時(shí)間:2023-03-22 17:34:31
導(dǎo)語(yǔ):在大跨度橋梁工程論文的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:橋梁工程;卓越工程師;教學(xué)改革;課程建設(shè)
為滿足國(guó)家對(duì)高層次工程人才的需求,國(guó)家把培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程師計(jì)劃上升為高等工科教育改革的國(guó)家戰(zhàn)略,并列入國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展改革綱要。創(chuàng)新型卓越工程師計(jì)劃要求通過(guò)高等工程教育培養(yǎng)一大批創(chuàng)新性強(qiáng)、能夠適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求的各類工程科技人才,著力解決高等工程教育中的實(shí)踐性和創(chuàng)新性問(wèn)題,提高科技創(chuàng)新能力,最終為社會(huì)培養(yǎng)一大批具有卓越人才特征的高級(jí)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才。本文介紹針對(duì)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的要求以及先前的橋梁工程教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足,進(jìn)行《橋梁工程》課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新研究和改革的情況
一、創(chuàng)新型卓越橋梁工程師培養(yǎng)體系與課程建設(shè)的重要意義
同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系的本科土木工程專業(yè)橋梁工程課群組、研究生橋梁與隧道工程專業(yè)歷史悠久,辦學(xué)特色鮮明,特別強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,過(guò)去多年中參與了國(guó)內(nèi)眾多特大橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)和科研工作,解決了許多技術(shù)難題,培養(yǎng)出一批批優(yōu)秀的本科生、碩士生和博士生,其中多數(shù)已成為國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)骨干。現(xiàn)今國(guó)家進(jìn)一步加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入,大量鐵路、公路橋梁項(xiàng)目投入建設(shè)既為橋梁工程專業(yè)提供了廣闊的實(shí)踐平臺(tái),但同時(shí)也給本專業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。為了更好地面對(duì)國(guó)際化、創(chuàng)新型、競(jìng)爭(zhēng)性的社會(huì),保持專業(yè)的特色和優(yōu)勢(shì),為社會(huì)培養(yǎng)出更多有用的人才,我們必須落實(shí)同濟(jì)大學(xué)提出的“卓越工程師”的培養(yǎng)計(jì)劃,建立一個(gè)完善的課程體系、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、國(guó)際交流平臺(tái)。作為土木工程學(xué)院下屬的重要單位之一,橋梁工程系應(yīng)當(dāng)著眼于土木工程專業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向,根據(jù)《同濟(jì)大學(xué)深入開(kāi)展高等工程教育改革實(shí)施方案》的精神,著力于培養(yǎng)具備人文精神、創(chuàng)新精神、國(guó)際視野和專業(yè)特色的卓越工程師。通過(guò)對(duì)當(dāng)今社會(huì)需求以及橋梁工程學(xué)科發(fā)展需求的透徹分析,橋梁工程系在原有基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)教授沙龍的多次討論,最終對(duì)本科生培養(yǎng)計(jì)劃做了大幅度調(diào)整。由于學(xué)生選擇專業(yè)方向之前的大部分課程由其他系老師教授,故新修訂的培養(yǎng)計(jì)劃主要針對(duì)專業(yè)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)課程設(shè)置。新修訂的培養(yǎng)計(jì)劃中,大部分課程自2009年以來(lái)首次開(kāi)課,部分課程由原有課程局部修訂而來(lái),只有極少部分課程沒(méi)有改動(dòng),所以在未來(lái)四年中,新修訂的課程都將納入到“教學(xué)質(zhì)量工程”建設(shè)中。同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系將繼續(xù)堅(jiān)持不懈、全面深入地進(jìn)行本科“教學(xué)改革與教學(xué)質(zhì)量工程”建設(shè),以全面提升橋梁工程系的教學(xué)水平和質(zhì)量。因此,開(kāi)展創(chuàng)新型橋梁工程系卓越工程師培養(yǎng)體系與課程建設(shè)項(xiàng)目的教學(xué)改革研究,對(duì)該領(lǐng)域卓越工程師的培養(yǎng)是非常有必要和實(shí)際意義的。
二、先前的橋梁工程教學(xué)中存在的不足及原因
創(chuàng)新型卓越工程師的培養(yǎng)內(nèi)涵就是著力于創(chuàng)新能力的提高,創(chuàng)新意識(shí)的訓(xùn)練,特別是重視強(qiáng)化培養(yǎng)工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新精神,以達(dá)到提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),同時(shí)高等教育要在培養(yǎng)過(guò)程中和行業(yè)企業(yè)深化合作,創(chuàng)新高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)卓越人才的機(jī)制,理論與實(shí)踐相統(tǒng)一的工程教育人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、類型多樣、主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新型卓越工程師的培養(yǎng)機(jī)制。針對(duì)這一要求,現(xiàn)行的橋梁工程教學(xué)存在以下問(wèn)題。
1.教學(xué)內(nèi)容滯后于橋梁發(fā)展現(xiàn)狀。目前,各專業(yè)在總的課程學(xué)時(shí)保持不變的情況下,通過(guò)大幅度精簡(jiǎn)課程學(xué)時(shí),來(lái)增加課程的數(shù)量。由于授課學(xué)時(shí)有限,橋梁工程課程的授課內(nèi)容仍然重點(diǎn)講授簡(jiǎn)支梁橋和拱橋的構(gòu)造與計(jì)算,對(duì)于其它橋型只作簡(jiǎn)要介紹。根據(jù)對(duì)學(xué)生的調(diào)查訪問(wèn),我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對(duì)橋梁建設(shè)技術(shù)水平的認(rèn)識(shí)還停留在十幾年前,對(duì)最新的科研方向和技術(shù)水平知之甚少。
2.對(duì)橋梁施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)不夠重視。近年來(lái),隨著我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展,需要修建更多的大跨度橋梁以跨越江河海峽等。橋梁跨度越大,其施工難度也越大。另外,我國(guó)既有橋梁坍塌事故頻頻發(fā)生,橋梁病害問(wèn)題令人堪憂,種種現(xiàn)象表明,建國(guó)后第一個(gè)橋梁養(yǎng)護(hù)高峰已經(jīng)來(lái)臨,而養(yǎng)護(hù)管理是解決養(yǎng)護(hù)工作的靈魂。然而,在教學(xué)中我們對(duì)這兩方面的重視還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
3.師生互動(dòng)交流不足。在國(guó)家大力發(fā)展教育的背景下,各大學(xué)紛紛擴(kuò)招,專業(yè)人數(shù)大幅增加。很多學(xué)校往往把同一專業(yè)的學(xué)生們集中在一個(gè)大教室中,集體授課。由于在上課時(shí),老師要面對(duì)更多的學(xué)生授課,從而無(wú)法顧及到每個(gè)學(xué)生具體的學(xué)習(xí)狀況,師生之間就專業(yè)問(wèn)題也會(huì)缺乏充分的交流。
4.實(shí)習(xí)內(nèi)容繁雜,缺乏針對(duì)性。為了讓學(xué)生能夠把所學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)中學(xué)生往往會(huì)被安排很多的實(shí)習(xí)內(nèi)容。然而,由于教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)總學(xué)時(shí)保持不變,從而使每個(gè)實(shí)踐活動(dòng)安排的時(shí)間減少,這就使得學(xué)生對(duì)所參加的實(shí)踐項(xiàng)目缺乏充分的準(zhǔn)備,往往草草了事。
三、針對(duì)創(chuàng)新型卓越橋梁工程師培養(yǎng)而進(jìn)行的課程改革
1.調(diào)整橋梁工程課群方向的專業(yè)課設(shè)置。進(jìn)一步提高本科教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平,針對(duì)當(dāng)前社會(huì)需求以及橋梁工程學(xué)科發(fā)展的需求進(jìn)行透徹分析,在原有的基礎(chǔ)上對(duì)本科生培養(yǎng)計(jì)劃做適當(dāng)調(diào)整,對(duì)本科生教學(xué)的課程進(jìn)行完善,同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分別召開(kāi)討論會(huì)和教授沙龍專題討論土木工程專業(yè)(橋梁課群方向)專業(yè)課設(shè)置調(diào)整。經(jīng)過(guò)再三討論決定,在學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃任選課部分增加“橋梁施工與養(yǎng)護(hù)”、“橋梁工程發(fā)展與展望”和“軌道交通橋梁”三項(xiàng)內(nèi)容,相應(yīng)取消了“橋梁抗震與抗風(fēng)”、“橋梁電算”和“箱梁分析”三項(xiàng)可選內(nèi)容;在實(shí)踐環(huán)節(jié)將“簡(jiǎn)支梁橋課程設(shè)計(jì)”、“連續(xù)梁橋課程設(shè)計(jì)”、“拱橋課程設(shè)計(jì)”和“墩臺(tái)與基礎(chǔ)大作業(yè)”四項(xiàng)內(nèi)容穿插在“大跨度混凝土橋梁課程設(shè)計(jì)”和“鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計(jì)”中。
2.所有課程開(kāi)設(shè)小班教學(xué)。在專業(yè)課總學(xué)分和總學(xué)時(shí)不變的情況下,為了提高專業(yè)課教學(xué)效果,鑒于目前土木工程專業(yè)(橋梁課群方向)學(xué)生人數(shù)已達(dá)80人左右,滿足開(kāi)設(shè)兩個(gè)平行班的基本條件,因此,擬將所有專業(yè)課限選課由原來(lái)的一個(gè)班,修訂為平行開(kāi)設(shè)兩個(gè)班。
3.創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)方法。創(chuàng)新型卓越工程師人才的綜合素質(zhì)綜合了知識(shí)、能力及人格的培養(yǎng)要求,在教學(xué)評(píng)價(jià)上不僅要重視書(shū)本理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)的評(píng)價(jià),也要考查學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力,要實(shí)現(xiàn)能力的培養(yǎng)就要改革傳統(tǒng)的考試方式,重視對(duì)學(xué)生獲取能力的考核與評(píng)價(jià),為不同類型的能力制定相應(yīng)的操作標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法,明確能力考核目標(biāo)。通過(guò)建立興趣團(tuán)隊(duì)小組共同完成一個(gè)工程實(shí)踐或研究項(xiàng)目,學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)建設(shè)以及團(tuán)隊(duì)成員間的分工合作,討論、答辯以提高運(yùn)行效率。專業(yè)知識(shí)通過(guò)課堂講授、實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練、習(xí)題練習(xí)、課程設(shè)計(jì)等多種形式進(jìn)行教與學(xué),具體內(nèi)容根據(jù)課程大綱要求,結(jié)合專業(yè)課程要求確定實(shí)施;專業(yè)知識(shí)的評(píng)價(jià)方法可以期中、期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎瑓⒖计綍r(shí)能力及人格的表現(xiàn)能力,可采用多種形式如專題論文、課程設(shè)計(jì)、平時(shí)訓(xùn)練、小組合作完成課程課題等進(jìn)行單獨(dú)或綜合評(píng)價(jià)。
4.加強(qiáng)師資隊(duì)伍、教材方面建設(shè)。安排知名教授擔(dān)任各課程建設(shè)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,參與和督促各課程教學(xué)大綱的修訂和執(zhí)行。在教學(xué)中,原則上每位教授所帶課程不超過(guò)2門,其中專業(yè)課老師優(yōu)先考慮教授。在調(diào)研和分析國(guó)外著名大學(xué)同類課程授課教材的基礎(chǔ)上,參考編著適合本課程的雙語(yǔ)教材,制作、完善各課程的多媒體教學(xué)課件。
實(shí)踐證明,通過(guò)改進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新,同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系形成了具有鮮明特色的創(chuàng)新型卓越工程師課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方法與途徑,在教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的效果,提高了橋梁工程各課程的教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)了學(xué)生的興趣和積極性。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,無(wú)論是在橋梁工程的理論學(xué)習(xí)還是在課程實(shí)踐方面都有很大的提高,同時(shí)學(xué)術(shù)能力和職業(yè)能力得到普遍提升。
參考文獻(xiàn):
[1]趙洋,焦紅波,趙順波.橋梁工程課程的教學(xué)內(nèi)容改革研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2011,27(3).
