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土木工程桥梁论文

时间:2022-09-23 01:59:43

土木工程桥梁论文

第1篇

关键词:土木工程专业 桥梁类课程教学改革

Abstract: with the development and progress of the society, the process of urbanization is in constant increase, in the process, also has achieved unprecedented development education career, including bridge class in civil engineering specialty course teaching is also in constant reform and innovation. In new period, with the intensification of urbanization, as an important node of Bridges by more and more the lifeline of the construction, therefore, need for bridge construction personnel more. All civil engineering major of colleges and universities should be comprehensive strengthening of Bridges of class teaching reform and innovation, and promote students better learning bridge or related professional knowledge, at the same time, combined theory with practice, let the students more involved in the practice, train more qualified personnel for bridge construction.

Key words: civil engineering bridge class curriculum teaching reform。

中图分类号:TU997 文献标识码:A

桥梁类课程是土木工程专业中最重要的课程之一,在社会不断发展过程中,桥梁工程在国家基本设施建设的程中发挥着越来越重要的作用,从而催生了对桥梁建设人才的需要,因此要全面的对桥梁类课程教学进行改革和探索,促进学生对桥梁的工程技术基础的掌握,在教学的过程中,不断的了解社会经济的发展趋势,增强对桥梁设计及施工新技术的学习。同时理论和实践相结合,增强学生的实践能力,重视实践教学环节,加强桥梁工程的现场学习。保证学生学习和实践之后,提高对桥梁工程的设计施工能力及专业知识的理解与运用,促进土木工程专业的桥梁课程的改革和创新,为社会的建设和发展输送合格的桥梁建设人才。

一、全面的加强对土木工程专业桥梁类课程教学改革的重要性

桥梁建设是社会不断发展、城市化进程不断加快过程中较为重要的环节之一,加强对桥梁工程的建设,能更好促进国家基础设施建设,促进社会的步和发展。因此,在未来的国民经济发展的过程中,更加需要桥梁类人才,所以,必须对桥梁类课程进行教学的改革,以培养合格建设人才。桥梁类课程是土木工程专业最重要的组成部分,加强对桥梁类课程改革,能在很大程度上促进培养具有桥梁专业知识和桥梁建设实践能力的人才,促进学生将桥梁理论和实践相结合,促进桥梁工程专业学生全面发展和进步。

在不断的发展和创新的过程中,在诸多的土木工程的建设的过程中,由于桥梁工程的专业特点,桥梁施工的要求是最严格的,在整个施工的建设的过程中全面的要求“强基础、宽口径、高能力”,加强土木工程专业桥梁课程的改革,不断的强化实践教学,能保证让学生在学习的过程中全面的了解诸多的桥梁施工方法,能了解相关的基础的方法和先进的技术,使学生通过不断的实地考察、施工实践,更好的参与到施工组织设计的执行及管理中,为毕业后从事桥梁工作打下良好的基础,能面的提高学生的实践能力和综合能力。

二、土木工程专业桥梁类课程教学的现状

桥梁类的课程是土木工程专业的最重要的组成部分,在这个过程中,在教学的过程中必须加强对桥梁教学的改革,保证学生更好的学习桥梁工程专业知识,并不断的根据工程实际的发展变化,全面的参与到实践中去,促进学生理论和实践相结合,在后续的工作中真正的发挥作用,成为一名优秀的土木工程师,投身于桥梁建设中去,为桥梁建设业做出贡献。但是在目前桥梁工程教学的过程中存在诸多问题,严重的影响了学生的学习兴趣及效果。下面就来分析一下土木工程专业桥梁课程教学的现状:

1.教育理念的传统

目前土木工程桥梁课程教学上的问题,最主要的原因就是教育理念上的落后。传统的教学理念在很大程度上是以教师为主的,在教学的过程中大多强调课本上的理论知识,较少让学生充分地参与到实践中去,造成了学生在桥梁课程的课堂上纸上谈兵,不能全面的促进学生的进步和发展。完全的利用教材上的知识点和教材对学生进行教学,会在很大的程度上挫伤学生学习专业的积极性,从而不能进一步地进行学习和发展。另一方面,传统的桥梁课程的教学课堂上,教师会给学生播放一些桥梁工程类的视频,但是在学生观看之后不能给学生进行详细的讲解,在很大程度上使得学生不能充分的了解桥梁建设中的诸多技术要点,严重的限制了学生的进步和发展,影响学生对桥梁工程课程学习的兴趣和积极性。

2.课程的内容比较老套

在进行桥梁建设的课程教学的过程中,不能切实的了解桥梁工程设计及施工的最新进展,学生不能全面了解桥梁建造的诸多新技术和新体系等等,在很大程度上就使得学生所学的知识不能符合工程实际的需要。在当今的桥梁课程的教学过程中,一些教学的体系和内容还停留在之前的阶段,使学生在进行分桥梁课程的学习时,不论是知识还是思想都不能了解本学科专业的最新进步和发展前景,不了解桥梁建设的新的观念、思想、技术和工艺等等,这种教材内容的创新性的不足,在很大程度上也限制了桥梁课程的改革和创新。

三、全面的促进土木工程专业桥梁类课程教学的改革和创新

1.加强对学生的实践能力的培养

在当前桥梁建设设计方法及施工工艺日新月异的新时期,要想全面的促进土木工程专业桥梁类课程教学的改革和创新,最关键的因素就是要加强对学生实践能力的培养。桥梁专业是注重实践性的一门学科,只有促进学生更好的参与到实践中去,才能在根本上使学生更好的掌握专业课知识,从而增强学生动手能力及现场管理能力。通过学生不断的进行实践参与,让课堂上学的专业知识与现场相结合,理论联系实际。另一方面,不断的加强桥梁课程的实践,能让学生在实践的过程中发现一些问题,比如钢筋在不同构件的配置,比如现浇混凝土与预应力混凝土的区别,反过来催进理论知识的消化,也能全面的了解桥梁设计、施工中的新的技术和工艺,为日后的工作打下良好的基础。

2.不断的培养学生的创新能力

要想保证桥梁工程教学的改革和创新,首先是要不断的在教学的过程中全面的培养学生的创新能力,能让学生不断的参与桥梁的设计与施工管理中去,充分的进行实际的考察和实践,发挥自身的创造能力和创新能力,保证能更好的理解桥梁课程的理论知识,并能在未来的工作中发挥自身的创造性的特点。一方面,在有条件的学校可以进行本科生导师制的尝试,通过学生参加导师的课题及项目,亲手进行模型试验及理论分析,在导师的指导下深入了解桥梁工程的难度与深度,拓宽知识视野。有利于创新能力的提高。另一方面,积极组织学生参加全国性的结构力学大赛及交通科技大赛。通过高层次的学习交流,可以提高学生学好专业的兴趣,激发学生努力成才的决心与信心。

四、结束语

随着社会的的发展及城市化进程的不断加剧,桥梁在社会的发展中发挥的作用越来越大,在这种情况下,要想切实的促进桥梁专业的学生进步和发展,成为对社会有用的桥梁建设人才,就要保证对土木工程专业桥梁课程进行教学的改革,对课程进行创新,全面的提高学生的综合能力,促进桥梁建设的发展,促进社会的进步。

参考文献:

[1]吴萱,董俊.土木工程专业实践教学体系的研究[J]. 高等建筑教育,2008,17( 2): 106-108.

[2]张国芳,叶建军.土木工程专业实践教学管理探讨[J].高等建筑教育,2008,17( 1): 102-104.

[3]李淑庆,任其亮.对交通运输类专业实施卓越工程师教育培养计划的思考[J]. 重庆交通大学学报: 社会科学版,2011,11( 2): 108-110.

[4]林健. 创新工程人才培养模式注重卓越工程教育本质[J].中国高等教育,2011( 6) :19-21.

