作挠曲发生的竖向位移。端维持能够正在组织上担保端头板程度向自正在位移,也能够正在组织上和桥面板维系,但必需担保其不妨抵挡根基与道堤间相对位移所发生的土压力。
全部式桥梁的桥墩可策画成与上部组织凝聚(沿途程度搬动)或通过创立支座答应桥梁上部组织与桥墩发作相对位移。对待墩梁凝聚,桥墩要有足够的柔性以合适因温度改变发生的位移。
中、小跨径桥梁日常采用预制组织,征求预应力混凝土组织,欧美等邦度日常是工场化预制先张预应力混凝土板梁、箱梁或T梁;邦内众采用预制后张预应力混凝土空心板梁或小箱梁。众跨全部式桥梁的各跨之间不设伸缩缝,可做成桥面联贯或组织联贯。相邻跨之间造成桥面联贯或组织联贯有众种手法。正在外洋,日常采用平常钢筋维系相邻两跨预制梁做成片面的组织联贯;正在邦内,日常采用正在相邻两跨预制梁之间张拉预应力束做成所有的组织联贯。
当全部式桥梁采用支座时,策画中应采用相应的程序,以便于举办查抄、需要的试验或监控以及支座畴昔的调换。支座的调换应正在不需求对桥上交通作任何控制或对桥梁作任何组织上调解的条件下举办,并担保操作安好。为了便于查抄和调换,支座细节策画应试虑正在支座边际预留顶起地方和供给足够的操作空间。
全部式桥台能够采用夸大根基或桩根基。桩根基应能担当梁体轴向荷载发生的桥台侧向位移,以及因桩或地基土的位移发生的效力力。对能够发作程度位移的根基禁止运用斜桩。正在笔直荷载效力下能够发作滑动的根基,如道堤垫式桥台等的根基,其基底压应力不应大于非滑动根基受到同样荷载时预期承载力的50%,以防御其正在滑动时发作浸降。
与桥台维系的翼墙尺寸应尽能够小,以节减桥面热膨胀时与桥台沿途位移的组织重量和土方数目。当大的翼墙与较长的全部式桥台沿途运用时,桥台应能够独立摆动或滑动。
全部式桥梁策画要思索由升温和其它纵向荷载(如组织统制)惹起的土压力和摩擦力发生的效应,还应试虑由降温、组织统制和滑移发生的轴向拉力效应。英邦公道桥梁荷载程序划定,桥台上的土压力行动永远荷载,正在承载才能极限形态安闲常运用极限形态下根基组合荷载分项系数γfL分裂为1.5和1.0。效力正在桥台上的土压力系数应乘以原料分项安好系数γm:台后填土对桥台效力晦气时γm=1.0;抵挡制动力等次要荷载,台后填土对桥台效力有利时γm=0.5。
正在英邦,全部式桥梁边跨与桥台合龙温度为均匀温度±10℃局限内,均匀温度为按照公道桥梁荷载程序划定的至极最低和最高遮阴气温算得的均匀值。对待混凝土和组合桥面板,混凝土的热膨胀系数可取为0.000012/℃。轻骨料混凝土和其它原料的热膨胀系数有能够显明低于0.000012/℃,正在历程验证的境况下,能够采用较低的热膨胀系数。弧线桥梁或过错称桥梁的温度位移巨细与温度位移零点地方相合,零点地方能够通过对桥墩和桥台的程度刚度剖析确定。
因温度改变导致桥面板伸缩惹起桥台后填土来去运动,扩张了填土密实度,降低了粒状土的刚度。纵使填土先河较松散,正在组织的运用周期内也会渐渐变得密实。正在策画中填土的有用内摩擦角峰值′peak和有用粘结力峰值c′peak的代外值采用压实度为95%时的相应值。对待古代挡土墙,策动主动和静止土压力系数时,tan′的策画值采用tan′peak的代外值除以系数M,即tan′=tan′peak/M,个中M=1.2。然而全部式桥梁桥台朝填土宗旨位移后,填土对桥台发生的被动土压力将对桥台受力发生晦气的影响。以是,策动被动土压力时,按照Eurocode7中第2.4.2条划定,采用1个小于1.0的系数,即令M=1/1.2。系数M不单可思索填土功能的改变,还能够确定被动土压力的上限值。当清楚填土类型和′peak的上限值后,能够通过论证将M值降低,最大为1.0。完工上述任务后,必需举办填土的现场试验,以验证原料的特色是否适合策画条件。墙面与填土之间摩擦角δ=′/2。
针对差异组织阵势的桥台,全部式桥梁策画手册引荐了几种随深度改变的土压力散布境况。
台背前倾的全部式桥台[睹图1(b)]正在向道堤宗旨位移进程中所惹起的被动土压力比台背竖直境况要低得众,而台背后倾惹起的被动土压力则要高极少。当有用内摩擦角′增大时,被动土压力系数Kp随之急速扩张。借使对′估值过低,将要紧低估热膨胀惹起的土压力荷载;借使对′估值过高,则会高估桥台对纵向制动力的抵挡才能。借使对′估值准确,并运用较高质地的回填原料,就能够避免由此发生的晦气影响,也没需要再运用繁琐的原料分项安好系数γm。Kp值可按照′peak和δ从Eurocode7或近似的外格膺选取。
