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篇(1)

關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)可靠度綜述

對于結(jié)構(gòu)可靠性這一學(xué)科，從其誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有了長足的發(fā)展：從基于概率論的隨機(jī)可靠性到基于模糊理論的模糊可靠性以及近年來提出的非概率可靠性，使得這一理論日臻豐富和完善，并深入滲透到各個學(xué)科和領(lǐng)域。

一、結(jié)構(gòu)可靠性理論研究歷史

長期以來，人們就廣泛采用“可靠性”這一概念來定性評價產(chǎn)品的質(zhì)量。這種靠人們經(jīng)驗評定其產(chǎn)品可靠、比較可靠、不可靠，沒有一個量的標(biāo)準(zhǔn)來衡量。1939年，英國航空委員會出版的《適航性統(tǒng)計學(xué)注釋》一書中，首次提出飛機(jī)故障率不應(yīng)超過10-5次3h，這可以認(rèn)為是最早的飛機(jī)安全性和可靠性定量指標(biāo)[1]；二戰(zhàn)后期，德國的火箭專家R.Lusser首次對產(chǎn)品的可靠性作出了定量表達(dá)。他提出用概率乘積法則，將系統(tǒng)的可靠度看成是各個子系統(tǒng)可靠度的乘積，從而算得V-Ⅱ型火箭誘導(dǎo)裝置的可靠度為75%[2]；1942年，美國麻省理工學(xué)院一個研究室開始對真空管的可靠性進(jìn)行深入的調(diào)查研究工作。二戰(zhàn)期間，軍用電子設(shè)備的大量失效使美國付出了相當(dāng)慘重的代價。于是引起了美國軍方對可靠性問題的高度重視，同時率先對可靠性問題進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，并于1952年成立了“電子設(shè)備可靠性咨詢組”，簡稱AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。該組織于1957年發(fā)表了著名的《電子設(shè)備可靠性報告》。報告中提出了一套完整的評估產(chǎn)品可靠性的理論和方法。該報告被公認(rèn)為是可靠性研究的奠基性文獻(xiàn)。1965年，國際電子技術(shù)委員會(IEC)設(shè)立了可靠性技術(shù)委員會TC-56，協(xié)調(diào)了各國間可靠性術(shù)語和定義、可靠性的數(shù)據(jù)測定方法、數(shù)據(jù)表示方法等。上世紀(jì)60年代以來，可靠性的研究已經(jīng)從電子、航空、宇航、核能等尖端工業(yè)部門擴(kuò)展到電機(jī)與電力系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備、動力、土木建筑、冶金、化工等部門[3]。

結(jié)構(gòu)可靠性理論的產(chǎn)生，是以20世紀(jì)初期把概率論及數(shù)理統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)安全度分析為標(biāo)志，在結(jié)構(gòu)可靠度理論發(fā)展初期，只有少數(shù)學(xué)者從事這方面的研究工作，如1911年匈牙利布達(dá)佩斯的卡欽奇就是提出用統(tǒng)計數(shù)學(xué)的方法研究荷載及材料強度問題；1926年德國的邁耶提出了基于隨機(jī)變量均值和方差的設(shè)計方法，這是最早提出應(yīng)用概率理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全度分析的學(xué)者之一。1926～1929年，前蘇聯(lián)的哈奇諾夫和馬耶羅夫制定了概率設(shè)計的方法，但當(dāng)時方法不夠嚴(yán)格，因此，未付諸實施。1935年斯特列律茨基，1947年爾然尼欽和蘇拉等人相繼發(fā)表了這方面的文章，結(jié)構(gòu)安全度的研究逐漸開始進(jìn)入了應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的階段。值得指出的是，弗羅伊登徹爾差不多和爾然尼欽等人同時開展了結(jié)構(gòu)可靠性的研究工作。他提出的在隨機(jī)荷載作用下結(jié)構(gòu)安全度的基本問題首次得到工程界的贊同和接受。1947年他發(fā)表了“結(jié)構(gòu)安全度”[4]一文，奠定了結(jié)構(gòu)可靠性的理論基礎(chǔ)。

從20世紀(jì)40年代初期到60年代末期，是結(jié)構(gòu)可靠性理論發(fā)展的主要時期?，F(xiàn)在所說的經(jīng)典結(jié)構(gòu)可靠性理論概念大致就是這一時期出現(xiàn)的。隨著結(jié)構(gòu)可靠性理論研究工作的深入，經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論得到了全面的發(fā)展。基于概率論的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法逐漸被工程界所接受。但在這一時期，結(jié)構(gòu)可靠性理論還未能馬上被工程界廣泛應(yīng)用，其原因如下[5]：

1．傳統(tǒng)的確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計方法當(dāng)時在人們頭腦中根深蒂固，認(rèn)為沒必要改變已用的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，而且，結(jié)構(gòu)的失效很少發(fā)生，即使發(fā)生結(jié)構(gòu)失效，絕大數(shù)是由于人為差錯造成的，并非結(jié)構(gòu)設(shè)計方法問題。

2．基于概率理論的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法似乎比傳統(tǒng)的確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計方法麻煩，涉及到當(dāng)時比較難處理的統(tǒng)計數(shù)學(xué)問題。

3．當(dāng)時有用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)極少，不足以定義重要的荷載、強度的尾部分布。

除上述妨礙結(jié)構(gòu)可靠性理論應(yīng)用的原因外，當(dāng)時結(jié)構(gòu)可靠性理論本身也面臨兩大難題：

（1）結(jié)構(gòu)可靠性理論所采用的數(shù)學(xué)模型不足以完全準(zhǔn)確地反映應(yīng)用情況，即模型誤差是未知的。

（2）即使是對一個簡單的結(jié)構(gòu)，其失效模式可能多到難以計數(shù)，更不用說進(jìn)行可靠度分析。

因此，二十世紀(jì)60年代初期，許多學(xué)者致力于克服上述困難的研究。例如林德等人把規(guī)范化的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題定義為尋求一套荷載和抗力系數(shù)的最優(yōu)值問題，他們建議采用一種迭代過程確定結(jié)構(gòu)的安全度和造價，康奈爾（C.A.Cornell）等人提出了與爾然尼欽相同的一次二階矩法，并建立了比較系統(tǒng)實用的一次二階矩設(shè)計方法，利用結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β，而不是失效概率Pf，，作為結(jié)構(gòu)可靠性的一種量度量，使結(jié)構(gòu)的可靠性理論達(dá)到實用的目的。

二、國內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)可靠性理論研究現(xiàn)狀

二十世紀(jì)70年代至80年代，是結(jié)構(gòu)可靠性理論完善并被各國規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)相繼采用時期，自從康奈爾（C.A.Cornell）提出了一次二階矩法之后，林德（N.C.Lind）根據(jù)康奈爾（C.A.Cornell）的可靠指標(biāo)，推證出一整套荷載和抗力安全系數(shù)，這次研究使可靠度分析與實際可接受的設(shè)計方法聯(lián)系起來。隨后，德國的拉克維茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），對基本變量為非正態(tài)分布情況提出了一種等價正態(tài)變量求法，這種方法經(jīng)過系統(tǒng)改進(jìn)之后，作為結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會（JCSS）的文件附錄推薦給土模工程界。該方法也被許多國家規(guī)范所采納，我國的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ68-84）[6]也是以該方法作為可靠性校準(zhǔn)的基礎(chǔ)[7]。

