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建筑橋梁施工技術(shù)的論文
建筑橋梁施工技術(shù)論文主要闡述了橋梁施工技術(shù)的發(fā)展史及一些橋梁施工技術(shù)。
建筑橋梁施工技術(shù)論文【1】
摘 要：近50年來(lái)，新中國(guó)橋梁建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時(shí)速方向發(fā)展。
橋梁施工是橋梁建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，橋梁施工技術(shù)水平的高低直接影響到橋梁建設(shè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：橋梁 施工 技術(shù)
一、引言
所有的橋梁都會(huì)受到壓力和拉力，橋梁設(shè)計(jì)的任務(wù)就是妥善處理這些力而不會(huì)出現(xiàn)彎曲或拉斷。
當(dāng)壓力超過(guò)物體的承受能力時(shí)就會(huì)發(fā)生彎曲，當(dāng)拉力超過(guò)物體的承受能力時(shí)就會(huì)造成拉斷。
處理這些力的最佳方式就是將其分散或轉(zhuǎn)移。
分散就是將其散布到更大的面積，避免出現(xiàn)某個(gè)點(diǎn)集中受力。
轉(zhuǎn)移就是將其從強(qiáng)度較弱的區(qū)域移到專門設(shè)計(jì)的受力區(qū)域。
拱橋就是將力分散的很好的例子，而吊橋則是將力轉(zhuǎn)移的范例。
梁橋基本上是一種堅(jiān)固的水平結(jié)構(gòu)，并支撐在兩端的兩個(gè)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(shè)計(jì)、位置和材料。
在工業(yè)革命剛開(kāi)始時(shí)，美國(guó)的梁橋建筑發(fā)展得非常迅速。
設(shè)計(jì)師提出了很多種不同的桁架設(shè)計(jì)和材料。
木橋被純鐵或木鐵混合結(jié)構(gòu)取代。
在這個(gè)時(shí)期里，不同的桁架風(fēng)格也有重大的進(jìn)步。
早期的設(shè)計(jì)中有一種十分流行的樣式叫做豪氏桁架。
這種設(shè)計(jì)由威廉・豪于1840年獲得了專利。
他的創(chuàng)新并不在于桁架的樣式。
它與已有的主梁型樣式有點(diǎn)類似，不過(guò)在對(duì)角的木柱支撐之外，還使用了垂直的鐵柱支撐。
當(dāng)今的很多梁橋仍然在桁架中使用豪氏樣式。
二、橋梁設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題
對(duì)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(jìn)行橫向分布系數(shù)計(jì)算時(shí)，需要考慮每一片梁的單位力偏載于翼板端部時(shí)，引起三部分位移：剛性豎向位移、梁體的轉(zhuǎn)角位移、翼板端部的自身?yè)锨灰啤?/p>
其中，第三項(xiàng)位移時(shí)，主要是沿跨徑方向的板的彎曲撓度。
扭矩系數(shù)：用于考慮單元自重產(chǎn)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(jié)構(gòu)中實(shí)際存在，和輸入的截面形式?jīng)]有關(guān)系。
橋博幫助中所說(shuō)的“軸線”就是梁位線。
人面對(duì)單元所在的梁位線，重心落于人與梁位線之間，為內(nèi)側(cè)，落于人與梁位線之外，為外側(cè)。
內(nèi)側(cè)為正，以外為負(fù)。
面對(duì)你的電腦。
確定重心和你，梁位線的關(guān)系。
重心位于你和梁位線之間的話，就為內(nèi)。
對(duì)于雙曲拱橋，可以取縱向拱肋中的一片拱圈進(jìn)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(jì)算工具來(lái)計(jì)算橫向分布系數(shù)(剛接/鉸接板法)。
在進(jìn)行該片縱向拱肋的建模時(shí)，可以采用CAD交互功能，將拱肋的單元、截面等導(dǎo)入建模;對(duì)于拱上建筑，可將其處理為線形的外恒載的形式，在相應(yīng)施工階段中的永久荷載中填入。
其他內(nèi)容按照一般梁橋的方法處理。
新造伸縮縫，應(yīng)在橋梁施工時(shí)按所采用的型號(hào)之設(shè)計(jì)參數(shù)預(yù)留好安裝槽布置好預(yù)埋錨筋;安裝伸縮縫裝置前將預(yù)留槽清理干凈并校正預(yù)埋鋼筋。
更換伸縮縫施工，應(yīng)切縫開(kāi)槽，鑿除舊伸縮縫裝置，按所采用的型號(hào)之設(shè)計(jì)參數(shù)將安裝槽清鑿好。
預(yù)留槽內(nèi)砼應(yīng)打毛，清掃干凈。
調(diào)整好裝置間隙，將裝置對(duì)準(zhǔn)橋梁伸縮縫就位，并以橋面標(biāo)高和伸縮縫中心線為準(zhǔn)，進(jìn)行調(diào)直調(diào)平，使伸縮縫裝置中心線與橋梁伸縮縫中心線對(duì)正;裝置異形鋼頂面與路面吻合，同時(shí)注意，橫坡也應(yīng)與橋面相符。
單個(gè)梁不管跨距多大，都會(huì)同時(shí)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(shù)的確定
關(guān)于彈性系數(shù)的確定，為外部約束發(fā)生單位水平位移時(shí)在該約束上產(chǎn)生的彎矩，或發(fā)生單位轉(zhuǎn)角位移時(shí)在該約束上產(chǎn)生的水平力。