橋梁工程在土木工程(道路橋梁方向)中具有重要地位。它不僅是結(jié)構(gòu)力學(xué)與混凝土結(jié)構(gòu)基本原理等課程的延伸課程,還對(duì)以后學(xué)習(xí)橋梁電算、大跨度橋梁等課程打下基礎(chǔ)。此外,它還直接關(guān)系到道路橋梁方向?qū)W生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)分析現(xiàn)階段橋梁工程課程教學(xué)現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)目前橋梁工程課程教學(xué)中還存在著以下問(wèn)題:1.教學(xué)方式單一,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣;2.課程內(nèi)容理論性較強(qiáng),實(shí)用性較弱;3.實(shí)踐教學(xué)流于形式;4.課程考核不能準(zhǔn)確反映學(xué)生能力,不能有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。基于目前橋梁工程教學(xué)中存在的問(wèn)題,如何深入改革橋梁工程課程教學(xué)已經(jīng)成為工程教育界亟待解決的課題之一。
一、橋梁工程課程改革方案
針對(duì)目前橋梁工程教學(xué)中存在的問(wèn)題,圍繞教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核方法四個(gè)方面,對(duì)橋梁工程課程改革進(jìn)行了探索和實(shí)踐。
(一)教育方法改革
1.生動(dòng)化教學(xué),總結(jié)與提問(wèn)相結(jié)合
教材語(yǔ)言作為一種書(shū)面語(yǔ)言陳述單調(diào),如果將這種語(yǔ)言直接搬到課堂上,老師講得枯燥乏味,學(xué)生聽(tīng)得更是艱澀難懂,毫無(wú)興趣。不僅老師在臺(tái)上照本宣科感覺(jué)如同嚼蠟,學(xué)生在臺(tái)下也是如坐針氈,哈欠連天。因此,教師應(yīng)該在課前認(rèn)真準(zhǔn)備授課內(nèi)容,將呆板難懂的書(shū)面語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成生動(dòng)有趣的教學(xué)語(yǔ)言,并將抽象的語(yǔ)言形象化、生動(dòng)化,不能拘泥于教材而沒(méi)有自己的理解體會(huì)。如此一來(lái),上課時(shí)就可以充分提高學(xué)生興趣,將教學(xué)內(nèi)容層次分明、條理清晰的表達(dá)出來(lái)。除此以外,還能使所教的內(nèi)容條理清楚、重點(diǎn)突出。
此外,在每堂課的最后,對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納,給出簡(jiǎn)要結(jié)論。這不僅可以充分利用課堂時(shí)間強(qiáng)化學(xué)生的記憶,也使得教學(xué)系統(tǒng)性更強(qiáng),授課效率顯著提高。在每次上課之前也針對(duì)上次課所學(xué)的知識(shí)提問(wèn)學(xué)生,有效復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí),促使學(xué)生養(yǎng)成課后復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣。
2.有效引入多媒體技術(shù),豐富教學(xué)方式
由于多媒體教學(xué)可以利用聲、像、圖、文等特點(diǎn),所以利用多媒體教學(xué)可以極大改善傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題。例如,課堂上僅僅是老師講解學(xué)生讀書(shū)、講解呆板、缺乏趣味性與直觀性等問(wèn)題。多媒體教學(xué)既豐富了教學(xué)的表現(xiàn)形式,又將抽象的知識(shí)形象化、直觀化,促使了學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)。使課堂不再是傳統(tǒng)中的照本宣科,新知識(shí)理解起來(lái)更為容易。橋梁工程這門課程與實(shí)際結(jié)合緊密的特點(diǎn),需要我們盡快了解這方面在材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面最新的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)。與傳統(tǒng)授課方式相比,多媒體課件含有更大的信息量,可以將該領(lǐng)域發(fā)展的前沿動(dòng)向充實(shí)在課件中。這既能彌補(bǔ)教材內(nèi)容有限與內(nèi)容滯后的不足,延伸拓展教材的內(nèi)容,也能使學(xué)生接觸到最新的知識(shí)。
(二)教育內(nèi)容改革
從土木工程人才培養(yǎng)的實(shí)際要求出發(fā),及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)體系。在整個(gè)課程體系中貫穿橋梁工程設(shè)計(jì)與施工,使內(nèi)容完整連貫、重點(diǎn)突出。同時(shí)也提高了教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性、針對(duì)性。在這方面,高校土木工程教科研組織可以以目前橋梁工程建設(shè)基本要求作為標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合自身長(zhǎng)期積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),確定該課程的教學(xué)體系。
(三)重視實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生增強(qiáng)橋梁設(shè)計(jì)能力、全面發(fā)展的重要階段。通過(guò)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)部分進(jìn)行實(shí)踐。所謂實(shí)踐教學(xué),就是讓學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等形式運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)課上所學(xué)知識(shí)。使其可以利用專業(yè)知識(shí)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析,并且能夠解決簡(jiǎn)單的實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)問(wèn)題。實(shí)踐教學(xué)主要可以從課程設(shè)計(jì)實(shí)踐和橋梁模型設(shè)計(jì)競(jìng)賽兩方面展開(kāi)。
1.課程設(shè)計(jì)實(shí)踐
橋梁實(shí)踐課程是培養(yǎng)橋梁工程專業(yè)人才的重要途徑,它對(duì)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)、提高實(shí)際運(yùn)用能力與增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)都有重要作用。此外,通過(guò)它也可以了解學(xué)科的最前沿知識(shí),更新教材知識(shí)。工程實(shí)踐作為夯實(shí)理論知識(shí)、養(yǎng)成工程意識(shí)和能力的關(guān)鍵過(guò)程,對(duì)提高學(xué)生的橋梁結(jié)構(gòu)理論的分析能力和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力有重要作用。
課程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)的材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)等書(shū),并且盡量選擇常見(jiàn)的梁形。教師提前準(zhǔn)備任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)資料,以便學(xué)生提前預(yù)習(xí),進(jìn)行全面的橋梁設(shè)計(jì)。此外,教師也應(yīng)監(jiān)督輔導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程。
2.橋梁模型設(shè)計(jì)競(jìng)賽
為增強(qiáng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力,提高學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的熟練運(yùn)用和理解,我們積極組織學(xué)生參加橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競(jìng)賽。
橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)與制作需要參賽者對(duì)選擇結(jié)構(gòu)、計(jì)算、制作工藝等多種知識(shí)熟練的掌握和應(yīng)用。結(jié)構(gòu)合理的受力形式對(duì)模型承載力的大小有重大影響。學(xué)生需要了解掌握各種橋梁結(jié)構(gòu)形式,并了解其受力特點(diǎn)與傳力途徑,準(zhǔn)確計(jì)算其受力情況,以找到最佳的結(jié)構(gòu)。此外,設(shè)計(jì)制作過(guò)程中選擇適合的材料也十分重要,不同的材料結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的破壞形式也有所不同,這也要求學(xué)生掌握了解各種材料的特性并進(jìn)行選擇。
通過(guò)參加橋梁結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽,參賽學(xué)生在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)形式、受力分析、結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性,以及細(xì)部構(gòu)造等各方面都有深刻的認(rèn)識(shí)和理解,同時(shí)也鞏固了力學(xué)和材料學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)具有很好的促進(jìn)作用。在選擇結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,學(xué)生不但對(duì)橋梁理論有了更深的理解,而且對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了很好的溫習(xí)。除了材料和結(jié)構(gòu)的選擇之外,制作工藝對(duì)結(jié)構(gòu)能否達(dá)到預(yù)期的受力設(shè)計(jì)也有很大的制約。為了防止由于制作工藝而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)模型的承重受到影響,參賽者必須細(xì)致處理細(xì)小構(gòu)造與節(jié)點(diǎn),使之與計(jì)算結(jié)果吻合。制作工藝既是學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)受力知識(shí)掌握情況的考核,也提高了學(xué)生對(duì)橋梁構(gòu)造的理解。
(四)課程考核改革
對(duì)考核方式的改革要能夠客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì),加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐操作能力、知識(shí)運(yùn)用能力與創(chuàng)新能力的考核比重。以橋梁工程特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn)建立一套符合人才選拔的科學(xué)系統(tǒng)的考核體系。要使考核方式多樣化,考試內(nèi)容更側(cè)重對(duì)綜合能力的考察,而不只是局限于只是記憶方面的考核,成績(jī)?cè)u(píng)定更全面,促使學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)。提高作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀等多個(gè)方面在成績(jī)中的比重,而不局限于最后的卷面成績(jī)。力爭(zhēng)使考核形式向著多樣化、多種形式、多階段的方向發(fā)展。
1.改革考核內(nèi)容
