公路工程管理与实务2公路工程管理与实务

公路工程管理与实务桥梁工程

桥梁的组成

上部构造(桥跨部分)下部构造(桥墩和桥台)净跨径总跨径计算跨径桥梁全长桥梁高度桥下净空高度建筑高度净矢高计算矢高矢跨比桥梁的分类

桥梁的根本体系：梁式桥：梁体承重拱式桥：拱圈和拱肋承重吊桥：缆索承重组合体系桥桥梁的分类按全长和跨径:特搭桥,大桥,中桥,小桥按承重资料:圬工桥,钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,钢桥和木桥按跨越妨碍的性质:跨河桥,跨线桥,高架桥和栈桥按上部构造的行车道位置:上承式桥,中承式桥和下承式桥桥梁根底桥梁根底：刚性根底桩根底(沉入桩和灌注桩)管柱沉井地下延续墙桥梁根底适用条件：刚性根底:适用于各类土层桩根底:沉桩:锤击沉桩法:适用于松散、中密砂石、粘性土振动沉桩法:砂土,硬塑及软塑的黏性土和中密及较松的碎石土射水沉桩法:密实砂土,碎石土的土层静力沉桩法:规范贯入度N<20的软黏土桥梁根底适用条件：灌注桩钻孔灌注桩:黏性土砂土砾卵石碎石岩石等挖孔灌注桩:无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层管柱:各种土质的基底,尤其是在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下,不宜建筑其他类型根底时.沉井:各种土质的基底,在深水、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下,不宜建筑其他类型根底时.地下延续墙:桥梁下部构造下部构造分类：重力式桥墩重力式桥台轻型桥墩轻型桥台桥梁下部构造适用条件〔1〕重力式桥墩、台：靠本身分量来平衡外力而坚持其稳定。地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中；优点：墩、台比较厚实，可以不用钢筋；缺陷：圬工体积较大，自重和阻水面积较大，添加了对地基的要求。桥梁下部构造适用条件〔2〕梁桥轻型桥墩钢筋混凝土薄壁墩：低级土脆弱地域。柱式桥墩：城市立交和高架桥。钻孔桩柱式桥墩：适宜多种场所和各种地质条件。柔性排架桥墩：低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地域河流上建筑小跨径桥梁。桥梁下部构造适用条件〔3〕梁桥轻型桥台设有支撑梁的轻型桥台：适宜单跨桥梁。埋置式桥台〔后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式〕，跨径8~20米，填土高度3~5米，大于5米时，宜用框架式。钢筋混凝土薄壁桥台：适用于脆弱地基。加筋土桥台：台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高3~5米。桥梁下部构造适用条件〔4〕拱桥轻型桥墩带三角杆件的单向推力墩：在桥不太高的旱地上采用。悬臂式单向推力墩：适用于两铰双曲拱桥。桥梁下部构造适用条件〔5〕拱桥轻型桥台八字形桥台：桥下需求通车或过水。U字形桥台：较小跨径的桥梁。背撑式桥台：较大跨径的高桥和宽桥。靠背式框架桥台：在非岩石地基上建筑。组合式桥台：适宜各种地质条件。空腹式桥台：齿褴式桥台：桥台上部构造的主要施工技术逐段悬臂平衡施工悬臂浇筑法悬臂拼装法逐孔施工预制简支梁逐孔拼装预制单悬臂梁逐孔拼装现浇法桥台上部构造的主要施工技术顶推法施工单点顶推多点顶推转体施工竖向转体施工法平面转体施工法缆索吊装施工常用支架的设计原那么支架整体、杆配件、节点、地基、根底和其他支撑物进展强度和稳定性验算。常用支架的计算方法〔1〕设计荷载模板、支架和拱架自重。新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工构造物的重力。施工人员和施工资料、机具等行走运输或堆放的荷载。振动混凝土产生的荷载。其他能够产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设备荷载等。常用支架的计算方法〔2〕施工预拱度计算支架接受施工荷载引起的弹性变形。超静定构造由于混凝土收缩、徐变及温度变化引起的挠度。桥台程度位移引起的拱圈挠度。构造重力以及1/2汽车荷载〔不计冲击荷载〕引起的梁或拱圈的弹性挠度。