道堤垫式桥台或端头板式桥台的高过活常是3m,被动土压力较小,其对桥台策画影响不大。但因为桥台的位移格式(平动、转动或二者组合),正在回填土中会发生较大的剪应变。运用式(1)外现土压力系数K*、挡土墙高度H和桥台顶部的温度位移d之间的合联。K*=K0+(d/0.025H)0.4Kp(1)式中,K0为静止土压力系数;Kp为被动土压力系数。
跟着桥台高度的扩张,效力正在台背上的被动土压力增大,于是桥台既要确保不妨抵挡台后土压力,同时又要具有足够的柔性以合适位移改变。对待门式框架组织,台后土压力散布可按近似策动回填压实强度的手法来策动。然而,对待全部式桥台,墙面摩擦力将导致散布正在墙体上部的土压力较高,而且向下的影响深度会比压实效力的要大。倡议框架式桥台土压力散布境况睹图2。图2框架式桥台土压力散布示妄图2中,台背上半段高度局限内采用团结值K*。由K*改变为K0的区段,侧向土压力维持稳定;土压力系数降至K0,此深度以下的土压力按照场合K0值策动。K*应按式(2)策动。K*=(d/0.05H)0.4Kp(2)
式(2)由静力试验得出,该公式自身低估了土正在来去效力下的强度,但依然采用了合意的土体强度参数来补充这种谬误。同时条件K*值不应小于静止土压力系数值K0=0.6。对待底部铰接的门式框架组织,K*应按式(3)策动。K*=K0+(d/0.03H)0.6Kp(3)
嵌入式桥台的隔墙日常创立正在未受扰动的黏土层中。借使黏土超凝聚,隔墙发生很小的位移就能够惹起很大的被动土压力,但混凝土桥面板的初始压缩可添补这一缺陷,它能够助助消浸原位土中的应力。对待嵌入式桥台,土压力散布睹图3。图3嵌入式桥台土压力散布示妄图3中,墙顶部以下2/3高度局限内采用团结值K*。当K*降至K0的区段,侧向土压力维持稳定;土压力系数降至K0,此深度以下的土压力按照场合K0策动。K*应按式(4)策动。K*=(d/0.05H)0.4Kp(4)
策动桥面板热膨胀惹起的被动土压力时可渺视活载的影响。短期活载效力下的土压力应按静止土压力系数K0=1-sin′来验算,个中′为有用内摩擦角。桥面板降温压缩时桥台受到的主动土压力与被动土压力比拟很小,能够渺视。
全部式桥台的回填原料应采用易于排水、历程挑选的粒料,其功能和级配应适合英邦公道工程外率外6/1中6N级或6P级程序。回填原料应遵循外率条件举办压实,以控制因为组织温度改变所发生的填土浸降。英邦外率对台后填料的全部刚度作出了折中的划定。总的来说,由具有简单级配的圆角料压实而成的粒料可到达的有用内摩擦角峰值′仅为35°,能够满意温度膨胀而且不会惹起过大的土压力,但采用这种原料易发生浸降。若采用压实的具有杰出级配的硬质有棱角粒料,其有用内摩擦角峰值可高达55°,对热膨胀有较大的阻力,但不易发生浸降。遵循英邦公道工程外率举办试验,对待长度赶上40m的全部式桥梁的回填粒料,条件其有用内摩擦角峰值不大于45°。粒料回填区应从桥台背墙底部往上先河,并造成一个与桥台背墙夹角不小于45°的坡面。
沿柔性道面与桥台交壤面的面层下应创立排水编制,且起码应具有2%坡度并易于明净。可分泌回填土内应创立1个直径不小于150mm的排水管来排水,坡度大于2%。
大跨度公道桥梁往往处于公道交通运输的合键和咽喉地段,为道道人命线工程的要紧构成片面。正在桥型的比选上有相当的难度和杂乱性,而桥梁的创立是否合理,桥梁策画计划是否合理,直接影响整条门道的工程制价及运用功用。以是正在策画中必需调解好桥梁各细部构制与地形、地质之间的合联。
跟着我邦经济的兴盛,大跨径桥梁的维持正在20世纪末进入了一个飞腾。大跨度桥梁阵势众样,有斜拉桥、悬索桥、拱桥、悬臂桁架桥及其它的极少新型的桥式,如全索桥,索托桥,斜拉2悬吊搀和系统桥、索桁桥等等。个中,悬索桥和斜拉桥是大跨径桥梁兴盛的主流。近20 年来兴盛最疾的大跨径桥梁是斜拉桥,而遥遥领先的是悬索桥。暂时全邦最大跨度的悬索桥是1998年修制的日本明石海峡大桥,其主跨度为1991m;全邦最大跨度的斜拉桥是1999 年修制的日本众众罗桥,其主跨度为890 m;而中邦最大跨径的悬索桥是江苏润杨长江公道大桥,主跨度1490m,活着界悬索桥队伍中位居第三;中邦最大跨径的斜拉桥为江苏南京长江第二大桥,主跨度628m,活着界钢箱梁斜拉桥中位列第三;湖北荆州长江公道大桥,主跨径达500 m,活着界预应力混凝土斜拉桥中位列第二。目前的桥梁本领依然能较好的办理现存题目,然而跟着桥梁跨度络续增大,向着更长、更大和更柔宗旨兴盛,为了担保其牢靠性、耐久性、行车痛疾性、施工轻便性和场面性及其团结又有大批的任务要作。