對(duì)于彈性地基梁情況，以及基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用：由于基礎(chǔ)受到彈性土壓力的影響，基礎(chǔ)的剛度同上部結(jié)構(gòu)不同，在分析上下部共同作用時(shí)可采用彈性支承來(lái)模擬，即先將基礎(chǔ)的剛度參數(shù)求得，再將此剛度參數(shù)輸入到支承節(jié)點(diǎn)的彈性系數(shù)中。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，遇到結(jié)構(gòu)物置于地基上或埋于地基中的情況時(shí)，多數(shù)情況下，地基，往往表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)分布的彈性支承。
為了便于計(jì)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(jì)算出相應(yīng)的彈性系數(shù)。
可以參考《地基基礎(chǔ)》相關(guān)教程中的方法計(jì)算，如可按類似于m法計(jì)算：
首先，將土看作為彈性變形介質(zhì)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范等查取針對(duì)某一土層的地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù)值，然后計(jì)算出地基系數(shù)。
對(duì)于基礎(chǔ)底部的地基系數(shù)，需要知道基礎(chǔ)底部豎向地基系數(shù)的比例系數(shù)和基礎(chǔ)的入土深度。
然后，將土層離散，對(duì)于不同的土層，需要根據(jù)土層的頂、底面作為劃分面。
根據(jù)地基系數(shù)C值，以及單元土層的面積A(土層單元厚度*基礎(chǔ)橫向的寬度)，即可得彈性系數(shù)(對(duì)于分層土，需要按三角形或者梯形計(jì)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(jié)構(gòu)用一個(gè)等效的平面梁格或空間構(gòu)架來(lái)模擬。
將分散在板式或箱梁每一區(qū)段內(nèi)的彎曲剛度和抗扭剛度集中于最鄰近的等效梁格內(nèi)， 實(shí)際結(jié)構(gòu)的縱向剛度集中于縱向梁格構(gòu)件 內(nèi)，而橫向剛度則集 中于橫向梁格構(gòu)件內(nèi)。
(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(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)性，而約束又是相當(dāng)于加在橫梁上的;如加在梁底，中間通過(guò)彈性連接連起來(lái)，則沒(méi)有約束梁底的轉(zhuǎn)動(dòng)性。
伸縮縫裝置正確就位后，根據(jù)施工安裝圖進(jìn)行布設(shè)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(shí)，每隔2～3個(gè)錨筋焊接一點(diǎn)，然后再按上述步驟焊接另一側(cè)錨筋與預(yù)埋筋，兩側(cè)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(jìn)行加固，要確保錨固可靠，這時(shí)注意不要在鋼梁上任意施焊，以防鋼梁變形。
道路橋梁施工技術(shù)論文【2】
1路橋過(guò)渡段產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題的分析
1.1橋頭搭板設(shè)計(jì)欠妥
橋頭過(guò)渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)，而設(shè)置搭板后的橋頭跳車現(xiàn)象依然存在。
分析其原因有兩方面：①根據(jù)橋梁的長(zhǎng)度，橋頭設(shè)置搭板長(zhǎng)度分為：大中橋搭板長(zhǎng)度為8m，小橋及涵洞搭板長(zhǎng)度為5m。
而在施工中橋頭路堤處于高填方，路橋間相對(duì)沉降量大，而搭板長(zhǎng)度不足以起到順接作用，車輛行駛時(shí)往往出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象;②搭板強(qiáng)度不夠，產(chǎn)生斷板引起橋頭線形突變，出現(xiàn)橋頭跳車。
l.2橋頭地基處治不利
在橋頭，存在軟土地基，由于地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象依然存在。
分析原因主要有兩方面：一方面是施工圖的設(shè)計(jì)方面，對(duì)地基的探測(cè)和物理力學(xué)性質(zhì)研究不全面，造成橋頭路基處治遺漏或采取的處治方法不當(dāng)。
問(wèn)或采用的軟土地基處治理論計(jì)算方法和軟土地基的實(shí)際情況有差距，使軟土處治不能達(dá)到預(yù)期效果，不能滿足《道路軟土地基路堤設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求。
另一方面是橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工時(shí)填土壓實(shí)度不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強(qiáng)度降低，這是路堤沉降的主要原因。