第2篇

土木工程为人类社会创造了新的物质环境,是人类社会现代文明的重要组成部分,在一定程度上加快了我国的城市化,但随之发展出现了越来越多的问题。城市住房、桥梁拔地而起,城市中充满了钢筋混凝土和钢结构建筑物,城市发展成一座水泥森林。城市用地紧张,绿化减少,人造森林产生了一系列的环境问题,比较突出的是“热岛效应”,导致城市温度明显高于周围郊区温度,与城市新建建设形成一种恶性发展,城市的热污染伴随城市加快发展越发严重。在这个物质条件较丰富的时代,人们越来越崇尚自然、注重健康、提倡环保的观念,国家也倡导可持续发展,建设生态城市,大力发展健康环保、节能的生态材料是一种趋势,在城市发展现代木结构桥梁非常有必要。

引言

我国混凝土材料使用起步比较晚,木材在我国古代建筑中扮演着重要的角色,古代的大部分建筑都是使用木材或石材,房屋、桥梁建筑造型优美,与自然环境和谐,取之于自然,适于自然,符合可持续发展的理念。木材相对于混凝土和钢材来说是种可再生的资源,是一种环境友好型的材料,但树木的生长周期较长,未经处理的木材会出现一系列的病害,比如腐烂、虫害,随着国外加工、防腐技术的发展,我国借鉴国外经验,使得木材的病害得以有效的解决。现代木结构集中于北美、欧洲、日本等,在国外木材应用于公路桥梁和人行景观桥梁非常之多。在我国,人们对木结构认识存在一定的误区,在心底认为木材是一种脆弱的材料,木材构件承载能力非常小不适用于承重、木材容易腐烂耐久性不行、易燃容易损毁整个结构、连接处脆弱影响受力性能,从而木结构在心理上给人种不安全感。当今,在融入高新技术加工处理手段后,木结构再度展现出了亮丽的风采和良好的性能。它不仅具有防腐、阻燃和防虫的功能,而且通过日益完善的计算理论分析,提高了其结构的耐久性能和安全可靠度。

现代木结构特点

计算机硬件的飞速发展,工程师们研发出大型软件用于木结构的设计,木材加工技术的不断发展与创新,木结构之间的连接件多样化,木材防护技术的提高,现代木结构相比于传统的木结构有质的飞跃。现代防腐技术和防腐剂的出现提高了木结构防腐性能,经过阻燃处理的木构件,其燃烧性能和耐火性满足规范要求,使得现代木结构耐久性大大的提高,能够达到工程需要的设计年限。木结构建筑由于其材料特性及连接方式具有良好的抗震性能,这在我古代就得到了很好的验证,现代木结构抗震性能更优于混凝土和钢结构,运用于工程上能够满足工程抗震要求,同时由于其木质特性,蕴含着古韵文化的内涵。现代木结构桥梁环保、生态节能,施工周期短,加固维修方便。现代木结构桥梁建造施工方便,主要是以拼装为主,对施工设备要求低,木结构桥梁自重比钢筋混凝土桥梁自重轻;木结构桥梁维护方便,构件方便更换。

我国现代木结构桥梁建造实例

我国建成的第一座高速公路跨线现代木结构桥梁位于湖南省张家界至花垣高速公路张家界服务区,该桥为上承式三铰拱桥,主要由拱肋、拱上建筑、桥面系等主桥部分组成,总长39.5m,桥面净宽3.0m,矢跨比f/L=1:4.2。主拱圈采用等截面矩形圆弧拱(R=663m)。截面尺寸为685.80mm×222.25mm。两拱肋之间采用K字形撑连接,共设8个。拱肋上共布置8处立柱,连接形式为三角桁架支撑。主材采用的是美国花旗松,辅材为国内速成树种,设计人群荷载5.0KN/m2,设计使用年限50年。桥梁构件在TU预制好,运输到施工现场进行拼装,人行桥的建设工期短。除了上述横跨高速公路的人行拱桥外,苏州胥江古运河上的欢乐胥江桥是我国建成的国内跨度最大的现代木结构拱桥,该桥全长120m,桥宽6m,主跨径75.7m。整座桥的设计承载能力是4.5KN/m2,总承载力为195t,桥体部分全部采用的是高硬度松木材料。桥梁采用胶合木结构桁架形式,造型简洁优美,下拱截面最大达到340mm×1200mm,拼接主拱的单根曲线构件长度达21m。这两座桥均通过了静载实验与动载实验测试,到目前为止使用状态良好。

现代木结构桥梁应用于城市展望

现代木结构桥梁由于现代木产品、连接、防火、防腐等技术的发展,其耐久性、跨越能力均有很大程度的提高。在国外,木结构桥梁成功的用于了大型公路桥梁,在美国有7%左右的公路桥是现代胶合木桥梁,但在我国现在还是比较鲜见。我国国土面积大,森林资源丰富,这为我国将来建造木结构桥梁提供了资源保障。

第3篇

关键词:现浇箱梁;满堂支架;软土地基;荷载计算

Abstract: the article briefly introduces the drum mountain bridge interchange mainline Lin Pu road bridge cast-in-situ box girder temporary full framing in soft soil foundation of scheme design, calculation and construction technology, has reference significance to the construction of the same type.

Key words: cast-in-situ box girder; Full framing; Soft soil; The load calculation

中图分类号:TU471.8文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1工程概况

鼓山大桥林浦路互通式立交主线桥上部结构设计范围为K1+802.115~K3+50.000,全长1247.885m。林浦路互通式立交主线桥第一联5x30m连续梁均位于等宽段,梁高为1.8米,顶板宽13.0m(单幅),底板宽7.0m(单幅),两翼板悬臂长度2.394m,悬臂板根部高0.585m,悬臂板端部高0.15m,箱梁跨中腹板厚0.45m。

2现浇箱梁施工总体布置

2.1施工特点

凡搞工程的都知道,软土地基是让人头疼的一件事情,在桥梁的箱梁施工中,现浇箱梁最可怕的就是临时支架出问题,软弱土层可能引起的支架不均匀沉降是一个致命性的难题,所以要千方百计的处理好这个问题。鼓山大桥及接线工程中林浦互通就存在着软土地基,故此施工段的关键就要解决软土地基的处理。

2.2支架结构布置

由于0#台到5#墩之间各跨都为等跨度等截面,故取4#墩-5#墩跨箱梁支架作为检算选例。

钢管支架立杆纵向间距为90cm,横向间距为 2x1200mm+2x600mm +900mm+800mm+900mm +2x300mm +900mm+793mm+900mm +2x600mm +2x1200mm。见图1:

图1箱梁现浇支架横截面图

2.3钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载计算

根据钢管支架立杆所处的位置分为四个受力区。各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载详见表1:

表1各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载

根据上表可知,位于空箱梁处的立杆受力最大,间距为90cm,单根钢管承受最大荷载为1.53t。

3地基处理

根据对林浦互通0#-5#墩的地质条件勘测报告查得,此路段地基多为泥质土。该地基土并无足够的承载力,为达到施工要求,须对该泥质土进行以下处理方可施工。承台和墩身施工完成后须将泥质土上的杂填土进行压实,然后铺垫80cm砖渣土,铺设完成后须由振动压路机碾压,纵横各2遍,最后铺设5cm石灰找平,在箱梁下满铺20cm厚桥面板,尺寸分别为3.1m×2m×0.2m和5.6m×2m×0.2m。地基整平碾压后,实验室进行承载力测定,要求处理后的地基承载力达到9t/m2 以上。在钢管搭设之前在桥面板上须再根据钢管的位置设置10cm的方木,方木的接头宜在桥面板的中心处。钢管支架和模板铺设好后,按120%设计荷载进行预压,避免不均匀沉降。地基支架应该具有可靠的排水设施,防止积水浸泡使地基产生局部或整体沉陷。

4模板、支架、枕木等自重及施工荷载计算

本桥箱梁底模、外模均采用δ=12mm厚竹胶板,内模采用δ=30mm厚木板。底模通过纵横向带木支撑在钢管支架顶托上,支架采用Φ48mm×3.5mm钢管,通过底托顶托调整高度,支架底下采用20cm厚桥面板。

4.1底模、外模计算

底模、外模面积共:16.411×30=492.33m2

共重:492.33×0.012×0.85=5.01t

4.2内模计算

内模面积共:16.296×28=456.29m2

共重:456.29×0.03×0.65=8.90t

4.3底模方木计算

箱梁底模上层带木采用100mm×100mm方木(中心间距为20cm横桥向布置) 共重:8.385×0.1×0.1×30×0.65=1.64t

箱梁底模下层带木采用100mm×150mm方木(间距按顺桥向布置)如下:

2x1200mm+2x600mm+3x900mm+2x600mm+3x900mm+2x600mm+2x1200mm。

共重:11×30×0.1×0.15×0.65=3.22t

4.4外模方木计算

外模木肋采用100mm×100mm方木(间距按0.5m横桥向布置)

共重:(30/0.5)×4.116×2×0.1×0.1×0.65=3.21t

4.5内模方木计算

内模木肋采用100mm×100mm方木(间距按0.7m横桥向布置)

共重:(30/0.7)×8.148×0.1×0.1×2×0.65=4.54t

4.6外模带木计算

外模顺桥向带木100×150mm(间距按1.2m顺桥向布置)

共重:6×30×0.1×0.15×0.65=1.76t

4.7钢管支架计算

①立杆纵横向布置为15x36排 :

立杆净重:(43×11×4.447 + 43×6×6.121)×6.175/1000= 22.74t水平杆步距为1.2m,共3步4层:

水平杆净重:(8x30 + 9x28.2 +37x13.8 + 6x6)x 5x 3.85/1000 =20.03 t

②横向剪刀撑:纵向6跨布置一道,横向5跨布置一道:

横向:5.515×8×12×3.85/1000=2.04t

纵向:6.155×12×3×3.85/1000=0.85t

4.8施工荷载计算

施工荷载按0.25t/m2考虑,以上荷载共计:

5支架受力计算

5.1计算碗扣式钢管的立杆强度

碗扣式钢管立杆容许荷载,查《简明施工计算手册》表8.18(P440),当横杆间距(步距)为125cm时,Φ48×3.5mm对接钢管容许荷载[N]=3.31t。

根据“30m跨箱梁钢管支架施工总体布置图”,位于空箱梁下的钢管所承受的钢筋砼自重荷载最大,P1=1.53t。单根钢管所承受的模板、支架自重以及施工荷载为0.44t/ m2,P2=0.9×0.90×0.44=0.3564t。

