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建筑橋梁施工技術論文
建筑橋梁施工技術論文主要闡述了橋梁施工技術的發展史及一些橋梁施工技術。
建筑橋梁施工技術論文【1】
摘 要:近50年來,新中國橋梁建設取得了突飛猛進的發展,公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時速方向發展。
橋梁施工是橋梁建設的關鍵環節,橋梁施工技術水平的高低直接影響到橋梁建設的發展。
關鍵詞:橋梁 施工 技術
一、引言
所有的橋梁都會受到壓力和拉力,橋梁設計的任務就是妥善處理這些力而不會出現彎曲或拉斷。
當壓力超過物體的承受能力時就會發生彎曲,當拉力超過物體的承受能力時就會造成拉斷。
處理這些力的最佳方式就是將其分散或轉移。
分散就是將其散布到更大的面積,避免出現某個點集中受力。
轉移就是將其從強度較弱的區域移到專門設計的受力區域。
拱橋就是將力分散的很好的例子,而吊橋則是將力轉移的范例。
梁橋基本上是一種堅固的水平結構,并支撐在兩端的兩個橋墩上。
橋梁以及其上的所有承載物的重量直接由橋墩支撐。
重量直接向下方傳遞。
梁橋有多種不同的類型,取決于桁架的設計、位置和材料。
在工業革命剛開始時,美國的梁橋建筑發展得非常迅速。
設計師提出了很多種不同的桁架設計和材料。
木橋被純鐵或木鐵混合結構取代。
在這個時期里,不同的桁架風格也有重大的進步。
早期的設計中有一種十分流行的樣式叫做豪氏桁架。
這種設計由威廉・豪于1840年獲得了專利。
他的創新并不在于桁架的樣式。
它與已有的主梁型樣式有點類似,不過在對角的木柱支撐之外,還使用了垂直的鐵柱支撐。
當今的很多梁橋仍然在桁架中使用豪氏樣式。
二、橋梁設計相關問題
對于帶有翼板、挑板的梁橋,在采用剛接板梁法和鉸接板梁法進行橫向分布系數計算時,需要考慮每一片梁的單位力偏載于翼板端部時,引起三部分位移:剛性豎向位移、梁體的轉角位移、翼板端部的自身撓曲位移。
其中,第三項位移時,主要是沿跨徑方向的板的彎曲撓度。
扭矩系數:用于考慮單元自重產生的扭矩,其單位是m,是截面重心到梁位線的距離。
這部分扭矩在結構中實際存在,和輸入的截面形式沒有關系。
橋博幫助中所說的“軸線”就是梁位線。
人面對單元所在的梁位線,重心落于人與梁位線之間,為內側,落于人與梁位線之外,為外側。
內側為正,以外為負。
面對你的電腦。
確定重心和你,梁位線的關系。
重心位于你和梁位線之間的話,就為內。
對于雙曲拱橋,可以取縱向拱肋中的一片拱圈進行建模,在此可以將縱向拱肋作為橋面單元,采用橋博的橫向分布計算工具來計算橫向分布系數(剛接/鉸接板法)。
在進行該片縱向拱肋的建模時,可以采用CAD交互功能,將拱肋的單元、截面等導入建模;對于拱上建筑,可將其處理為線形的外恒載的形式,在相應施工階段中的永久荷載中填入。
其他內容按照一般梁橋的方法處理。
新造伸縮縫,應在橋梁施工時按所采用的型號之設計參數預留好安裝槽布置好預埋錨筋;安裝伸縮縫裝置前將預留槽清理干凈并校正預埋鋼筋。
更換伸縮縫施工,應切縫開槽,鑿除舊伸縮縫裝置,按所采用的型號之設計參數將安裝槽清鑿好。
預留槽內砼應打毛,清掃干凈。
調整好裝置間隙,將裝置對準橋梁伸縮縫就位,并以橋面標高和伸縮縫中心線為準,進行調直調平,使伸縮縫裝置中心線與橋梁伸縮縫中心線對正;裝置異形鋼頂面與路面吻合,同時注意,橫坡也應與橋面相符。
單個梁不管跨距多大,都會同時承受壓力和拉力。
梁的頂部承受最大壓力,而底部承受最大拉力。
中部則承受很少的壓力或拉力。
三、彈性系數的確定
關于彈性系數的確定,為外部約束發生單位水平位移時在該約束上產生的彎矩,或發生單位轉角位移時在該約束上產生的水平力。
對于彈性地基梁情況,以及基礎與上部結構的共同作用:由于基礎受到彈性土壓力的影響,基礎的剛度同上部結構不同,在分析上下部共同作用時可采用彈性支承來模擬,即先將基礎的剛度參數求得,再將此剛度參數輸入到支承節點的彈性系數中。
在進行結構的基礎設計時,遇到結構物置于地基上或埋于地基中的情況時,多數情況下,地基,往往表現為一個個分布的彈性支承。