1.3橋頭路堤邊坡防護(hù)措施不妥
從道路橋頭路堤的旌工可知，臺(tái)背路堤填土常采用砂類、滲水性土作為填料，不考慮防水和排水設(shè)施。
通常橋臺(tái)處于長(zhǎng)期浸水路段，采用漿砌片石護(hù)坡，而其他橋臺(tái)路段，只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，臺(tái)背設(shè)置防格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡。
但是，從道路改建、水毀和收尾工程偵查過(guò)程發(fā)現(xiàn)，許多橋頭路堤沉降較嚴(yán)重的地方，伴隨錐坡和護(hù)坡水毀。
分析其原因，雨水對(duì)路堤的沖刷和侵蝕防格網(wǎng)草防護(hù)等路堤邊坡防護(hù)措施未能起到保護(hù)路基免受雨水侵害的作用，所以橋頭路堤邊坡防護(hù)措施及臺(tái)背防水和排水設(shè)施的不適當(dāng)，促使臺(tái)背填土流失，路基強(qiáng)度降低，在行駛車輛長(zhǎng)期作用下，過(guò)渡段填土塑性變形，誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降，出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。
1.4橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不滿足要求
從城市道路工程建設(shè)可知，幾乎所有的橋梁、通道和明涵都要求臺(tái)背填土處治，而臺(tái)后填土壓實(shí)度受施工用料、機(jī)械設(shè)備、施工順序、施工經(jīng)驗(yàn)、施工作業(yè)面等工程管理因素的影響。
施工過(guò)程涉及各個(gè)方面：
(1)從道路施工調(diào)套結(jié)果可知，臺(tái)背填士普遍存在壓實(shí)不足的問(wèn)題，這是造成路橋過(guò)渡段不均勻沉降的基本原因之一。
(2)另外，在道路營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，路基在4輛荷載以及自然因素作用下，會(huì)形成土基塑性變形的積累導(dǎo)致路橋之問(wèn)的差異沉降，從而影響高等級(jí)道路路面的平順程度。
2路橋過(guò)渡段施工采取的措施
2.1加強(qiáng)路橋過(guò)渡段的施工組織設(shè)計(jì)
如果施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量不高，就難以保證在預(yù)定的成本范圍內(nèi)，按期交工和確保工程質(zhì)量。
因此，對(duì)于施工方案和施工組織設(shè)計(jì)必須達(dá)到以下要求：①要講究科學(xué)的編制程序和方法;②編制時(shí)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，做到設(shè)計(jì)優(yōu)化，除了在施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量保證，還要做好檢查施工準(zhǔn)備工作的質(zhì)量，做好施工人員的技術(shù)交底工作，材料的質(zhì)量控制和機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量保證。
過(guò)渡段的施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于減少路橋間的沉降差，在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)完成后盡快安排過(guò)渡段陸地與一般填土路堤的施工，使用同樣壓實(shí)能量的壓實(shí)機(jī)械把過(guò)渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進(jìn)行填筑碾壓。
分層填筑時(shí)，每層松鋪厚度必須控制在15cm內(nèi)，并在臺(tái)背墻上劃上記號(hào)，以保證厚度的均勻性，方便施工人員檢查。
在路堤和橋臺(tái)連接部位，路堤與錐坡預(yù)壓填土應(yīng)同步填筑碾壓，使用大型機(jī)械碾壓困難時(shí)可改用小型振動(dòng)機(jī)充分壓實(shí)。
2.2加強(qiáng)路堤填料的選擇
實(shí)施臺(tái)背路堤填筑之前，要有目的地選擇施工路段的填料，對(duì)要采用的各種土壤做對(duì)比試驗(yàn)，其試驗(yàn)項(xiàng)目包括：
(1)不同土壤在相同壓實(shí)機(jī)具下達(dá)到同等壓實(shí)度時(shí)的壓實(shí)變數(shù)和松鋪厚度的關(guān)系，從試驗(yàn)結(jié)果比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo)，選出最適宜的土壤作為填料;
(2)土壤的液限和塑限聯(lián)合測(cè)定，實(shí)施篩分和擊實(shí)試;(3)從經(jīng)濟(jì)角度考慮，以就地取材為主，就地取材不僅經(jīng)濟(jì)而且取材方便、不誤工，材料的選擇原則是：干縮的基本原理是由于水的蒸發(fā)和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用導(dǎo)致水分減少而發(fā)生的毛細(xì)管作用、吸附作用、分子問(wèn)作用、材料礦物晶體或凝膠體間水的作用、碳化收縮作用等引起的整體宏觀體積收縮。