三、橋梁結(jié)構(gòu)可靠性理論研究現(xiàn)狀

橋梁可靠性設(shè)計要解決的問題是[8]：在結(jié)構(gòu)承受外荷載和結(jié)構(gòu)抗力的統(tǒng)計特征已知的條件下，根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)，選擇結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)截面幾何參數(shù),使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，保證其可靠度不低于預(yù)先給定的值?？煽啃缘臄?shù)量描述一般用可靠度。我國對結(jié)構(gòu)可靠度的研究只限于理論方面，且側(cè)重于可靠度設(shè)計方面，對結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究，特別是對耐久性評估理論的研究還很落后。實際上對現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)做出正確的可靠性評估，準(zhǔn)確預(yù)測出其剩余壽命，才能保證結(jié)構(gòu)在壽命延續(xù)期內(nèi)的安全性，節(jié)省大量的維修加固資金。我國在橋梁設(shè)計過程中，存在著考慮強度多而考慮耐久性少;重視強度極限狀態(tài)不重視使用極限狀態(tài);重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而忽視其檢測和維護(hù)，使結(jié)構(gòu)安全性存在不同程度的隱患和缺陷。近幾年來，國內(nèi)發(fā)生的幾起大橋坍塌或局部破壞事故在很大程度上是由于構(gòu)件疲勞損壞(如結(jié)構(gòu)開裂、變形過大等)所導(dǎo)致，從而嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能。為了保證橋梁安全運營、延長其使用壽命以及提高橋梁的安全性和耐久性，減少早期橋梁病害，從而節(jié)約后期橋梁的維修費用，因而對橋梁結(jié)構(gòu)可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程結(jié)構(gòu)可靠性理論研究發(fā)展趨勢

進(jìn)入二十世紀(jì)80年代后，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性理論研究工作已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)工程中的研究熱點，并已出版了許多專著，對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析和先進(jìn)的計算方法蓬勃發(fā)展。概括而言，如下幾方面是結(jié)構(gòu)可靠度理論研究的熱點：

1．結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度分析。對于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析的非常復(fù)雜的研究課題，許多學(xué)者對此從不同角度進(jìn)行了研究，提出了一些概念和方法。如結(jié)構(gòu)可靠度分析的一階矩概念及荷載為FerryBorgesCastanheta組合情況下的計算方法問題；利用系統(tǒng)系數(shù)，針對結(jié)構(gòu)各種破壞水平所對應(yīng)的極限狀態(tài)不同，計算系統(tǒng)可靠度并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽樣技術(shù)計算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度等，同時，一些學(xué)者還研究了系統(tǒng)可靠度界限的問題?？傊?，系統(tǒng)可靠度分析研究內(nèi)容豐富，難度較大。

2．對結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分析的改進(jìn)，除考慮強度極限狀態(tài)外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的正常使用極狀態(tài)、破壞安全極限狀態(tài)，以及地震和其他特殊情況下考慮能量耗損極限狀態(tài)等。

3．目標(biāo)可靠度的量化問題。雖然校準(zhǔn)法已經(jīng)部分解決了這個問題，但與實際情況相比，這方面的問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有解決。

4．人為差錯的分析。許多結(jié)構(gòu)的失效并非由荷載、強度的不確定性造成，而往往是設(shè)計、施工、使用等環(huán)節(jié)中人為差錯造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點之一。

5．在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策問題。對在役建筑結(jié)構(gòu)的可靠性評估與維修決策正成為建筑結(jié)構(gòu)學(xué)的邊緣學(xué)科，它不僅涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、斷裂力學(xué)、建筑材料科學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)理論，而且，與施工技術(shù)、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關(guān)系。同時，經(jīng)典的結(jié)構(gòu)可靠性理論，在在役結(jié)構(gòu)的可靠性評估中也必將得到相應(yīng)的發(fā)展。

6．模糊隨機(jī)可靠度的研究[10]。模糊隨機(jī)可靠度理論研究是工程結(jié)構(gòu)廣義可靠度理論研究的重要內(nèi)容，隨著模糊數(shù)學(xué)理論與方法的完善，模糊隨機(jī)可靠度理論也必將進(jìn)一步完善和發(fā)展。

五、結(jié)語

橋梁工程問題的解決總是理論與工程經(jīng)驗的結(jié)合，掌握的知識越多，主觀經(jīng)驗越少，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計越合理，這也正是橋梁工程技術(shù)研究追求的目標(biāo)。橋梁結(jié)構(gòu)可靠度理論研究是內(nèi)容極其豐富且復(fù)雜的重大研究課題，不僅僅在理論上有許多重大問題需要解決，而且，將其應(yīng)用到橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、評估及維修決策之中尚有許多細(xì)致的工作要做。

參考文獻(xiàn)

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[3]拓耀飛，李少宏．論結(jié)構(gòu)可靠性的發(fā)展[J]．榆林學(xué)院學(xué)報．2006,16(4):32-35．

[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947)．

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[6]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68－84)．北京,1985．

[7]貢金鑫，趙國藩．國外結(jié)構(gòu)可靠度理論的應(yīng)用與發(fā)展[J]．土木工程學(xué)院．2005,38(2):1-7．

[8]張建仁，劉揚．結(jié)構(gòu)可靠度理論及其在橋梁工程中的應(yīng)用[M]．北京：人民交通出版社．2003．

篇(2)

關(guān)鍵詞：高鐵連續(xù)梁橋施工；控制問題；探討

Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.

Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1、引言

近些年來，我國的高速鐵路得到了迅速的發(fā)展，給人們的交通出行帶來了極大的方便，但是，高速鐵路的建設(shè)要求很高，在施工中也存在一些困難，尤其是橋梁的設(shè)計和施工，給設(shè)計人員和施工人員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。由于懸臂結(jié)構(gòu)和T型剛構(gòu)的橋梁需要設(shè)置較多，容易出現(xiàn)“搓板”現(xiàn)象，因此，我國高速鐵路大多使用超靜定結(jié)構(gòu)的連續(xù)式橋梁，這種結(jié)構(gòu)的橋梁剛度大、變形小，行車平順，伸縮縫設(shè)置較少，優(yōu)勢明顯。本文主要針對超靜定結(jié)構(gòu)的連續(xù)式橋梁來探討橋梁的施工控制方式。

2、高鐵連續(xù)橋梁現(xiàn)場施工控制內(nèi)容

高鐵連續(xù)梁現(xiàn)場施工控制的內(nèi)容包括線性的控制工作、關(guān)鍵截面應(yīng)力的控制工作、溫度控制工作、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制工作以及施工安全控制工作。

2.1 線性控制

線性控制是高鐵連續(xù)橋梁現(xiàn)場施工控制工作中最為重要的內(nèi)容，其具體的內(nèi)容包括幾何外形控制工作以及撓度變形控制工作。在橋梁施工的過程中需要嚴(yán)格的控制好梁體的豎向撓度變形以及橋梁的幾何外形。

2.2 關(guān)鍵截面應(yīng)力控制

為了控制好關(guān)鍵截面的應(yīng)力，必須要在橋梁關(guān)鍵截面處設(shè)置好應(yīng)力的觀測點，對應(yīng)力變化進(jìn)行實時的檢測，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)力出現(xiàn)偏差，就要做好調(diào)整工作，提高橋梁結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性。

2.3 溫度的控制

溫度的控制是橋梁施工控制工作中的主要內(nèi)容之一，合理的溫度控制能夠檢測出現(xiàn)場氣溫的變化以及橋梁內(nèi)部混凝土的溫度變化，能夠有效的防止開裂情況的出現(xiàn)。