桥梁工程组织策画的进程也即是何如管制桥梁组织的安好性(牢靠性、耐久性) 、合用性(满意功用条件及行车痛疾性) 、经济性(征求维持用度和维涵养护用度) 及场面性的进程。古代的桥梁组织策画,条件策画者按照策画条件和履行体会,参考近似的桥梁工程策画,通过剖断去构想策画计划,然后举办强度、刚度、和安稳等各方面的策动。但因为策画者体会的控制,确定的最终计划往往不是理念的最优计划,而仅为有限个计划中逼近最优的可行计划。桥梁组织优化外面是古代桥梁组织策画外面的强大兴盛,也是今世桥梁策画的对象。它是使整个参加策画策动的量片面以变量闪现,正在满意外率和划定的条件下,造成全面组织策画的可行计划域,并欺骗数学技能,按预订的条件寻求最优计划。
部分最优虽不行等同于全部最优,但却有益于全部最优,并煽动桥梁组织的兴盛。由于对部分的优化策画变量相对较少而使探讨的难度大大减小,探讨的深度因此能更透彻。目前对大跨度桥梁的部分组织优化探讨已涉及到大跨度桥梁组织策画及施工的各个方面,重要有!
大跨度桥梁的加劲梁重要有钢梁、混凝土梁、搀和梁和叠合梁。按照目前全全邦己修成的大跨度桥梁统计,跨度分裂排正在前12 位的斜拉桥和悬索桥,其主跨加劲梁阵势群众为钢梁,而钢与混凝土连合梁和混凝土梁较少且跨度相对较小。
目前的大跨度桥梁重要有斜拉桥、悬索桥及其它的极少新型的桥式,如全索桥,索托桥,斜拉-悬吊搀和系统桥等。这些桥式都有一个联合的特色,即都由缆索支承,且桥面较柔,属柔性组织,阻尼低。正在外部饱动下,拉索极易发作意念不到的大幅振动。如风雨共现时的风雨振情景,主梁和拉索之间耦合振动惹起的参数共振、拉索的自激振动等。拉索的大幅振动容易惹起拉索锚固端的疲钝、消浸拉索的运用寿命,要紧时以至对桥梁安好组成要紧胁迫。以是,大跨度桥梁的动力题目显得尤为要紧。
大跨度桥梁的压缩徐变、非线性性条目等影响会跟着跨度的增大越来越明显,但最终把握主梁应力和线形的直接成分仍然斜拉索力和施工时的立模标高,因此确定合理的索力对斜拉桥的原料用量及组织安好性都有非常要紧的意思。然而斜拉桥行动一个高次超静定组织,施工中又要历程系统转换,何如确定合理的成桥索力,同时又能担保施工中的塔梁受力匀称合理,是目行进行斜拉桥施工监测把握的重要对象。邦外里对索力调解优化的探讨举办得较早,兴盛得也较为成熟。目前,相合索力调解的外面重要有4 大类!
d) 影响矩阵法。影响矩阵法能取得差异对象函数、差异加权的优化结果,又能计入预应力、活载、压缩徐变、统制优化等影响,既可用于确定索组织合理形态,也可用于施工阶段和成桥阶段的索力调解,告终了却构调解与组织优化的团结。影响矩阵法包罗了前3 种优化手法,是目前最为齐备的一种斜拉桥索力优化外面。
索塔的优化重要是塔高和受力合理性的优化。塔太高会给施工带来艰难,扩张制价。而塔太矮会消浸拉索的任务出力,扩张主梁和拉索的受力。以是寡少对塔高的优化不肯定是经济的,而应和其它片面连合起来思索。塔的受力合理性与塔的组织阵势、缆索阵势、缆索锚固阵势及锚固点散布相合,也是一个值得探讨的课题。
斜拉索和吊索锚固的阵势和锚固点的安放对索塔和主梁的应力集合题目和组织阵势有肯定的影响,应和索塔和主梁连合起来思索。
悬索桥的锚锭有自锚式和地锚式。自锚式普通惟有正在无法运用地锚式时才采用。地锚的优化涉及到地质条目题目,目前探讨较少。自锚式普通很少采用,探讨也很少。
对待大跨度桥梁桥墩和根基的优化,岂论数目、地方、仍然组织阵势,普通都受地质条目的控制,应针对完全桥梁来思索。以是,大跨度桥梁的桥墩优化策画普通都是独立的,受上部组织影响很小。