单根钢管实际最大受力(考虑受力不均匀系数1.2):

PMax=(1.53+0.3564)×1.2=2.26t

满足钢管强度要求。

5.2纵横向水平钢管承载力

根据施工技术规范,砼倾倒所产生的水平荷载按0.2 t/m2考虑

纵横向水平钢管由于立杆间距

5.3立杆稳定(脚手架整体稳定)计算

> 属于细长压杆,可用欧拉公式计算,其临界应力为:

满足立杆稳定要求。

5.4底模、分配梁计算

(1) 面板计算

底模采用δ=12mm厚竹胶板,按单向板计算,箱梁空心处的模板受力最不利,按三跨等跨连续梁计算,受力简图如图2所示:

图2面板受力简图

取板宽1cm进行计算,过程如下:

P=1.2×(0.56×2.6)=1.747t/m2

q=Pb=1.747×10×0.01=0.18kN/m。

参照《简明施工计算手册》 江正荣编著 P55中表2-14“三跨等跨连续梁”

查表得Km =0.1f中=0.677

最大弯矩Mmax=0.1ql2=0.1×180×0.202=0.72N·m

强度满足要求。

=0.15mm

变形满足要求。

(2 ) 横桥向100×100木肋计算

木肋横桥向布置,中心间距为300mm,腹板处受力最不利,按三跨等跨连续梁计算,受力简图如图3:

图3横桥木肋受力简图

过程如下:

P=1.2×(2.85×2.6)=8.892t/m2

q=Pb=8.892×10×0.2=17.784kN/m

参照《简明施工计算手册》 江正荣编著 P55中表2-14“三跨等跨连续梁”

查表得Km=0.1f中=0.677

最大弯矩Mmax=0.1ql2=0.1×17784×0.32=160.056N·m

强度满足要求。

变形满足要求。

(3) 顺桥向100×150木肋计算q=26.7kN/m

顺桥向100×150木肋,按照图4的钢管支架的间距来布置。

图4 顺桥木肋受力简图

过程如下:

P=1.2×(2.85×2.6)=8.90t/m2

q=Pb=8.90×10×0.3=26.7kN/m

参照《简明施工计算手册》 江正荣编著 P55中表2-14“三跨等跨连续梁”

查表得Km=0.1f中=0.677

最大弯矩Mmax=0.1ql2=0.1×26750×0.92=2166.75N·m

强度满足要求。

变形满足要求。

6结论

地基的承载力、压缩性、稳定性等直接关系到上部结构现浇施工的安全及上部结构的质量。在公路桥梁类似支架地基处理施工中, 由于重视程度不够或者处理方法不当, 造成安全质量事故甚至桥梁垮塌的悲剧时有发生。针对工程区域地质特点和工程特点, 若地基变形过大或者长时间不稳定, 则极易形成安全质量隐患, 发生安全质量事故。因此地基处理的成败是工程上部结构现浇施工成功与否的关键。由于软土地基施工工程的多重特殊性, 施工时应引起高度重视和关注。施工中必须认识在先, 策划在先, 通过精心组织和安排, 重技术管理, 重过程控制,对软土地基的处理不容忽视。

参考文献

[1]江正荣,朱国梁.简明施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

第4篇

关键词:发展阶段;大型土木工程

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。

一、土木工程发展历史

1.古代土木工程

公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期,称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18 ~ 19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。

2. 近代土木工程

产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展,在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。

3. 现代土木工程时期

第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。

二、土木工程理论、材料及技术的发展

通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架 、剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面,标号为 500 ~ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。

三、土木工程发展新方向

飞速的经济发展,使得大城市及超级大城市的数量急剧上升,人们对空间的概念日趋强烈,寸土寸金普遍成为人们的共识。因此为了满足人们对日益发展的空间需求,高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题,更有电力、能源等多方面的需求。大型水利水电工程的建设,大型矿山资源的开发,石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。因此,大型公益土木工程的修建,显得极为重要。而鉴于我国能源、电力多分布于西南地区,多为山区、丘陵、高原等复杂地形,同时该地区地质条件复杂。为使水利水电建设、矿山资源开发以及重要能源运输等大型土木工程的建设得以实现,大跨度桥梁、隧洞等工程成为整个工程中的关键。由上述可知,高层、超高层建筑的建设,水利水电设、矿山资源的开发、重要能源的运输等大型公益土木工程的建设以及配套的大跨度桥梁、超长隧洞等工程将成为经济发展的必须。而精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术,又使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设得以实现。可见,大型土木工程的普及建设必将成为未来土木工程发展的新方向。

第5篇

关键词:土木工程 现状 发展趋势

引言

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

(一)高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

(二)计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

(三)环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

(四)建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

(五)空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。

(六)结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

(七)新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献:

[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.

第6篇

关键词:土木工程;现状;发展趋势

引 言

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程的发展现状

我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

截止2005年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

(一)高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

(二)计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

(三)环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

(四)建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑(下转83页)(上接80页)业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

(五)空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。

(六)结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

(七)新能源和能源多极化

第7篇

[关键词]跨高速工程;现浇箱梁;施工方案

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.41.050

1 工程概况

沈山公路分离式立交桥上跨沈山高速公路,桥跨布置为40m+30.5m+42m+30m,桥梁中心桩号K79+928.05,起点桩号K79+852.8,终点桩号K80+003.3,桥梁全长150.5m。该桥左幅宽11.6m,右幅变宽15.6~20.02m。由于主线与下穿沈山高速公路斜交,本桥墩台随相交道路方向倾斜布置,交角为118°。桥台基础采用双排1.2m钻孔灌注桩,桥台为肋板台,桥墩采用“Y”形墩,墩柱下设2根1.7m钻孔灌注桩。上部采用现浇连续箱梁,左幅梁宽11.6m,为两箱室结构,右幅梁宽15.6~20.02m,为三箱室结构。箱梁高2.3m,箱室高1.86m,底板和顶板均为0.22m厚,腹板宽0.5~0.7m。箱梁采用C50混凝土,共3089.4立方米。

2 现浇箱梁施工方案

现浇箱梁采用满堂支架,上跨高速部分采用双向倒改方案进行施工。高速行车采用门洞形式,故使用条形基础与钢支撑及工字钢设置,确保高速行车及施工安全,支架部分采用碗扣支架上搭设纵横方木,箱梁底模板及侧模板采用厚1.5cm高强度竹胶板,箱室内采用木模板。箱梁混凝土浇筑采用二次浇筑法,第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处,第二次浇筑顶板,待箱梁强度达到100%且不低于5天时进行预应力张拉。

2.1 地基处理

2.1.1 上跨沈山高速部分处理方式

在原有沈山高速沥青路面上铺设细沙,便于隔离沈山高速沥青路面,进行条形基础施工,条形基础横向两侧按箱梁底高程控制,因沈山高速有纵坡,不设置排水系统。

2.1.2 现浇箱梁支架部分处理方式

山区施工,用挖掘机下挖1.5m深度,用片石回填,待压路机碾压后压实度达到90%以上,用级配碎石填30cm,并做出2%~4%横坡,压实度达到95%以上,以高出地面不受雨水影响。

2.1.3 排水系统设置

在填筑级配碎石位置的支架中间挖碟形浅沟,排水出口位置挖50cm×50cm排水沟,将雨水引至排水沟,统一引出,防止雨水浸泡地基,避免碗扣支架产生不均匀沉降。

2.2 支架搭设

沈山公路分离式立交桥为双幅4跨同时施工,碗扣支架采用WDJ式支架,架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm,内径4.1cm。支架纵向间距0.9m,支架横向间距0.6m,横梁处顺桥向两侧各3m采用纵向间距梁底为0.6m,横向间距梁底为0.6m,翼缘板底为0.9m,纵横水平杆竖向间距1.2m。考虑支架的整体稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪力撑。上跨沈山高速部分采用条形基础、钢支撑及工字钢的门洞形式。

2.3 纵横梁安装

顶托标高调整完毕后,在其上安放10cm×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30cm安放10cm×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。在沈山高速与本高速相交的位置放置10cm×15cm的方木纵梁及10cm×10cm的方木横梁。

2.4 支架及门洞预压

为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

2.5 底模板

(1)底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm,以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。

(2)侧模板和翼缘板模板。侧模板和翼缘板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板,根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。

(3)箱室模板。由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。第一次用木模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模,再用方木搭设小排架,在排架上铺设2cm厚的木板,然后在木板上铺一层油毛毡,油毛毡接头相互搭接5cm,用一排铁钉钉牢,防止漏浆。

3 钢筋安装

3.1 钢筋安装顺序

①安装绑扎箱梁底板下层钢筋网;②安装腹板钢筋骨架和钢筋;③安装横隔板钢筋骨架和钢筋;④安装和绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋;⑤第一次浇筑混凝土,待强度上拉以后,安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。

3.2 钢筋加工及安装

钢筋加工时,应按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固,要求焊接的钢筋,可事先提前成批次焊接,以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。