2.4 穩(wěn)定性的控制

高鐵橋梁中有大量的高橋墩、大塊度以及薄壁的箱型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的大量使用會降低橋梁的整體剛度，影響橋梁的穩(wěn)定性，因此，必須要重視好橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的控制工作。

2.5 安全的控制

高鐵橋梁施工時一項關(guān)系國計民生的大工程，在施工的過程之中，必須要全程控制好施工的安全性，做到全心全意的為人民服務(wù)，建設(shè)好人民滿意的工程。

3、高鐵連續(xù)橋梁現(xiàn)場施工控制方式

對于高鐵連續(xù)橋梁的施工控制工作，需要嚴(yán)格的根據(jù)施工進(jìn)度和施工方案來完成，從現(xiàn)場梁體的整個施工開始時期到最后的合攏期，控制人員都必須對整個現(xiàn)場梁體內(nèi)部的溫度和應(yīng)力進(jìn)行及時的觀測，再根據(jù)觀測數(shù)據(jù)的變化來修改理論模型，計算出下一節(jié)橋梁的預(yù)拱度，并建立好模標(biāo)高來對整個施工過程進(jìn)行指導(dǎo)。

3.1 高鐵連續(xù)橋梁的施工控制方式

待整個橋梁下部結(jié)構(gòu)的施工完成之后，由于實際的現(xiàn)場環(huán)境有一定的限制性，因此，施工單位以及設(shè)計單位必須對設(shè)計方式進(jìn)行反復(fù)模擬分析，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。此外，為了更好的控制施工過程的應(yīng)力，必須要對橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化進(jìn)行實時的檢查，以便保證整個梁體結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性。同時，在埋設(shè)傳感器時，需要考察現(xiàn)場鋼筋網(wǎng)的實際情況，在測點處沿縱橋方向設(shè)置好傳感器，以便對連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變值和應(yīng)力進(jìn)行實時的測量，此外，還要注意到導(dǎo)線沿腹板鋼筋處的溫度和應(yīng)力變化情況。

3.2 高鐵連續(xù)橋梁施工過程中溫度與裂縫的控制措施

對于高鐵連續(xù)橋梁的施工，必須要注意到溫度應(yīng)力的產(chǎn)生，如果混凝土溫度應(yīng)力較大，就可能導(dǎo)致混凝土施工完成后出現(xiàn)開裂的情況。對混凝土溫度應(yīng)力產(chǎn)生影響的因素十分復(fù)雜，水泥品種、施工現(xiàn)場環(huán)境、混凝土澆筑溫度、混凝土收縮等問題均會對溫度應(yīng)力產(chǎn)生影響，因此，在澆筑混凝土的過程中，必須要對其內(nèi)部溫度進(jìn)行實時的監(jiān)控，在混凝土澆筑完成后，要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)時要注意降溫，防止由于溫度應(yīng)力的影響導(dǎo)致澆筑完成的混凝土出現(xiàn)開裂。此外，要注意到，如果澆筑作業(yè)在冬季或者晚上氣溫較低的情況下施工，混凝土很容易出現(xiàn)不均勻的溫度變化，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，因此，在澆筑完成后，要在混凝土表面進(jìn)行保溫處理，在其表面加蓋干草、棉絮等，防止由于溫差的因素而發(fā)生裂縫。

3.3 高鐵連續(xù)橋梁配筋的設(shè)置

據(jù)國內(nèi)外的研究調(diào)查結(jié)果表明，當(dāng)混凝土由于內(nèi)外溫差的影響出現(xiàn)收縮時，并不會導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)收縮，但是在鋼筋與混凝土之間也必然會出現(xiàn)收縮的應(yīng)力，由于混凝土材料具有非均勻性的特征，在混凝土出現(xiàn)收縮時，內(nèi)部的各個質(zhì)點也會出現(xiàn)非均勻性受力情況，也會出現(xiàn)一些集中的應(yīng)力點，在受力的增加下，就會發(fā)生局部變形，如果發(fā)生變形，那么就會出現(xiàn)地方裂縫。為了防止該種裂縫的產(chǎn)生，必須在應(yīng)力集中點的位置合理的配置鋼筋，減少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]周雄.滬杭高鐵連續(xù)梁橋施工控制若干問題研究[期刊論文],武漢理工大學(xué),2011,05(01)

[2]汪琴,何亞伯.基于自適應(yīng)的大跨徑連續(xù)梁橋施工控制[期刊論文],建設(shè)工程安全理論與應(yīng)用——首屆中國中西部地區(qū)土木建筑學(xué)術(shù)年會論文集,2011,08(06)

篇(3)

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋；施工監(jiān)控；有限元；計算模型

中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1引言

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋具有變形小、結(jié)構(gòu)剛度好、行車平順舒適、伸縮縫少、養(yǎng)護(hù)簡單以及抗震能力強等優(yōu)點。其與連續(xù)梁的主要區(qū)別在于柔性橋墩的作用，使結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下基本上屬于一種墩臺無推力的結(jié)構(gòu)，而上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁橋一般特點。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在施工過程中，由于橋梁結(jié)構(gòu)的空間位置及形狀隨施工的進(jìn)展將不斷發(fā)生變化，要經(jīng)過多次的體系轉(zhuǎn)換過程，若同時考慮到施工過程中的結(jié)構(gòu)自重、施工荷載以及混凝土材料的收縮、徐變、施工荷載等因素的影響，將可能導(dǎo)致橋梁合攏困難、成橋線形與設(shè)計要求不相符、設(shè)計狀態(tài)難以保證等問題。因此，必須對大跨度橋梁的施工預(yù)拱度、主梁梁體內(nèi)的應(yīng)力等進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制。施工控制是連續(xù)剛構(gòu)橋修建和發(fā)展必不可少的保證措施，主要包括幾何（變形控制）、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制和安全控制，其中安全控制是橋梁施工控制的重要內(nèi)容，變形控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定控制的綜合體現(xiàn)。由于結(jié)構(gòu)形式不同，直接影響施工安全的因素也不一樣，在施工控制中需根據(jù)實際情況，確定其安全控制重點。

本文以溫福鐵路客運專線田螺大橋作為工程背景，對該橋懸臂澆筑施工過程進(jìn)行了應(yīng)力控制研究，對施工控制理論在工程實踐中的具體運用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，采用大型計算軟件MIDAS/CIVIL對全橋進(jìn)行了仿真模擬分析，并對實測值和計算值進(jìn)行比較分析。

2. 工程背景及測試方法

溫福鐵路客運專線田螺大橋位于云淡門海純潮區(qū)，通航凈空為120 m×24 m，主跨為(88+160+88)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。全橋立面布置見圖1。

圖1 田螺大橋總體布置立面圖（單位：cm）

梁體采用C60混凝土，墩柱采用C45混凝土，承臺和樁基采用C30混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼絞線均采用《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線》（GB/T5224-1995），標(biāo)準(zhǔn)強度1860MPa，直徑15.2mm,彈性模量Ey=1.95x105MPa的低松弛鋼絞線。

3 有限元計算模型的建立

田螺大橋為三跨高墩的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)梁橋梁，分析計算采用有限元綜合分析程序MIDAS/CIVIL， 且橋的單元類型采用MIDAS/CIVIL中的“變截面梁單元”，由2個節(jié)點構(gòu)成的，是屬于“等截面或變截面平面梁單元”，具有壓、剪、彎的變形剛度。為了更真實的模擬實際工程現(xiàn)場，在MIDAS/Civil中材料的選取時混凝土選用自定義材料，從現(xiàn)場及實驗室的資料定義材料參數(shù)。全橋計算模型共劃分155個單元，164個節(jié)點，其中上部結(jié)構(gòu)123個單元，橋墩32個單元，全橋采用“自適應(yīng)控制法”進(jìn)行施工監(jiān)控。全橋計算模型如下圖2所示。田螺大橋

圖2田螺大橋有限元模型

4 成橋階段內(nèi)力及應(yīng)力計算結(jié)果

施工控制仿真分析，就是通過合理的模型，采取有效的結(jié)構(gòu)分析方法，對橋梁的成橋線形、受力狀態(tài)和施工中的線形、受力狀態(tài)進(jìn)行一定精確度的模擬分析的過程?，F(xiàn)以田螺大橋的成橋狀態(tài)為例，在恒載+活載組合下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及應(yīng)力見圖3和圖4.