考核方式改革是為了改變傳統(tǒng)考核方式存在的種種弊端。針對(duì)傳統(tǒng)考試考核內(nèi)容局限于教材、筆記,以及老師劃定的范圍重點(diǎn)等缺點(diǎn)進(jìn)行改革。克服傳統(tǒng)考核方式偏重知識(shí)記憶、缺乏對(duì)創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)的考察而導(dǎo)致上課記筆記、課下抄筆記、考核背筆記、考完全忘記的情況出現(xiàn)。改革應(yīng)該以培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn),考核偏重學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)知識(shí)的理解和獨(dú)立思考的能力。這主要體現(xiàn)在減少單個(gè)知識(shí)技能考核,增加對(duì)創(chuàng)新應(yīng)用與知識(shí)能力體系的考核。
2.改革考核形式
現(xiàn)行的考試在形式上多以閉卷筆試的考核方式為主,內(nèi)容以教材理論知識(shí)為主。改革考試形式可以結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),進(jìn)行開(kāi)卷、閉卷、開(kāi)閉卷相結(jié)合、實(shí)踐操作、撰寫(xiě)專題報(bào)告、模型制作、答辯以及學(xué)術(shù)論文等多種形式的考核。并且將考核分散在平時(shí)測(cè)驗(yàn)、期中期末、課堂課外多階段。改革制度多樣化發(fā)展。鼓勵(lì)學(xué)生在課外學(xué)習(xí),提升作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀在成績(jī)中的比重。最終達(dá)到提高專業(yè)水平、綜合素質(zhì)的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:斜拉橋;索力監(jiān)控;溫度測(cè)定;應(yīng)力監(jiān)控;施工監(jiān)控
1.大跨度斜拉橋施工監(jiān)控的任務(wù)和目標(biāo)
1.1施工監(jiān)控的概念
橋梁施工控制就是對(duì)橋梁施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的受力、變形及穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控,使施工中結(jié)構(gòu)處于最優(yōu)狀態(tài),保證施工過(guò)程安全和成橋狀態(tài)(包括內(nèi)力和線形狀態(tài))符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。
1.2施工監(jiān)控的主要任務(wù)和目標(biāo)
1.2.1橋梁施工控制的主要任務(wù)
橋梁施工控制的主要任務(wù),就是橋梁施工過(guò)程中的安全控制和橋梁結(jié)構(gòu)線形與內(nèi)力狀態(tài)的控制。橋梁施工控制,由于橋梁的結(jié)構(gòu)形式、施工工藝和具體控制內(nèi)容的不同。其操作方法也不相同。總的說(shuō),橋梁施工控制方法可分為事后控制法、預(yù)測(cè)控制法、自適應(yīng)控制法、最大寬容度法。也有文獻(xiàn)從控制思路上將施工控制分為:開(kāi)環(huán)控制、反饋控制和自適應(yīng)控制。
1.2.2橋梁施工控制的目標(biāo)
(1)施工過(guò)程中和竣工后結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)要;
(2)成橋結(jié)構(gòu)線形、索力滿足設(shè)計(jì)要求;
2.大跨度斜拉橋施工監(jiān)控的主要內(nèi)容
根據(jù)大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)和施工方法的特點(diǎn),施工監(jiān)控的工作內(nèi)容主要包括:①施工過(guò)程的仿真計(jì)算;②施工過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量;③施工過(guò)程的參數(shù)識(shí)別;④施工過(guò)程的標(biāo)高和索力調(diào)整。第①項(xiàng)工作的目的是獲取施工過(guò)程大橋的理論數(shù)據(jù),第②項(xiàng)工作的目的是獲取施工過(guò)程大橋的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),在上述兩項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上即可進(jìn)行第③項(xiàng)工作,對(duì)大橋的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別。上述三項(xiàng)工作均是為第④項(xiàng)工作服務(wù)的,通過(guò)第④項(xiàng)工作即可對(duì)大橋的施工實(shí)施控制。
2.1大跨度斜拉橋施工控制仿真計(jì)算基本內(nèi)容
橋梁施工過(guò)程的仿真計(jì)算已成為現(xiàn)代橋梁確定靜力狀態(tài)的主要手段。施工控制仿真計(jì)算是施工控制的基礎(chǔ),它的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)建立合理的模型,采取行之有效的結(jié)構(gòu)分析方法,對(duì)橋梁的成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)進(jìn)行一定精度的模擬分析過(guò)程。后者也就是橋梁的施工過(guò)程計(jì)算,即在成橋設(shè)計(jì)目標(biāo)狀態(tài)確定后,再對(duì)成橋過(guò)程中的每一施工階段進(jìn)行模擬實(shí)際工況的仿真計(jì)算,求得斜拉橋在每一施工工況下主梁截面的應(yīng)力、斜拉索的張拉力、主梁撓度、塔柱位移以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力等控制參數(shù)的理論值,以確定斜拉橋從上部結(jié)構(gòu)施工開(kāi)始至二期恒載施加完畢后的成橋狀態(tài)這一施工全過(guò)程的理論參考軌跡。無(wú)論在實(shí)際施工中采用哪種控制理論,采取恰當(dāng)?shù)氖┕み^(guò)程模擬分析方法,得出相對(duì)準(zhǔn)確的施工控制參數(shù),是保證施工控制精度和施工進(jìn)展速度的關(guān)鍵。
橋梁施工仿真計(jì)算都是為橋梁施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)監(jiān)控服務(wù)的,也是為施工控制所服務(wù)的。橋梁施工控制就是對(duì)橋梁施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的受力、變形及穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控,使施工中結(jié)構(gòu)處于最優(yōu)狀態(tài),保證施工過(guò)程安全和成橋狀態(tài)(包括內(nèi)力和線形狀態(tài))符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。橋梁施工控制的主要任務(wù),就是橋梁施工過(guò)程中的安全控制和橋梁結(jié)構(gòu)線形與內(nèi)力狀態(tài)的控制。
2.2大跨度斜拉橋施工過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量
施工過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)?nèi)容主要包括索力測(cè)量、主梁與墩塔應(yīng)力測(cè)量、主梁標(biāo)高與塔頂位移測(cè)量、混凝土容重與澆筑量測(cè)量、混凝土彈模與收縮徐變系數(shù)測(cè)量以及溫度影響測(cè)量等。
2.2.1索力測(cè)量
斜拉橋索力測(cè)量的準(zhǔn)確與否是關(guān)系到斜拉橋施工控制能否順利實(shí)施、斜拉橋能否成功修建的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題之一。在工程實(shí)踐中,常用的索力測(cè)定方法有油壓表量測(cè)法、壓力傳感器量測(cè)法、振動(dòng)頻率量測(cè)法(常用方法)、磁通量法。其中振動(dòng)頻率量測(cè)法是常用的方法,用該方法測(cè)量拉索的索力時(shí),需首先設(shè)法測(cè)出拉索的振動(dòng)頻率,因拉索的振動(dòng)頻率與拉索的索力之間存在一定的關(guān)系。對(duì)于某一根給定的拉索(即已知拉索的長(zhǎng)度、拉索的線密度及拉索兩端的支承條件),只要測(cè)定拉索的自振頻率就可以求得拉索的索力。
2.2.2應(yīng)力測(cè)量
在斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的控制截面布置應(yīng)力測(cè)點(diǎn),以觀察在施工過(guò)程中這些截面的應(yīng)力變化及應(yīng)力分布情況,根據(jù)當(dāng)前施工階段向前計(jì)算至竣工,預(yù)告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)并預(yù)告下一階
當(dāng)前已安裝構(gòu)件或即將安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強(qiáng)度要求的狀態(tài),以確定是否在本施工階段對(duì)可調(diào)變量實(shí)施調(diào)整。由于電阻應(yīng)變傳感器在混凝土振搗時(shí)極易被損壞,即使不損壞,其絕緣度也無(wú)法保證,另外,在混凝土表面貼片也不能保證可靠,容易發(fā)生漂移,不能保證長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)時(shí)讀數(shù)的可信性。所以,在主梁各斷面應(yīng)力監(jiān)測(cè)用鋼弦應(yīng)變計(jì),鋼弦應(yīng)變計(jì)為一密封式自保證體系,與外界物質(zhì)并不直接相關(guān),測(cè)試是,通過(guò)測(cè)其頻率即可得到混凝土的應(yīng)變,從而得到應(yīng)力。
在應(yīng)力測(cè)量中,測(cè)量得到的應(yīng)力要經(jīng)過(guò)處理分析后才能應(yīng)用,因?yàn)樵跍y(cè)量的應(yīng)力中包含混凝土收縮、徐變引起的應(yīng)變計(jì)變形。所以測(cè)量得到的數(shù)值一般偏大。因此,在施工現(xiàn)場(chǎng)用混凝土做一個(gè)試驗(yàn)塊,在試驗(yàn)塊中埋應(yīng)變計(jì),這樣可以測(cè)量出在相同情況下不同時(shí)間混凝土的收縮量。
單索面斜拉橋是大懸臂箱梁,由于拉索的布置方式及錨固點(diǎn)偏向箱梁頂板及預(yù)應(yīng)力布置有關(guān),存在一定的剪力滯效應(yīng),因此,布置應(yīng)變計(jì)是要注重測(cè)量箱梁截面的剪力滯效應(yīng)。應(yīng)變計(jì)的布置如圖所示。
2.2.3溫度測(cè)量
斜拉橋的溫度場(chǎng)測(cè)試包括:主梁截面的溫度場(chǎng)測(cè)量、主塔截面的溫度場(chǎng)測(cè)量、斜拉索內(nèi)部溫度場(chǎng)測(cè)量以及溫度對(duì)主梁標(biāo)高、索力、塔頂偏位、相關(guān)截面的應(yīng)力應(yīng)變的影響測(cè)量。
通過(guò)溫度測(cè)試提供主梁、索塔、斜拉索的各測(cè)試斷面的溫度短期變化曲線(即測(cè)量出比較有代表性的某一天或幾天24h內(nèi)結(jié)構(gòu)溫度變化情況)和季節(jié)性溫差變化曲線以及索內(nèi)外溫差和中心點(diǎn)溫差的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。結(jié)合塔柱偏移和主梁線形以及索力的測(cè)量結(jié)果,總結(jié)出結(jié)構(gòu)日照溫差變形規(guī)律和季節(jié)性的溫差變形規(guī)律。 主梁及主塔的溫度測(cè)試采用在測(cè)試斷面預(yù)埋測(cè)量元件(熱敏電阻),用數(shù)值萬(wàn)用表測(cè)量熱敏電阻的電阻值,然后根據(jù)電阻與溫度的標(biāo)定曲線,由所測(cè)電阻值推薦出溫度值。
斜拉索的溫度測(cè)量,采用特制的長(zhǎng)約2m的試驗(yàn)索段,試驗(yàn)索段的構(gòu)造方法與實(shí)際索完全相同。在試驗(yàn)索段的內(nèi)部鋼絲上埋設(shè)熱敏電阻,用數(shù)值萬(wàn)用表測(cè)量其電阻值,然后根據(jù)電阻與溫度的標(biāo)定曲線,由所測(cè)電阻值推薦出索的內(nèi)芯的溫度值。
2.3施工過(guò)程的參數(shù)識(shí)別
2.3.1參數(shù)識(shí)別的特點(diǎn)
