導語：如何才能寫好一篇橋梁設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1三維數字化設計發展與現狀

1．1計算機輔助設計系統發展從1963年美國MIT機械工程Coons，首次提出了計算機輔助設計系統（CAD）概念開始，軍工、航空航天以及精密制造業等領域就開始了CAD的研究與開發。到20世紀80年代，CAD技術開始走向成熟，并廣泛應用于商業領域，開始出現在PC終端系統中。1989年，PTC公司推出Pro／Engineer產品，用參數化的特征設計為CAD三維設計建立了新的標準。此后，隨著全球經濟的發展，三維CAD設計開始普遍應用于航空航天、船舶、汽車及精密儀器制造業等領域［1－3］。

1．2三維設計應用在國內外的基礎建設領域，三維設計技術也正在蓬勃發展，其中在水利水電、公用與民用建筑等行業已經取得較為廣泛的應用，初步實現了二維設計向三維協同設計的轉換。如圖1所示。圖1水電廠房剖切視圖對于公路工程，特別是橋梁設計領域，CAD設計系統的發展相對較為緩慢，大多還處于二維階段，或者應用其他主流的三維CAD平臺對橋梁結構進行三維展示，中國交通部公路科學研究所研發的橋梁三維造型系統Bridge3D，嘗試了采用參數化技術進行橋梁結構外觀造型設計。但是，相對于制造行業的參數化、變量化的三維CAD設計系統差距還很大［4－5］。

2基于BIM技術的工程設計概念

2．1BIM技術定義建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）技術和理念由AutoDesk公司于2002年率先提出，它是通過數字化技術，在計算機中建立一座虛擬的建筑，一個建筑信息模型就是提供了一個單一、完整、邏輯的建筑信息模型［6－7］。BIM是貫穿在工程整個生命周期中，使設計數據、建造信息及維護信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用，如圖2所示。

2．2BIM技術在橋梁工程中的延展BIM的發展是始于建筑行業，但其內涵及外延早已超出了模型的范疇，也延伸出了建筑行業，甚至覆蓋了整個工程建設行業。對于橋梁工程而言，可以參考美國國家BIM標準，對橋梁信息模型（BIM）闡釋如下：（1）一個橋梁工程物理和功能特性的數字化表達。（2）一個共享有關橋梁建設項目所有信息的資源數據庫。（3）一個分享有關橋梁工程的信息，為該工程從概念開始的全生命周期的所有決策提供可靠依據的過程。（4）在項目不同階段、不同利益相關方，通過在BIM中寫入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責的協同作業，如圖3所示。圖3BIM技術支撐的工程范疇

3三維數字化設計與二維設計對比

對于橋梁設計而言，采用BIM的理念與傳統CAD相比，改變的是整個設計流程與設計方法。（1）從線條繪圖轉向構件布置。（2）從單純幾何表現轉向全信息模型集成。（3）從各工種單獨完成項目轉向各工種協同完成項目。（4）從離散的分步設計轉向基于同一模型的全過程整體設計。（5）從單一設計交付轉向工程全生命周期支持。對于橋梁設計行業，采用BIM技術不僅僅意味著效率與質量的提升，更重要的是設計方掌握了工程項目最核心的信息模型資源，不僅向業主方提供工程設計服務，而是向全壽命周期內各個工程參與方提供高附加值的服務與咨詢，使工程項目的潛在價值向設計階段前移［6］。

4基于BIM技術的橋梁三維設計技術

4．1信息需求的系統分析了解橋梁工程對三維設計技術的需求是建立三維設計系統的基礎，雖然其他行業的三維設計技術已經較為成熟，也有了成功的工程案例，但是橋梁工程建設對三維工程信息的要求有自身的特點，并不能將其他行業的工程需求照搬過來。因此，需要重新根據橋梁設計、施工與管理的特點分析其對工程信息的實際需求。只有得到各個工程參與方對三維信息的需求，才能使三維信息模型發揮其在工程建設中的核心數據平臺的作用。

4．2信息模型的參數化建立方法三維設計技術的核心是信息化的三維模型，通過前期分析得到各方的信息需求后，如何建立賦含上述信息的三維模型就成為關鍵。抽象化、變量化、參數化的設計技術是一種高效、直接和便于修改的信息化模型建立方法，該方法的核心思想是把工程項目中具有特征變化的圖元要素的特征值抽象為某個函數的變量，通過修改變量值，或者改變函數實現算法，就能夠獲得賦含各種信息的模型。主要工作在于尋找各類要素的特征變量及其與整個模型的邏輯函數關系［8－10］，橋梁三維模型如圖4所示。

4．3CAD－CAE信息共享技術橋梁設計的重要特點是結構計算分析在設計中占有極其重要的位置，計算分析結果決定了主要構件尺寸與構造形式，橋梁結構計算工作量在整個設計流程中占據較大的比例，對于復雜橋梁甚至是控制性的節點工作。因此，實現設計平臺與計算平臺的信息共享乃至無縫結合，對提高設計效率有著積極的作用。

4．4數字化工程的交付方式與標準數字化虛擬工程移交是三維設計發展的必然結果，因為傳統的二維圖紙載體已經被全信息模型所取代。基于BIM技術的橋梁工程設計產品是一個包含了各階段、各參與方所需信息的核心數據模型，這就需要針對不同信息接收方制定不同的產品交付方式與標準，交付方式與標準的確立，標志著三維設計階段轉向了三維信息化的施工與運營管理階段。

4．5一體化協同設計與管理技術從單點、離散式的分布設計轉向基于同一模型的一體化協同設計是BIM技術的重要標志，對于項目管理的效率與質量有著質的提升。同時，協同設計不僅僅指設計方內部的流程與設計過程管理，還包括設計產品交付、進入施工與運營階段后的協同信息交流與管理，甚至可以延展到工程全壽命周期內的各個參與方的協同工作。只有掌握了一體化協同設計與管理技術，才能發揮三維數字化設計對工程全壽命周期的技術支撐作用［7］。