（1）主梁彎矩圖（kN.m）

圖3全橋彎矩圖

（2）主梁剪力圖（kN）

圖4全橋剪力圖

（3）主梁應(yīng)力圖（MPa）：

圖5全橋上緣應(yīng)力圖

圖6全橋下緣應(yīng)力圖

通過圖3-圖9可以看出，成橋狀態(tài)下的彎矩、剪力和應(yīng)力完全符合設(shè)計要求以及滿足鐵路橋涵施工規(guī)范中對C60混凝土的抗壓極限強度為20MPa，抗拉極限強度為1.17MPa的安全要求。

5 應(yīng)力監(jiān)控

在施工過程中，對每一節(jié)段的施工循環(huán)，在立模、混凝土澆筑之前、混凝土澆筑之后、張拉預(yù)應(yīng)力之前、張拉預(yù)應(yīng)力之后均應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變測試并與變形測試同時進(jìn)行。

圖7 計算應(yīng)力與實測應(yīng)力的比較

圖8 計算應(yīng)力與實測應(yīng)力的比較

圖11 計算應(yīng)力與實測應(yīng)力的比較

圖4-34計算應(yīng)力與實測應(yīng)力的比較

通過以上的比較可以明顯的看出，計算應(yīng)力與實測應(yīng)力的曲線形狀大致相同，這說明本橋的有限元計算模型符合實際，施工也是基本符合規(guī)范要求的。對于梁段的上緣應(yīng)力，實測值明顯大于理論計算值，這是由于施工過程中預(yù)應(yīng)力的超張拉及施工過程橋面上的施工荷載等引起的。對于梁段的下緣應(yīng)力，則基本上表現(xiàn)為在20#塊施工前實測應(yīng)力小于計算值；而在20#塊施工之后以及后續(xù)的合攏段施工中則表現(xiàn)為實測值大于計算值。這是由于前期受橋梁自重以及施工荷載影響導(dǎo)致箱梁下緣受壓，抵消了一部分張拉的預(yù)應(yīng)力，使得實測值偏小；而自20#塊的施工開始橋梁即將合攏并完成體系轉(zhuǎn)換，使下緣壓力減小，實測值重新高于計算值。

由上述實測值與理論值的比較可以看出主梁應(yīng)力實測值與理論計算值的誤差較小，箱梁混凝土采用C60，在允許應(yīng)力法施工中其抗壓極限強度為20MPa，抗拉極限強度為1.17MPa，計算值及施工過程實測值均在規(guī)范限值之內(nèi)，整個過程混凝土的應(yīng)力是安全的。這說明混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力張拉以及合攏等施工過程是規(guī)范的，同時也說明了本文所采用的計算模型是正確的、計算結(jié)果是可靠的、測點的埋設(shè)是成功的，進(jìn)而可以判斷連續(xù)剛構(gòu)橋在懸臂施工過程中是安全可行的。

6.結(jié)論

本論文從工程實際出發(fā)，以田螺大橋為工程依托，對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控、穩(wěn)定性分析。監(jiān)控過程表明，“自適應(yīng)控制”理論能很好的適用于連續(xù)剛構(gòu)橋的施工監(jiān)控，只要系統(tǒng)逐漸過渡到自適應(yīng)狀態(tài)，橋梁狀態(tài)即在控制之中。因此，對系統(tǒng)參數(shù)以及計算模型的修正是施工控制的核心內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)自重誤差在大跨度橋梁中普遍存在，并且對結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力影響都很大，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制自重誤差。本工程在施工過程中應(yīng)力與位移均在控制范圍內(nèi)，并且實現(xiàn)了誤差極其微小的主跨精準(zhǔn)合攏，合龍后線形與預(yù)計線形有很好的吻合，可見田螺大橋的控制系統(tǒng)是有效的。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃建躍, 王樹林.大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工主梁變形監(jiān)測的必要性與方法. 橋梁建設(shè)，2003（1）：48-52

[2] 武芳文等. 連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂施工線形控制分析. 鐵道工程學(xué)報，2006,7 (4) :29-34

[3] 張永水, 曹淑上. 連續(xù)剛構(gòu)橋線形控制方法研究. 中外公路，2006, 12 (6): 83-86

[4] 雷俊卿, 王楠. 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)測與仿真分析. 鐵道學(xué)報，2006, 4 (2):74-78

[5] 陳浩. 大跨高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的穩(wěn)定性分析[學(xué)位論文].西南交通大學(xué)，2004

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關(guān)鍵詞：斜拉橋，線型，拼裝，零初位移法

Linear monitoring of cantilever assembly line of long span cable stayed bridge

zhouyuanyi

（chongqing jiao tong university，congqing，400074 china）

Abstract：Long span composite girder cable-stayed bridge is a trend in the future development of cable-stayed bridge， because it can give full play to the mechanical properties of the material and can maximize the span of the bridge. The linear control method based on geometric principle is widely used in the process of the cantilever assembly of the main girder of the cable-stayed bridge. The zero initial displacement method can be used to realize the control of the assembly process.

Keywords： cable-stayed bridge， linear， assembly， zero initial displacement method

所謂疊合梁梁斜拉橋即邊跨采用混凝土主梁，而主跨采用鋼混疊合主梁，混凝土梁和鋼混疊合梁的鏈接點設(shè)在主塔附近。當(dāng)邊跨采用混凝土主梁而主跨采用鋼主梁時，邊主跨的剛度比和恒載重度比相差比較大，從而使邊跨具有良好的錨固作用和壓重作用。鋼混疊合梁是大跨度斜拉橋常采用的主梁形式，其特點是較混凝土主梁而言自重大大減輕的同時充分發(fā)揮了材料的力學(xué)性能，從而增加了橋梁跨越能力。鋼混疊合梁在施工過程中一般采用懸臂拼裝的施工方式，首先在預(yù)制場分段加工制造鋼主梁，然后懸臂拼裝就位預(yù)制的鋼主梁節(jié)段，最后安裝張拉斜拉索及橋面板。本文以貴州某特大斜拉橋為例，對懸臂拼裝主梁的線型問題進(jìn)行討論，計算過程采用零初位移法計算了主梁的制造線形及安裝線形，解決了懸臂拼裝過程中線形控制的難題。

烏江特大橋主橋長610m，為（54+71+360+71+54）m雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋，無引橋。邊跨主梁采用混凝土主梁。中跨采用鋼混疊合主梁，全橋鋼梁劃分為A（鋼混結(jié)合段）、B、C共3種類型梁段，長度分別為12m、12m、8m三種，共29個梁段，標(biāo)準(zhǔn)梁段長度12m，最大吊裝重量約27t。