大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)一般采用節(jié)段懸臂方法施工,施工階段多,工況復(fù)雜,影響參數(shù)眾多。由于施工因素的不確定性,施工誤差不可避免,造成實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)往往偏離設(shè)計(jì)理想值。而在大部分情況下,受場(chǎng)地條件和測(cè)量?jī)x器所限,實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)往往無(wú)法直接量測(cè)得到。此時(shí),為了更好地對(duì)當(dāng)前及后續(xù)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行把握和控制,需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)辨識(shí)工作。換言之,必須通過(guò)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的某些可觀測(cè)量,采用間接的數(shù)值分析方法來(lái)對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別估計(jì)。
2.4施工過(guò)程的標(biāo)高與索力調(diào)整
斜拉橋節(jié)段施工過(guò)程中主梁標(biāo)高(撓度)及結(jié)構(gòu)內(nèi)力的控制至關(guān)重要,它直接關(guān)系到成橋線型及成橋內(nèi)力的控制以及各施工階段相應(yīng)的調(diào)整措施的準(zhǔn)備。預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋主梁施工控制主要是通過(guò)對(duì)主粱標(biāo)高(含立模標(biāo)高)與索力的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種調(diào)整是相對(duì)于設(shè)計(jì)值而言的。
2.4.1主粱標(biāo)高的調(diào)整
主粱標(biāo)高的調(diào)整包括主粱每節(jié)段施工完畢后當(dāng)前節(jié)段的標(biāo)高(簡(jiǎn)稱階段未標(biāo)高)的調(diào)整以及主梁立模標(biāo)高的調(diào)整等。
(1)階段末標(biāo)高的調(diào)整
階段末標(biāo)高的調(diào)整量必須控制在一個(gè)較小的范圍之內(nèi),同時(shí)要確保主梁線型平順,即既要保證主梁各節(jié)段絕對(duì)標(biāo)高的精度,也不能讓主梁出現(xiàn)明顯的折點(diǎn)。
(2)立模標(biāo)高的調(diào)整
主粱立模標(biāo)高的調(diào)整量由四部分組成:
①階段末標(biāo)高的調(diào)整引起的立模標(biāo)高調(diào)整量,取為階段末標(biāo)高調(diào)整量;
②牽索掛籃施工具體方案(掛籃剛度與牽索方案)以及識(shí)別后的主梁階段重量與調(diào)整后的施工索力引起的立模標(biāo)高調(diào)整,可以通過(guò)前述的主梁牽索掛藍(lán)施工模擬計(jì)算活得;
③掛籃的非力學(xué)因素變形引起的立模標(biāo)高調(diào)整量,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,一般在5mm~lomm左右;
④溫度效應(yīng)引起的立模標(biāo)離調(diào)整量。
2.4.2施工索力的調(diào)整
所謂的施工索力是指主梁每節(jié)段施工完畢后當(dāng)前節(jié)段的斜拉索張拉力。根據(jù)控制理論,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工索力來(lái)及時(shí)消除或者減少施工誤差引起的影響。這種調(diào)整方式可以理解為是一種單索力調(diào)整方式,他的一個(gè)最大的好處就是索力調(diào)整與節(jié)段施工同步完成,不需要占用額外時(shí)間,可以確保
工期。
施工索力的調(diào)整有兩個(gè)作用:
①及時(shí)消除主梁節(jié)段超重的影響;
②當(dāng)上一節(jié)段的階段末標(biāo)高實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的差異超過(guò)±30mm時(shí),可以消除一部分差異,使下一節(jié)段的階段末標(biāo)高調(diào)整量可以同時(shí)滿足絕對(duì)標(biāo)高與線性平順兩方面的要求。施工索力的調(diào)整量可以通過(guò)理論值計(jì)算獲得。
結(jié)束語(yǔ):本文僅以綜述的形式概括大跨度斜拉橋施工監(jiān)控的技術(shù)流程,介紹了國(guó)內(nèi)外斜拉橋的發(fā)展現(xiàn)狀,斜拉橋的特點(diǎn),施工監(jiān)控的主要內(nèi)容等。通過(guò)學(xué)習(xí)橋梁施工監(jiān)控這門課程,我們可以對(duì)橋梁的施工監(jiān)控有一定的了解,得到了兩個(gè)結(jié)論:
(1)橋梁施工監(jiān)控是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵;
(2)橋梁施工監(jiān)控是橋梁建設(shè)的安全保證。
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關(guān)鍵字:波形鋼腹板;體外預(yù)應(yīng)力束;橋梁;布置方式
一、前言
在現(xiàn)代大跨度橋梁中,預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)和受力的優(yōu)點(diǎn)成為常用橋型。但理論研究和實(shí)橋建設(shè)均發(fā)現(xiàn)其由于腹板剛度比較大,影響了預(yù)應(yīng)力效率,并且上部結(jié)構(gòu)的重量比較大,影響了其跨越能力[1][2]。
而且,預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)中腹板開(kāi)裂的問(wèn)題卻是我們不能忽略且急需解決的問(wèn)題。通過(guò)分析箱梁的截面構(gòu)成可知,箱梁頂?shù)装迨艿浇Y(jié)構(gòu)受力和施工性能的制約,通過(guò)減薄其板厚達(dá)到減小自重的效果很不明顯,而腹板的面積占總截面的25%-30%,還有較大的減小空間[3]。
為解決預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的存在的問(wèn)題,波形鋼腹板PC組合箱梁橋,一種新型鋼――混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁應(yīng)運(yùn)而生,本文,結(jié)合國(guó)內(nèi)已完成的幾所大橋介紹了波形鋼腹板PC 箱梁橋中體外預(yù)應(yīng)力筋的布置方式。
二、體外預(yù)應(yīng)力束的優(yōu)點(diǎn)
在普通混凝土PC箱梁橋的基礎(chǔ)之上,采用波形鋼腹板代替混凝土腹板而形成的波形鋼腹板PC 箱梁橋,在兩方面進(jìn)行了改進(jìn):第一、采用質(zhì)量較輕的波形鋼腹板代替質(zhì)量厚重的混凝土腹板。第二、鑒于頂?shù)装逦恢玫挠邢扌裕捎皿w外預(yù)應(yīng)力束代替一部分或者全部體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束。
相比體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的橋梁,體外預(yù)應(yīng)力橋梁有較為突出的優(yōu)點(diǎn):能夠相對(duì)的減小構(gòu)件截面尺寸,從而達(dá)到減輕自重、節(jié)省材料、增大跨度的能力;能夠提高構(gòu)件的質(zhì)量;在更換和維修體外預(yù)應(yīng)力索時(shí)更為容易;在預(yù)應(yīng)力鋼索線型的設(shè)計(jì)上能夠更為理想,更為合理;鑒于體外預(yù)應(yīng)力筋的變形與混凝土截面的不協(xié)調(diào),體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力沿長(zhǎng)度方向分布均勻,變化幅度小,減少因應(yīng)力引起的疲勞;省去了梁體制孔和壓漿等工序,節(jié)約材料和勞動(dòng)力,加快施工進(jìn)度。
三:波形鋼腹板PC 箱梁橋中預(yù)應(yīng)力筋的布置方式
3.1鄄城黃河公路大橋
鄄城黃河公路大橋位于山東與河南兩省交界處,跨越黃河,其主跨為70+11x120+70m,是我國(guó)首座波紋鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。
縱向預(yù)應(yīng)力筋采用體內(nèi)束和體外束兩種配筋方式,體內(nèi)束用于承受恒載,體外束用于承受活荷載。
波形鋼腹板與混凝土頂、底板采用埋入式連接,通過(guò)波形板上的穿孔形成的混凝土銷, 穿過(guò)鋼腹板的貫通鋼筋( PBL 鍵) 以及焊接于波形鋼腹板上、下緣的縱向接合鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)[4]。
3.2花天河大橋、衛(wèi)河大橋
位于湖北滬蓉西高速公路中的花天河大橋,其主橋85+148+85m和位于大廣高速冀豫界一南樂(lè)段的衛(wèi)河大橋,其主橋47m+52m+47m兩者均采用上部結(jié)構(gòu)采用波形鋼腹板PC結(jié)構(gòu)。
大橋依據(jù)分工不同,預(yù)應(yīng)力束采用了體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束和體外預(yù)應(yīng)力束混合體系。體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束用來(lái)承擔(dān)施工階段的荷載以及恒載,體外預(yù)應(yīng)力束用來(lái)承擔(dān)二期恒載以及試用階段車輛等可變荷載。
花天河大橋的體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束分縱向和橫向兩種,其結(jié)構(gòu)形式較傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋相類似。其中,縱向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力采用豎彎布置于頂板和平彎布置于底板兩種形式,而橫向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力采用平彎布置于頂板。
衛(wèi)河大橋采用在箱梁受拉區(qū)的混凝土底板或頂板內(nèi)配置體內(nèi)有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋的配筋形式,在兩鋼腹板內(nèi)側(cè)配置立面為折線形的體外預(yù)應(yīng)力索,兩端錨固于端橫隔板上,中間轉(zhuǎn)向點(diǎn)處設(shè)置轉(zhuǎn)向塊或轉(zhuǎn)向橫隔板[5]。
3.2英嶼溝Ⅱ號(hào)天橋
英嶼溝Ⅱ號(hào)天橋是坐落在鄭州至洛陽(yáng)高速公路中的一座波形鋼腹板組合箱梁橋,主跨為25m+65m+25 m。
該波形鋼腹板PC 組合箱梁橋同樣采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋與體外預(yù)應(yīng)力索的相結(jié)的配筋形式。體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋承受自重、施工荷載和二期恒載等橫荷載, 體外預(yù)應(yīng)力筋承受橋梁運(yùn)營(yíng)中的車輛等可變荷載。 配筋形式主要為:在箱梁受拉區(qū)的混凝土底板或頂板內(nèi)配置體內(nèi)有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋, 在箱梁內(nèi)配置折線形體外索[6]。
四:結(jié)論及展望
通過(guò)對(duì)比諸多鋼腹板PC 箱梁橋(本文僅列出四種橋)中預(yù)應(yīng)力筋的布置方式,筆者總結(jié)為:最為常用采用體外預(yù)應(yīng)力和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力兩者相結(jié)合的方式,有的橋型也采用了全部為體外預(yù)應(yīng)力方式。體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束用于承受恒載,體外預(yù)應(yīng)力束用于承受活荷載。
相比傳統(tǒng)的的混凝土腹板,體外預(yù)應(yīng)力起到了補(bǔ)充了受力方面的作用,同時(shí)減少了預(yù)應(yīng)力的損失,提高了安全儲(chǔ)備。因此,在我國(guó)的橋梁建設(shè)中,波形鋼腹板PC箱梁橋會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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[3]張興志.波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋施工過(guò)程與預(yù)應(yīng)力參數(shù)分析[D]:碩士論文.西南交通大學(xué)2009
[4]陳宜言, 王用中. 波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋設(shè)計(jì)與施工[ M] . 北京: 人民交通出版社, 2009.