受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备紧缩而产生的非弹性变形。常用支架的计算方法支架的强度和稳定性计算：应思索作用在支架上的风力。设于水肿的支架，还应思索水流的压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。验算支架刚度：支架受载后挠曲的杆件，其弹性挠度不超越相应构造跨度的1/400。模板的设计原那么宜优先运用胶合板和钢模板。验算模板、支架的强度、刚度和稳定性。模板板面之间应平整，接逢严密，不漏浆。构造简单，制造、装拆方便。模板的设计原那么需求思索设计荷载和模板刚度。验算强度\刚度及稳定性模板板面间应平整\接缝严密\不漏浆构造简单\制造\装拆方便设计荷载模板自重。新浇筑混凝土\钢筋混凝土或其他圬工构造物的重力.施工人员和施工资料、机具等行走运输或堆放的荷载.振动混凝土产生的荷载新浇筑混凝土对侧面模板的压力倾倒混凝土时产生的程度荷载其他能够产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设备荷载等模板刚度构造外表外露的模板,挠度为模板构件跨度的1/400构造外表隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250钢模板的面板变形为1.5MM钢模板的钢棱和柱箍变形为L/500和B/500(其中L为计算跨径,B为柱宽)桥梁根底刚性根底：整体性好，但埋深小。桩根底:埋置深度大。灌注钢筋混凝土桩:实心断面,混凝土强度不低于C20承台的平面尺寸和外形桩的中距刚性根底的受力特点基底应力计算:按资料力学中心或偏心受压公式计算基底的应力.基底合力偏心距及根底稳定性验算基底合力偏心距验算对非岩石地基以不出现拉应力为原那么.根据荷载性质对偏心距的控制有不同的要求.刚性根底的受力特点根底倾覆稳定性验算根底倾覆稳定性与合力的偏心距有关.设计时,可以用限制合力偏心距来保证根底的倾覆稳定性.根底稳定性验算根底在程度推力作用下沿根底底面滑动的能够性.刚性根底的受力特点地基强度验算保证基底应力不超越地基持力层的强度.地基沉降及稳定性验算沉降计算地基沉降主要是竖直荷载作用下土层的紧缩变形引起.地基的稳定性用圆弧滑动面法进展验算下部构造的构造特点重力式桥墩；梁桥重力式桥墩有墩帽、墩身、根底等组成，墩帽要满足支座布置和部分承压得需求；拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩接受单向较大的程度推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因此尺寸较厚实。与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设备。重力式桥台〔U形桥台〕：由台帽、背墙、台身〔前墙、侧强〕、根底、锥坡等几部分组成。下部构造的构造特点梁桥轻型桥台钢筋混凝土波薄壁桥墩柔性排架桩墩设有支撑梁的轻型桥台埋置式桥台钢筋混凝土薄壁桥台加筋土桥台拱桥轻型墩台八字形桥台U字形桥台背撑式桥台靠背式框架桥台下部构造的受力特点梁桥重力式桥墩第一种组合：按在桥墩各截面上能够产生的最大竖向力的情况进展组合。第二种组合：按桥墩各截面在顺桥方向上能够产生的最大偏心和最大弯矩的情况进展组合。第三种组合：按桥墩各截面在横桥方向上能够产生最大偏心和最大弯矩的情况组合。拱桥重力式桥墩第一种组合：顺桥方向的荷载及其组合第二种组合：横桥方向的荷载及其组合下部构造的受力特点重力式桥台的受力特点对于桥台尚要思索车辆荷载引起的土侧压力，其次，桥台的强度、偏心距和稳定性的验算与桥墩一样，但只作顺桥方向的验算。上部构造的构造特点钢筋混凝土空心板桥装配式钢筋混凝土简支T梁预应力混凝土简支T梁构造延续体系桥梁斜拉桥悬索桥上部构造的受力特点斜交板桥装配式钢筋混凝土简支T梁预应力混凝土简支T梁延续体系桥梁斜拉桥悬索桥桥梁施工荷载的计算方法通常可以将作用在公路桥梁上的各种荷载和外力归纳成三类：永久荷载可变荷载车辆荷载车辆荷载的影响力人群荷载偶尔荷载荷载组合的规定桥梁平面控制网的布设图形应尽量简单，估算出来的未知数的矩阵主对角元素应尽量小，并能用这些数据以足够的精度用前方交会法对桥墩进展放样。控制网普通布设成三角网或边角网，其边长于河宽有关。