1成橋線型

成橋線型是指橋梁施工結(jié)束時，橋梁主梁所要達(dá)到的目標(biāo)線型，它是在橋梁設(shè)計標(biāo)高的基礎(chǔ)上考慮了恒載、收縮徐變以及活載引起的豎向變形，成橋線型=設(shè)計高程+預(yù)拱度。結(jié)構(gòu)總體靜力計算分析采用空間有限元理論，以主梁橋軸線為基準(zhǔn)劃分結(jié)構(gòu)離散圖。主梁、主塔、主墩為梁單元，斜拉索為索單元。邊界條件：索塔與主梁成橋后：豎向約束，橫向約束；索塔與主梁施工過程中臨時固結(jié)；邊墩與主梁：橫向及豎向約束，縱向滑動。全橋共劃分689個節(jié)點、570個單元，其中梁單元458個，只受拉索單元112個。主橋有限元模型見圖 1。

圖 1主橋有限元模型圖

在施工中成橋線型公式為：

式中：

成橋線型； 設(shè)計線型； 預(yù)拱度。

通過理論計算，得到中跨鋼主梁在恒荷載（包括二恒）、收縮徐變以及公路I-級荷載下切線拼接位移，由此得到：累計位移值=恒載及收縮徐變位移+1/2活載位移。將鋼主梁切線拼接位移值反號后，加上主梁設(shè)計線形高程差，即為主橋鋼梁制造線形。

3安裝線形

3.1基本概念

懸臂拼裝的斜拉橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計、制造和施工階段涉及到幾個不同線型概念。

設(shè)計線型：橋梁在施工結(jié)束后各控制點所要達(dá)到的高程，即所謂的目標(biāo)線型。

制造線形：主梁在無應(yīng)力制造狀態(tài)下的線型，該線型由構(gòu)件的無應(yīng)力狀態(tài)構(gòu)型組成。

成橋線型：施工結(jié)束后再設(shè)計目標(biāo)階段下各控制點所要達(dá)到的高程。

安裝線型：在主梁拼裝過程中自由端的連線組成的線型。

當(dāng)主梁結(jié)構(gòu)在材料線彈性條件下有以下公式：

式中：

；

；

。

懸臂拼裝的橋梁施工控制最關(guān)鍵的任務(wù)是選擇合適的制造線型和安裝線型，使得成橋階段的結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。目前在施工中常用來指定新拼裝單元自由端高程的方法有零初始位移法和切線初始位移法。本文將介紹零初始位移法在懸臂拼裝中的應(yīng)用。

零初始位移法：新安裝單元除公用節(jié)點之外，其他節(jié)點安裝到設(shè)計坐標(biāo)上，即初始位移為零。

3.2安裝線型

該橋采用兩次張拉，初次張拉僅為了安裝需要，二次張拉將直接影響到成橋線型和成橋索力。

1）初次張拉的安裝高程

根據(jù)零初始位移法原理可得初次張拉后高程=成橋線型+剛縱梁從初張拉至成橋的位移。

2）二次張拉的安裝高程

根據(jù)零初始位移法原理可得二次張拉后高程=成橋線型+剛縱梁從二次張拉至成橋的位移。

4結(jié)語

本文基于幾何控制的基本原理，闡述了疊合梁斜拉橋主梁構(gòu)件無應(yīng)力狀態(tài)量的計算方法。零初位移法比較合理的解決了斜拉橋在懸臂拼裝施工過程中線型不易控制的難題，使得斜拉橋在施工完成后能夠與目標(biāo)線型比較吻合，成橋階段的結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]馬膘南浦大橋安裝施工控制[A].上海市政工程設(shè)計院.年斜拉橋國際學(xué)術(shù)討論會論文集[C]上海上海市政工程設(shè)計院，1994.523-527

[3]陳德偉斜拉橋的非線性分析及工程控制[D].同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文，1990.

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【關(guān)鍵詞】公路橋梁 養(yǎng)護(hù)管理存在問題對策

中圖分類號：F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一．引言

隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，交通運輸量大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是拖掛運輸、集裝箱運輸、個體戶載重貨物運輸?shù)戎匦蛙囕v日益巨增，這對許多公路橋梁的安全性提出了更高的要求，特別是年代較遠(yuǎn)的低等級載荷橋，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用上的要求，危橋數(shù)量逐年增多，特別是近年來橋梁坍塌事故頻繁發(fā)生，所以加強橋梁日常養(yǎng)護(hù)檢查，維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長其使用壽命，以滿通運輸發(fā)展的需要。

二．目前橋梁管理中存在的問題。

1. 部分橋梁設(shè)計承載力低，不能滿足重載交通要求。

2. 注重橋梁構(gòu)件強度驗算，忽視耐久性設(shè)計。20世紀(jì)60年代～90年代初期建造的公路橋梁，限于當(dāng)時的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅驗算構(gòu)件強度，對耐久性設(shè)計重視不夠。目前橋梁構(gòu)件材料老化、退化現(xiàn)象嚴(yán)重，病害頻發(fā)，沿海橋梁構(gòu)造物混凝土受氯離子侵蝕，損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，直接影響在役公路橋梁的安全通行。公路橋梁使用壽命不僅取決于其構(gòu)件強度，還取決于構(gòu)件的耐久性，也就是構(gòu)件在使用期內(nèi)保持強度和結(jié)構(gòu)完整的性能，限于當(dāng)時技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，2004年前我國公路橋梁對耐欠性設(shè)計重視不夠，未按使用壽命驗算，橋梁設(shè)計時僅要求滿足強度指標(biāo)。因此，目前在役的大多數(shù)公路橋梁耐久性不足，使用壽命難以達(dá)到期望設(shè)計基準(zhǔn)期，造成在役公路橋梁提前“退役”。

3. 對中小橋梁次要構(gòu)件和附屬設(shè)施設(shè)計重視不夠。同時，通航河道橋梁缺少防撞防護(hù)設(shè)施，通航船舶碰撞橋墩或凈空高度不足碰擦梁板造成橋墩和梁板受損，存在嚴(yán)重安全隱患。

4. 施工技術(shù)水平低，檢測措施不到位。早期建造的公路橋梁限于當(dāng)時的施工技術(shù)條件，機(jī)械化程度低，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備少，監(jiān)控檢測手段不到位，未推行監(jiān)理制，難以保證橋梁構(gòu)造物的施工質(zhì)量。

5. 超限運輸車輛對橋梁的損害。受超限車輛頻繁通行影響，造成橋梁承重結(jié)構(gòu)損壞。

6. 部分公路橋梁疏于養(yǎng)護(hù)管理。一是公路養(yǎng)護(hù)管理重養(yǎng)路面質(zhì)量、輕養(yǎng)橋梁，對橋面、支座、伸縮縫、護(hù)欄等養(yǎng)護(hù)管理重視不夠，橡膠支座、伸縮縫老化變形破損，原鋼支座銹蝕失效，原活動支座變?yōu)楣潭ㄖё髁河墒軓潣?gòu)件變成彎拉構(gòu)件；二是橋梁檢查不夠。橋梁服役期內(nèi)，由于構(gòu)件材料的劣化、外因作用等原因，會出現(xiàn)各種病害，只有通過檢查才能及早發(fā)現(xiàn)病害，評定其技術(shù)狀況，進(jìn)而提出維修對策；三是早期修建的橋梁資料缺失，不利于后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理。舊橋加固設(shè)計需竣工圖，不然無法進(jìn)行加固設(shè)計驗算，只能采用拆除重建方案；四是河床下游挖砂嚴(yán)重，疏于管理，受汛期洪水沖刷，圬工墩臺易被沖空毀壞；五是橋梁加固修復(fù)資金短缺，得不到及時修復(fù)，潛在嚴(yán)重安全隱患。