上部构制阵势的选取,应连合桥梁完全境况,归纳思索其受力特色、施工本领难度和经济性。简支空心板组织的桥型,施工轻易,施工本领成熟;但跨径小,梁壮丽;因为桥梁跨径受控制,往往形成跨深沟桥梁高跨比不调解,场面性差;上部构制难以与门道小半径、大超高线形适合,且高墩数目扩张;桥面伸缩缝众,行驶条目差。因此,正在山区大跨度中,该类桥型普通用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装众梁式T梁正在中等跨径桥中具有制价省、施工轻易的特色,其制价低于全部式箱梁,是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对待弧线梁来说,T梁为启齿断面,抗扭及梁体平均受力才能均较箱梁差,曲梁的弯矩效力对下部发生的不服均力大。但当弧线桥的弯曲水平较小时,弧线T梁桥采用直梁策画,以翼缘板宽度调解平面线形,可节减曲梁的弯扭效力,正在肯定水平上可添补弧线T梁桥受力和施工上的不够。固然直线创立的弧线桥仍有片面恒载及活载不服均影响及弧线变位存正在,但较弧线梁小。其它,能够采用巩固横向联络的程序,降低组织的全部性。对待大跨径桥梁,最好采用悬臂浇筑箱梁。然而对待中等跨径的桥梁,箱梁桥岂论采用何种施工格式,用度都较高,与预制拼装众梁式T梁比拟,处于弱势。
下部组织应能满意上部组织对维持力的条件,同时正在外形上要做到与上部组织彼此调解、安放匀称。桥墩视上部构制阵势及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等众种阵势。柱式墩是目前公道桥梁中平凡采用的桥墩阵势,其自重轻,组织安稳性好,施工轻易、急切,外观轻颖场面。对待联贯刚构桥,要小心掌握上下部组织的刚度比,减小下部组织的刚度比,减小下部组织的刚度,可减小刚结点处的负弯矩,同时减小桥墩的弯矩,也可减小温度改变所发生的内力。然而桥墩也不行够太柔,不然会使组织发生过大变形,影响平常运用,并晦气于组织的全部安稳性。对待高墩,除了要举办承载才能与平常运用极限形态验算外,还要着重举办安稳剖析。对待联贯梁组织或联贯刚构桥,各墩的安稳性受相邻桥墩的限制影响,应取全桥或起码一梁行动剖析对象。安稳剖析的中央题目即是确定构件正在百般能够的荷载效力和鸿沟条目统制下的临界荷载,下面以联贯梁为例举办阐明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座,梁体上的程度力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而转达给桥墩的,它不仅使墩顶发生程度位移,并且板式橡胶支座也要发生剪切变形。当梁体完工程度力的转达自此,梁体刹那处于一种固定形态,但因为轴力及墩身自重的影响,墩顶还会一连发生附加变形,这就使得板式支座由本来转达程度力的功用转折为抵挡墩顶一连变形的功用,支座本来的剪切变形先复原到零,渐渐到达反向的形态。
摘 要:本文扼要先容日本邦正在桥梁施工料理与桥梁策画方 面的极少独到之处,并就我邦的桥梁维持近况加以比照,以使我邦桥梁任务家不妨认清自己的差异,而且不妨勤奋缩短这种差异。
跟着更始怒放和我邦经济气力的加强,我邦的桥梁维持有了长足地兴盛。特地是正在大跨径桥梁方面,代外着全邦前辈程度的南浦、徐浦大桥、铜陵长江大桥接踵修成通车,但正在全部程度上,特地是正在桥梁的施工料理、安好认识、施工质地以及策画方面,咱们离全邦前辈程度又有差异。作家正在日本实验的一年里,通过己方的做与研究,深深感想到了这一点。
日本的桥梁施工采用监视员和现场人制,监视员是由维持部正在世界各地的维持处职员承受,属于邦度公事员。因为公事员只需通过邦度公,于是其专业常识不肯定很强 ,重要是对现场人举办料理,于是一位监视员也能够同时监视几个桥梁工地,其职责是审查由人呈报上来的百般原料,并由其署名生效,其依照是施工料理程序。正在日本历程 众年勤奋,由专家们按照差异桥梁、施工特色,编制了差异的料理外格,实质极为仔细,对施工的项目,需测定的部位,差错的巨细,均有清楚的划定,并有照片佐证。监视员有时也按照料理程序,去施工现场对某一合键加以验收。