5三維數字化設計發展存在的問題

（1）全行業對三維數字化設計的認識有待統一。目前整個交通建設行業的三維設計剛剛起步，政府主管部門、工程業主單位、設計單位與施工單位等各方對三維設計的理解與需求是不同的，而以上各方都應該是三維設計的參與方，也是受益方。因此，在交通行業發展三維數字化設計需要全行業對其有一個統一的認識。（2）從設計單位看，意味著設計習慣、工程流程與管理體系的再造。二維設計向三維設計的轉變，必然是一個緩慢的過程，大干、快上不符合技術發展規律。在三維設計起步階段，由于設計人員的技術不熟練，設計系統不夠完善，管理體系還不健全，可能會導致工作效率降低。因此，需要在工作中尋找發展與穩定生產的平衡點，這是一個不斷摸索、發展與調整的實踐工作。（3）從整個交通建設流程看，各個環節的發展節奏不一致。目前交通行業三維數字化的工作與重點集中在設計階段，大部分的實踐工作由設計院承擔。但是，設計階段只是工程建設的中間環節之一，其設計基礎數據的獲得要依靠前期的規劃與勘測方，后期產品要交付于審查與施工方，如果各個環節發展脫節，就難以發揮三維數字化的優勢。所以，三維數字化技術的變革比當年“甩圖板”工程涉及的范圍更廣，難度也更大。

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1隔震設計簡介

1．1隔震設計的概念和原理

橋梁隔震設計就是利用隔震器，使橋梁獲得一定的水平支承，使得橋梁在水平方向上的固有周期變長，并且利用阻尼器增強隔震體系的阻尼效應，最終降低地震損害的一類橋梁工程的減震設計，旨在保護橋梁工程所有結構的整體效果。且隔震設計屬于橋梁工程抗震設計中比較新穎的減震方式，把隔震設計使用于橋梁設計中能夠有效降低地震造成的損害，然而并不能完全阻止地震災害。過去，通過提升橋梁工程的強度抗以及變形能力來提升橋梁的抗震能力，和以往不一樣，隔震設計的特點就是加裝了一個隔震裝置，達到降低橋梁結構與水平地面關聯性的目的，當有地震發生時，橋梁結構的反應加速度明顯比地面的加速度高，所以橋梁結構構件很難被破壞。另外，還在橋梁設計中使用了阻尼設計，這樣能夠消耗地震產生的能量，最終作用在橋梁構件上的力減小了。

1．2隔震設計的特點

在設計橋梁抗震的過程中，要求在符合相關標準的條件下，通過隔震裝置，使橋梁結構周期得到延長，且消耗地震產生的能量，使橋梁結構的響應減小。隔震設計通常具有以下特點:有足夠的豎向剛度以及強度來支撐橋梁上部結構的所有重量;提高地震時橋梁結構的穩定性;引入隔震設計，能夠分散減小后的地震力于橋梁下部結構支座間的大小分布，旨在保護橋梁的基礎和橋墩。出現強烈地震時，能在一點程度上延長橋梁結構的自振周期，降低地震輸入能量的能力;比較于以往的非隔震橋梁，有強地震發生后，更加容易對隔震裝置進行更換，同時減少維修的費用及時間。以往在橋梁抗震加固工作上會花更多的時間和費用。在橋梁的結構橫向地震反應中引入隔震技術，能夠調節其橫向剛度，所以能夠改善結構的平衡作用，有效減少地震力。進行水準地震的設計時，橋梁上部結構的隔震能夠消除或者解決橋梁下部結構彈性超過的問題，在不容易修復的位置，比如一些埋置的橋墩以及橋墩的基礎，可減少這些不明顯部位的非彈性變形問題的發生。在結構橫向地震反應中引入隔震技術，能夠調整一定的橫向剛度，所以能夠改善結構的平衡，有效較少地震力。引入隔震體系后，在一樣造價條件下能夠得到比以往抗震設計更好的抗震性能，比如降低墩柱延性需求，保護墩柱等。在功能得到正常使用情況下，使用的隔震支座因為溫度、徐變等變形產生的抗力非常小，這或許能夠實現伸縮縫的減小。

2橋梁設計中隔震設計的運用

2．1運用隔震設計的條件

根據橋梁基礎周邊地基及結構等條件而言很多橋梁都可以引入隔震設計。然而部分橋梁并不可以，所以要分析詳細的地基和結構條件，判斷是否可以在此橋梁中引入隔震措施。可以引入隔震設計的橋梁需要滿足的條件是:橋梁周邊的地基基礎良好，這樣發生地震時才會穩定;橋梁下部結構剛性好且橋的固有周期不長的條件。這2個條件確保實行隔震技術后，橋梁體系可以達到長周期化的目的，最終實現地震力的降低。如果橋梁下部結構剛度比較強，通過橋梁系統的固有周期，其固有周期可以長達不采用隔震裝置的2倍，如果橋梁的上、下部結構的固有周期區別很大，那么上部結構和下部結構之間就沒有大的藕聯振動效應產生，通常橋面運動才可有效反映隔震裝置的減震能力。以下條件下的橋梁不適合引入隔震設計:橋梁的下部結構剛性不強，且固有周期長的橋梁;置于較柔的場地，周期長會出現共振現象;橋梁基礎的地荃不牢固，發生地震容易搖晃的橋梁。