7. 橋臺樁基出現(xiàn)環(huán)向裂縫。受當(dāng)時施工、資金等因素影響，部分橋梁兩側(cè)臺背回填、基底軟基處理不夠，橋頭跳車現(xiàn)象嚴(yán)重，受車輛動荷作用、橋頭填料壓密及基底壓縮變形，產(chǎn)生土側(cè)壓力，造成橋臺樁基出現(xiàn)環(huán)向裂縫，影響橋梁運營安全。

8. 橋梁抗災(zāi)能力弱。據(jù)檢測分析，臺州市在役公路橋梁易受臺風(fēng)暴雨、河水急流、河床變遷和沖刷等影響，造成橋梁墩臺沖空、毀壞。

三.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理對策。

1. 明確養(yǎng)護(hù)管理職責(zé)。根據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11）、《公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作制度》等規(guī)定，明確公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理單位和監(jiān)督單位，合理確定工作職責(zé)。按照交通運輸部和浙江省橋梁養(yǎng)護(hù)工程師制度要求，結(jié)合轄區(qū)公路橋梁數(shù)量，配備足額的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師和技術(shù)人員，明確管養(yǎng)職責(zé)。

2. 健全檢查評定制度。貫徹“預(yù)防為主、安全至上”工作方針，提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，開展周期性檢查，每年安排一定數(shù)量的公路橋梁檢測，系統(tǒng)掌握橋梁技術(shù)狀況，進(jìn)行分類評定，制定相應(yīng)養(yǎng)護(hù)對策。

3. 明確危病橋梁確認(rèn)權(quán)限。

4. 規(guī)范橋梁檢查程序。

5. 建立橋梁管理體系和數(shù)據(jù)庫。改變傳統(tǒng)的橋梁應(yīng)急搶修養(yǎng)護(hù)管理方法，注重監(jiān)控防范，把安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。抓好在役公路橋梁的檢查、技術(shù)狀況評定、養(yǎng)護(hù)對策、維修加固或改造、交（竣）工驗收等有關(guān)技術(shù)資料的搜集、整理、歸檔，建立完整的橋梁養(yǎng)護(hù)檔案和數(shù)據(jù)庫。建立橋梁工程師管理網(wǎng)絡(luò)、信息快速傳輸系統(tǒng)，不斷提高橋梁工程師的技術(shù)業(yè)務(wù)水平，對橋梁病害勤檢查、早發(fā)現(xiàn)、善處理，建立健全一橋一檔的橋梁管理系統(tǒng)，發(fā)揮橋梁經(jīng)常性檢查、定期檢查、特殊檢查的作用，做到防微杜漸、有備無患。

6. 加大公路治超力度。禁止大于橋梁設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)的車輛通行，或采取技術(shù)措施后通行。根據(jù)在役公路橋梁的承載能力，綜合分析并確定限載標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置限載標(biāo)志。一般情況下，一條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級相同的公路應(yīng)設(shè)置相同的荷載等級，避免設(shè)置不同等級的荷載標(biāo)準(zhǔn)。對未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的在役公路橋梁，可通過維修加固或改造升級達(dá)標(biāo)；對一時難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的橋梁，可通過應(yīng)急加固措施達(dá)標(biāo)。同時，應(yīng)加強橋梁應(yīng)急處置管理，制定以橋梁坍塌事故為重點的養(yǎng)護(hù)突發(fā)事件及災(zāi)害性事件應(yīng)急預(yù)案，重視四、五類危病橋梁及超過使用年限的危舊橋梁管理。

7. 加強橋梁修復(fù)改造計劃及施工管理。根據(jù)橋梁檢查評定技術(shù)狀況，確定養(yǎng)護(hù)對策，科學(xué)制定橋梁小修保養(yǎng)、中修、大修或改造等方案，規(guī)范管理工程實施，加強監(jiān)督檢查。注重提高公路橋梁抗災(zāi)防災(zāi)能力，加大對河床下游挖砂監(jiān)管，確保使用狀況良好。隨著公路大橋、特大橋、跨海大橋、結(jié)構(gòu)特殊橋梁的日漸增多，在現(xiàn)有公路養(yǎng)護(hù)管理體制下，單純依靠公路管理部門，無論從人員配備、技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備等方面均難以保證。

8. 提高認(rèn)識，加強領(lǐng)導(dǎo)。橋梁是公路構(gòu)造然包括對橋梁的養(yǎng)護(hù)。各級政府、交通公路部門要克服重路面養(yǎng)護(hù)輕橋梁養(yǎng)護(hù)的思想傾向，牢固樹立養(yǎng)路必養(yǎng)橋的理念。要認(rèn)識到橋梁是打通河流溝壑等天塹的十分重要的建筑物，且是投資較大、使用價值較高的交通公路基礎(chǔ)設(shè)施。如果不加強養(yǎng)護(hù)維修，小毛病會發(fā)展成大毛病，嚴(yán)重者甚至造成橋梁壽命縮短和坍塌。各級政府、交通公路部門要把公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作作為提升公路整體養(yǎng)護(hù)水平的一項重點工作來抓，每年對橋梁養(yǎng)護(hù)工作做出安排部署，定期召開專題會議，研究確定橋梁養(yǎng)護(hù)工作的重點和任務(wù)，及時處理橋梁養(yǎng)護(hù)工作中存在的問題。全面落實專職橋梁工程師為主的橋梁養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任制，配備專職橋梁養(yǎng)護(hù)工程師和專職橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)員，明確各自工作職責(zé)，嚴(yán)格落實橋梁養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任體系。

四．結(jié)束語

橋梁養(yǎng)護(hù)要按照“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，以橋面養(yǎng)護(hù)為中心，以承重部件為重點，加強全面養(yǎng)護(hù)。認(rèn)真落實部頒《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》，每年在橋梁定期檢查的基礎(chǔ)上，制定詳細(xì)的維修計劃，提出相應(yīng)的處治和修復(fù)措施及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。加強養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量監(jiān)督，確保處治有效。增強責(zé)任意識，明確工作目標(biāo)，對持之以恒地開展好公路橋梁養(yǎng)管工作，共同推動此項工作朝著更加科學(xué)、更加規(guī)范的方向發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

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篇(6)

【關(guān)鍵詞】鐵路客運，專線，先簡支，后結(jié)構(gòu)，連續(xù)，橋梁，施工技術(shù)

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一.前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高和交通運輸?shù)男枰叩燃墭蛄旱慕ㄔO(shè)越來越多，對橋梁的工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)提高，橋梁施工技術(shù)成為決定橋梁質(zhì)量的標(biāo)尺之一。目前，小跨徑的高等級鐵路橋梁施工技術(shù)多采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式；中等跨徑的橋梁施工技術(shù)則采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的形式；對于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工方法主要采用拼裝法或者平衡懸臂澆筑法。但由于現(xiàn)澆連續(xù)梁橋的施工流程復(fù)雜繁瑣、成本較高、費工費時，先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的施工技術(shù)應(yīng)運而生。先簡支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)是通過現(xiàn)澆混凝土使多跨的的預(yù)應(yīng)力混凝土梁形成連續(xù)的結(jié)構(gòu)，具有其獨特的優(yōu)勢，為我國的鐵路事業(yè)發(fā)展和整個區(qū)域文化經(jīng)濟(jì)的交流提供了便利。加強對其施工技術(shù)的研究，分析具有十分重要的意義。