為了便于計算,將分布的彈性支承離散成等效的彈性約束。
在橋博中,需要用戶計算出相應的彈性系數。
可以參考《地基基礎》相關教程中的方法計算,如可按類似于m法計算:
首先,將土看作為彈性變形介質,根據相關規范等查取針對某一土層的地基系數隨深度變化的比例系數值,然后計算出地基系數。
對于基礎底部的地基系數,需要知道基礎底部豎向地基系數的比例系數和基礎的入土深度。
然后,將土層離散,對于不同的土層,需要根據土層的頂、底面作為劃分面。
根據地基系數C值,以及單元土層的面積A(土層單元厚度*基礎橫向的寬度),即可得彈性系數(對于分層土,需要按三角形或者梯形計算土層單元頂、底面的C值,取平均,作用位置位三角形或者梯形的形心位置)。
梁格法:(1)梁格法的主要思路就是將上部結構用一個等效的平面梁格或空間構架來模擬。
將分散在板式或箱梁每一區段內的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效梁格內, 實際結構的縱向剛度集中于縱向梁格構件 內,而橫向剛度則集 中于橫向梁格構件內。
(2)在MIDAS梁格法中,一般支撐加在梁頂與梁底是不同的,如果加在梁頂,由于橫梁的作用,約束了結構的轉動性,而約束又是相當于加在橫梁上的;如加在梁底,中間通過彈性連接連起來,則沒有約束梁底的轉動性。
伸縮縫裝置正確就位后,根據施工安裝圖進行布設橫向分布鋼筋和加焊豎筋,使裝置完全固定在橋梁端上,焊接時,每隔2~3個錨筋焊接一點,然后再按上述步驟焊接另一側錨筋與預埋筋,兩側完全固定后,就可將其余未焊接的錨筋完全焊接,并穿橫筋焊接進行加固,要確保錨固可靠,這時注意不要在鋼梁上任意施焊,以防鋼梁變形。
公路橋梁施工技術的研究【2】
摘 要:隨著我國公路交通事業的蓬勃發展,越來越多的橋梁工程運用在公路建設中。
本文通過作者的工作經歷,概述了公路橋梁的發展歷程,并通過實例說明了公路橋梁建設中的常見問題,并提出了相應的對策和解決辦法。
關鍵詞:公路橋梁;圖紙審查;基礎類型;
1.我國公路橋梁的發展現狀
我國現代橋梁建設的奠基者當屬茅以升和他的同事們,在1937 年,正值我國國難深重時期,他們通過努力建成了錢塘江橋,為我國的橋梁發展做出了重要貢獻。
改革開放三十多年來,我國的綜合國力和科學技術水平得到了很大的提升,隨著內需的增大,我國的公路橋梁事業迅猛發展,在建造技術、設計理論及裝備方面已經達到了世界先進水平。
在公路橋梁中,虎門珠江大橋輔航道橋建成時,是當時世界上連續鋼構橋中跨徑最大的,達到了270 米。
在拱橋方面,用轉體施工法施工的橋梁跨徑達到200米,這種施工方法施工所用設備十分輕便,另外,在傳統的石砌拱橋中,山西丹河大橋以146米的跨度刷新世界紀錄。
我國在最近興起的斜拉橋和懸索橋建設中,也取得了豐碩成果,南京長江二橋三汊橋、南京長江三橋、潤揚長江大橋等等橋梁的建設,對我國橋梁建設的發展都具有重要意義。
雖然我國的橋梁建設已經取得了一定的成績,但是,整體建設水平跟發達國家還有一定差距,尚待提高。
由于我國幅員遼闊,人口眾多,因此我國的國土平均交通里程還遠遠低于發達國家,這還需要更多的道路橋梁建設者發揮聰明才智,為橋梁建設做出貢獻。
2.新建公路橋梁施工前的技術準備工作
新建公路橋梁施工前的技術準備工作是保證工程順利施工的必要前提。
技術準備工作的任務是掌握工程的特點,摸清施工的客觀條件,合理選擇施工方法,進行科學的施工組織設計和必要的現場施工設計,為工程順利進行創造必要技術條件。
2.1 施工技術調查
調查的內容主要包括:
①水文、氣象資料。
②地形、地質、橋梁所處的地質結構、土壤類別、巖層結構、風化情況,及不良地質現象。
③砂石料及地材。
④地方可資利用的電力、燃料情況。
⑤交通、通訊狀況。
⑥用地拆遷,避免占用農耕地。
2.2 圖紙審查
設計圖紙是施工的依據,這是保證工程質量的重要環節。
新建公路橋梁工程設計圖紙審核應注意的事項:
①橋孔孔徑、式樣、位置、基礎、建筑材料、施工方法是否合乎設計規范和現場狀況。
②工程地質、水文資料是否與施工現場調查相符。
③橋梁基礎類型、深度、圍堰形式和使用材料是否經濟合理。
④現場的條件是否能夠滿足設計中新技術的采用。