2．2橋梁設計中的隔震設計

(1)隔震裝置的設計。橋梁隔震設計的第一步是隔震裝置的設計，要想達到預期的隔震效果，隔震裝置的設計就要有一定的剛度和能量吸收能力。進行橋梁隔震設計過程中，可以利用隔震裝置降低橋梁結構的慣性力。所以需要設計出隔震效果良好的阻尼器和隔震器。通常情況下通過彈性反應譜法設計的隔震要不斷更新和優化。在隔震設計過程中，要嚴格控制其隔震裝置的力學性能。(2)細部構造的設計。在進行隔震設計時橋梁附屬結構的功能非常大，橋梁附屬結構通常包括限位裝置、防落梁裝置、伸縮縫。大量的地震調查和動態時程研究表明:這些結構屬于支撐橋梁結構的動態響應和振動隔離效果的主體。然而大部分設計人員不重視甚至忽視橋梁的細節結構，所以，進行細節結構設計時，要求設計人員注意加強設計，盡力提高橋梁的抗震能力。

2．3隔震設計的合理運用

在不同水準地震條件下，一方面要明確結構構件在抗震中起到的作用和結構的預期性能。另一方面，在不同的水準地震作用的情況下，結合結構的預期性能設計人員才能知道該如何去做。想要實現這個目標，就要充分利用設計人員的實踐經驗，充分掌握在地震作用下的結構性能，最后完成科學合理的設計，詳細的構造細節和合理的構造舉措，并不是通過復雜的分析計算而得出的。所以，進行隔震技術設計時，要充分掌握整個橋梁系統的抗震傳力路徑，通過有效的細節構造措施的實行，保證在地震作用下的情況下隔震裝置可以正常發揮關鍵作用。

2．4隔震設計的運用

中出現的問題目前我國的隔震設計規范還不夠全面，同時經驗積累不足，特別是在橋梁的構造細節和措施上，構造細節和措施的不科學，會影響減隔震裝置的正常發揮。大跨橋梁結構的應用是長期發展的結果，但粘滯阻尼器在世界橋梁中的使用時間很短，同時投入使用的過程中部分廠家粘滯阻尼器經常有漏油等事故發生。迄今為止，我國還沒有更加完善的產品標準、設計規范及檢測標準。這點使得隔震設計造我國的廣泛使用，再者，部分不符合要求的產品被引入橋梁結構的設計，存在一定的安全隱患，如果有地震發生，就會對橋梁產生嚴重的影響。所以在使用粘滯阻尼器的過程中，要嚴格控制產品的質量檢測，保證產品參數符合設計的標準;再者，要著重檢測產品的耐久性能、疲勞性能等特性，而且要及時檢測和保養橋梁的阻尼器，如果有問題出現要馬上作維修或者更換工作。所以，要求相關部門盡快制定科學合理的檢測標準和產品標準。要想保證在地震作用下隔震支座能夠有效發揮作用，且可以對隔震支座作一定的變形，就要保證足夠的位移空間。所以要隨時關注防落梁措施、伸縮縫間隙的設置等構造措施的設置。

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1.1混凝土問題

混凝土是我國目前公路橋梁建筑中普遍采用的基本材料，在施工中，混凝土一方面對橋梁的橋體起到穩固作用，提高橋體結構的穩定性和耐久性；另一方面也為橋梁橋體起到防水的作用，防止橋體受雨水的腐蝕。若在施工中，使用的混凝土和易性不佳，就會降低其防水性能的正常效果，致使混凝土表層內形成氣泡，氣泡水分蒸發導致混凝土表層形成蜂窩小孔，長久以后，混凝土表面產生裂縫，造成橋梁橋體嚴重的質量問題。

1.2防水措施的技術問題

我國在公路橋梁建筑施工中采取的防水措施，主要是沿用傳統的工藝和學習國外的技術，一方面受我國公路橋梁建筑施工發展時間較短的影響，另一方面則是因為在施工初期沒有重視防水措施的實際使用。防水措施的技術水平較低，是造成橋梁橋體受雨水腐蝕進而大大縮減了橋梁實際使用年限的又一因素。

2公路橋梁設計的原則及要求

2.1公路橋梁的設計原則

公路橋梁的設計原則，根據橋梁的上下分布主要分為兩個部分：2.1.1公路橋梁上部的設計原則公路橋梁上部的設計原則，主要在于重視橋梁上部分的結構構造，如主梁、搭板、伸縮縫等，在主梁的設計上：對于跨徑在10m內的主梁，設計原則一般采用通用的混凝土鋼筋結構，若單孔跨徑超過10m，則應當選用含預應力技術的混凝土結構；若橋梁長度小于100m或單孔跨徑小于20m，即宜選用空心板結構；若施工的橋梁跨河，難以利用支架進行澆筑工作，則應當選用連續的空心板結構。另外，考慮到實際橋梁橋面的平曲線以及通車運營時的平穩性，就應當在施工中適當減少伸縮縫數量，如單孔跨徑16m以內的橋梁，在設計中僅需1道伸縮縫即可，注意在另一端利用連續結構進行施工，確保橋面的平曲線；若單孔跨徑大于16m，應當將伸縮縫施工在橋墩，利用連續對橋兩端進行施工，這不僅是考慮通車運營時的平穩性，更是減少安全事故的發生幾率。2.1.2公路橋梁下部的設計原則橋臺和橋墩等結構構造是進行橋梁下部設計時應當注意的，在橋臺的設計上：填土高度對于保障橋臺的質量具有重要作用，一般而言，在軟土土層的路段，填土高度應當保持在6m內，在一般土層的路段，填土高度適宜保持在10m內；同時，橋臺的受力方式一般都會采用重力式，這主要考慮到施工方便和成本控制，對于8m以上臺身的墻面，一般而言宜用斜坡，斜率為10：1，需要注意的是對于水平方向存在高度差的地面，則應當選用階梯式的前墻設計方式。在橋墩的設計上：若橋梁設計為一般結構，宜使用框架式橋墩，即直接在橋墩上蓋梁；若在水平方向存在高度差的地面，選用樁柱式橋墩更符合設計原則；若橋梁不同跨徑的橋孔的斜交角在30°以內，則橋墩設計應當采用雙柱式；若橋梁不同跨徑的橋孔的斜交角在30°以外，則橋墩設計應當采用三柱式。