4 混凝土浇筑

箱梁混凝土分两次浇筑:第一次浇筑底板和腹板,浇注至肋板顶部;第二次浇筑顶板和翼板,两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑,上层与下层前后浇筑距离保持2m左右,在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。

5 预应力工程

预应力工程作为现浇箱梁的重中之重,从预留孔道的布设、锚垫板的安装、锚下砼的振捣以及张拉和压浆操作均不容忽视。一旦某一环节出现问题,就会造成质量问题。

6 卸架

预应力工程施工完毕后,开始进行卸架,卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除,严禁野蛮施工,卸架后的支架应堆放整齐,以方便以后施工。

7 质量保证措施

①质量目标:严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041―2000)及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求,争创优质工程。②开工前,首先对测量放样数据作好记录。③对于关键的预应力工程实行专人负责,专人管理。④施工前,施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件,了解设计意图,明确施工技术重点、难点,进行技术交底。⑤施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度,且内部监理行使否决权。

8 安全、文明施工保证措施

①严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。②箱梁施工前,安保部对现场工作人员进行安全技术交底。③封闭沈山高速时,按审核通过的倒改方案进行施工,并安排专人指挥交。④钢绞线张拉时,两端设警戒标志,专人看护,闲杂人员不得靠近,确保张拉安全。⑤施工人员必须配戴安全帽和系安全带,支架上方搭设栏杆和安全网。⑥机械操作必须遵守规程安全操作,不得违章作业。⑦施工现场要整齐规范,各种警示牌和施工铭牌竖立整齐。

参考文献:

第8篇

关键词:桥梁建设;钢筋混凝土梁板;安装工艺

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

预制钢筋混凝土在桥梁的建设中有着极其重要的作用,它的质量直接影响到桥梁安全。具有施工工期较短、节省人力资源、对正常交通影响较小的优点,因此在现代化的桥梁建设中应用十分广泛。但在施工安装过程中,对预制设计,运输、堆放、吊装等也要求较高。

预制梁发生事故原因

当预制梁混凝土的强度低于设计强度75%时,或者预应力的混凝土构建没有经过预应力张拉就出坑,就会引起事故。

1.1 预制梁出坑时的时候,混凝土强度没有达到设计要求,在吊装时出现严重裂缝或者构建断折。

1.2 在预制梁出坑之前,没有对实际尺寸、混凝土质量、吊环位置等进行核查,导致形状同设计不符,表面不够光滑等,无法进行合适安装。

1.3 预制构件没有安装预埋吊孔或者吊环,没有计算吊点位置,或者吊点位置不正确,导致在安装的时候梁板出现断裂。

1.4 在起吊、堆放板式构件的时候,上下位置吊错,导致梁体出现断裂甚至折断。在构件移动的时候,没有专门设置固定架,摆放的位置不合适,导致梁体倾覆。

1.5 堆放场地地面不坚实、不平整或者有积水,在存放一段时间之后,地面出现软化下沉,导致预构件出现损坏或者折断。

1.6 在堆放构件的时候没有充分考虑构件受力及刚度,或者堆放的层数太多,也会导致梁体损坏。

1.7 构件两端支点不平,层和层之间没有用垫木隔开,引起梁体损坏。

1.8 在场内进行运输的时候,梁体是竖着放置的,因构件的两侧的木楔或者斜撑等没有固定好,或者刚度不够而发生折断,会导致梁体倾覆、跳动或者滑动,出现断裂。

1.9 在梁体起吊过程中,作业人员的思想不够集中,没有对起吊部件进行检查,在起吊构件的时候,吊钩下放过急,再加上紧急制动,2台起吊机起吊不协调,使得单机吃力。

二、预制梁运送及堆放要求

2.1 预制梁在运送的时候,混凝土的强度要满足要求,在起吊吊点位置要符合规定,吊环要顺直,如果吊钩与吊绳之间的夹角小于60℃,要设置扁担或者吊架,尽量使吊环保持垂直受力。

预制梁的运送或者堆放时的支撑点要和吊点的位置保持一致,支撑牢固,以免对构件造成损伤。在预制梁顶起时,要随时放置好保险垛,在吊移的时候,不要吊错上下面,否则会导致梁体折断。在运输时,要设置专门的固定架来稳定预制梁。在运输的时候,要竖立放置,还要有预防倾覆的措施,在进行装卸时,要等支撑稳妥之后,方可卸除吊钩。

在使用超长拖车或者平板车运送大型的预制梁时,车长要注意支撑间距要求,在支撑点处要设活动转盘,放置损伤梁体的混凝土,运输的道路要保持平整,如果有坑洼或者高低不平,要先进行处理。

2.2 预制梁堆放

预制梁的堆放场地应该夯实平整,吊运和安装要按顺序进行,尽可能缩短堆放的时间,在堆垛时,要在下面放置垫木,吊环要向上,标识朝外,如果混凝土的养护期未满,要继续洒水进行养护。

在堆放的时候,要按照预制梁的强度、垫木的强度、堆垛稳定性以及地面的承载能力来决定堆垛的高度。承重大型的预制梁一般放置2层,小型的预制梁一般放置6-10层,层和层之间以垫木隔开。

三、预制梁吊装

3.1 陆地架设

3.1.1 摆动排架法

使用钢排架或者木排架做承力支撑点,以制动绞车或者牵引绞车来对梁体的摆动速度进行控制。梁就位之后,以千斤顶顶落,该方法同样适合小跨度桥。

3.1.2 自行式起重机法

如果桥体不高,且施工现场内能够设行车便道,这种情况可以采用自行式其中机来架设小、中跨径桥梁。

3.1.3 移动支架法

如果小、中跨度桥梁的高度不大,且桥下的基础条件较好,可以设置简易轨道,通过钢制、木制移动支架架梁。桥板同移动支架一起,随牵引索牵拉进行前后移动,调整就位。

3.1.4 跨墩门式起重机法

该方法可用于架桥孔数较多,桥体不高,桥墩两侧方便铺设轨道的情况。这种情况下施工多采用1台或2台跨墩门式起重机。除起重机走轨道外,内部还要铺设便道或运梁轨道,以拖车运梁。在梁运到之后,以门式起重机来起吊、平移,安装于指定位置,再将起重机前移,然后架设下个桥孔。该方法适用于吨位较大的梁板。

2.2 高空架设法

2.2.1 联合架桥机法

如果桥为小、中跨径的多跨连续简支梁,架设时可以采用联合架桥机。该方法的优点是不易受到墩高和水深的影响,且施工过程中不会阻塞航道。

2.2.2 “钓鱼法”

利用岸边一侧的塔柱或者扒杆,以绞车来牵引预制梁前端,在扒杆上设复式滑车,以制动绞车控制梁体后端,待就位之后,以千斤顶来顶落。

2.2.3 闸门式架桥机法

对于小、中跨径的多孔桥梁来说,如果桥高水深,可采用闸门式架桥机。步骤如下:用绞车把拼装好的预制梁进行纵向拖拉,使可伸缩的支腿支撑于架梁孔前墩上。在前方起重横梁开始运梁前,预制梁到安装巷道后,以后方起重梁起吊,向前运梁至安装位置,再借由起重小车将梁落至滑道垫板,再借桥墩顶部安装就位。

3.3 浮式起重机法

3.3.1 浮式起重机船法

深水大河或者海上进行桥梁修建的时候,回转浮式伸臂式起重机就比较适用。该方法施工安全,高空作业较少,功效较高,吊装能力较大。不过需要的吊装费用比较高,也需要大型浮式起重机。

3.3.2 固定式悬臂浮式起重机

如果没有大型的浮式伸臂式起重机,也可以采用钢制的万能杆件、贝雷钢架拼装的固定式悬臂浮式的起重机。

在架梁之前,要先从预制梁的堆放场地运送至下河栈桥,再用固定式悬臂浮式起重机来接运、安装稳妥,之后以拖轮把起重机运送到待价桥孔的地方,将起重机就位,把船上定位钢丝绳索和桥墩锚系,再慢慢进行调整定位。

该方法适用于桥墩不高、水流速不急时,架设小于三十米的T形预制梁。但该方法也存在一定不足,就是每架设一段,都需要浮式起重机返回栈桥取梁,不仅增加了运梁费用,也影响了施工进度。

四、小结、

预制梁是桥梁建设的关键,预制梁的质量安全将会直接影响到桥梁的质量安全。所以在预制梁的应用过程中,要找出预制梁常见事故的发生原因,并从根本上进行预防。在预制梁运输、存放及吊装环节中,要对调运设备承载能力、预制结构的强度等因素进行全面考虑,确保预制梁的质量安全,保证施工能够顺利进行,让预制梁在桥梁建设中的优势得到充分发挥。

参考文献:

[1] 余石. 浅谈预制钢筋混凝土梁板在桥梁建设中的应用[J]. 中国科技博览. 2011.6:129

[2] 张华明. 预制构件堆放和运输及吊装质量分析[J]. 山西建筑. 2007.33(36):134-135

[3] 杨可明,王跃台,王萌等. 我国桥梁设计汇总结构耐久性问题研究[J]. 城市建设理论研究(电子版). 2011.19:87-88

[4] 雷振远. 预制钢筋混凝土梁板在桥梁设计中的应用分析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2012.8:223-225