關(guān)鍵詞:城市橋梁 選型設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 發(fā)展
中圖分類號(hào):U442.5+9文章標(biāo)識(shí)碼:A
1 當(dāng)前現(xiàn)狀
城市橋梁在一個(gè)城市的發(fā)展中的地位越來(lái)越重要。橋梁作為城市交通的一個(gè)結(jié)合點(diǎn),在城市中占據(jù)著很重要的地理位置。另外,城市的橋梁也是一個(gè)城市的外景景觀,展現(xiàn)這一個(gè)城市的建筑風(fēng)格。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,我國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)迅猛發(fā)展已經(jīng)取得了舉世矚目的成就,而且人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)橋梁的建設(shè)。我國(guó)在橋型、跨度、施工技術(shù)方面都有突破性的進(jìn)展,不少的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)水平達(dá)到了國(guó)際上的先進(jìn)水平。城市的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段:建國(guó)時(shí)期到70年代中期以通達(dá)為主要目的;70年代到80年代中期,預(yù)應(yīng)力技術(shù)開(kāi)始在橋梁建筑中得到應(yīng)用;80年代到21世紀(jì)初,出現(xiàn)了斜拉式、拱橋、大跨度的橋梁建筑;21世紀(jì)初到現(xiàn)在,城市的橋梁向大規(guī)模、放射性的建筑發(fā)展,改善城市環(huán)境、注重城市景觀、關(guān)注人文文化,堅(jiān)持以人為本、服務(wù)城市的設(shè)計(jì)理念。隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,城市橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了較快的發(fā)展速度。任何的事物在發(fā)展的過(guò)程中都會(huì)有優(yōu)勢(shì)和不足,城市的橋梁建筑也是如此。我國(guó)的城市橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)取得了較大的成果,但是仍然有許多的不足之處:例如,橋梁的安全耐久性有待考究,部分建筑商為了盡快的完工或者節(jié)約成本,注重速度而忽略質(zhì)量,導(dǎo)致橋梁剛剛建起不久就出現(xiàn)質(zhì)量的問(wèn)題;目前,我國(guó)城市橋梁建筑材料、工藝技術(shù)創(chuàng)新以及設(shè)計(jì)理念上的技術(shù)水平同世界上先進(jìn)的技術(shù)水平還有很大的差距;橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的預(yù)見(jiàn)性比較的低,跟不上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度,使得橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的重復(fù)性比較的高,成本浪費(fèi)比較嚴(yán)重;引發(fā)我國(guó)的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)與城市的發(fā)展出現(xiàn)了不協(xié)調(diào),易出現(xiàn)橋梁拆除的現(xiàn)象,造成經(jīng)濟(jì)成本的增加,不利于城市交通網(wǎng)的合理發(fā)展。
2 完善我國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的對(duì)策
2.1 樹(shù)立自主創(chuàng)新和多元化創(chuàng)新的觀念
現(xiàn)有的技術(shù)水平不僅要滿足規(guī)模大、跨徑大的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì),而且還要關(guān)注城市橋梁工程建設(shè)中的創(chuàng)新技術(shù)、工程質(zhì)量和橋梁美學(xué)的風(fēng)格。做到現(xiàn)代化的創(chuàng)新型設(shè)計(jì),為城市的建筑設(shè)計(jì)群做出貢獻(xiàn),為后人留下更多的精品力作。在設(shè)計(jì)的理念上可以引入安全和耐久性的設(shè)計(jì)思想、計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,還要注重信息資源的節(jié)約、以及橋梁美學(xué)的設(shè)計(jì)。在建筑設(shè)計(jì)完成后通過(guò)使用特定的軟件進(jìn)行仿真,分析優(yōu)化結(jié)果。城市的建筑物代表了一個(gè)城市的形象,是城市對(duì)外宣傳自己的門戶。因此,保證路橋設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下,注意橋梁的美觀是十分重要的。
2.2 提高橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的科學(xué)化水平
我國(guó)的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)在當(dāng)前的技術(shù)水平上存在不足,提高科學(xué)技術(shù)的水平已經(jīng)刻不容緩。在本國(guó)技術(shù)水平提高的同時(shí),還要學(xué)習(xí)借鑒外國(guó)的先進(jìn)技術(shù),并針對(duì)我國(guó)建筑設(shè)計(jì)上的不足之處進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)拓出自己的創(chuàng)新之路。另外,在橋梁設(shè)計(jì)中注意把周圍環(huán)境考慮在內(nèi),結(jié)合著周邊的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì),達(dá)到和諧統(tǒng)一的效果。加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流,通過(guò)總結(jié)以往設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和大家探討技術(shù)上的問(wèn)題,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)城市橋梁事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)水平越來(lái)越高,其中有新突破方向的是大跨度橋梁設(shè)計(jì)水平的提高。例如,蘇通大橋是世界上最大跨度的鋼斜拉橋、上海盧浦大橋是世界上最大跨度的鋼拱橋;上海東海大橋、杭州灣跨海大橋成功建成更是代表著中國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)水平向國(guó)際化水平的進(jìn)一步邁進(jìn)。
2.3 制定科學(xué)合理的規(guī)劃
加快我國(guó)城市橋梁的有關(guān)規(guī)范的編寫(xiě)、修改和完善工作,尤其是在彎、坡、斜城市橋梁的結(jié)構(gòu)建設(shè)方面,使得城市橋梁設(shè)計(jì)有章可循。伴隨著現(xiàn)代化大跨度的橋梁建筑的出現(xiàn),而且在今后會(huì)越來(lái)越多的的現(xiàn)象,應(yīng)該盡快編寫(xiě)出大跨度橋梁、高難度橋梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范,滿足設(shè)計(jì)與施工的需要。另外,橋梁設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新有科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,合理的安排工程的周期,盡量做到兼顧質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)與美觀的相統(tǒng)一。
3 我國(guó)城市橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)
3.1 注重美學(xué)建設(shè)理念
隨著我國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的發(fā)展進(jìn)步,講求質(zhì)量的同時(shí)也要注重美學(xué)的價(jià)值理念。橋梁體現(xiàn)著當(dāng)?shù)氐牡乩怼⒌孛惨约碍h(huán)境的特性,能否與當(dāng)?shù)靥赜械沫h(huán)境進(jìn)行配合,充分的展示出當(dāng)?shù)丨h(huán)境以及有特色發(fā)展寓意相結(jié)合的橋梁景觀是當(dāng)前值得學(xué)習(xí)的。現(xiàn)代橋梁在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)上有諸多創(chuàng)新,例如,大跨徑異型板結(jié)構(gòu)、預(yù)彎曲技術(shù)、高架橋技術(shù)等,另外在建筑設(shè)計(jì)中為了提高建筑的新穎性、結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性可以通過(guò)斜獨(dú)塔斜拉橋的設(shè)計(jì)、拱形獨(dú)塔斜拉橋設(shè)計(jì)方法來(lái)達(dá)到效果。橋梁的建設(shè)在解決道路通行功能的基礎(chǔ)上也盡量的追求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)間的平衡點(diǎn),達(dá)到一種經(jīng)濟(jì)與美學(xué)結(jié)合的現(xiàn)代化的城市交通體系。
3.2 引進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)因素
隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,轉(zhuǎn)變了以往僅僅的現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。人們首先利用智能化的系統(tǒng)在工廠完成加工,然后使用全球定位系統(tǒng)和遙感手段,在辦公室進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的施工實(shí)踐;在建設(shè)的質(zhì)量方面,秉著合理的周期、工期和合理的造價(jià),給施工承包單位提供新的設(shè)備、抵制質(zhì)量不過(guò)關(guān)的材料和避免欺騙行為,進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)理制度;另外,在施工完成之后,通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控和管理系統(tǒng),適時(shí)地監(jiān)控橋梁的安全,一旦發(fā)現(xiàn)故障,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成報(bào)告提醒人員維修。城市的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)中的材料是關(guān)鍵,橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求越來(lái)越高,復(fù)合材料在城市的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。例如纖維加勁塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋,不僅減輕了橋梁重量而且還有抗海水、抗酸的腐蝕以及高強(qiáng)度的韌性的特點(diǎn)。
3.3 切合當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗文化
以往的道路橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)只是考慮交通的狀況,對(duì)其他因素考慮的較少。現(xiàn)代的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)中不僅會(huì)考慮城市橋梁的交通問(wèn)題、還會(huì)把當(dāng)?shù)孛褡逄赜械奈幕紤]在內(nèi)。在橋梁設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)選型以及橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性的平衡,橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)性的建設(shè),在城市的交通網(wǎng)中起著關(guān)鍵性的作用。因此,在橋梁的建設(shè)中,我們要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,把當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)與環(huán)境因素綜合的融入到建設(shè)中去,認(rèn)真的對(duì)待其中的缺點(diǎn),進(jìn)而可以做到在我國(guó)的城市橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)中取得驕人的成績(jī)。
4 結(jié)束語(yǔ)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)發(fā)展迅速,以青島海灣大橋、武漢鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋?yàn)榇淼囊淮笈F(xiàn)代化的橋梁相繼的發(fā)展起來(lái),但是建設(shè)水平與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的水平還有很大的差距。在今后的城市橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該采用更加科學(xué)合理、系統(tǒng)完善的設(shè)計(jì)理念與規(guī)范章程,使我國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)取得可喜的成績(jī)。讓我們攜手共進(jìn),為真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)橋梁選項(xiàng)設(shè)計(jì)走上國(guó)際化的道路貢獻(xiàn)自己的一份力量。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】橋梁工程;結(jié)合梁;剪力鍵
結(jié)合梁結(jié)構(gòu)指采用剪力鍵將下部的鋼板梁、U型鋼梁、鋼箱梁和鋼桁梁等構(gòu)件和上部的鋼筋混凝土板結(jié)合在一起共同作用的一種復(fù)合結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)充分利用鋼材良好的抗拉性能和鋼筋混凝土較好的抗壓性能[1]。
結(jié)合梁結(jié)構(gòu)具有高度小、自重輕、承載力高、剛度大、節(jié)省支模工序和模板、減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量、施工速度快、綜合效益好等優(yōu)點(diǎn)。作為重要的承重結(jié)構(gòu)形式已廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、高層建筑和橋梁結(jié)構(gòu)等[2]。
多年來(lái),結(jié)合梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)踐表明,它不僅可以很好地滿足結(jié)構(gòu)的功能要求,而且具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,在建筑及橋梁結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域體現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。在我國(guó),結(jié)合梁結(jié)構(gòu)已部分應(yīng)用與橋梁工程中[3]。本文就這一技術(shù)做總結(jié)分析。
1 結(jié)合梁結(jié)構(gòu)在梁橋中的應(yīng)用
1.1 在簡(jiǎn)支梁橋中的應(yīng)用
與鋼橋相比,結(jié)合梁橋具有節(jié)省鋼材、建筑高度低、噪聲小、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn);與混凝土橋相比,結(jié)合梁橋具有重量輕、剛度大、制造簡(jiǎn)單、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。城市軌道鋼桁梁橋多有梁高限制,并要求較高剛度且避免明橋面,多采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu),如:武漢軌道交通跨越京廣線的40m簡(jiǎn)支梁橋,通過(guò)采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了滿足既有鐵路凈空限制,且施工期間不中斷鐵路[4]。我國(guó)新建的各種高速鐵路鋼桁梁橋,為避免明橋面,亦多采用結(jié)合梁橋面。
1.2 在連續(xù)梁橋中的應(yīng)用
1993年建成的北京國(guó)貿(mào)橋,3個(gè)主跨采用連續(xù)結(jié)合梁結(jié)構(gòu),在國(guó)內(nèi)城市立交橋中首創(chuàng)。綜合效益有:(1)比現(xiàn)澆橋面板節(jié)省近4000m2高空支模工序和模板,減小濕作業(yè)量,縮短工期近一半,未中斷下部交通;(2)比鋼筋混凝土梁橋自重減輕約50%;(3)比鋼橋節(jié)省鋼材30%左右。實(shí)現(xiàn)“輕型大跨、預(yù)制裝配、快速施工”的目的[3]。臺(tái)北城市立交中亦有類似應(yīng)用。江蘇省常州市武進(jìn)區(qū),跨越京杭運(yùn)河的平陵大橋,長(zhǎng)252m(71+110+71),寬33.5m,主橋采用三跨連續(xù)結(jié)合梁結(jié)構(gòu),降低梁高,實(shí)現(xiàn)互通設(shè)計(jì)的平面化。
2 結(jié)合梁結(jié)構(gòu)在拱橋中的應(yīng)用
2006年通車的廣州丫髻沙大橋,橋面采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu),有效降低橋梁自重。廣州新光大橋,三跨連續(xù)剛架鋼桁拱橋,主、邊跨相差懸殊,為使傳給拱腳三角剛架的豎向力平衡,主拱橋面采用結(jié)合梁,邊拱采用混凝土梁。北京市玉淵潭公園入口的蝴蝶拱人行橋也采用了結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。
3 結(jié)合梁結(jié)構(gòu)在斜拉橋中的應(yīng)用
1991年建成的上海南浦大橋,三跨主梁均為工字型鋼梁與鋼筋混凝土橋面板相結(jié)合的結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。1993年建成的上海楊浦大橋,雙塔三跨斜拉橋,主跨602m,主梁采用雙側(cè)鋼箱梁與混凝土橋面板結(jié)合的結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。兩橋均先架設(shè)鋼縱梁和鋼橫梁,形成施工拼裝單元,再將預(yù)制鋼筋混凝土橋面板鋪裝就位,澆筑接縫混凝土,通過(guò)上翼緣栓釘形成結(jié)合梁結(jié)構(gòu),節(jié)省支模工序,方便施工,保證質(zhì)量。