2.2公路橋梁設計的要求

2.2.1設計和環境的結合橋梁的設計需要根據實際的地理環境，實現設計和環境的結合，這是公路橋梁設計的第一個要求。一般而言，公路橋梁的設計，是為了保障建成后的質量，這是進行施工的首要目標；同時，考慮到橋梁建成后的經濟成本以及美觀價值，則需要確保設計中要將實際環境作為參考依據。2.2.2達荷載標準達荷載標準，這是公路橋梁設計的第二個要求，公路橋梁的建設，是為了實現交通便利和促進經濟的發展，達到通車荷載標準，這是公路橋梁實現其使用價值的必須要求。

3公路橋梁的防水措施

對建成的公路橋梁采取相應的防水措施，這對于避免橋梁主梁、橋面等出現裂縫、坍塌等情況的質量問題具有重要作用，同時也是對延長橋梁實際使用年限的有效措施。主要的防水措施有以下兩個方面：

3.1建立防水體系

防水體系的建立和實施步驟主要分為四個部分：①橋面的清潔工作，對整體橋面的外觀進行簡單的清理，如油污、浮漿等污漬，保持橋梁橋面的干凈；②基層處理劑的涂刷工作，使用配套的處理劑進行均勻涂刷工作，需要引起注意的是，在實施熱熔操作的基層處理劑作業時，要確保橋面是在干燥狀態，若橋面處于潮濕狀態則可能發生安全事故；③防水層的鋪貼工作，先使用噴燈等設備對橋面和防水卷層進行均勻加熱操作，再彈出下坡面的基準線，待橋面干燥和卷材外層出現融化情況后及時進行鋪貼工作；④接縫處的密封工作，完成鋪貼工作后，需要注意接縫處的密封情況，使用噴燈對接縫處進行加熱處理，做好密封處理。

3.2具體防水措施

嚴格設計和控制混凝土的配合比和澆筑的施工質量，確保鋼筋混凝土結構內不會產生氣泡，從而影響內部結構的穩定性，條件允許情況下利用機械設備對混凝土表層進行清理工作；嚴格控制伸縮縫的施工，首先確保施工操作的規范性，其次使用防水性能較好的材質，最后確保鋼梁的受力安全情況，保證其位移的均勻性。

4總結

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由于山區構造物比較多，地形較為復雜，如地面高差大、坡面變化頻繁，地質不穩定、滑坡等，使得山區公路橋梁設計受到了復雜的地形地質條件影響，也變得比較復雜。這種情況下，山區公路線路布設圖中平曲線往往占有很大的比例，曲線半徑小、縱坡大、半邊橋和高擋墻多，使得橋梁設計也大多是小半徑彎坡橋多、大跨多及墩高、墩臺形式多[1]。另外，由于山區有著比較惡劣的工程條件，要求公路橋梁設計中應著重解決好公路橋梁各細部構造與地形地質條件之間的關系。

2山區公路橋梁結構的選擇

一座安全、經濟、實用的山區公路橋梁的建成，離不開科學、合理并與之特點相符合的橋梁結構。山區由于地形地質情況比較復雜，溝深坡陡，且多為季節性深溝，因此，很多情況下公路橋梁設計不僅受地形地質條件限制，還受水文條件影響，因此最好采用高橋墩的構造形式，不宜采用路基方案[2]。山區公路橋梁大部分都要跨越山谷，如果采用高橋梁結構設計方式，不僅可以應對季節性洪水問題，利于穩定路基，還不易對周圍環境產生影響，既安全又經濟。

3山區公路橋梁設計策略

本文將山區公路橋梁設計分為上部結構設計和下部結構設計兩部分內容，下面將具體分析上、下部結構設計策略，以及設計中應該注意的相關問題。

3.1橋梁上部結構設計

3.1.1結構形式的選擇

在山區有著很多的季節性河流，為了跨越這些河流往往需要架設橋梁，使得橋梁在山區公路中占有很大的比重，無形中加大了成本投入。為了使成本投入經濟又合理，施工方便，橋梁上部結構經常采用標準化的預制裝配結構[3]。但是因為每個施工現場有著不同工程地質條件，設計方案也會有所不同，為此，以下將重點分析公路橋梁標準化、預制裝配結構的設計內容。近幾年，山區公路橋梁工程常用的預制裝配結構設計方案的標準跨徑基本有16m、20m、25m、30m、40m、50m等，橫斷面形式基本采用空心板、T梁、小箱梁等。如果橋梁跨徑小于30m，可從空心板、T梁、小箱梁中任意選擇一種橫斷面形式，但是如果跨徑大于30m，最好選擇T梁形式的橫截面形式。山區公路橋梁一般對凈空無嚴格限制，加上山區公路平面半徑比較小，超高緩和段及豎曲線不可避免，如果選擇空心板和小箱梁形式的橫截面，架梁時不易調平一片梁的4個指支點。4個支點如果不在一個水平線上，可能導致支座受力不平衡[4]。所以，大跨徑的橋梁應盡量選擇T梁形式的橫截面，條件允許時小跨徑的橋梁也應該選擇T梁式橫截面，利于保持受力點平衡、穩定。在這里需要強調的是，由于山區受到地形限制，基本上不存在較好的運輸和預制條件，但是50mT梁架設對運輸和安裝的要求很高，為此，山區最好不易選擇跨徑大于50m的橋梁結構。