第9篇

【关键词】 预应力;混凝土;桥梁;施工

1.预应力混凝土连续桥梁施工的特点

预应力连续桥梁结构可以有效解决跨度小、柱网密,无法满足多种功能等问题,表现出了良好的优势,具有很好的工程实践性。预应力混凝土连续梁的施工具有十分突出的特点:一是便于施工:预应力混凝土连续桥梁悬臂施工时的受力状态与成桥后的受力相近,便于实施悬臂施工。二是施工进度快:预应力混凝土连续桥梁施工每墩至少有两个工作面平行作业,而且几个墩可同时施工,采用分段施工,可以分节段调节梁底高程,各作业面互不干扰,有效提高施工进度,推进工程进程。三是工程质量高:预应力混凝土连续桥梁施工时多采用流水作业,进行重复性工作,施工过程容易控制,施工的质量可以得到有效保证。

2.预应力混凝土连续桥梁的主要施工方法

2.1整体现浇施工法

整体现浇施工通过搭设支架,在支架上安装模板,绑扎及安装钢筋骨架,预留孔道,并在现场浇筑混凝土与施加预应力。预应力混凝土连续桥梁需要按一定的施工程序完成混凝土的现场浇筑,待混凝土达到所要求的强度后,拆除部分模板,进行预应力筋的张拉、管道压浆工作。落架要与施工程序和预应力筋的张拉工序相配合。

2.2预制简支-连续施工法

预制简支-连续施工通常采用:预制简支梁,分片进行预制安装,预制时按预制简支梁的受力状态进行第一次预应力筋的张拉锚固,安装完成后经调整位置,浇筑墩顶接头处混凝土,更换支座,进行第二次预应力筋的张拉锚固,进而完成一联预应力混凝土连续梁的施工。

2.3悬臂施工法

在悬臂或拼浇过程中,要采取使上、下部结构临时固结的措施,待悬臂施工结束、相邻悬臂端连接成整体并张拉了承受正弯矩的下缘预应力筋后,再卸除固结措施,使施工中的悬臂体系转换成连续体系。

2.4移动式模架逐孔施工法

移动式模架逐孔施工法将机械化的支架和模板支承在长度稍大于两跨、前端作导梁用的承载梁上,然后在桥跨内进行现浇施工,待混凝土达到一定强度后脱模,并将整孔模架沿导梁前移至下一浇筑桥孔加些有节奏地逐孔推进直至全桥施工完毕。

2.5临时锚固施工技术

预应力混凝土连续箱梁悬臂施工过程中,临时约束结构的设置是工程施工不可缺少的一道流程,在承台上设置临时支墩,墩顶设临时支座,通过临时支墩的预应力筋进行承台与梁底之间的固结,临时支墩通常采用钢管混凝土或钢筋混凝土柱,墩顶临时支座通过钢板和硫磺砂浆混凝土组合来实现。在施工过程中,应严格控制合龙口两悬臂端之间的施工荷载,使其两端对称相等。在非对称相等的情况下,应在各悬臂端加与混凝土重量相等的配重,并在浇筑过程中根据浇注速度逐渐卸载。

3.相关理论计算

3.1关于钢铰线的弹性模量

Ey的的理论值为Ey=(1.9~1.95)×105Mpa,而在试验报告中常会出现Ey’=(2.04~2.06)×105Mpa的结果,如按Ey’=2.04×105Mpa计算张拉伸长量,则理论值与实际值的误差将超过施工规范6%的误差范围。采用了理论值Ay(偏小值)代进上式计算Ey,从而得到了偏大的Ey’值。因而,在工程应用中的伸长值控制,必须按实测值Ey’控制,而不应是理论值Ey的计算伸长量。

3.2跨径与梁高计算

一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,构造简单,故L1/L2=0.539~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围,当L1/L2≤0.419时,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54~0.58则较合理,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。

主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈(1/46.2~1/86)L2,通常为(1/54~1/60)L2,在箱梁根部的高跨比h1≈(1/15~1/20.6)L2,大部分为(1/18)L2左右。一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力较紧张,采用1.5~1.8次方的抛物线更合理。

3.3连续桥梁混凝土徐变计算

大跨度预应力混凝土连续桥梁等采用悬臂施工时,各节段混凝土的加载龄期差异较大,因而混凝土徐变对结构内力和变形变化的影响明显。混凝土的徐变会导致结构的变形和预应力损失,因此,必须认真分析,采取一定的应对措施。

混凝土徐变:σ*=Eφ(ti,ti-1)

式中:εs(ti,ti-1)为第i个阶段总的徐变应变

第i个阶段结构的徐变应变能为:

U=dv

=Eφ(ti,ti-1)-2φ(ti,ti-1)εs(ti,ti-1)-dv

Δε(ti)=+φ(ti-1,ti-1)+γ(tj,tj-1)ij

式中:Eφ(ti,ti-1)为按龄期调整的有效模量,第i阶段由徐变引起的杆端节点的总位移:

{δi}={δ0j}φij+γij+{δ0i-1}φ(ti-1,ti-1)+{δi}-{δ}

整理上式后可得到第i阶段结构等效固端节点位移为:

{δ}={δ0j}φij+γij +{δ0i-1}φ(ti-1,ti-1)

4.预应力混凝土连续桥梁施工对策

预应力混凝土连续桥梁施工是一项系统工程,必须超前进行谋划,统筹协调,科学施工,确保工程质量。下面,以某国道立交桥工程为例,对预应力混凝土连续桥梁主要施工环节进行探讨。

4.1承台的施工

搞好测量放线,根据导线控制点测设出桩中心后,放出承台四周边桩,外移50cm,用油漆作出标记,同时测出承台底至桩顶的高差。浇注素砼垫层:基坑开挖至比设计标高低10cm,浇注一层10cm厚的CIO素砼作底模,混疑土顶面必须平整。模板安装:采用组合钢模板,钢管、对拉螺杆、方木作为侧向支撑。浇注砼:浇注砼从一端向另一端分层进行,每层厚30cm,振动棒插入下层砼5~10cm,规避与钢筋和模板碰撞。

4.2墩台身施工

模板工程:柱式墩模板采用整体式定型钢模,薄壁墩、座板式桥台采用大块组合钢模。圆柱施工时根据柱高选择模板在现场拼装,拼装成节后由吊车吊起安装,通过风缆固定。薄壁墩、桥台模板使用组合钢模拼装,加固使用拉杆拉钢管内拉,为防止露浆,模板接缝处夹胶条或海绵条止浆。钢筋在进场前进行抽检,杜绝不合格品进场。进场的钢筋全部堆放在钢筋棚内,在钢筋加工车间内加工。

墩台身混凝土浇筑:当墩台高度过高时,采用倒模施工法分段进行施工。墩台身混凝土采用吊车配吊斗入模。砼采用分层浇筑,每层厚度不超过30cm,且在下层砼初凝前浇筑完成上层砼。混凝土灌注时的自由倾落度控制在2米以内,高于2m使用串简缓冲。浇筑砼时,采用插入式振动器振捣密实。插入式振动器移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模保持5~10cm的距离,且插入下层砼5~10cm,每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒,避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。对砼面及时进行修整、抹平。砼浇筑完2~3小时后覆盖渗水土工布并浇水养护,派专人负责此项工作。混凝土强度达到要求后拆模,拆模后用塑料薄膜包裹后继续洒水养生。

4.3现浇梁施工

支架搭设:支架采用WDJ碗扣式支架,底部落在10cm×10cm方木上,方木与处理合格地基间空隙采用细砂或者石粉找平。碗扣支架顺桥向间距严格按120cm、横桥向间距严格按90cm控制,对于横梁及箱梁边腹板处支架进行加密,即横向间距不变,纵向间距按60cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制,且每根立杆至少要有2层横杆连接。为增强大架体系的稳定性,顺桥向每4.5m设1道通长剪刀撑。横向每隔3跨没1道剪刀撑,剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处,转扣设置数量按大于85%控制。最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。为便于调节支架顶部高度,在支架顶部设置了可调顶托,顶托上面横向分布一层10cm×10cm方木,调节可调顶托高度使方木均匀受力,在横向方木上满布10cm×10cm方木,间距为50cm,并把钯钉固定牢靠,可调顶托调整高度严格控制在30cm以内。以确保架子顶自由端的稳定。

模板安装:为保证外观,底模采用1.5厘米厚质地优良的覆模竹胶板,模板分块拼装,钉装在底部分布方木上,施工中需保证纵横向接缝在一直(曲)线上,用模板底加设木片来消除相邻模板的高差,减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量,模板钉装完成后用液体玻璃胶水填塞模板接缝,防止混凝土浇筑中漏浆。

支架预压:为消除基础变形和支架的非弹性变形及支架的不均匀下沉,保证结构线形和结构安全,并为预拱度设置提供依据,主体结构施工前需对支架进行预压,预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束,预压荷载为结构自重加临时施工荷载,一般为结构自重的1.2倍。加载物选用砂袋,加载顺序按混凝土浇筑次序分段分层进行,加载过程中需有安全人员值班,检查支架和分配方木的支承情况。加载完成后由测量人员进行沉降观测,直至支架变形稳固方可卸载。