为使桥轴线与控制网严密联络，在布网时应将河流两岸轴线上的两个点作为控制点。一切控制点应便于观测和保管。高程控制丈量桥涵放样丈量及要求当有良好的丈量条件时可采用直接丈量法进展墩台施工定位，应对尺长、温度、拉力、垂度和倾斜度进展矫正计算。大、中桥的水中墩、台和根底的位置，宜用全站仪丈量。曲线上的桥梁施工丈量，应按照设计文件参照公路曲线测定方法处置。桥梁施工过程中的丈量施工过程中，应测定并经常检查桥涵构造浇砌和安装部分的位置和标高，并作出丈量记录和结论，如超越允许偏向时，应分析缘由，并予以补救和矫正。桥轴线超越1000米的特大桥梁和构造复杂的桥梁施工过程，应进展主要墩、台〔或塔、锚〕的沉降变形监测，桥梁控制网应每年复测一次，以确保施工平安和质量。桥梁开工丈量测定桥梁中线，丈量跨径。丈量墩、台〔或塔、锚〕各部分尺寸。检查桥面高程。施工监测几何形状监测：其目的是获取〔识别〕已构成的构造的实践几何形状。构造节目的应力监测：构造监测的应力〔包括混凝土应力、钢构造应力等〕监测是施工监测的主要内容之一，是施工过程的平安预警系统。目前应力监测主要是采用电阻应变仪法、钢弦式传感器法等。索力监测：索力监测效果将直接对构造的施工质量和施工形状产生影响。可供现场索力检测的方法目前有三种：压力表量测法、压力传感器量测法、振动频率量测法。预应力力监测。温度监测。桥梁施工控制方法纠偏终点控制方法，即在施工中，对产生主梁线形偏向的要素跟踪控制，随时纠偏，最终到达理想线形，这种方法常用Kalman滤波法和灰色实际等。纠偏终点控制法，对桥梁构造的主要根本设计参数进展识别，找出产生实测值与估计值〔设计值〕产生偏向的缘由，从而对参数进展修正，到达双控的目的。这种方法的重点在于对影响构造变形和内力的主要设计参数的识别上。在设计时，给予主梁标高和内力最大的宽容度，即误差的允许值。斜拉桥施工控制特点斜拉桥主梁施工时必需进展施工控制，即对梁体每一施工阶段的结果进展详细的检测分析和验算，以确定下一施工阶段拉锁张拉量值和主梁线形、高程脊索他位移控制量值，周而复始直至合龙成桥。施工监控测试的主要内容：变形：主梁线形、高程、轴线偏向、索塔的程度位移；应力：拉索索力、支座力以及梁塔应力在施工过程中的变化。拉索张拉完成后，悬臂施工跨中合龙前后，当梁体内预应力钢筋全部张拉完且桥面及附属设备安装完时，应采用传感器或振动频率测力计检测各拉索索力值，同时应视防振圈及索的弯曲刚度等情况对测值予以修正。每组及每索的拉力误差超越设计规定时应进展调整，调整时可从超越设计索力最大或最小的拉索开场〔放或拉〕，直调至设计索力。调索时应对塔和相应梁段进展位移检测。温度：温度场及指定丈量时间塔、梁、索的变化。延续梁或延续钢构桥施工控制特点预应力混凝土延续梁或延续钢构相对斜拉桥而言，没有斜拉索，其施工控制与斜拉桥主梁一样。凡是以悬臂浇筑或悬臂拼装施工的桥梁都是逐节段推进的，施工控制中采用逐节段跟踪控制的方法。拱桥施工控制特点装配式拱桥施工过程中，应配合施工进度对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂痕、墩台变位、安装设备的变形和变位等工程进展观测。施工观测应尽量采用全站仪进展。拱肋吊装定位合龙时，应进展接头高程和轴线位置的观测，以控制、调整其拱轴线，使之符合设计要求。拱肋松索成拱以后，从拱顶上施工加载起，不断到拱上建筑完成，应随时对1/4跨、1/8跨及拱顶各点进展挠度和横向位移的观测。采用少支架安装施工时，应对支架的变形、位移、节点和卸架设备的紧缩及支架根底的沉陷等进展观测，如发现超越允许值的变形、变位，应及时采取措施予以调整。采取无支架安装施工时，应随时观测吊装设备的塔架、主索、扣索、索鞍、锚碇等的变形和位移，如发现异常，应及时采取措施。拱桥施工控制特点在安装施工过程中，应经常对构件混凝土进展裂痕观测，假设发现裂痕超越规定或有继续开展的趋势时，应及时分析研讨，找出缘由，采取有效的措施。就地浇筑钢筋混凝土拱圈及卸落拱架的过程中，应设专人用仪器配合施工进度随时观测拱圈、拱架、劲性骨架的挠度和横向位移以及墩台的变化情况，并详细记录，如发现异常，应及时分析，采取措施，必要时可调整加载或卸架程序。大跨度拱桥施工过程中，应配合施工进度对拱圈〔肋〕混凝土、拱肋接头、劲性骨架、吊杆、系杆、钢管混凝土、扣索、转盘、锚碇〔辆〕等关节受力部位进展应力监测，并与控制计算值相比较，一旦偏向超出设计允许范围，应立刻进展调整。