现场人则由施工中标公司己方委派,并经维持处核准,其资历是:工程费正在1切切元邦民币以上的工程,必需由土木施工一级技方士承受;工程费正在3百万到1切切邦民币之间的工程 ,必需是由二级以上技方士承受。这种资历测验,世界每年举办一次,难度斗劲大,每一年 通过的人并不众,特地是一级技方士必需具有很丰厚的施工体会和料理体会。现场人是通过如下的外格对全部施工举办料理的。现场人负担桥梁施工的结构、策动和调动,并按照工程进度,完工百般报外,交由监视员审 查。按照维持业法,监理技方士也可由现场人或由其余公司职员担当,均需有监理资历证,但所做的齐备,最终由监视员认同方能生效。我邦目前还没有采用人制,良众桥梁工地,不单有现场主办负担工作性任务,又有本领主办主管本领。对主办也没有资历认定程序,由施工单元己方委派,于是其本领程度、料理程度犬牙交错。我邦桥梁施工也采用了监理制,但因为没有象日本那样,按照差异桥梁的施工特色,编制出极为仔细的查抄项目以及查抄程序,乃至于监理职员常无章可循,往往靠体会去做,这对待桥梁施工体会不够的监理职员来讲,则是相当艰难的。
施工料理的另一个特色是施工的照片写实料理,其工程照片征求①施工前的现场预备;②施工进程;③安好料理;④运用原料;⑤质地料理;⑥其它(公害、环保等)。而且比较片的尺寸、需拍摄的项目、地方、韶华、次数等均有清楚的划定,同时正在需拍摄的部位还要有一块小黑板,标明工程总名称、分项工程名称、测点地方、策画值、实测值及略图等。看起来很直观,既轻易了自此的查抄,也避免了好高骛远,固然我邦正在工程中,也举办了大批照相,但还没有象日本那样外率化、轨制化,更众的光阴是料理职员凭己方的感应正在拍,并且也缺乏编制的整 理和保管,日本的这一套工程照片写实料理很值得咱们练习。这对我邦厉厉监理轨制,降低施工质地,杜绝施工中的失实情景很有利益。并且这种料理本钱也很低,纵使照上100卷 ,本钱也不外4千元独揽,但它所起的效力,所成立的效益却远非4千元。
自己正在桥梁工地的实验中,深深地感想到日自己对安好的珍贵。目前日本全部兴办业一年的工程变乱,越发是升天变乱很少发作。一朝发作变乱,其仔细的考查材料及录相带将发送全部兴办业,举办安好训导。因为日本的施工公司全面是私营的,自身竞赛很激烈,一朝发作变乱,不仅全部行业都大白,并且还给客户留下了欠好的印象,对公司来讲,能够说是一个深重地滞碍。于是对任何一个施工公司而言,为了保存,为了兴盛,都自发地珍贵安好,厉厉按安好料理的规章轨制处事。
安好料理征求百般标识牌的创立、百般安好担保程序的创立、公司内部自上而下的安好料理系统。公司还设有安好科,负担对各施工现场的安好监视、查抄。最具特点的是每天早上的安好早会制,欺骗任务前的半个小时,正在聚会室里,由本领负担人正在黑板上写下当天要施工的项目,然后逐项实质由施工职员回复,如这项实质能够存正在的伤害成分,以及己方应采用的 程序。比如:预应力束张拉功课项目,其伤害成分有①预应力束的弹出;②被锚具夹挤开头。其相应程序:①创立挡板,板后禁止入内;②彼此配合,彼此扣问。通过这种日复一日问答格式,什么施工有什么样的伤害以及己方应采用的程序,施工职员已牢牢地记正在心上。虽 然咱们邦度也 夸大施工安好,但还没有象日本那样深远到每片面的认识中。我曾给日本恩人看由公道所策画、福修省公道工程公司施工的福修省南平大桥的施工照片,本念涌现一下咱们的效果,不念日本恩人一看,立刻就说,这人奈何没戴安好帽,箱梁内部的模板支架奈何这么乱。担心全,正在日本绝对是不答应的。咱们还没认识到的东西,日本恩人立刻就认识到了,这真实并非一日之功。
日本的桥梁施工通过其厉厉的质地担保系统,特地是通过照片写实料理,使其施工质地得以担保。咱们所实验过的几个桥梁工地,钢筋全面由其余公司按照图纸条件,正在工场创制,并按照施工进度运到现场,以节减正在现场停放韶华,避免了钢筋的锈蚀。而我所带去的照片 ,征求福修南平大桥和广东省罗浮山大桥(全长1300米),日本同行看后指出的题目是,钢筋奈何都锈成如此了,我的诠释是,这是由于中邦的南部天气滋润和常下雨的原因。日本同行说那就没有手段防御了吗?或者使其锈蚀消浸到最小水平?我的回复是,能够能做到。日本恩人的回复是该当能做到。那么咱们的桥梁维持者该何如回复呢?该何如做呢?又有咱们所观察 过的一座顶推桥梁和一座悬臂挂篮施工的桥梁,其顶推桥梁的阶段创制创立正在暂且创制的屋子里,就连悬臂施工的挂篮也是正在暂且做的屋子里,由于如此做不受天气影响,从而担保施工质地。当时施工负担人问我,中邦施工也制做如此的屋子吗?我说也做。