①布点:加载前需对支架基础顶、支架底和底模顶进行标高测量,测量位置设在支点、梁跨的1/6、1/3、1/2、2/3和5/6处,每点位横向均设3点。

②加载及卸载顺序:按荷载总重的025%50%120%50%25%0进行加载及卸载,并测得各级荷载下的测点的变形值。

③预压时间:荷载施加120%后,前三个小时每小时观测一次,以后每三小时观测一次,并测量各测点数据;压重24小时后,再次测量各测点数据,测量的数据应填写表格,并计算出相应的沉降量,直到沉降趋于零时,停止测量。卸载时分层卸载,卸载后量测支架顶底标高,根据加载前后测量结果计算变形量并绘制支架变形曲线,作为调整模板预拱度的依据。

④安全注意事项:所有工作人员必须戴安全帽,严禁人员进入试压区,现场试压人员及机具由负责人统一指挥。加载时逐步加载,禁止加载物冲击承重平台,发现异常情况,应立即停止作业,经检查分析处理后方可继续进行。

根据预压结果进行底模调整,并检查模板、紧固支架。

钢筋绑扎:箱梁用所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作,在加工前必须作清污、除锈和调直处理。钢筋骨架在钢筋棚内加工后现场安装成型。钢筋安装,先底板和腹板,然后将内模组合拼装固定,最后施工顶板钢筋。

箱梁砼施工: 混凝土采用自制拌和站拌和混凝土,拌和中严格按设计配合比配制,混凝土搅拌运输车运输,泵车灌注,插入式振捣器振捣。混凝土浇筑采用全截面一次浇筑,浇筑方向为由低墩身向高墩身进行,浇筑中水平分层、纵向分段、连续浇筑,根据施工时外界温度和混凝土初凝时间及混凝土每小时输送率来调整分段长度,浇筑上层混凝土前必须保证下层混凝土未初凝;混凝土振捣采用插入式振捣棒,浇筑底板混凝土时每次分层厚度不得大于30厘米,并严格按规范振捣,振捣时选用经验丰富的作业工人,确保底板混凝土振捣密实;混凝土浇筑过程中需注意每个内模两侧对称下料,对称振捣,浇筑分层厚度控制在15厘米,减小内模上浮力并防止倾斜、偏位。浇筑中需严格控制梁顶标高,并对梁顶面抹平、拉毛。

若箱梁体不能一次浇筑完成,而需分二次浇筑时,第一次浇筑到梁的底板的承托顶部以上30cm。第一次和第二次浇筑的时间应间隔至少24h。在第二次浇筑前,应检查脚手架有无收缩和下沉,并打紧各楔块,以保证最小的压缩和沉降。悬出的承托及悬出板的底面,一般应在离外缘不大于15cm处设一1cm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面。

预应力张拉:张拉采用应力控制,伸长值校核,安装锚具前需对锚垫板清理干净,后安装工作锚具、张拉千斤顶和工具锚,安装中需保证工作锚、千斤顶、工具锚三对中,为有利脱锚,需在工具锚锚孔涂上脱锚剂。

张拉程序为:

10%δk

100%δk (持荷2分钟 ) δk

张拉中分级加载,张拉至10%的初应力后量取伸长值,后分级张拉分级量取伸长值。张拉后若实际伸长值与理论伸长值之差超过6%时,应停止张拉,查明原因并采取措施后再继续施工。

张拉时应先中间后两边对称张拉,张拉完成后需对先期张拉的钢绞线进行补拉,减少因混凝土压缩造成的损失。

压注水泥浆:严格按照设计强度配制水泥浆,如无设计要求时水泥浆强度标号不低于梁体标号80%,且不低于30N/mm2。压降水泥采用不低于42.5#硅酸盐水泥,水灰比一般控制在0.4-0.45之间,稠度一般控制在14-18s之间,水泥浆配制时可掺入适当膨胀剂,膨胀剂掺入量为水泥用量的0.01%。水泥浆的泌水率最大不超过3%,拌和后3h泌水率控制在2%以内,且24h后须能全部被浆吸回。拌和好的水泥浆通过真空压降泵压注到预应力预留孔道内,水泥浆压注前首先在贮浆桶内过筛,防止水泥浆搅拌不均匀结块,待前一筒压注完毕后再进行下次的搅拌,两次间隔时间不超过灰浆初凝时间,每次搅拌的灰浆控制在30-45分钟内使用完。

封锚:在每联连续梁最后一段张拉、压浆完毕后,要进行封端混凝土施工,施工前将梁端水泥浆清洗干净并凿毛。按设计要求绑扎封端钢筋网并固定封端模板。经监理工程师检查同意后即可拌制封端混凝土,灌注、振捣,施工中注意各边角处振捣密实,施工后用土工布覆盖洒水养护。

拆除模板和支架:支架的卸落应按程序进行。卸落量开始宜小,逐次增大,每次卸落均由跨中开始,纵向应对称、均衡,横向应同步平行,遵循先翼底板的原则。碗扣式支架自上而下依次卸落。

5. 总结

预应力混凝土连续桥梁的施工具有对施工方法要求严格,不同的施工方法对连续桥梁的内力会影响桥梁的安全性,因此,施工单位必须要掌握科学的预应力混凝土连续桥梁施工方法,确保施工质量和工程安全。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000).北京:人民交通出版社,2000

[2]公路施工手册-桥涵.北京:人民交通出版社,1999

第10篇

首先阐述了土模的定义以及优缺点,通过对某高速公路上分离式立交桥梁采用土模施工的实例,阐述土模法施工的全过程、施工步骤、施工要点、注意事项

【关键词】土模;桥梁;施工

中图分类号: TU997 文献标识码: A

1、概述

土模法施工就是用成形的土岩层全部或部分代替现浇混凝土的支架、模板进行施工的方法。312国道线柳忠高速公路位于兰州市东郊区,处于典型的黄土地区,全长33公里,全线有多座分离式立交桥,桥型多为现浇的钢筋砼连续箱梁或刚架拱桥。其中位于一标的K0+053.5、K0+612.6、K5+878三座上跨高速公路的分离式立交桥均采用了土模法施工,取得了成功。现以K0+612.6分离式立交桥施工为例,简要介绍土模法施工。K0+612.6桥位于徐家营村附近,为和平开发区规划的主要干道,上跨高速公路,桥宽15m。上部采用15m+26m+15m的钢筋混凝土连续箱梁,下部构造为柱式墩、肋式台、桩基础,净空5.5m。桥位处地质构造简单,上层为一般风积黄土层,厚约35m,黄土层下为中度胶结角砾层,桥位处钻探到60m深未发现地下水;施工选择在少雨的秋冬季进行。

2、土模生产混凝土构建的步骤

2.1、制作木胎

木胎用一般模板料制作.应该作到刚度足,表面光洁,支拆方便,用料节省。之所以要有足够的刚度,是为了避免夯筑土模时木胎变形,影响土模的形状尺寸。因此,木胎一般固定;木胎板的厚度为4cm~5cm,并在木胎里边加设一定数量的内支撑。

2.2、平整场地、就位放线

不论采取什么样的预制方法,场地部必须坚实、平整,如果是回填土,应进行普通碾压、夯实,以免由于地面不均匀下沉,影响构件质量。在现场就位预制构件,首先根据构件平面布置图进行放线。对于地上式土模,放线的尺寸、应按构件平面尺寸,每边放大7cm~8cm,以便下一步按此此尺寸拍底,放置木胎。

2.3、安放木胎、夯筑土模

安放木胎要轻,不要碰坏模底。木胎初步放好后,拉通线找直,并核对木胎的拼装尺寸,检查无误后,先在容易移动的部位,如端头、牛腿、节点、绷帮接口,培少量的土,用脚踩实,固定木胎的位置,然后在木胎四周分层培土,对称夯实,每层厚度15cm~20cm。夯到木胎上口时,即用木掐拍实拍平。夯筑过程中,如发现木胎偏移,应立即纠正。

2.4、拆除木胎、修整土模

拆除木胎的顺序是:先把木胎主体(如柱身)的内部支撑拿掉,再取下端头挡板,然后将外帮朝里移动,向上提升;将外帮拿出来。再拆除木胎的其余部分,不要碰坏土模的表面和棱

3、施工准备

施工准备的内容主要是测量放样、设置排水设施、压实土模等。测量放样标出桩位、桥墩的位置、桥梁体的外轮廓线。设置完善的排水设施非常重要,水是黄土地基不稳定的最主要因素,因此必须在桥位周围设置排水沟,让桥位处的水及时排出,桥位外的水不能入侵施工场地,保证场地不积水,不渗水。桩基施工前必须把土模用压路机压实,必要时使用重锤冲击压实,即箱梁底下80cm以内的土基压实度必须大于95%,压实范围至梁体外轮廓线每边再加宽3m。压实分三层进行翻压,第一、二层层厚30cm,素黄土层、第三层层厚20cm,填层是三七灰土。