二.先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)施工要點

1. 先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

（一）建成橋梁變形小、剛度大、伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點。

（二）減少使用施工設(shè)備，又能避免張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成地面上的障礙，簡支梁的預(yù)應(yīng)力鋼束在工廠進(jìn)行張拉，而負(fù)彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束布置及張拉均在主梁上進(jìn)行，僅需吊裝設(shè)備起吊主梁。

（三）利于技術(shù)操作，省工省時，經(jīng)濟(jì)效益高，預(yù)制梁能采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，進(jìn)行工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)和管理。

2.先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁的一般施工流程

（一）在進(jìn)行先簡后支連續(xù)橋梁施工過程中 ，首先要嚴(yán)格按照工程的實際情況進(jìn)行主梁的預(yù)先定制，待預(yù)制主 梁的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度后，按照1 號束、4 號束、2 號束、3 號束順序分別張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。1 號束的兩根鋼束應(yīng)同時張拉，防止主梁橫向彎曲。在此過程中，當(dāng)混凝土的強度能夠慢死工程設(shè)計施工的需要之后，將正彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉，最后，要在壓漿施工的基礎(chǔ)上，進(jìn)行主梁底板通氣孔的清潔整理。

（二）當(dāng)主梁底板通氣孔的清理完成之后，可以進(jìn)行臨時支座和永久支座的施工，并將主梁進(jìn)行規(guī)范的安裝。并做好橋面上的鋼筋和橫梁鋼筋的鏈接，在此連接施工過程中，要設(shè)置好接頭的鋼束波紋管，并及時進(jìn)行穿束，并選擇在一天中的氣溫最低時候進(jìn)行混凝土的澆筑。當(dāng)混凝土的強度達(dá)到施工設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)時候，要進(jìn)行頂板鋼束的張拉并做好壓漿施工。

（三）在進(jìn)行接頭的工作施工完成之后，要進(jìn)行剩余混凝土的澆筑，一般而言，要由跨中朝著支點部分進(jìn)行橋面整體化的混凝土的澆筑，一些臨時的施工支座一定要等到混凝土的施工已經(jīng)完成之后再嚴(yán)格遵守施工規(guī)范進(jìn)行拆除，在此過程中，完成整個體系的合理轉(zhuǎn)化。最后要進(jìn)行工程的養(yǎng)護(hù)，要噴灑防水層，并將相關(guān)的伸縮裝置和設(shè)備嚴(yán)格遵守施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，在此基礎(chǔ)上，可以轉(zhuǎn)向整個橋面的施工。

三.先簡支后連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制

筆者結(jié)合以前所施工的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁的施工過程，提出施工中質(zhì)量控制，以保證施工質(zhì)量。

1.臨時支座的設(shè)置的質(zhì)量控制應(yīng)該保證，臨時支座應(yīng)有足夠的強度和剛度，拆裝方便，落梁均勻。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，待壓漿強度大于35MPa時方可拆除臨時支座。拆除臨時支座應(yīng)做到逐孔對稱、均勻、同步、平穩(wěn)。臨時支座拆除后，永久支座與墩頂和梁底嚴(yán)密貼合。

結(jié)合目前的施工技術(shù)，臨時支座有多種設(shè)置方法，以可卸落砂箱支座的施工方法為例。當(dāng)采用砂箱支座時，要充分考慮砂箱承受T梁自重和架橋機(jī)重量后的沉降量，梁底與盆式支座間應(yīng)留有空隙。在施工中會出現(xiàn)每個砂箱沉落置不會完全一樣的情況，而導(dǎo)致部分T梁吊空，產(chǎn)生質(zhì)量隱患，解決辦法有兩點：aj通過預(yù)壓試驗取得砂箱在受力以后的平均沉降量，并以此指導(dǎo)現(xiàn)場安裝臨時支座，控制主梁的安裝標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高一致：②適當(dāng)降低支座墊石標(biāo)高，預(yù)留約3cm的混凝土梁靴高度。在澆注濕接頭的時候，在盆式支座上墊一塊鋼板，一次直接澆注到鋼板上，形成混凝土梁靴。

2.張拉預(yù)制底座的設(shè)置要求張拉預(yù)制底座應(yīng)堅固、無沉陷，利于排水，防止由于排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應(yīng)參照設(shè)計文件所提供的反拱度值、結(jié)合實際施工和生產(chǎn)性試制梁的張拉情況確定。反拱度應(yīng)做成拋物線。另外要保證橋梁安裝精度要嚴(yán)格控制，誤差不超過2mm。

3.后連續(xù)現(xiàn)澆段施工質(zhì)量控制施工發(fā)現(xiàn)，對于新老混凝土的連接結(jié)合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的主要問題，為此預(yù)制梁板的端頭必須嚴(yán)格進(jìn)行鑿毛處理。為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化過程中發(fā)生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋

梁的整體受力性能，現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑，摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之間。先簡支后連續(xù)每聯(lián)各現(xiàn)澆連續(xù)接頭的澆筑氣溫應(yīng)基本相同，溫差控制在5℃以內(nèi)，并盡量安排在一天氣溫最低時施工。

4.主梁現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工的質(zhì)量控制接頭混凝土澆筑順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計文件要求執(zhí)行，從主梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時間不宜超過3個月。濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工，模板應(yīng)采用鋼模板，并應(yīng)有足夠的剛度和強度。模板安裝牢固后，沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土表面，在澆筑次層混凝土前對施工縫應(yīng)刷一層水泥凈漿?；炷翝仓驼駬v與預(yù)制主梁頂板澆筑同樣要求，宜采用平板振搗器與插入棒配合的方式，并保證設(shè)計厚度。濕接縫澆筑時宣在氣溫較低條件，并作好養(yǎng)護(hù)，防止裂縫?，F(xiàn)澆接頭段混凝土可采用微膨脹水泥。

四，結(jié)束語

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對鐵路客運專線的服務(wù)質(zhì)量也將會越來越高，橋梁施工是整個鐵路客運專線建設(shè)施工的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量將直接關(guān)系到整個鐵路客運專線的服務(wù)質(zhì)量的提升和整個交通運輸網(wǎng)絡(luò)的安全，因而，加強對先簡后支結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)的分析探究，具有十分重要的意義，在此過程中，要結(jié)合具體的工程實際情況，做出規(guī)范的施工設(shè)計，嚴(yán)格施工流程，嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)，并做好質(zhì)量控制措施，加強對整個施工過程中的監(jiān)督管理。如此，既可以降低整個施工的難度，也可以滿足結(jié)構(gòu)連續(xù)施工的施工工藝要求，也有助于提高整個橋梁的承載能力，降低整個橋梁施工過程中的安全隱患，控制橋梁的施工質(zhì)量，促進(jìn)我國整個鐵路交通運輸事業(yè)的發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高奠定堅實的基礎(chǔ)。

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篇(7)

1 道路橋梁在使用中存在的問題

a.缺乏科學(xué)合理的設(shè)計，工程規(guī)劃不明確。b.橋梁的施工質(zhì)量較差且沒有達(dá)到工程設(shè)計的要求。c.道路橋梁在實際運營了一段時間后，出現(xiàn)較嚴(yán)重的病害，很大程度上限制了橋梁的承載能。d.工程在建設(shè)時期，橋梁的施工質(zhì)量以及實際運營情況都比較好，但經(jīng)過一段時間后，仍不能滿足承載需求。e.許多特大橋梁的檢測工作仍不到位，而這種橋梁還需要較高的檢測技術(shù)。