3.1.2橋梁上部結構設計中需要注意的問題

（1）處理好跨徑和墩高之間的關系從美學角度出發，橋梁跨徑與墩高之間的比值應在0.5~1.0之間，即橋梁跨徑如果是30m，墩高最好在15~30m之間。將橋梁跨徑與墩高之間最佳比值固定在0.5~1.0間，原因在于這樣的設計比較經濟實用，既不影響橋梁外形的美觀度，也能達到控制投資成本的效果。但山區公路地形變化頻繁，不易根據墩高來決定跨徑，應根據公路地形的變化情況選擇一種跨徑。但是，如果地形起伏變化非常頻繁，也可以選擇組合跨徑。通常一個公路橋梁工程不止有一種跨徑方案，這種情況下，要經過多方對比分析，選擇造價低、質量有保障的方案。

（2）處理好上部結構與平面線形之間的關系若不能處理好上部結構與平面線形之間的關系，可能導致出現曲線橋。曲線橋一般表現為內外弧差和中矢高。在布置墩臺徑向時，內外橋梁因受到曲率半徑的影響會出現梁長不等的情況，半徑越小，內外梁之間長度差距越大[4]。為了有效解決這一問題，必須處理好上部結構與平面線形之間的關系，否則極容易影響到內外橋梁的等長情況，并最終導致出現曲線橋。針對內外弧差這一問題，可以采用以下兩種應對措施：根據平面半徑的變化適當調整梁長；不改變梁長的前提下，通過加大帽梁、封錨端或加長現澆連續段的方式以適應平面半徑的變化。第一種應對措施設計簡單，規格統一，但往往需要很大場地堆放預制梁，場地不僅不易尋找，而且管理起來難度較大[5]。如果采用第二種應對措施，在半徑比較大時可以采用內弧長等于標準跨徑布置，如果半徑比較小，可以采用中線弧長等于標準跨徑布置。針對中矢高這一問題，如果中矢高在10cm以內，一般可通過調整護墻內緣的方式適應平面線形。在中矢高超過10cm時，不易調整護墻，以免影響橋梁整體外形的美觀度和消弱護墻功能。最好的解決方式就是按照實際曲線情況預制梁外緣，以此來適應平面線形。

（3）彎梁橋橫坡設置問題在山區公路上看到的橋梁，平面上多呈扇形。為了使彎梁橋滿足行車要求，要求在結構橫斷面上做成一個外弧側高、向內弧側傾斜的橫坡。橫坡的設置方法有兩種：一種是將梁橫斷面上的每根梁肋做成不等高；另外一種是將梁橫斷面上的每根梁肋做成等高，然后將內弧側做成傾斜，同時將橋墩蓋也做成傾斜，利用支座墊石和梁底設置的楔形墊塊所產生的力量使支座受力均勻，保持穩定。

（4）結構體系公路橋梁結構體系基本包括全鋼構體系、全連續結構體系等幾大類。全鋼構體系如果應用于多跨梁橋，由于多跨橋梁的橋墩高相差很大，必須通過調整橋墩的線剛度來改善橋墩的受力情況，這樣必然存在著多種橋墩尺寸，不僅影響橋梁外形的美觀，也不利于施工。全連續結構體系的舒適性比較差、墩臺水平位移比較大，相應的墩柱尺寸也要比較大一些，既不利于節省材料也不利于結構優化。山區地形復雜，地形起伏變化比較頻繁，因此橋梁多是彎橋或坡橋。無論是彎橋還是坡橋，作為曲線橋梁中的一種類型，在彎扭耦合作用下必然沿著某一點變形。如果采用全連續結構式的橋梁，當橋梁整體沿著某一點向下滑動時，必然不能保證橋梁結構受力平衡、均勻，如再出現支座脫空或破壞的問題，橋梁必然會受到前所未有毀壞[6]。從以上分析內容可知，選擇某一種結構體系作為橋梁整體的構造并不是明智的選擇。為了保證橋梁結構受力均勻、平衡，使用壽命長，設計人員應適當根據地形的高低合理調整墩高，保證中間橋墩較高，然后將剛度基本一致的相鄰橋墩連接在一起，滿足橋墩水平受力的要求，矮一些的橋墩則可通過設置滑板支座或橡膠支座以滿足橋墩水平受力的要求，這樣就可形成連續梁，無論是高橋墩還是矮橋墩，其受力性能都會得到有效的改善，橋梁整體也就能更加適應地形特點。由此，山區公路橋梁可以采用連續-剛構混合體系，既能滿足橋梁的受力特點，又能適應平面線形。

3.2橋梁下部結構設計

3.2.1橋墩

橋梁跨徑的大小決定著橋墩的高矮，一般情況下，矮橋墩設計由強度控制，高橋墩設計時要考慮穩定性問題。山區公路橋梁經常采用柱式墩，柱式墩中又分為圓柱墩和方柱墩。從外形來看，圓柱墩的外形比較好控制，質量也比較容易控制，也便于與樁基銜接。但方柱墩因為有棱有角，在外形上沒有圓柱墩看起來那么美觀，質量控制上沒有什么區別，只要方法得當，橋墩質量都會得到有效控制。從受力角度來看[6]，在圓柱墩和方柱墩截面積相等的情況下，方柱墩的抗彎剛度一般要大于圓柱墩，有著比圓柱墩好的受力性。至于為什么存在這樣一種情況，主要原因在于當橋梁結構體系為連續鋼構時，方柱墩可通過調整墩柱兩個方向的剛度以達到調整墩柱受力的目的。但是，圓柱墩每個方向的剛度都是一樣的，受力性的調整效果會比較差。盡管方柱墩在調整受力性上有一定的優勢，但也有一定的缺點。除了外形不夠美觀外，墩柱與樁基之間要通過樁帽來連接，無形中增加了工程量。所以，具體設計中應根據實際情況決定選擇方柱墩還是圓柱墩。如果地面比較陡，可適當采用雙柱墩以增加穩定性。