4、下部构造施工

4.1、桩基础施工

 桩基础采用人工挖孔成桩。在挖桩孔前先要挖出立柱施工工作孔,工作孔直径比立柱直径大1.2m,即立柱周边宽0.6m,10cm厚C20混凝土护壁,底部标高控制在系梁底面。立柱施工孔是立柱施工时工人操作的最小空间。桩钢筋笼使用吊车吊装就位,桩砼按干处浇注混凝土的施工方法进行灌注。

4.2、立柱施工

 立柱钢筋骨架用吊车吊装就位与桩头钢筋焊接,在连接立柱钢筋和桩头钢筋时要按规范预留系梁钢筋。系梁钢筋的预留办法是按钢筋连接的规定把系梁钢筋从中间截断,然后弯成“L”型,按设计要求一端横插入桩头位置,一端紧靠立柱施工工作孔壁。立柱混凝土施工完毕后逐块拆去钢模板,用吊车或手拉葫芦吊出洞外。

4.3、盖梁施工

 盖梁底板利用土模。立柱施工完毕后,用砂回填立柱施工工作孔,人工开挖出盖梁的施工位置,用夯锤夯实土基、整平后浇注5cm厚C20砼,砼面要求平整、光滑,待底板砼的强度满足要求后在砼面粘贴一层防火PVC板作底模。钢筋施工完毕后安装钢模板侧模浇注盖梁混凝土。

4.4、系梁施工

 上部构造施工完毕挖去梁底的路堑土层后开挖系梁施工基坑。基坑宽比系梁的宽边大6cm,基坑底面标高比系梁底面标高低3cm,然后在基坑的侧面和底面浇注厚3cmM5水泥沙浆层作为系梁的侧模和底模。把预留弯曲的钢筋调直焊接,加箍筋绑扎成型,灌注混凝土。

5、钢筋混凝土连续梁施工

5.1、底侧模板设置

 削整经压实处理的地基,标高控制在箱梁底标高下3.5cm,底模需设向上预拱度。拱度的设置根据梁的高度、跨径和土基的强度决定。此土基经触探检验:0~30cm承载力不小于240KPa,60~90cm承载力不小于200KPa。用夯击锤锤击地基,测土基沉降量以确定土基以否需要再加固或预拱度的设置值,夯击力为梁体最大均布荷载的1.5倍。根据实验此桥26m跨是最大预拱度为2.5cm,15m跨的最大预拱度2.0cm,最大拱度均设有跨中处,其余按线性进行分配。经监测,箱梁施工完毕后,26m跨的最大沉降量为1.1cm,15m跨的最大沉降量为0.9m,均控制之内。地基承载力满足要求后浇注一层3cm厚C20砼作调平层,再在砼面粘贴一层PVC防火板作底板。腹板外模用大块组合钢模板,内模用小块的组合钢模或大块的木模板,模板隔离剂使用脱模剂。

5.2、箱梁混凝土施工

 箱梁施工分两次进行,先施工底板和腹模,后施工顶板和翼板。混凝土的浇注顺序从大弯距到小弯距推进,最后在小弯距处合拢。整桥梁体混凝土一次性浇注,不设施工缝,采用泵送商品混凝土,两台泵车同时施工。

6、养护混凝土

首先,严格控制振捣棒的插入深度和离模的距离,一般为5cm~10cm(可在棒上作出标记)。振捣时不能碰动钢筋、预埋件和芯管的位置,更不能碰坏土模。人工振捣时,插钎不得接触土模。其次对于断面太小的构件,应采取一些适当的措施, 有的工地,在振捣棒棒头上接上一块或两块舌头形的铁板,只用铁板伸入混凝土中。最后对于太厚的构件应分层振捣,但层厚度不得超过25cm。最后,土模本身具有一定湿度,又不透风,这对混凝土的养护是非常有利的

第11篇

【关键词】桥梁工程 课程建设 实践性教学

课程建设是教学建设的基本内容,是人才培养质量的根本保证。精品课程建设是教育部“高等学校教学质量与教学改革工程”的重要组成部分,同时也是青海大学课程建设的重要内容和主要目标。其目的在于:通过精品课程建设,切实推进教育创新,深化教学改革,促进现代信息技术在教学中的应用,共享优质教学资源,全面提高教育教学质量。 2014年10月,“桥梁工程”被青海大学土木工程学院列为优质建设课程,同年12月,被青海大学教务处立项为“三类”重点建设课程。现就该课程的建设情况阐述如下。

一、教学内容组织方式与目的

针对课程中的基本概念、结构的基本组成部分结合各种桥梁模型进行讲授,使学生掌握桥梁的各部分组成和基本概念,对桥梁有个感性认识。设计计算理论的部分内容根据桥梁结构的设计顺序按上部结构、下部结构及支座来安排,以设计理论的应用和简单的力学推导以及引入桥梁设计规范为主,并通过课程设计,使学生学会应用规范进行简单的桥梁部件的设计计算,这是学生了解桥梁设计过程和施工对象的关键所在。最终教学目的: 使学生精施工,懂设计,会管理。

二、实践性教学的设计思想

本课程实践教学的设计指导思想是通过系统、完善的实践教学,将理论与实践相结合,增强课程教学效果,提升学生分析问题、解决实际工程问题的能力。实践教学体系主要包括认知实习、课程实验、课程设计、生产实习和毕业设计等环节。

1.认知实习

土木工程专业(交通土建方向)学生第二学年第一学期,组织学生到青海省西宁市附近已建成运营的具有代表性的桥梁以及大型桥梁施工现场进行参观实习,帮助学生初步建立桥梁工程的感性认识,促进学生及早确立学习目标。

2.课程实验

根据本课程实践与理论结合紧密的特点,以《建筑材料》、《结构设计原理》等课程实验为基础,构建了以验证性实验为主的课程实验项目。为有效培养学生独立分析问题、解决问题的能力。开设综合性实验和设计性实验,并逐年提高其比例。同时,为了培养学生的创新意识和创新能力,鼓励和引导学生利用课外时间进行创新性实验和科学研究。

3.课外科技活动

建立青海大学土木工程学院桥梁兴趣中心,开展每年一度的桥梁结构承重大赛和桥梁模型设计大赛。鼓励学生积极参与桥梁结构承重大赛和桥梁模型设计大赛,并在赛题设计时注重拓展学生的创新思维和培养学生的创新能力。

4.课程设计

在桥梁工程理论教学基础上,安排了为期一周的混凝土梁桥课程设计。课程设计包括理论计算和结构构造图设计两部分。通过课程设计,加强了学生对所学知识的综合应用,提高了学生分析问题、解决工程问题的能力。

5.生产实习

在学生学习的第四学年第一学期,安排了为期6周时间的毕业实习。学生通过深入工程建设现场,对桥梁建设动态、结构设计、施工技术等方面有更好的了解和掌握。通过校企合作,建立3-5个专业实习基地供学生进行生产实习。

6.毕业设计

毕业设计是专业教学中极为重要的环节。毕业设计始终结合理论设计与生产实际相结合,坚持一人一题,设计涵盖了桥梁方案设计、技术经济比较、内力计算与配筋、施工组织设计等内容,学生通过桥梁工程设计的全过程训练,不但掌握了桥梁设计的基本方法,而且提高了综合应用知识和分析问题的能力,确保了毕业设计质量。

三、实践教学效果

1.增强桥梁认知能力,树立了桥梁工程意识

通过实践性教学环节,提高了学生对桥梁工程的认知能力,充实和深化了课程理论教学的效果,使学生对课堂教学内容有更深刻的理解。

2.锻炼了动手能力,加深了对桥梁结构的理解

通过课程设计,学生掌握了桥梁的设计理论、方法和计算步骤,并用于具体工程设计;实验教学可使学生掌握桥梁结构的试验检测方法;经过实习基地的实习,学生进一步了解桥梁的构造、施工工艺和流程、施工组织设计和管理,提高学生解决实际问题的综合能力。

3.得到了桥梁工程设计全过程训练,具备了从事桥梁设计的基本能力

通过毕业设计环节的综合训练,学生对桥梁设计全过程、构造设计、计算方法和施工组织管理有更加深入的理解;将科研项目引入毕业设计选题,使学生获得科研工作的基本技能训练。学生毕业后能很快适应工作,用人单位普遍反映学生基础扎实,工作能力强、协助能力强。

四、教材的使用与建设

本课程从2000年开始一直采用由姚玲森主编的《桥梁工程》教材。2004年交通部颁布了新的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004),进而更换姚玲森主编的新版《桥梁工程》,此教材为“十一五”规划教材和21世纪优秀教材。

五、促进学生主动学习的扩充性资料使用情况

由于该课程具有综合性、实践性等特点,为了激励学生的学习兴趣和积极性,调动学生学习的主动性,注重给学生传授获取相关知识的方法,提高学生的自学能力。为此,我们为学生提供了一些相关的扩充性资料:工具书、网络资源课件、相关辅助自学教材和杂志。

六、教学方法和手段

近年来,在教学实践中重视教学内容的更新,重视教学方式的改革,努力实现由单纯传授知识到启发学生的思维、培养学生的创新意识和能力;坚持不断地改进课堂教学,坚持课内外各教学环节的紧密配合;开展课堂讨论、案例分析、演示试验等教学内容,使课堂气氛生动活泼。实现由单纯传授知识到重视培养能力的转变;坚持精讲多练使课堂成为学生智能培养的舞台;探索高效率教学使课堂成为学生智能培养的阵地。重视课堂设计的目的性、科学性、实践性、艺术性和思想性。总结经验,转变教学思想。各环节相配合,推动教学改革。

参考文献:

第12篇

关键词:桥梁施工满堂支架安装设计

Abstract: bridge construction is often different from the road construction, require the construction units involved in the design and calculation, especially for large bridge construction of the main structure of the construction unit to write often require installation scheme. In this paper, taking the construction of a quadruple room box bridge as an example, the full framing support scheme are analyzed.