20世紀(jì)末修建的最大規(guī)模公鐵兩用橋,蕪湖長(zhǎng)江大橋,跨徑180+312+180m,上層公路部分采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu)橋面[5]。2011年通車的湖北省武漢市二七長(zhǎng)江大橋,為三塔斜拉橋,雙主跨均616m,橋面采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)合梁結(jié)構(gòu)在懸索橋中的應(yīng)用
2003年建成的江蘇省蘇州市蘇州新區(qū)的索山橋,跨徑33+90+33m,橋面總寬37m,是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大跨度的自錨式懸索橋。主梁除邊跨端錨段采用混凝土外,均采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu)[6]。2006年建成的廣東省東莞市東江大橋,跨徑112+208+112m,是國(guó)內(nèi)第一座雙層公路橋,采用三片鋼桁的剛性懸索加勁,雙層橋面均采用結(jié)合梁結(jié)構(gòu),保證了橋面鋪裝質(zhì)量。
5 結(jié)合梁結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)問(wèn)題
5.1 剪力鍵標(biāo)準(zhǔn)化
對(duì)于剪力鍵的承載力及影響因素,尚處于經(jīng)驗(yàn)階段,針對(duì)特定工程實(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出經(jīng)驗(yàn)公式[7]。多采用推出試驗(yàn)方法,但試件形式和尺寸無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員并不是依靠受力或荷載要求去選用剪力鍵,而是先取用結(jié)合梁結(jié)構(gòu),再通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出其許用值,反過(guò)來(lái)再去修正設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)過(guò)程繁瑣,給工程設(shè)計(jì)人員造成麻煩。
5.2 剛度合理匹配
橋梁結(jié)構(gòu)梁高多有變化,在梁高變化段,下部鋼結(jié)構(gòu)與上部混凝土結(jié)構(gòu)剛度需要調(diào)整,以使受力合理;在鋼結(jié)構(gòu)板厚度變化的區(qū)域如何調(diào)整兩部分剛度,減小剛度突變是需要著重關(guān)心的問(wèn)題。
5.3 負(fù)彎矩區(qū)混凝土板的處理
為防止混凝土板受拉開(kāi)裂,常用做法是施加預(yù)應(yīng)力,目前有兩種方法:(1)在鋼箱內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力,使得全段混凝土板與鋼結(jié)構(gòu)均處于受壓狀態(tài);(2)在混凝土板中施加預(yù)應(yīng)力,又分為先張法和后張法兩類。但所施加預(yù)應(yīng)力的大小,多依托工程經(jīng)驗(yàn)。
5.4 溫度影響
混凝土與鋼的線膨脹系數(shù)有差異,即使是均勻的溫度變化,仍會(huì)使結(jié)合梁橫截面上產(chǎn)生溫度應(yīng)力,其影響有時(shí)會(huì)較大,甚至與荷載作用下的應(yīng)力為同一量級(jí)[8]。更突出的是兩種材料的熱傳導(dǎo)性差異大,在日溫度變化較大地區(qū),溫度梯度對(duì)結(jié)合梁結(jié)構(gòu)造成的影響尚無(wú)公認(rèn)合理的研究方法。
5.5 混凝土收縮徐變
收縮、徐變使得結(jié)合梁形成次應(yīng)力,影響結(jié)合梁結(jié)構(gòu)的受力[9],多采用有限元法分析,文獻(xiàn)[9]采用了解析法,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,收縮、徐變已是難點(diǎn)問(wèn)題,在結(jié)合梁結(jié)構(gòu)中更需慎重處理。
6 結(jié)語(yǔ)
結(jié)合梁結(jié)構(gòu)作為繼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及磚石混凝土結(jié)構(gòu)之后的第五類結(jié)構(gòu),有高于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于土木結(jié)構(gòu)中。在我國(guó),已在梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋等各式橋梁結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)內(nèi)對(duì)結(jié)合梁結(jié)構(gòu)的研究還不夠深入,停留在經(jīng)驗(yàn)階段,諸如剪力鍵標(biāo)準(zhǔn)化、剛度合理匹配、負(fù)彎矩區(qū)混凝土板處理、溫度影響、混凝土收縮徐變等問(wèn)題需工程技術(shù)人員進(jìn)行深入研究,審慎處理。
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關(guān)鍵詞:路橋施工技術(shù);橋梁建設(shè)
Abstract: based on their own work experience, this paper briefly expounds the concrete structure in the application of road &bridge construction analysis for your reference.
Keywords: road &bridge construction technology; Bridge construction
中圖分類號(hào)TU74:文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0 前言
隨著科技的進(jìn)步和橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,各種技術(shù)先進(jìn)的橋梁工程紛紛涌現(xiàn)。鋼筋混凝土橋梁具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好、橋型設(shè)計(jì)較成熟等優(yōu)點(diǎn),是目前橋梁建設(shè)技術(shù)的重要發(fā)展方向。
1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)在橋梁施工結(jié)構(gòu)技術(shù)的控制與應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以其施工簡(jiǎn)便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、受力合理、行車舒適及懸臂澆筑施工技術(shù)和設(shè)備的不斷成熟,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展。目前,跨度在40m~l 50m范圍內(nèi)的橋梁中,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋占據(jù)了主導(dǎo)地位。連續(xù)梁橋跨度越大,其施工的難度也越大,對(duì)犬跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)粱橋進(jìn)行施工控制,是確保施工質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié),也是確保成橋狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求的重要措施。橋梁施工監(jiān)控的任務(wù)就是對(duì)橋梁施工過(guò)程實(shí)施監(jiān)控,確保在施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形始終處于容許的安全范圍內(nèi),確保成橋線形與成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力符合設(shè)計(jì)要求。橋梁的應(yīng)力、變形、線形控制三者具右同等的重要性,必須全面控制才能使施工順利進(jìn)行,才能達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)。
2 橋梁鋼筋混凝土裂縫問(wèn)題分析
在橋梁建造和使用過(guò)程中,混凝土裂縫經(jīng)常出現(xiàn)。混凝土的裂縫是由于混凝土內(nèi)部應(yīng)力和外部荷載作用,以及溫度變化等因素作用下形成的。一般正常大氣條件下,荷載組合I作用下寬度小于0.2的裂縫,荷載組合Ⅱ,Ⅲ 作用下寬度小于0.25的裂縫以及處于嚴(yán)重暴露情況下,寬度小于O.1的裂縫都屬于正常的工作裂縫。超出以上范圍的裂縫屬于非正常裂縫,終究會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下,不斷擴(kuò)展,不但會(huì)影響混凝土表面的美觀減小鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度,而且易引發(fā)混凝土面層剝落,加速鋼筋的銹蝕,降低混凝土的抗凍性及耐久性,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故,所以必須加以控制。混凝土裂縫的成因復(fù)雜而繁多,有時(shí)甚至多種因素相互影響。但就一些具體裂縫而言,總有主導(dǎo)原因。為了便于分析、鑒別工程中發(fā)生的裂縫。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因,常見(jiàn)裂縫可分為荷載引起的裂縫、地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、收縮引起的裂縫、溫度變化引起的裂縫、施工引起的裂縫等七大類。
2.1 鋼筋銹蝕引起的裂縫問(wèn)題
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2倍~4倍,從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。
2.2 凍脹引起的裂縫
當(dāng)大氣溫度低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹9% ,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冰水(結(jié)冰溫度在-78℃ 以下)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布,使混凝卜中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
3 大跨度斜拉橋施工風(fēng)險(xiǎn)分析
大跨度斜拉橋以其優(yōu)美的造型和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能,近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。隨著結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和跨徑的增大,各種不確定性顯著增加,大跨度斜拉橋工程建設(shè)正面臨著前所未有的高風(fēng)險(xiǎn),必須予以足夠的重視,否則極易發(fā)生工程事故,危及結(jié)構(gòu)、財(cái)產(chǎn)和生命安全。下個(gè)面圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究:(1)橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)分析理論框架研究。闡述了風(fēng)險(xiǎn)的基本概念與風(fēng)險(xiǎn)分析的基本原理,給出了風(fēng)險(xiǎn)的一般性定義,提出了風(fēng)險(xiǎn)分析方法的選用原則;在明確給出橋梁施工期結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)定義的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)分析總體理論框架。(2)橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究。闡述了橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基本原理和基本過(guò)程,針對(duì)橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)因素錯(cuò)綜復(fù)雜的特點(diǎn)以及施工事故統(tǒng)計(jì)資料較為匱乏的實(shí)際情況,提出采用定性與定量相結(jié)合的層次分析法進(jìn)行橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究,該方法簡(jiǎn)單而實(shí)用,是一種較為理想的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法。(3)橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)概率估計(jì)研究。闡述了橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)概率估計(jì)的基本原理;結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)函數(shù)呈隱式、高次非線性的特點(diǎn),以及傳統(tǒng)可靠性分析法求解該問(wèn)題的局限性。
4 鋼筋橋梁建設(shè)混凝土施工工藝
4.1 基礎(chǔ)處理及支撐結(jié)構(gòu)安裝
鋼筋桁架基礎(chǔ)采用C20混凝土預(yù)制塊,預(yù)制塊尺寸為150×150×100。預(yù)制塊底部基礎(chǔ)換填150道碴且分層壓實(shí),處理范圍為250 CITI×250 cm;混凝土塊預(yù)制時(shí)預(yù)埋8根Ф20螺紋鋼筋(固定鋼管立柱)及4根Ф25螺紋u形鋼筋(便于吊裝),混凝土振搗密實(shí)。基礎(chǔ)處理完畢,根據(jù)設(shè)計(jì)方案采用單層雙排貝雷片進(jìn)行桁架搭設(shè)與安裝。
4.2 模板工程
為保證現(xiàn)澆箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形,本工程投入了根據(jù)橋梁圖紙制作的相應(yīng)形式的模板,箱梁外側(cè)模采用整體定型鋼模,底模采用竹膠合模板,圓弧倒角、內(nèi)模、端頭考慮采用拼裝鋼模。
4.3 支架預(yù)壓
為保證施工安全、提高現(xiàn)澆梁質(zhì)量,箱梁支架搭設(shè)完畢、箱梁底模鋪好后,對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓目的:(1)檢驗(yàn)支架及基礎(chǔ)承載力是否滿足受力要求;(2)消除支架及地基的非彈性變形。預(yù)壓重量為設(shè)計(jì)荷載(箱梁自重、內(nèi)外模板重量及施工荷載之和)的130%,通過(guò)預(yù)壓過(guò)程中的觀測(cè)和結(jié)果分析,測(cè)設(shè)的各項(xiàng)指標(biāo)與計(jì)算結(jié)果基本相符,滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
4.4 鋼筋工程
鋼筋橋澆箱梁鋼筋均在加工場(chǎng)集中加工,用汽車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后全部在模板內(nèi)綁扎,按照先底板、再腹板、最后頂板的順序進(jìn)行。鋼筋綁扎過(guò)程中,同時(shí)固定相應(yīng)部位的預(yù)應(yīng)力波紋管定位鋼筋網(wǎng)片和波紋管,并安裝好各種預(yù)埋件。
4.5 混凝土工程
現(xiàn)澆箱梁混凝土設(shè)計(jì)為C50耐久混凝土,其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合100年耐久性混凝土技術(shù)要求。為確保混凝土施工質(zhì)量,混凝土在裝配有自動(dòng)電子計(jì)量系統(tǒng)的拌合站集中拌制,混凝土輸送罐車水平運(yùn)輸,輸送泵垂直運(yùn)輸。
4.6 預(yù)應(yīng)力與壓漿
預(yù)應(yīng)力鋼束均采用兩端對(duì)稱張拉,其不平衡束最大不超過(guò)一束,張拉同束鋼絞線應(yīng)由兩端對(duì)稱同步進(jìn)行,以油標(biāo)讀數(shù)為準(zhǔn),伸長(zhǎng)量作為校核用。張拉順序:安裝錨具、千斤頂一拉到初應(yīng)力(設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%)測(cè)量初始長(zhǎng)度張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力一持荷2量伸長(zhǎng)量回油錨固量出實(shí)際伸長(zhǎng)量并求出回縮值檢查是否有滑絲、斷絲情況發(fā)生。
預(yù)應(yīng)力張拉完成后,采用真空輔助壓漿的工藝進(jìn)行壓漿。
4.7 安全防護(hù)設(shè)施布置
安全防護(hù)設(shè)施主要是對(duì)現(xiàn)澆箱梁搭設(shè)的門洞在正常行車的情況下,保證門洞和支架安全,防止車輛對(duì)施工設(shè)施的沖撞破壞。防護(hù)設(shè)施包括限高限寬門框、雙簧振動(dòng)帶、減速振動(dòng)帶、標(biāo)示牌、防撞水箱等。
5 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向
鋼筋混凝土橋梁是應(yīng)用非常廣泛的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式。但是大量混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題由于越來(lái)越突出,因而日益成為當(dāng)前土木工程界的研究熱點(diǎn)。論文以大氣環(huán)境下鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性為主線,在國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究的基礎(chǔ)上,從材料層次、構(gòu)件層次和結(jié)構(gòu)層次對(duì)其耐久性進(jìn)行了進(jìn)一步深入、系統(tǒng)地研究。建立了鋼筋混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)耐久性指標(biāo)評(píng)估模型。通過(guò)確定耐久性指標(biāo)權(quán)重,較好地解決了不同橋梁指標(biāo)損傷程度不同而在評(píng)估時(shí)采用不同權(quán)重的問(wèn)題,今后鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性研究工作提供了參考。
Abstract:
The cable-stayed bridge has been widely used because of many advantages for its large spanning capacity, more material savings, easy cantilever casting. In this paper, detailed calculation and analysis of the cable-stayed bridge during its cantilever construction are studied by creating plane-shell model and solid model through utilizing the finite element analysis software ANSYS. The analysis of the bridge construction stage after the end of the state, extract the construction after the typical several section of the node displacement value, formed the displacement curve, got the point displacement with the position of different change rule.