3.2.2橋臺

通過對大量資料分析得到，山區公路橋梁橋臺一般采用U型臺、肋板臺、樁柱式臺，其中U型臺最常用。U型臺的設計要根據施工現場的地形、地質條件而決定，以達到減少工程量、適應地形的目的。如果施工現場地質條件比較惡劣，可以在U型臺下設置樁基，維持橋臺結構的穩定性。

3.2.3基礎樁

基礎是山區公路橋梁最常用的基礎，除此之外，擴大基礎也是比較常見的方式。在地形地質條件比較好的情況下，適宜采用擴大基礎，樁基礎適用于地質情況比較惡劣的情況。地質條件非常惡劣，則可采用摩擦樁[7]。如果橋梁架構在斜坡上，無論采用擴大基礎還是樁基礎，在設計時都應考慮基礎擴散角和覆蓋層厚度，以及在施工過程中可能出現的問題。樁基礎的施工方法多為挖孔樁和鉆孔樁。盡管挖孔樁造價比較低，但是由于其不適用于地下水位比較高、易形成塌孔的地質條件，為此，是否選擇挖孔樁應根據實際情況來決定。

4結語

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現實技術是道路橋梁設計在公路橋梁設計中，設計人員經過對公路橋梁的設計技術、設計方案及基礎設備等進行有效的設計，形成設計方案，用于工程施工的使用。在計算機技術的大量應，與傳統的設計方式相結合，通過現實虛擬技術與其模擬技術以及用傳感器等技術將設計方案進行模擬，設計師將改設計方案整合成為三維式的設計，使設計方案利用圖紙的形式展現出來；在施工中，不僅能夠直觀的將設計進行良好的運用，還能夠使設計具有方便攜帶、美觀等特點。使公路橋梁設計與計算機技術結合，促進了社會及公路橋梁事業更加優質，有利于計算機技術的推廣使用。

2高速公路計算機設計和虛擬現實

2.1國內輔助道路平面設計

道路平面是不亞于金牌的平面,平面設計的高速公路的和平的方向是表面上的程度與信息媒介元素,最終確定因素的木樁的坐標木樁高速公路。首先,根據地形線等確定高平面設計的開始和結束時和污染要素的人行道上。確定總趨勢和自然美設計的高速公路。道路設計中做出怎樣的選擇污染輪廓,考慮到各種因素：

（1）創下了歷史最高紀錄。對應該是水平齊的連續兼用地形協調的環境和周圍地形。（2）維持打破均衡和型號飛機。（3）皮犀利的直線。

2.2道路輔助設計

根據直線道路中央部署文件共享和擴大,總是起伏的空間設計概要道路的舉動,汽車主要任務是根據當地等級、道路性能的自然條件和工程經濟研究和空間的大小和長幾何結構,人口迅速、交通、經濟、合理的安全、高旅客。這種需求需要高速公路上好的形象。垂直截斷面的主要道路概要設計的結果,也是道路設計的重要技術文件。道路縱斷面的結合,平面圖明確確定道路的位置。

3兩個電腦和建模高度化技術

公路企業建設中工程中分，設計人員必須進行綜合性因素的考慮。將設計方案與實際工程項相組合，取得良好的效果。建筑設計中，基礎的模型與施工的模式在通過電腦的制圖技術，運用圖紙的形式明確的展現出來。

4聯合業務系統的電腦技術

提供計算機技術的使用使人類得到更多的效益，因此對于計算機技術的發展續期越來越高，計算機技術逐漸受到重視。CSCW(computersupportedcooperativework)的具體的意義是指人的任何地方,得益于計算機技術,計算機技術可以進行信息及資源的共享，在虛擬環境下將信息的接收傳送功能進行結合。道路橋梁設計中，充分的運用了計算機技術的這一特點，將工程中的各種信息進行統一管理，在設計中明確的體現出來。

5電腦ERP技術

對于電腦生產技術是1950年代末太空梭和軍事工業發達國家。道路橋梁設計也為了縮短工期的整體事業,屆時韓國,對于3比CAM,提出了并行的概念。CE簡稱公社事業執行的主要需求能夠共享數據庫和相關人士和計算機網絡技術的贊助下,產品數據管理系統。20世紀80年代以后產品數據管理系統(PDM)的設計和開發PDM-II系統。計算機技術的應用，在很早的太空與軍事領域方廣泛應用，計算機技術應用主要包括工程的設計、檢測、圖片處理、機械制造等高端領域的應用；計算機事業的發展，在近些年，被各國普遍應用。公路橋梁設計中也逐漸應用計算機技術，利用計算機技術的高效、智能、科技化先進等特點與設計有效結合。