Keywords: bridge construction trestle installation design

中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:

1.工程概况

本工程坐落于天津塘沽北塘镇,隶属于京津高速桥梁一部分。一标段工程里程桩号为K1+200~K11+725.97,全长10.52597公里。桥梁为跨主线桥梁,为四联现浇箱梁结构。第一联为30m箱梁,顶板宽16m,底板宽12m,梁高2.5m,顶底板平均厚度为0.3m,腹板厚为0.6m,桥梁主题结构两侧翼缘板悬臂长度均为1.75m,桥面横坡为享有倾斜坡度为2%。箱梁预应力筋采用标准强度fpk= 1860MPA的高强低松驰钢绞线,顶底板及腹板为12φX15.2 高强度钢筋束,共26束。该联现浇箱梁共需施工砼1060m3,钢筋183.4吨,钢绞线35.2吨。

2.满堂支架施工的注意事项

由于工程处于芦苇地,鱼塘等地段,为了保证施工的顺利进行,施工前必须对地表及浮土进行清理,并对进场地面进行拌灰碾压处理好后,再采用扣件式满堂脚手架整体现浇施工工艺进行施工。

3.参数设置及计算

现浇箱梁支架纵向采用10cm*15cm方木,立柱支架采用60cm*60cm布设,横向布设间距60cm,箱梁底部支设模板采用横向6cm*10cm@30cm的方木,纵向采用10cm*15cm方木,立柱支架采用90cm*90cm的布设,横向杆距120cm。如图1所示

图1满堂支架支护横向剖面示意图

3.1支架搭设

钢管支架搭设好后,在可调节顶托上铺设10×15cm木方,箱体底板部分木方按横桥向布置,木方长4m,间距为0.90m(在中、端横梁位置间距为0.45cm),翼缘板部分木方按纵桥向布置,木方长4m,间距0.9m;然后在10×15cm的木方上面铺设10X10cm的木方,两层木方用铁钉固定,木方铺设间距为:在箱梁腹板所对应的位置按20cm布置,底板其余位置按30cm布置。最后在上面铺设18 m2厚竹胶板作为箱梁底模。

3.2支架受力验算

①、底模板下次梁(10×10cm木方)验算:

底模下脚手管立杆的纵桥向间距为0.90m,横桥向间距根据箱梁对应位置分别设为0.45m和0.9m,顶托上10×15cm木方横梁按横桥向布置,间距90cm;10×10cm木方次梁按纵桥向布置,间距为30cm和20cm 。因此计算跨径为0.9m,按简支梁受力考虑,分别验算腹板对应位置和底板中间位置的刚度、挠度:

a、腹板对应位置间距为20cm的木方受力验算

底模处砼箱梁荷载:P1= 2.50×25 = 62.5 kN/m2(按2.30m砼厚度计算)

模板荷载:P2 = 200 kg/m2 = 2.0 kN/m2;

设备及人工荷载:P3 = 250 kg/ m2 = 2.5 kN/m2;

砼浇注冲击及振捣荷载:P4 = 200 kg/m2 = 2.0 kN/m2;

则有P =(P1+P2+P3+P4)= 64.0 kN/m2;

W = bh2/6 = 10×10×10/6 = 166.7 cm3;

由梁正应力计算公式得:

σ=ql2/8W =(64×0.2)×1000×0.9×0.9/(8×166.7×10-6)

= 7.78MPa < [σ] = 10MPa;

强度满足要求;

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:

τ=3Q/2A=3×(64×0.2)×103×(0.9/2)/(2×10×10×10-4) ;

=0.86MPa<[τ]=2MPa(参考一般木质) 强度满足要求;

由矩形简支梁挠度计算公式得:

弹性模量E=1.0×104MPa; I=bh3/12=833.3cm4;

fmax=5ql4/384EI=5×(64×0.2)×103×0.94/(384×833.3×10-8×1.0×1010)=1.312×10-3m=1.312m2<[f]=2.25m2([f]=L/400)刚度满足要求。

b、底板下间距为30cm的木方受力验算

中间底板位置砼厚度在0.25~0.5m之间,按0.5m进行受力验算,考虑内模支撑和内模模板自重,木方间距0.30m,则有:

底模处砼箱梁荷载:P1 = 0.5×25 = 12.5 kN/m2 ;

内模支撑和模板荷载:P2 = 200kg/ m2= 4.0 kN/m2;

设备及人工荷载:P3 = 250 kg/ m2 = 2.5 kN/m2;

砼浇注冲击及振捣荷载:P4 = 200kg/ m2 = 2.0 kN/m2;

则有P =(P1+P2+P3+P4 )= 21.0 kN/m2;

q =21.0×0.30=6.3kN/m<64×0.2=12.8kN/m

表明底板下间距为0.30m的木方受的力比腹板对应位置间距为0.20m的木方所受的力要小,所以底板下间距为0.30m的木方受力安全。

以上各数据均未考虑模板强度影响,若考虑模板刚度作用和3跨连续梁,则以上各个实际值应小于此计算值。

②、底模下主横梁(10×15cm木方)验算:

脚手管立杆的纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m和0.45m,10×15cm木方主横梁按横桥向布置,间距0.9m。因此计算跨径为0.9m和0.45m,为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全,仅验算腹板对应位置即可:

平均荷载大小为q=64×0.9=57.6kN/m ;

W = bh2/6 = 10×15×15/6 = 375cm3;

I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4;

跨内最大弯矩为:

Mmax =ql2/8= 57.6×0.45×0.45/8= 1.458kN.m

由梁正应力计算公式得:

σw = Mmax /W = 1.458×106/(375×103)

=3.888MPa <[σw]= 10MPa 满足要求;

挠度计算按简支梁考虑,得:

弹性模量E=1.0×104MPa;

fmax =5ql4/384EI=5×57.6×103×0.454×109/(384×1.0×104×2812.5×104) =0.109mm<[f]=2.25mm([f]=L/400)刚度满足要求。

③、立杆强度验算:

脚手管(φ48×3.5)立杆的纵向间距为0.90m,横向间距为0.9m和0.45m,因此单根立杆承受区域即为底板0.90m×0.90m或0.45m×0.45m箱梁均布荷载,由10×15cm木方主横梁集中传至杆顶。根据受力分析,不难发现腹板对应的间距为0.45m×0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m×0.9m的立杆受力大,故以腹板下的间距为0.45m×0.90m立杆作为受力验算杆件。

则有P = 64.0 kN/m2

由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=l/i = 1200/15.78 = 76, 查表可得φ= 0.744 ,则有:

[ N ] = φA[σ] =0.744×489×215 = 78.22 KN;

而Nmax = P×A =64×0.45×0.90 =25.92KN,

可见[ N ] > Nmax,

抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得:(按最大高度9.0m计算)

L=NL/EA=25.92×103×9.0×103/2.1×105×4.89×102=3.171m2

压缩变形很小

箱梁混凝土1250 m3,自重约3125吨,按上述间距布置支架,则每联箱梁下共有2398根立杆,可承受7913吨荷载(每根杆约可承受33KN),比值为7913/3125=2.53,完全满足施工要求。

经计算,本支架其余杆件受力均能满足规范要求,本处计算过程从略。

④、地基容许承载力验算:

根据地质资料可知,该桥桥轴线上地表土质基本为淤泥、淤泥质粉质粘土、粘土,地基承载力在50~100Kpa之间。而箱梁荷载(考虑各种施工荷载)最大为64Kpa,故有部分路段的地基承载力满足不了要求,出于安全考虑,需对地基进行加固处理。处理方法是:①对于淤泥层厚度小于3m的,将直接采用宕渣换填,分层碾压密实;②对于淤泥层厚度大于3m的,则采用打木桩等方法对地基进行加固处理。直至满足施工要求。

4.结语

桥梁施工满堂支架施工不仅要考虑施工的问题,还要考虑到周围环境的问题,在实际操作过程中,要加强实践与理论相结合,先思考后行动,才可以保证施工的安全进行。

参考文献:

[1] 林元胜.高速公路满堂支架现浇箱梁施工技术[J]. 山西建筑. 2009(06)

[3] 贾丽霞.满堂支架现浇梁施工技术[J]. 山西建筑. 2010(32)

[2] 党新义.满堂支架现浇预应力箱梁施工技术[J]. 山西建筑. 2010(14)

[4] 傅月斌.六安市淠史杭大桥主桥85m副跨现浇梁施工[J]. 安徽建筑. 2010(04)