關(guān)鍵詞:斜拉橋施工;模擬;分析
中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
斜拉橋主要由索塔、主梁、斜拉索構(gòu)成,是一種橋面體系受壓,支撐體系受拉的橋梁。斜拉橋作為一種拉索體系,比梁式橋的跨越能力更大,是大跨度橋梁的最主要橋型,被廣泛應(yīng)用在橋梁工程中[1]。
1 橋梁概況
某斜拉橋橋梁全長(zhǎng)945m,由主橋和引橋兩部分組成。大橋主橋采用三塔四跨雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土部分斜拉橋,其跨徑布置為(72+120+120+72)m,主橋主塔處均采用塔梁固結(jié)、塔墩分離的結(jié)構(gòu)體系,墩頂設(shè)支座。大橋主橋主梁采用單箱四室截面,梁高由塔底橫梁端部開(kāi)始38m 范圍內(nèi)按二次拋物線由5m變至3.4m,其余梁段為3.4m 等高段。主梁采用三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),縱向預(yù)應(yīng)力分為鋼絲和鋼絞線兩種體系;橫向預(yù)應(yīng)力采用鋼絞線,布置在底板及橫梁內(nèi);豎向預(yù)應(yīng)力采用JL32精軋螺紋鋼筋,布置在腹板及塔底橫梁內(nèi)[2]。如圖1-2所示:
圖1橋總體布置示意圖
圖2大橋斷面示意圖
2 板殼法模擬分析
板殼單元法即用Shell63單元模擬橋梁箱體,用Link8單元模擬預(yù)應(yīng)力鋼筋。采用板殼法模擬,計(jì)算得出施工后橋梁狀態(tài)。Shell63既具有彎曲能力又具有膜力,可以承受平面內(nèi)荷載和法向荷載。本單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有6個(gè)自由度:沿節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系X、Y、Z 方向的平動(dòng)和沿節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系X、Y、Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)力剛化和大變形能力已經(jīng)考慮在內(nèi)。在大變形分析(有限轉(zhuǎn)動(dòng))中可以采用不變的切向剛度矩陣[3]。Link8單元是一種能應(yīng)用于多種工程實(shí)際的桿單元。該單元能夠被應(yīng)用于桁架,垂纜,桿件,彈簧等。在銷釘式結(jié)構(gòu)中元素不允許有彎曲。但塑性,潛變,膨脹,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形都是允許的[4-5]。
2.1建模:
(1)箱梁采用Shell63單元,定義實(shí)常數(shù)時(shí)需要定義三種厚度:箱梁頂板30,
箱梁底板72,箱梁腹板60。基本參數(shù):容重:2.6KN/m³;彈性模量 E=3.45E+04MPa;泊松比ì=0.25;
(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋采用Link8單元,基本參數(shù):容重:7.85KN/m³;彈性模量E=1.950E+05MPa;預(yù)應(yīng)力形式以初應(yīng)變方式施加[5]。
(1)
得到一根預(yù)應(yīng)力鋼筋的初應(yīng)變值為0.007。由于對(duì)稱性,只考慮1/4 結(jié)構(gòu)。為了方便計(jì)算,在不影響結(jié)構(gòu)的前提下,可以對(duì)鋼筋進(jìn)行簡(jiǎn)化,即根據(jù)相應(yīng)位置把相近的幾根鋼筋等效合并成一條,考慮到之后計(jì)算要將預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的耦合要求, 所以應(yīng)力求使簡(jiǎn)化后的鋼筋距離盡可能地遠(yuǎn)一些[7-8]。最終簡(jiǎn)化后,預(yù)應(yīng)力鋼筋布置情況如下:頂板共合并為30 束;底板為14束,如圖3所示。
如圖3 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示意圖
(3)斜拉索采用Link8 單元。基本參數(shù):容重:7.85KN/m³;彈性模量E=1.950E+05MPa;泊松比ì=0.167;線膨脹系數(shù)為1.200E-05;實(shí)常數(shù):?jiǎn)胃髅娣e取0.005143m2。
(4)橋塔采用Beam188 單元,基本參數(shù):容重:2.6KN/m³;彈性模量E=3.45E+04MPa;泊松比ì=0.25。
模型計(jì)算:
在不考慮混凝土收縮徐變,假設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力全部有效的工況下計(jì)算。用板殼法研究成橋狀態(tài)模型如圖4所示。為減少計(jì)算量,同時(shí)因?yàn)槟P蛯?duì)稱性,可直接對(duì)施工部分1/2模型進(jìn)行計(jì)算,如圖5所示。1/2模型在其對(duì)稱面上施UX,UZ方向的對(duì)稱約束。在支座位置施加UY 方向的約束,將臨時(shí)墩約束簡(jiǎn)化為UY 方向的約束。
如圖4 板殼法橋梁整體模型(已劃分單元)
如圖5 研究模型
3 計(jì)算結(jié)果
由于結(jié)點(diǎn)過(guò)多,故將結(jié)點(diǎn)排成一條線,形成“縱梁”,以“縱梁”的位移代表該處實(shí)體的實(shí)際位移情況(不考慮扭轉(zhuǎn),只考慮垂直位移量)以便提取數(shù)據(jù)。具體分割如圖6所示。
如圖6 數(shù)據(jù)提取說(shuō)明示意圖
應(yīng)力結(jié)果如果7所示:
如圖7 應(yīng)力曲線示意圖
應(yīng)力結(jié)果如圖7所示。由于板橋單元法在模擬過(guò)程中,不能夠很好的考慮到實(shí)際工程中的一些較細(xì)的因素,比如頂板斜腹板底板之間以及內(nèi)格梁間連接處的倒角,比如斜拉索的錨固點(diǎn)的處理等等。板殼單元法只能近似的處理這些問(wèn)題,導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象,尤其是在結(jié)構(gòu)連接處以及拉索和梁體接觸點(diǎn)處。這就使得其計(jì)算應(yīng)力的結(jié)果誤差較大,與實(shí)體單元法相比,不能準(zhǔn)確反映構(gòu)件真實(shí)的受力情況。因此,這部分應(yīng)力數(shù)值僅供參考。但其對(duì)應(yīng)變的計(jì)算,完全可以采納。這也正是板殼單元法的局限性。將在后面實(shí)體單元法中求得更準(zhǔn)確的應(yīng)力值。
應(yīng)變結(jié)果:
如圖8 位移曲線示意圖
應(yīng)變結(jié)果如圖8所示。由圖中可以看出,施工結(jié)束時(shí),縱梁1 向上位移最值為0.018m,發(fā)生在最大懸臂處;縱梁2 向上位移最值為0.026m,發(fā)生在最大懸臂處;縱梁3 向上位移最值為0.028m,也發(fā)生在最大懸臂處。
結(jié)論:
通過(guò)分析計(jì)算結(jié)果可以得到以下結(jié)論:
(1)按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),在此施工階段結(jié)束后,橋體上部結(jié)構(gòu)的最大位移值是0.028m,
出現(xiàn)在橋面結(jié)構(gòu)縱軸上離橋墩最遠(yuǎn)處即最大懸臂處。0.028m 小于規(guī)范允許的最大值,故可以滿足設(shè)計(jì)施工條件。
(2)通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn),橋體部分靠近外側(cè)的部分位移值較小,隨著向縱橋向
對(duì)稱軸靠近,位移值逐漸增大。這是因?yàn)樵趶埨瓩M向預(yù)應(yīng)力鋼筋之后,橋體混凝土收縮受壓,中間部分上移。在靠近外部的地方有斜拉索,張拉拉索應(yīng)力使施工階段的梁體有向上的位移。
(3)位移值由橋墩處向最大懸臂處逐漸增加。這是因?yàn)樵跇蚨仗師o(wú)拉索作用。
這一位移規(guī)律也符合橋梁受力的基本情況,即施工過(guò)程中產(chǎn)生預(yù)撓度。
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關(guān)鍵詞:支架法;施工;連續(xù)梁
中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1工程概況
蘇州繞城公路工程位于蘇州市內(nèi),起止里程K0+000~K6+345,主線橋里程為K2+231~K4+332。本合同段橋梁工程包括1座跨線橋及2座小橋。主線橋基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)98根,柱式橋臺(tái)1個(gè),薄臂橋墩43個(gè)。上部結(jié)構(gòu)為10聯(lián)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。小橋采用樁基礎(chǔ),空心板梁。
2 施工方法
2.1 鉆孔樁基礎(chǔ)。本合同段橋梁基礎(chǔ)為鉆孔樁,其中樁徑準(zhǔn)1.5m樁共342m,樁徑準(zhǔn)1.6m樁共192m,樁徑準(zhǔn)2.0m樁共2445m,樁基穿過(guò)地層有填土層、根植土層、砂層、微風(fēng)化、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖石、砂巖層、灰?guī)r層。采用沖擊鉆機(jī)成孔,導(dǎo)管法灌注水下混凝土。
2.2 承臺(tái)基坑。擬采用挖掘機(jī)開(kāi)挖,對(duì)不能用挖掘機(jī)開(kāi)挖的部分采用人工和風(fēng)鎬清除;基坑開(kāi)挖將采取適當(dāng)措施,確保基底天然地基不受擾動(dòng)。基坑開(kāi)挖形式一般采取放坡開(kāi)挖,對(duì)有限制部分采用鋼板樁支護(hù)加強(qiáng)坑臂。
2.3 墩、臺(tái)身。墩身采用拼裝式大塊整體鋼模,人工配合汽車起重機(jī)吊裝。每節(jié)由兩塊模板對(duì)拼而成,每塊高度不小于2m,一根柱一次連續(xù)澆筑完成,橋臺(tái)根據(jù)構(gòu)造要求分次澆筑施工。混凝土采用商品砼,混凝土輸送車輸送至工點(diǎn),汽車吊或泵送入模,人工配合澆筑,插入式振動(dòng)棒搗固,塑料薄膜包裹或覆蓋養(yǎng)生。