正在日本的一年感想最深的,仍然其敬业精神,无论是本领职员仍然工人,都战战兢兢干好本职任务。己方的任务干完了,借使不是到了划定的苏息韶华,都不会苏息,而是主动助助别人干,借使别人的任务不是很忙的话,就先河自发的收拾、扫除现场。使现场明净、齐截 ,使原料、用具睡觉有序,这一点很值得咱们练习和建议。我曾去过广东省清远北江大桥工地,是由开平市土木公司施工的,全部现场就给人一种层次分明的感应,用过的原料均打成捆放正在沿途,而我去过邦内其它良众工地,却都做不到这一点。
正在公司策画部呆了三个月,读了良众材料。行动策画的威望依照即是道道桥梁策画外率,它他共 有五册。第一册是联合篇,第二册是联合篇和钢桥篇,第三册是联合中篇和混凝土桥篇,第四册是联合篇和下部构制篇,第五册是抗震策画篇。每一册后面均附有对外率的诠释。每一册均由相应的特意委员会负担编写。其委员会由世界桥梁策画、施工方面的专家构成。按照全邦桥梁的兴盛情景和策画、施工中响应出来的题目,根基上每年都再版、修订一次,使外率络续丰厚、络续完竣,成为庞大策画职员的得力用具。我邦的道道桥梁策画外率,是由交通部公道计划策画院标规室主理编写的。1985年出书一次,1990年再出书一次,根基上五年再版一 次,这与日本比拟,周期偏长,并且实质不敷丰厚,并且1990年的合订本(根基上由全面桥 梁策画规 范构成)也只与日本第二册或第三册的页数大致沟通。与日本比拟,我邦的桥梁外率编写还 没有轨制化,也缺乏一个由体会丰厚的专家构成的机构,永恒举办外率地探讨和编写任务。
又有一个题目即是策画的策动书题目,正在日本策画公司除供给策画图纸外,还需供给一份仔细的策动书。其策动书的体式及需供给的实质均有清楚划定,杜绝手写,于是策动书明晰、理会。我邦策画单元自从实行周密质地料理自此,对策画图纸的图幅、字体巨细根基上有团结划定,使得策画图纸质地有了很大降低,但对策动书,是否需供给,并没有明文划定,更没有对策动书的体式、实质协议团结的程序,于是策画单元的策动书缺乏编制性,晦气于存档,也未便于日后查找,正在这一方面,加以外率化料理是很需要的。
都市桥梁策画要珍贵其景观策画。桥梁的美是情况美的一片面,杰出的桥梁景观策画能给人以美的享用。桥梁景观策画是对桥梁及引道的布线、桥型、桥塔、桥亭、桥栏、桥灯、桥梁颜色正在满意功用、本领、经济的条件下举办景观标准、景观生态、景观文明及美学方面的归纳考量与结构,以最大限制地告终美学、史籍文明、环保、功用、本领、经济的团结。
桥梁景观策画必需适合桥梁功用、本领、经济条件,并以此为规矩对景观组成元素举办美学调解。如桥型的美学比选,桥体组织部件的比例调解,桥梁选线与都市或大地景观标准的协调,桥梁的防护涂装正在都市全部颜色中的感应等。桥梁景观的这种以功用与本领为重的特色即为其本领美学特色。但当景观价格有显明上风而功用得以满意、本领也可行的境况下,有时经济成分还可向后靠。如风物区的桥梁或都市组织合键之桥梁等。以是桥梁景观策画的某些合系域正在差异的情况条目下其位次会有差异。
正在组织策画中,无论何等完整的组织策动都无法添补经组织构想而造成的组织计划中的不够,相反,杰出的组织计划却不妨片面添补组织策动中的不够。由此可睹组织构想的要紧性。
桥梁的横跨功用是桥梁最根基的功用之一,桥梁的横跨功用决计了桥梁必需有桥跨组织,而为了支承桥跨组织,必需有支承组织。桥梁要使其上的车辆或行人等安好、痛疾地通过,桥梁须能担当车辆、行人等荷载,且不发生过大的变形而影响运用。
桥梁最先是办理通行功用并正在本领能够与经济之间优化,这是桥梁策画外率的根基条件。桥梁景观策画是对桥梁及引道正在满意功用、本领、经济的条件下举办景观标准、景观生态、景观文明及美学方面的归纳思索与优化策画。
桥梁景观策画的主旨即是要与周边情况协调、融入自然,既显示桥梁自身的美而又不独善其身。要念得到好的作品,就应从本质开赴,量文体衣,矫健、切实地利用制型原则,尽心构想桥梁制型、合理调动桥梁的轮廓空间组合,既要单纯又要清楚。
桥梁的重要功用是供给通行,其次是供作观赏。桥梁附庸组织则为桥梁主体的通行才能与景观价格增光添彩、锦上添花。如雕栏的重要功用是担保安好,这是美感的条件和先决条目。正在满意安好、经济耐久、施工轻易、工序单纯、便于调换的条件下,其靓丽的颜色和精美的线性无疑会让人面前一亮。
这是素来就受各方面体贴的周围,如桥梁、引道的程度及竖向线形的美学策画;桥型的美学比选;百般组织部件的比例调解;合联的桥塔或桥头堡或桥亭或收费站的兴办策画等。