6電腦輔助報道

篇6

作者：張定馬 單位：武漢中咨路橋設計研究院有限公司

由于山區高速公路對橋梁結構的美觀要求相對較低，除跨越超高溝谷等特殊路段之外，根據經濟性比較，常規預制結構的橋梁上部構造均采用技術成熟，施工便捷，吊裝重量輕，造價節省的預應力混凝土T梁，先簡支后結構連續或剛構體系。橋梁下部構造經濟比較高度小于40m的橋墩當橋墩高度小于40m時，橋墩多采用柱式墩。柱式墩根據外形，分為圓柱和方柱。圓柱施工中外觀質量容易控制，且與樁基連接方便，施工較方便。截面積相等的方柱和圓柱，方柱與圓柱的抗彎剛度之比為1．05∶1，從受力上看，方柱受力優于圓柱。方柱的缺點是墩柱與樁基之間是通過帽梁連接，增加了工程數量，并且山區地面橫坡較陡，帽梁構造增加了邊坡不穩定性。因而現在較多的選用圓柱墩，下面就橋墩高度小于40m時，通過不同跨徑、不同墩高配不同樁柱尺寸橋梁的造價分析，得到橋梁經濟性比較表(以半幅一聯橋長計算，樁長考慮沿線地質情況差異后取加權平均值，20m，25m跨徑樁長20m，30m，40m跨徑樁長22m，均按端承樁計算)。使得其經濟性最優。分析結果表明最佳跨徑組合為:平均墩高在20m以下時采用20mT梁;平均墩高在20m～25m時采用25mT梁;平均墩高在25m～35m時采用30mT梁;而平均墩高在35m～40m時采用40mT梁。高度大于40m的橋墩一般矮墩設計由強度控制，但是當橋墩高度大于40m時，橋墩須考慮穩定問題。橋墩的穩定從失穩形態上分為面內失穩和面外失穩，從失穩時的平衡狀態可分為支點失穩和極值點失穩，從是否考慮材料非線性及幾何非線性又分線性失穩和非線性失穩。工程中習慣把線性穩定問題稱為一類穩定，把考慮材料非線性和幾何非線性穩定問題稱為二類穩定。工程中一類穩定系數一般不小于4～5，但是一類穩定是假定構件為理想中心受壓桿，實際結構由于施工、制造、安裝等誤差，很難達到這一理想狀態，實際的橋墩軸線可能出現偏差，高墩在水平荷載作用下將產生很大的變形等。故考慮結構的初始缺陷、幾何非線性、材料非線性的二類穩定分析更接近真實。因為二類穩定分析的最終狀態達到塑性變形而破壞，因此，橋梁結構的二類穩定安全系數與強度安全系數是一致的，按照JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范，取荷載系數為1．2，設計強度對應的混凝土安全系數為1．25，結構工作條件系數為0．95，則要求鋼筋混凝土結構的整體安全系數不小于1．2×1．25/0．95=1．58，即二類安全系數也要求不小于1．58。按照上述原則，對高度在40m～80m之間的橋墩作穩定性分析(高度大于80m時，一般選用連續剛構橋型)。

一般當路基中心填方高度大于20m時，須做橋梁和路基方案的比較。當地形為“U”形且橫向坡度較陡，路基邊坡要放較遠時，填土運距遠，考慮到土方數量及邊坡穩定性，此時可采用架橋方案。當地形為收斂較快的“V”形峽谷，且與隧道相近，為消化隧道廢方，路基方案比橋梁方案更具有經濟性、環保性、安全性。因為廢方可以就地消化，有利環保;填方運距很近，經濟上占優;“V”形峽谷縱向坡度較陡，場地局限，若架橋，施工難度大。因此，對于填土高度大于20m的路段，應根據地形、地質條件綜合比較后決定是否設置橋梁。陡邊坡上的橋梁設計山區高速公路地形橫坡陡峭，有時候半幅路填方較高，另外半幅路處在淺填或者挖方上。此時就需要半幅路設置橋梁，半幅路設置路基。做路基的部分需要設置擋土墻。橋臺由于山區地形、地質的特點，一般橫、縱向坡度較陡，巖層較淺，持力層較好。為了能夠臺前放坡，減少開挖，橋臺盡可能采用重力式U形橋臺，擴大基礎。在地勢較平坦、坡度較緩、地質較差的地方，可采用柱式臺、肋板臺，樁基礎。當地勢很陡、地質較差，不能采用上述3種橋臺的情況，可采用U臺配樁基礎。U形橋臺臺后填土高度一般控制在8m以內，柱式臺、肋板臺臺后填土高度分別控制在5m，12m以內。U臺應根據地形在橫、縱橋向分別設置合理臺階，以減少開挖，節約圬工量。支座設置山區高速公路橋梁橋墩一般較高，考慮山區高速公路縱坡較大，常年溫度作用下，上部構造有向下坡移動趨勢，增加主梁縱向限位措施，如墩梁固結的方法來防止主梁運營期間縱向滑移。

在分聯墩或者較矮的橋墩上設置支座，支座應考慮曲線橋由于扭矩造成的支反力外，還需考慮曲線橋變形引起的變位方向的差異，可以設置盆式支座來滿足上述要求，同時盆式支座較板式支座的壽命長，也可避免高墩支座檢修的麻煩。伸縮縫的設置曲線橋由溫度變化、混凝土收縮、徐變引起的伸縮，會因內外側梁長不同而不同，造成曲線橋梁比直線橋梁的伸縮量要大。此外，還需考慮長大縱坡下梁體向下坡位移的影響。故曲線、長大縱坡橋梁所選用伸縮縫的伸縮量要比常規橋梁大。以高墩、曲線、大縱坡為特點的山區高速公路裝配式橋梁的設計，應充分考慮高墩的穩定性以及曲線、大縱坡給橋梁結構帶來的附加力。注意曲線扭矩、大縱坡水平力、彎坡組合下的動態增量對結構的影響。

篇7

關鍵詞：橋梁工程；設計；施工；質量

Abstract: China's level of bridge construction is higher in the world, with the test of time, problems in the bridge project also constantly pouring, this paper discussed bridge engineering design and construction problems.Key words: bridge engineering; design; construction; quality