大跨度拱桥的施工观测和控制宜在每天气温、日照变化不大的时候进展，尽量减少温度变化等不利要素的影响。悬索桥施工控制特点悬索桥在施工中，除了主索和加劲梁外，对桥他受力、索鞍偏移、吊杆和主索索股受力均匀性等应严加跟踪控制，保证应力和线形的双控实现。斜拉桥的施工特点索塔的施工可视其构造、体形、资料、施工设备和设计综合思索选用适宜的方法。裸塔施工宜用爬模法，横梁较多的高塔宜用劲性骨架挂模提升法。混凝土主梁：采用挂篮悬浇主梁时除应符合梁桥挂篮施工约有关规定外，还应按以下规定执行：挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制造后应进展检测和试拼，合格后再于现场整体组装检验，并按设计荷载及技术要求进展预压，同时，测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程性能及其他技术性能。挂篮设计和主梁浇筑时应思索抗风振的刚度要求。拉索张拉时应对称同步进展，以减少其对塔与梁的位移和内力的影响。斜拉桥的施工特点为防止合龙梁段施工出现的裂痕，应采用以下方法改善受力和施工情况：在梁上下底板或两肋端部预埋暂时衔接钢构件，或设置暂时纵向衔接预应力索，或用千斤顶调理合龙口的应力和合龙口的长度。合龙两端高程在设计允许范围内时，可视情况进展适当压重。观测合龙前连日的昼夜温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系，选定适当的合龙浇筑时间。斜拉桥的施工特点合龙梁段浇后至纵向预应力索张拉前应制止施工荷载的超平衡变化：预制梁段，如设计无规定，宜选用长线台座(可分段设置〕，亦可采用多段的联线台座，每联宜多于5段，先预制顺序中的1、3、5段，脱模后再在其间浇2、4段，使各端面啮合密贴，端面不应随意修补。应在底模上调整主梁分段形体所受竖曲线的影响。拼装中多段积累的超误差，可用湿接缝调整。梁段拼合前应试拼，以便及时调整。湿接缝拼合面鹰进展外表凿毛和清扫，干接缝应坚持结合面清洁，粘合料应涂刷均匀。采用垫片调整梁段拼装线形时，每次垫片调整的高程不应大于20mm。斜拉桥的施工特点长拉索在抗振阻尼支点尚未安装前，应采用钢索或杆件〔平面索时〕将一侧拉索结合以抑制和减小拉索的振动。大跨径主梁施工时，应缩短双向长悬臂继续时间，尽快使一侧固定，以减少风振的不利影响，必要时应采取暂时抗风措施。斜拉桥的施工特点钢主梁〔包括叠合梁和混合梁〕应留意：钢主梁应由资质合格的专业单位加工制造、试拼，经检验合格后平安运至工地备用。堆放应无损伤、无变形和无腐蚀。钢梁制造的资料应符合设计要求。应进展钢梁的连日温度变形观测对照，确定适宜的合龙温度及实施程序，并应满足钢梁安装就位时高强螺栓定位所需的时间。悬索桥的施工特点锚锭大体积混凝土施工需采取以下措施进展温度控制，防止混凝土开裂：采用低水化热种类的水泥。降低水泥用量、减少水化热，掺入质量符合要求的粉煤灰和缓凝型外掺剂。降低混凝土入仓温度。在混凝土构造中布置冷却水管，混凝土终凝后开场通水冷却降温。大体积混凝土应采用分层施工，每层厚度可为1——1.5m。悬索桥的施工特点中跨、边跨猫道面的架设进度，要以塔的两侧程度力差别不超越设计要求为准，在架设过程中须监测塔的偏移量和承重索的垂度。索力的调整以设计提供的数据为根据，其调整量应根据调整安装中测力计的读数和锚头挪动量双控确定。试拼装：加劲梁应按拼装图进展厂内试拼装，试拼不少于3个节段，按架梁顺序试拼装。悬索桥的施工特点吊装：吊装过程应察看索塔变位情况，应根据设计要求和实测塔顶位移量分阶段调整索鞍偏移量，以保证工程质量和施工平安。安装前，应确定安装顺序，普通可以从中跨跨中对称地向两边进展，安装完一段跨中梁段后，再从两边跨对称地向索塔方向进展。钢箱梁水上运输必需由有阅历的人员担任。架设前，宜进展现场驳船定位实验，以保证定位精度。各任务面上，吊装第二节段起须与相邻节段间预偏一定间隙〔0.5——0.8〕，至标高后，牵拉衔接，防止吊装过程与相邻节段发生碰伤，影响吊装任务顺利进展。安装合龙段前，必需根据实践的合龙长度，对合龙段长度进展修正。刚构桥的施工特点普通采用平衡悬臂施工，平衡悬臂施工可分为：悬臂浇筑法与悬臂拼装法施工，前者是当桥墩浇筑到顶以后，在墩顶安装脚手钢桁架，并向两侧伸出悬臂以供垂吊挂篮运用，实施悬臂浇筑〔挂篮是主要施工设备〕;后者是将梁逐段分成预制块件进展拼装，穿束张拉，自成悬臂。悬臂