这是随人们对生态情况日益体贴而新闪现的实质,如桥梁及引道的软、硬质景观策画;桥梁全部颜色策画;桥梁选址与情况景观标准的协调与调解;护坡工程的美学与环保;桥梁维持与水体情况景观的光复;桥梁夜景观策画等。
该编制又可分成观桥编制与桥面观景编制,其实质按照桥梁的要紧性或有弃取。如观桥编制的布点及视线剖析;人桥亲和的赏玩处及流线策画;桥面观景的流线、桥梁景观策画手法措施
最先便是桥梁景观的计划,其次才是景观的深化策画。桥梁景观计划应对景观情况举办剖析提出桥址设念;对桥梁区位举办剖析提出桥梁的景观定位;并按照景观定位举办景观空间构造;其它又有配套兴办的计划及桥梁夜景观的分区与分级等。桥梁景观计划宗旨是对景观有团结安排,以更好地响应桥梁的特色。桥梁景观计划应与桥梁可行性探讨呈报同步,待可研通过相合部分评审后再作景观深化策画。
(1)桥梁景观策画存正在极少误区。其一是桥梁景观包装式策画手法。正在社会或桥梁策画界有这么一种古代明白,即桥梁策画即是组织策画,景观策画仅仅是对桥梁策画后的包装。这种将桥梁策画与桥梁景观策画脱离的做法是一种误区。桥梁景观策画要早期介入,兴办师应正在桥位的测量阶段便介入到策画任务中,并对桥梁、治疗构制物、引道道堤、引道线型举办归纳思索使之成为有机全部。其余兴办师还应对桥位计划从政事、经济、本领、环保前进行众方面斗劲,从景观高度提出桥型设念,或对组织专业提出的桥型计划举办景观论证,以便行动决议或计划深化的依照。
另一种桥梁景观策画的误区便是伪桥型情景。有些部分盲目寻求期间习尚,将梁板组织的桥附加上悬索拱,使桥梁外观感应与桥梁本质组织所有不符。这种境况若闪现正在修成后的桥梁景观更新中情有可愿,然而有些桥梁策画者为相投社会习尚,使伪桥型造成一种策画。这种违背桥梁策画根基规矩的策画手法是桥梁景观策画上的另一种误区。
(2)因为我邦桥梁策画以功用为主导的古代,专业策画部分中兴办师具有量的不够,兴办师正在个中并未外现出应有用力,使桥梁景观策画任务的发展受到限制,也使桥梁景观策画任务跟不上社会的条件。
(3)策画思绪微小,因袭较众,自立立异策画认识较弱。有时策画周期过短,为了赶韶华,就要生搬硬套,很少举办立异和论证。
桥梁的策画质地是桥梁安好性、安稳性、耐久性、场面性等等各方面功能的根基,做好桥梁策画的重要宗旨是为了保护桥梁运用的安好性和良久性,同时分身场面性,而借使正在桥梁策画进程中,因为对施工原料、施工本领、施工情况、运用情况以及承重才能等方面的思索不周,从而给桥梁留下肯定的隐患,则桥梁正在运用进程中以至正在施工进程中就很有能够变成强大变乱,给邦民集体的人命家当安好形成雄伟损害。这种境况是谁都反对许看到的,以是提前思索百般潜正在隐患,正在桥梁策画时加以有用的避免就显得特地要紧。
桥梁通过的地方普通地舆情况较为杂乱或者凶险,既然需求维持桥梁就阐明下方无法直接穿过,无论是跨河大桥仍然跨海大桥,无论是山谷间的高架桥仍然都市立交桥,一朝闪现坍塌变乱损害的不单仅是通行车辆以及桥面职员的安好题目,同时也会危及到桥梁下方的兴办、车辆、行人的安好。以是,正在举办桥梁策画时,众思索极少不测的题目,将桥梁的策画与边际情况相连合,对桥梁承要紧求,抗自然灾难才能举办需要的深化。同时对存正在的担心全成分众举办剖析和防御,去报桥梁运用的安好性,意思强大。
我邦具有深远的桥梁策画修制史籍,世界各地知名的古桥不堪列举,有的古桥寿命已达数千年之久,却依旧不妨岳立不倒安稳的为邦民供给出行容易。然而进入今世,桥梁策画本领、施工本领、前辈原料不足为奇的境况下,桥梁的寿命反而消浸了。百般“桥脆脆”的闪现不禁让人们先河质疑咱们的桥梁策画和修制才能。并且桥梁一朝闪现质地题目,修修补补以至重修的进程都将浪费雄伟的人力物力资源,并且会给出行带来极大的未便,以是,从策画之初就搞好桥梁质地题目,策画出优质的桥梁,将不妨节减桥梁的保护本钱,擢升社会效益。
(三)保护桥梁施工安好,避免因策画中存正在安好隐患而惹起施工变乱,节减施工进程中人、财、物的失掉。策画是桥梁质地最底子的决计成分,借使策画闪现题目,无论施工何等负担,都难以添补策画缺陷。更重要的是策画的缺陷将直接胁迫施工安好,如桥跨策画不适合程序、桥墩策画不适合条件等,都有能够正在施工中惹起坍塌、坍毁等题目,给施工安好带来雄伟胁迫。以是,优质的桥梁策画是施工亨通举办并准时竣工的要紧保护,不妨从本质上保护施工进程职员安好和家当安好,为优质桥梁维持奠定坚实根基。