二灰碎石溫縮系數(shù)在一5℃前為4.2×10，一1O～30℃時(shí)，為8xlO-%12xl0。
干縮系數(shù)在最佳含水量5%時(shí)為60x10，10%為50x104。
所以，二灰碎石基層由于含水量的減少而導(dǎo)致的收縮應(yīng)變要比溫度降低引起的應(yīng)變大得多。
且基層處于瀝青結(jié)構(gòu)層下面，受到瀝青面層的阻隔，存在一定的溫度梯度，故外界降溫對(duì)其產(chǎn)生的影響要比瀝青面層小許多。
在某一環(huán)境條件下，由于水化作用和蒸發(fā)，半剛性基層混合料里的水分會(huì)減少到某一穩(wěn)定的值，含水量減少的越多，則其收縮越大。
初期養(yǎng)生不良或混合料中水的含量過(guò)大將導(dǎo)致很大干縮，特別是二灰碎石7d后干縮才趨于穩(wěn)定。
半剛性基層(石灰土、二灰碎石、水泥穩(wěn)定碎石)線性收縮系數(shù)較大，如礦質(zhì)集料級(jí)配、含泥量控制不好，則線性引縮系數(shù)更大。
對(duì)于高等級(jí)道路，由于基層采用攤鋪機(jī)攤鋪，材料均勻性比較好。
故由于基層質(zhì)量不好而引起的干縮比較小。
但對(duì)于礦質(zhì)集料粒徑過(guò)小，細(xì)集料較多的，則容易產(chǎn)生裂縫。
對(duì)基層反射裂縫的控制主要是以下兩點(diǎn)：
(1)二灰碎石混合料配比、集料級(jí)配方面進(jìn)行控制。
根據(jù)實(shí)踐情況，原規(guī)范連續(xù)級(jí)配偏細(xì)，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加粗集料，膠結(jié)料適當(dāng)減少，以改善二灰碎石的線性收縮系數(shù)。
(2)此外，控制拌和時(shí)的含水量，注意正確的運(yùn)輸方式，保證在最佳含水量進(jìn)行碾壓并注意養(yǎng)護(hù)，保持二灰碎石基層表面的濕潤(rùn)，能有效減少基層收縮裂縫。
2.3在裂縫開(kāi)展后及時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)
對(duì)瀝青路面早期開(kāi)展的非荷載疲勞裂縫，要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施。
(1)如裂縫不寬，一般采用灌縫處理，通常在秋冬交替時(shí)，采用可常溫下施工的乳化瀝青進(jìn)行灌縫。
如果是加熱的瀝青，則容易由于溫度的迅速下降而難以浸透到裂縫深處。
目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出一種合成橡膠填縫材料，可直接填縫，30rain后通車。
(2)若裂縫開(kāi)展較大，可沿裂縫兩側(cè)切割成15～20cm寬的條形槽，深度為面層的一半。
將下層縫隙中清理干凈，采用瀝青砂填縫，再將槽中涂刷粘層油，鋪土工格柵作為應(yīng)吸收層，再用細(xì)粒式瀝青混凝土填筑碾壓密實(shí)。
干容重較大的砂類土或滲水性好的材料，這樣的材料強(qiáng)度高，容易壓實(shí)，當(dāng)采用非滲水性材料時(shí)，應(yīng)在土中摻加外加劑，如石灰、水泥等，嚴(yán)禁使用淤泥以及含草皮、樹(shù)根和其他雜物的土作為填料。
2.4加強(qiáng)壓實(shí)妻求
臺(tái)背路堤填土應(yīng)與錐坡填土同時(shí)進(jìn)行，并按設(shè)計(jì)寬度一次填土，分層填筑過(guò)程，每層的壓實(shí)厚度不超過(guò)15cm，其施工順序?yàn)槠囆锻�、推土機(jī)平整、灑水或涼曬、人工平整、壓路機(jī)碾壓、壓實(shí)度檢測(cè)，壓路機(jī)碾壓過(guò)程中，既要保證壓實(shí)度，同時(shí)又要注意不損傷臺(tái)身，具體要求為：
(1)采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)，除對(duì)臺(tái)背路堤填土與路基土方連接處必須加以振動(dòng);
(2)增強(qiáng)碾壓效果外，橋臺(tái)附隱若現(xiàn)采用不振動(dòng)靜壓，并慢速碾壓，以免損傷橋臺(tái);
(3)檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量，符合要求后進(jìn)行碾壓：
(4)根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)提供的松鋪厚度和控制壓實(shí)遍數(shù)進(jìn)行壓實(shí)。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，路橋過(guò)渡段的施工技術(shù)是一項(xiàng)多樣化的系統(tǒng)工程，它涉及到方方面面。
所以在施工時(shí)我們必須根據(jù)工程實(shí)際，采取科學(xué)管理手段，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各個(gè)環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量問(wèn)題，從根本上認(rèn)識(shí)質(zhì)量的重要性，務(wù)實(shí)工作，以期建造優(yōu)質(zhì)路橋工程。
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