2 道路橋梁檢測的準(zhǔn)備工作

檢測即是要根據(jù)橋梁的實際情況對其進(jìn)行評估，因此，在檢測前需要全面細(xì)致的了解被檢測橋梁的各種情況，根據(jù)工作要求事先準(zhǔn)備好各類試驗和檢測器具，并做好相關(guān)的安排計劃。此外，更重要的內(nèi)容就是收集資料，收集的資料不僅包括設(shè)計資料，還包括施工資料以及相關(guān)的養(yǎng)護(hù)、維修、加固資料。

3 關(guān)于道路橋梁檢測的幾種方法

3.1 外觀檢查

對道路橋梁進(jìn)行外觀檢查可以分析橋梁病害發(fā)生的原因，首先要根據(jù)橋型確定檢查的要點。橋梁的檢查要點主要有：跨中的裂縫和撓度、端部的斜裂縫、構(gòu)建的質(zhì)量外觀以及主梁連接部位的狀況等等。拱橋的檢查要點有：墩的位移以及拱圈拱頂裂縫等等。橋梁從總體上可分為上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)。在梁式橋中，上部結(jié)構(gòu)主要是指主梁；下部結(jié)構(gòu)包括樁、基礎(chǔ)與承臺、橋臺、橋墩等；附屬結(jié)構(gòu)包括欄桿、伸縮縫、橋面鋪裝等。它們每個部位都有自己的受力特征，病害也存在著一些共性，如發(fā)現(xiàn)不是常規(guī)病害，還應(yīng)當(dāng)對其仔細(xì)的研究以找出病因。

3.2 內(nèi)部缺陷檢查

混凝土構(gòu)件中常見的缺陷有裂縫、蜂窩、空洞、剝落、鋼筋侵蝕和環(huán)境侵蝕等。有些缺陷僅靠外觀檢查難以發(fā)現(xiàn)，還需要借助其他的方法進(jìn)行檢測。目前，常用的無損檢測法主要有雷達(dá)檢測技術(shù)和聲波檢測法。超聲波脈沖速度法可檢測焊縫、鋼材以及混凝土中存在的空洞、裂縫、夾渣、火災(zāi)損傷等。

3.3 材料特性檢查

現(xiàn)今新工藝的不斷發(fā)展和橋梁的多樣化，致使越來越多的材料運用到橋梁結(jié)構(gòu)中，然而最基本、最廣泛使用的是鋼筋與混凝土。導(dǎo)致鋼筋銹蝕有諸多因素，如混凝土的滲水性、含水量、密實度、碳化深度、保護(hù)不足以及缺損等等；反過來，鋼筋銹蝕又可促使混凝土進(jìn)一步破損。這些可通過簡單的外觀檢查或敲擊檢查即可檢測出鋼筋銹蝕程度。本文由(建筑論文)整理提供，轉(zhuǎn)載請注明出處！隨著時間的推移，混凝土的強度會隨之產(chǎn)生一些變化，一些大的橋梁通常以同期的試塊來確定強度。而其他一些沒有試塊的橋梁多采用回彈法、貫入法、超聲波法、取芯試驗法、斷裂法等去檢測。其中，回彈法和超聲波法以及綜合法為非破損檢測法，應(yīng)用非常廣泛。

3.4 結(jié)構(gòu)性能狀況檢測與評價

當(dāng)橋梁無法獲得詳細(xì)資料時，需要借助動力或靜力試驗進(jìn)行檢測，從而正確的反應(yīng)出橋梁結(jié)構(gòu)受力性能狀況。常用的結(jié)構(gòu)性能檢測方法主要有靜力試驗和動力試驗。傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)，如自然電位測、超聲檢測、聲發(fā)射、紅外檢測、磁試驗及振動試驗分析等得到了較大的發(fā)展，可對橋梁的外觀以及部分結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢測，雖然可以做出較為合理的分析判斷，但還是無法全面的反映出橋梁的整體健康狀況，對橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，剩余壽命等方面也無法做出系統(tǒng)的評估。這時，需要采用比較現(xiàn)實的損傷檢測法——局部細(xì)化檢測和綜合整體損傷定位。

4 國內(nèi)外路橋檢測技術(shù)的發(fā)展

許多國內(nèi)外學(xué)者在路橋試驗檢測方面取得了一些進(jìn)展，如強迫振動試驗，它可以分析路橋結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)對結(jié)構(gòu)局部變化的影響；用環(huán)境振動法對路橋進(jìn)行自動檢測的可能性研究；在車重、車速、路面及支承對路橋模態(tài)參數(shù)的影響方面也有了研究成果。此外，還開發(fā)了各種基于頻率、振動曲率、振型、應(yīng)變振型等改變量的定位技術(shù)和損傷檢測方法。

目前，國外已積累了比較先進(jìn)的道路橋梁檢測技術(shù)，主要有：a.橋面板測系統(tǒng)。這個檢測系統(tǒng)包括地面滲透雷達(dá)系統(tǒng)和雙帶遠(yuǎn)結(jié)外熱成像系統(tǒng)。b.橋梁測試與健康檢測系統(tǒng)。這個系統(tǒng)包括全橋檢測的無線電發(fā)送，運用分式全球定位系統(tǒng)對橋梁變形進(jìn)行測量，運用傳感器對橋梁的超載系數(shù)進(jìn)行檢測等。c.疲勞裂紋檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括測量橋梁裂紋磁分析儀系統(tǒng)、熱成像儀系統(tǒng)、便攜式聲發(fā)射系統(tǒng)以及電磁聲發(fā)射傳感器等。d.銹蝕探測與評估技術(shù)。包括埋入式銹蝕微傳感器、磁漏探測技術(shù)以及以磁為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)等。

5 道路橋梁檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望

道路橋梁檢測技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個階段。第一階段是以領(lǐng)域?qū)＜业母泄偌皩I(yè)經(jīng)驗為基礎(chǔ)的經(jīng)驗式檢測技術(shù)，這種方法只能對檢測信息作簡單的數(shù)據(jù)處理。第二階段是以建模處理和信號處理為基礎(chǔ)的，運用動態(tài)檢測技術(shù)和傳感器技術(shù)的現(xiàn)代檢測技術(shù)，此種方法在工程中得到了廣泛的運用。而第三發(fā)展階段則是智能檢測技術(shù)手段，它是以知識處理為核心，信號處理、數(shù)據(jù)處理和知識處理相融合的方法，智能化已成為路橋試驗檢測的主流。根據(jù)目前取得的成果，未來大型路橋的檢測技術(shù)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個方面：a.現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與實時的檢測系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)共享。b.為了更方便、快捷、準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)，開發(fā)以無線通信技術(shù)為手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及能適用于風(fēng)荷載、交通荷載、定點測試荷載的傳感器最優(yōu)布設(shè)技術(shù)。c.建立自動損傷識別系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)處理、測量系統(tǒng)、識別系統(tǒng)一起組裝到路橋檢測系統(tǒng)中，能夠自動識別檢測與反饋，達(dá)到控制的目的。d.從設(shè)計、施工到運營階段建立完整可靠的數(shù)據(jù)庫，積累大量的知識和經(jīng)驗，并最終建立專家系統(tǒng)。

6 結(jié)語

道路橋梁的檢測是一項十分復(fù)雜且重要的工作，它要求相關(guān)工作人員具備非常豐富的實際現(xiàn)場經(jīng)驗，更需要科學(xué)的檢測技術(shù)和系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，同時吸收國外先進(jìn)的路橋檢測技術(shù)，才能做好道路橋梁的檢測工作，從而保證工程的質(zhì)量。

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