桥梁隐患归根结果即是安好隐患,即是对邦民集体的人命家当安好组成的潜正在胁迫源,笔者从外正在和内正在两个角度就桥梁策画思索不周而发生的隐患题目举办了分类,重要显露为以下三个方面:
自然情况是惹起桥梁安好隐患的要紧外正在成分,山体滑坡、山洪暴发、河流洪灾、海啸、地动等等一系列的自然灾难岁月胁迫着桥梁的安好题目,这些自然灾难的发作都是弗成预测的,一朝发作就将形成要紧摧残。而桥梁的策画无论何如也无法担保不妨所有担当住来自外正在的摧残,但起码该当事先将这些题目思索进去,然后探求对应的办理程序。越发是地势较为杂乱凶险区域的桥梁策画,不行由于自然灾难的弗成预测就渺视防御。
质地题目普通来说该当是施工的题目,实在否则,策画存正在缺陷同样会惹起桥梁强大质地题目,譬喻桥梁跨度是否合理,当跨渡过大时是否采用相应的调停或者辅助程序等。又譬喻吊缆的策画是否适合桥梁承重需求,能否满意桥梁的平常运用,这些题目都直接合联着全部桥梁的安好题目。策画的桥梁自身是否适合相应的力学条件,能否满意运用条件,能否满意相应的抗灾难条件,都是桥梁闪现隐患的症结点。咱们惟有周密的去思索这些题目,对桥梁策画本着负负担的立场,本事确切确保桥梁策画适合外率。
桥梁运用进程中惹起的安好隐患按说与策画的合系并不密切,但行动桥梁策画者正在举办桥梁策画时必需思索桥梁的本质用处,并对另日有能够变动用处或者扩张负荷等题目做出肯定的预测,然后正在归纳思索这些运用题目之后,从桥梁策画上对这些题目举办预先防备,从而避免运用进程中闪现题目。譬喻,跟着都市兴盛和经济维持的突飞大进,车辆数目和吨位都正在扩张,桥梁十年前的所担当的重量和十年后笃信差异明显,但咱们绝对不行说十年就把桥拆了重修。于是桥梁策画应试虑的是百年大计,从长久的角度切确切实做好应对,本事确保桥梁正在较长时代内的安好运用。
(一)桥梁策画进程中巩固周密性剖析,力争把影响桥梁安好的外部条目尽能够的思索具体。如山区的桥梁维持,不单要对桥梁自身做加固管制,对边际的山体同样需求举办加固,本事保护桥梁运用的安好性。其他的桥梁也是相似的,外正在情况的差异决计了桥梁策画的差异,桥梁策画者必需按照自然情况来对策画的桥梁举办优化管制。又如跨海大桥面对的自然情况与陆地条目迥异,正在策画时就必需将这些外正在的摧残成分思索正在内,惟有举办周密的题目剖析,本事正在策画上做出有用的应对程序。
(二)擢升质地保护认识,正在举办桥梁策画中要岁月把桥梁质地放正在第一位,确保桥梁具有过硬的质地。桥梁维持是一项百年职业,绝对不行打算偶尔的经济便宜而鄙夷了桥梁的安好题目,以是正在举办桥梁策画时必需深化质地认识,将质地放正在桥梁策画的重中之重。咱们对桥梁的策画必需维持审慎负担的立场,充显然白桥梁质地的要紧性和影响,从轻细处从点点滴滴的策画中优化桥梁组织,确保桥梁的全部质地安好,为桥梁的稳定功能供给保护。
(三)降低策画职员专业本领、负担心认识和归纳素养,条件策画职员具有肯定的远睹,策画的桥梁要适合本质需求并不妨满意另日较长一段韶华负荷增进的需求。策画职员的专业本领程度和归纳素养是决计桥梁策画质地的症结,无论是高明的品德、剧烈的负担心仍然专业的策画本事,都是行动桥梁策画者弗成或缺的根基品德,任何一项的缺失都有能够使得策画闪现谬误。以是,要降低桥梁策画程度,避免策画隐患,首要条目就该当是擢升策画职员的本领程度、负担心和归纳素养。策画职员对桥梁存正在的潜正在题目是最相识的,也是对桥梁另日能够闪现的题目最懂得的,擢升他们的负担心和归纳素养,就能正在策画之初将这些题目举办有用规避,从而策画出优越的桥梁来。
桥梁策画进程中的隐患对桥梁的运用安好和施工安好影响深远,珍贵桥梁策画,探寻桥梁策画中存正在的隐患题目,郑重剖析惹起策画隐患的起因,并踊跃寻找相应的对策程序,保护桥梁从策画之初到施工无缺,到桥梁寿命解散之日全程的安好性和安稳性,是每一个桥梁策画者该当寻求的对象和遵守的最高规矩。桥梁策画合乎人命安好,跟着我邦经济社会的络续兴盛前进,桥梁策画的需求将愈加茂盛,搞好桥梁策画即是对邦民集体人命家当的负担和保护。
[1] 李晓波。公道桥梁策画施工隐患题目及对策[J]。黑龙江交通科技。2012(08)。
[2] 健壮,梁秀峰。道道桥梁策画隐患题目探讨[J]。科技与企业。2013(12)。