⑤圖紙及說明是否清楚明確,有無遺漏。
2.3 工程試驗與施工組織設計的編制
工程試驗主要是檢驗工程材料、成品、半成品是否符合質量要求,并選擇混凝土、砂漿、防水材料的配合比。
施工組織設計程序與一般工程的施工組織設計大體相同,其中新建公路橋梁工程施工組織設計應注意的事項為:
③水上設施與施工機具的利用率。
在工期許可并不造成施工困難的情況下, 盡量倒用,減少器材與勞動力的需要量,提高經濟效益。
3.工程實例
3.1 工程概況
某高速公路大跨徑公路橋梁,主橋為47.8m+87m+53.2m 的三跨預應力混凝土連續箱梁。
主梁采用單箱雙室變高度預應力混凝土箱梁,梁底曲線采用半立方拋物線,下部采用鉆孔樁基礎施工方法。
3.2 上部結構施工:
①所有預應力管道均采用真空壓漿技術進行灌漿施工。
為保證橋面線形,預制時主梁設置了預拱度,預應力孔道也同時起拱。
并在施工中根據實際施工工期對預拱度值進行了有效調整。
底座的預拱度值根據設計文件所提供的預拱度值(為理論計算值,為建議值)、結合實際施工和生產性試制梁的張拉情況確定,預拱度做成拋物線。
②箱梁混凝土均采用底板、腹板、頂板全斷面由梁一端向另一端斜向循序漸進的方法進行,全部箱梁混凝土的澆筑在最早澆筑的混凝土初凝前完成。
③箱梁腹板與底板及頂板連接處的承托、預應力鋼材錨固鋼筋密集部位,此處在施工時做了特殊處理。
3.3 下部結構施工
①墩、臺各部分標高及墩柱、橋臺柱坐標在施工前做了復核工作。
②樁基鉆進過程中對地質情況做了詳細記錄,記錄了各地層界面標高及鉆進難易程度,當鉆至設計標高時,與設計單位進行了及時溝通。
③鉆孔灌注樁按設計文件要求進行了清底。
④墩臺蓋梁擋塊按該橋主梁布設方向澆筑,擋塊在主梁架設后澆筑,使擋塊與主梁更好的結合,并在澆筑擋塊前預先把減震墊板按要求設好。
⑤對于設有多肢箍筋的斷面,對布置在兩側的箍筋,其閉合端布置在距截面形心距離較近處,對布置在中間的箍筋,其閉合端在可能布置的位置交叉布置。
⑥施工鉆孔灌注樁基礎時,已將樁基鋼筋籠最下端主筋稍向內彎折,同時調整該范圍內的螺旋鋼筋及加強鋼筋,這樣有利于施工。
4.公路橋梁施工應注意的問題
在過去的幾十年間,我國的公路橋梁建設更是取得了豐碩的成果,克服了多項難題。
在今后相當長的一段時期內,我國的公路橋梁建設還將處于高速發展階段,因此應特別注意以下幾個問題:
①已有橋梁特別是改革開放以后的大跨徑、新結構橋梁的耐久性、安全性、行車舒適性、經濟性做檢測分析和數理統計。
②加快科技向生產力的轉化。
比如在車橋振動理論、計算機軟件設計、可靠度理論設計等方面取得的研究成果和計算手段,應加快普及和應用的力度。
③注意開發和利用新材料。
新材料應具有強度高、抗變形能力強以及輕質等特點,例如:超高強硅類、高強鋼絲鋼纖維、纖維塑料等等的開發和應用,對今后我國在公路橋梁建設方面有重要的意義。
④注重安全、適用、經濟的同時,兼顧橋梁藝術、環保等問題,讓更多的公路橋梁成為一道凝固的藝術品。
5.小結
目前,我國在橋梁施工技術方面,還未真正建立起一套完善的施工技術系統。
所以,廣大工程技術人員應深入研究橋梁施工技術,從實踐出發,并借鑒國外先進理論,建立更加合理、實用的橋梁施工技術,完善現有的橋梁施工技術體系,爭取為我國的橋梁技術發展及經濟建設做出更大貢獻。
按照質量的管控體系,在項目開始之前就要做好從整體到細節的進度計劃。
其目的是在于施工前期就要對可能碰到的問題提前發現并提出處理意見。
值得注意的是,施工的計劃要根據實際,依據現場考察和圖紙得出結論,以便做出的計劃有科學性。
同時,為了讓施工各方有效配合,在制定進度計劃時要請相關的人員全部參加。
在總體的施工計劃中,以充分論證為前提,要做好重點控制和分段控制的結合,以總的進度為參考,做好每一階段的進度計劃,對每天、每周、每月都有工作量的計劃。
參考文獻:
[1]馮旭.公路橋梁施工工程信息技術應用研究[J].《中國科技博覽》, 2010(36)
[2]王春海.公路橋梁施工技術分析[J].《中國科技博覽》 2010(8)
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