2.4 箱梁施工。連續(xù)箱梁采用落地支架逐孔現(xiàn)澆的方法進(jìn)行施工,路線交叉處支架采用鋼管柱、貝雷架支架,其它位置采用滿堂門式支架結(jié)合工字鋼支撐。外模采用定制鋼模,內(nèi)模采用可變式框架鋼木結(jié)構(gòu)。
2.4.1 滿堂支架現(xiàn)澆施工工藝和方法。滿堂支架現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工采用扣件式腳手架搭設(shè),因施工區(qū)域主要在既有公路上施工,交通疏解難度大。
2.4.2 腳手架搭設(shè)采用扣件式鋼管腳手架搭設(shè),橫橋向鋼管立排間距步距具體見(jiàn)腳手架布置圖。
2.4.3 模板施工。模板安裝順序是從梁的一端開(kāi)始先裝底模,根據(jù)墩中軸線控制位置;再安裝側(cè)模、翼緣板模板,箱梁內(nèi)模安裝在底板腹板鋼筋綁扎施工完畢后即可進(jìn)行。內(nèi)模先安裝壓腳模和底腳模,再安裝側(cè)模,最后安裝內(nèi)頂模和頂腳模。側(cè)模和內(nèi)模均用鋼管支撐在側(cè)模肋,底腳模放在混凝土墊塊上,豎向支撐設(shè)可調(diào)支托,以調(diào)整高度。
2.4.4 架預(yù)壓及起拱荷載試驗(yàn)。在支架、外模安裝完畢后進(jìn)行,鋼筋砼等恒載以及施工人員和機(jī)具是主要的堆載重量,用沙袋進(jìn)行加載預(yù)壓以確保安全,并消除支架非彈性變形。
① 測(cè)點(diǎn)布置。在加載前應(yīng)先準(zhǔn)確確定各測(cè)點(diǎn)位置,并用紅漆做記號(hào)。
② 壓載過(guò)程。在預(yù)壓前,應(yīng)測(cè)量各點(diǎn)標(biāo)高。按混凝土重量的分配情況,分級(jí)加載。砂袋堆放要對(duì)稱進(jìn)行,應(yīng)按先底板,后翼板的順序。
③ 數(shù)據(jù)處理。對(duì)于每次測(cè)量的數(shù)據(jù),測(cè)量人員都要用專用表格進(jìn)行詳細(xì)記載,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行計(jì)算、分析、處理、修正,以得到系統(tǒng)的變形值。
④ 預(yù)拱度的設(shè)置。支架調(diào)整應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)資料中對(duì)連續(xù)梁縱向預(yù)拱度的設(shè)置及按預(yù)壓所得的支架系統(tǒng)彈性變形值來(lái)進(jìn)行。
2.4.5 鋼筋施工。鋼筋應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書(shū)和試驗(yàn)報(bào)告單,并且都經(jīng)抽取試樣試驗(yàn)合格。事先在鋼筋作業(yè)場(chǎng)加工好箱梁普通鋼筋。加工前應(yīng)將表面油潰、漆皮、鱗銹等清除干凈,鋼筋的表面應(yīng)潔凈。鋼筋應(yīng)無(wú)局部彎折,平直,應(yīng)調(diào)直成盤(pán)的鋼筋和彎曲的鋼筋。底板、腹板、鋼筋網(wǎng)片支內(nèi)模頂板鋼筋綁扎預(yù)埋件埋設(shè),此為鋼筋綁扎順序。
2.4.6 箱梁砼施工。在砼攪拌站,當(dāng)每盤(pán)砼攪拌完畢后應(yīng)取樣檢測(cè)坍落度,并觀察拌和物的保水性和粘聚性。坍落度應(yīng)比設(shè)計(jì)配合比要求的值大20毫米左右為宜。當(dāng)砼運(yùn)至澆注地點(diǎn)后出現(xiàn)離析和分層現(xiàn)象時(shí),就應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行二次攪拌。在進(jìn)行整體澆注時(shí)應(yīng)從跨度中央向兩側(cè)對(duì)稱澆注。澆注混凝土?xí)r,應(yīng)就每箱的腹板、底板高度,以斜坡層沿結(jié)構(gòu)橫截面向前推進(jìn),斜坡層傾斜角20°~25°。從每箱的頂板內(nèi)模預(yù)留孔下料進(jìn)行底板的澆注。派專人在施工時(shí)注意觀察底板混凝土的穩(wěn)定,防止腹板混凝土下墜引起翻漿,造成病害。嚴(yán)禁插入式振搗棒振搗過(guò)程中觸碰波紋管、模板。
2.4.7 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿
① 對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉前,應(yīng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,砼強(qiáng)度達(dá)到90%以上,并不小于5天齡期的情況下方可施加預(yù)應(yīng)力。
② 張拉千斤頂與壓力表應(yīng)檢驗(yàn)并配套使用。千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或200次及使用過(guò)程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或檢修后,應(yīng)重新檢驗(yàn)。
③ 鋼鉸線裝入錨具時(shí),同一鋼鉸線應(yīng)裝入兩端相對(duì)應(yīng)的錨具孔內(nèi),夾片安裝后三片應(yīng)用細(xì)絲固定使露出長(zhǎng)度相同。
④ 鋼束張拉采取張拉力和伸長(zhǎng)值雙控。張拉應(yīng)力的控制應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。計(jì)入錨圈口損失時(shí),可比設(shè)計(jì)要求提高5%,并用張拉伸長(zhǎng)值校核。實(shí)測(cè)與計(jì)算的伸長(zhǎng)值相差不大于6%,否則應(yīng)暫停張拉,待查明原因并采取相應(yīng)措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。
⑤ 張拉程序:低松弛鋼筋:00.15σwn0.3σwn1.0σwn(持荷2分鐘錨固);錨固頂塞力為:0.55~0.6σwn。
1)后張預(yù)應(yīng)力筋斷絲、滑絲允許數(shù)量為:每束鋼鉸線斷絲和滑絲允許一根,每個(gè)斷面斷絲之和不超過(guò)該斷面鋼絲總數(shù)的1%。
2)預(yù)應(yīng)力筋在張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后方可錨固。錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)液量應(yīng)不大于6mm。
3)預(yù)應(yīng)力筋錨固外露長(zhǎng)度不宜小于30mm,錨具應(yīng)用封端砼保護(hù)。切割預(yù)應(yīng)力筋嚴(yán)禁用電弧切割,必須使用砂輪機(jī)切割。
4)預(yù)應(yīng)力張拉施工的安全防護(hù)措施:
a、施工前應(yīng)對(duì)所有施工人員進(jìn)行施工安全知識(shí)培訓(xùn),確保人人掌握安全操作規(guī)程。
b、量測(cè)鋼鉸線伸長(zhǎng)值時(shí),應(yīng)停止千斤頂操作。
c、在高壓油管接頭應(yīng)加防護(hù)套,以防高壓噴油傷人。
d、千斤頂支架必須與梁端墊塊接觸良好,位置對(duì)稱順直,嚴(yán)禁多加墊塊,以防支架不穩(wěn)或受力不均勻造成傾倒傷人。
e、張拉時(shí)千斤頂兩端必須放鋼擋板,以防斷絲傷人。
f、兩端油泵操作應(yīng)盡量保持一致。
g、操作人員應(yīng)在千斤頂兩側(cè),頂后嚴(yán)禁站人。壓漿工作應(yīng)在預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后24小時(shí)內(nèi)完成。采用C50砼封錨張拉端,混凝土澆筑前清除表皮,在新老混凝土結(jié)合面上打毛,用水沖洗干凈并充分吸水后方可進(jìn)行澆筑,并要求搗實(shí)。
2.4.8 模板、支架拆除拆。模要滿足局部強(qiáng)度要求,防止砼裂縫和邊棱破壞。由技術(shù)人員指揮各階段支架的拆除,必須在張拉完縱向鋼束及達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。
3 如何保證施工質(zhì)量
3.1 施工中制定詳細(xì)的、切實(shí)可行的、具有可操作性的技術(shù)管理工作制度,選用了操作熟練、技術(shù)水平高的技術(shù)人員組成精干的測(cè)量、試驗(yàn)、檢測(cè)隊(duì)伍,裝備先進(jìn)的測(cè)量、試驗(yàn)、檢測(cè)儀器,做到檢查按標(biāo)準(zhǔn),工作有標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)用科學(xué)的手段保障工程質(zhì)量。
3.2 鋼筋有出廠質(zhì)量保證書(shū)或試驗(yàn)報(bào)告單,并作機(jī)械性能試驗(yàn),嚴(yán)把材料關(guān),遵守“先試驗(yàn),后使用”的原則,對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋進(jìn)行抽驗(yàn)。
3.3 加強(qiáng)對(duì)鋼筋的存放管理,鋼筋的加工質(zhì)量在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制,保證鋼筋的綁扎和焊接質(zhì)量。
3.4 實(shí)行工序標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)進(jìn)行混凝土工程施工,達(dá)到混凝土拌和、運(yùn)輸、灌筑、養(yǎng)護(hù)機(jī)械化。采用集中拌制混凝土,為保證配比計(jì)量精確,應(yīng)配備自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)。
3.5 為保證混凝土搗固密實(shí),無(wú)蜂窩麻面,搗固實(shí)行責(zé)任區(qū)分工制,人員固定。
4 結(jié)語(yǔ)
本工程按上述的施工方法嚴(yán)格施工,施工的連續(xù)梁既滿足了安全、質(zhì)量要求,也確保了工期,今后在施工中還要不斷總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),以便在類似的工程中取得更好的成績(jī)和社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。
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