中圖分類號：TU997文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-

一、橋梁工程設計中出現的問題

（一）結構選型存在一定的缺陷混凝土橋梁的結構選型，尤其是中小橋梁，多采用空心預制板梁，從配筋形式區分有先張預應力、后張預應力、普通鋼筋混凝土，橫向連接有大鉸縫、中鉸縫、小鉸縫之分，靠理想中的鉸將由車輪傳遞下來的力分布到其他板梁，只有很少的一點鋼筋作為板與板之間的聯系作用。由于設計和施工等問題，鉸縫混凝土往往不密實，不能很好地起到鉸的作用，在超重車輛的作用下很容易產生應力集中，逐漸產生了縱向裂縫，形成了單梁受力，使整個橋面系遭到破壞，并對梁板產生損害。（二）對橋面水泥混凝土鋪裝工藝要求不嚴格過去一度認為鋪裝層只是找平作用，設計、施工都沒有認真對待，恰恰就是這一層最容易出現問題。主梁與鋪裝層的聯結太弱，配比不嚴格，材料不考究，澆注方法不科學等，所以帶有先天性的不足。又由于我國的實際情況，有些橋梁工程在后期趕工，橋面鋪裝層施工存在很大的問題，厚薄不勻、強度不足、裂縫嚴重，尤其是砂漿上浮現象非常嚴重，通車后不久就出現激白漿等破壞現象，這不但與使用材料、配比有關，與施工工藝方法有很大關系。（三）橋面防排水系統不完善首先，有些橋的構造上存在著缺陷，比如人行道或防撞欄桿直接座在邊梁翼板上，而不是將翼板包住，造成雨水等浸害邊梁外側，所以邊梁的病害出現早于中梁。泄水口的設置不盡合理，有些排水口的高程高于水泥鋪裝層，造成瀝青鋪裝層的層間水排不出去，一是造成瀝青鋪裝的水損害，二是對水泥鋪裝層形成腐蝕，尤其是冬季溶冰鹽的使用，更是加速了對混凝土的腐蝕作用。再就是雨水管的管路設計不通暢，很容易堵塞，以致造成對收水口周圍混凝土的嚴重腐蝕。對橋面防水已經都認識到其重要性，而且都采用了防水設計，但防水材料的選用不規范，帶來一些不應有的缺陷。這一層的作用不僅是防水，更重要的是起著瀝青鋪裝層和水泥鋪裝層的粘結作用，層間的粘結力必須大于車輪產生的水平力。再就是泄水口、伸縮縫等關鍵部位的防水往往注意不夠，造成邊梁、梁端的局部嚴重腐蝕。（四）簡支梁結構中，伸縮縫間距與支座選用不匹配目前簡支梁結構的伸縮縫間距一般采用100米左右，中間只設橋面連續，梁下一般采用橡膠板支座，有些在設置伸縮縫的梁下采用滑動支座。由于橡膠板支座的厚度有限，梁體不能自由伸縮當夏天漲出去以后，冬天收縮不能完全回到原位，尤其一天之間急劇降溫，更不能理想的縮回，反映到橋面就是橋面連續處出現不規則裂縫，又由于橋面連續處預制板的不平整，設計了砂漿找平層，強度較低等原因，所以很快就被破壞。（五）橋頭構造處理不完善有些橋的橋頭處理很不理想，人行道、欄桿等附屬構造物只在橋梁部分設置，引路部分沒有設計，或只有警示樁，尤其是當橋垮與堤岸還有距離的情況下，不但顯得不協調、不安全，而且雨水很容易從此處流到橋臺下面，造成對橋臺的侵蝕。

二、橋梁工程施工中出現的問題具體來講可表現為高填土下沉、軟土地基超限沉陷、瀝青路面早期破損、水泥路面斷板開裂、路面不平、橋梁伸縮縫和橋頭跳車、隧道襯砌滲水、防護工程和小型結構物表面粗糙、預應力結構管道壓漿不實等相關質量控制不利的現象。以下簡要針對跳車、高填土下沉以及預應力結構孔道壓漿不實三方面來分析橋梁工程常見病害：（一）跳車現象所謂橋頭跳車，指的是橋梁構建與橋梁臺背的路基之間發生一定的高差沉降，從而引起一定的橋梁表面不平，隨著沉降數值的增大，汽車高速奔行時，引起車輛頻繁震動，更有甚者造成騰空。造成跳車的原因大體可表述為地基地面條件、填料、施工材料以及施工技術問題等多因素。究其原因，還是因為沉降高差的形成造成跳車現象。包括地基地面條件、填料、施工材料以及設計、施工方面的諸多因素。其主要表現為橋(涵)臺與相鄰路堤之間產生沉降差，造成錯臺或縱坡不順以及構造物的附加變形(指伸縮縫)，導致跳車。對于填土沉降而言，橋臺沉降不均勻，伸縮縫和搭板兩者結合不當，造成橋臺臺階的形成，嚴重影響駕車人員舒適效果和行車安全，橋梁的沖擊力也相對較大。針對跳車現象一般在施工過程可以采取以下措施：首先，選取夯實效果良好的回填材料，并在壓實過程中嚴格按照規范，滿足壓實效果，減少路橋沉降高差。其次，在伸縮縫施工時應注重選取伸縮性能優異的伸縮縫，并加以平整。最后，在適當情況下可采取填方――填方沉降――建樁的工藝流程，從而達到降低填土與結構的沉降高差。（二）沉降問題路基沉降全部是地基沉降，路基填方本身基本不發生壓縮沉降，地基沉降與地質條件和填土高度(即地基單位面積受力)有關，地質條件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之路基沉降越大。通常在填土施工中通常會遇到深填、高填、半填半挖等不同方式的填土施工，但是不論什么方式的填土施工，通常都會遇到通車不久，便產生下沉現象，發生此現象的原因主要還是由于施工不當所造成的。比如施工壓實程度不夠、采用過后分層方式、在低溫施工時沒采取相應技術措施冬等等。在材料的選取上，必須采用精確的最大干容重以及最佳含水量的混凝土，否則，極大程度上會出現高填土下沉現象。堆載預壓法是工程上廣泛應用，行之有效的方法。其目的就是消除路基可能產生的沉降和提高軟土地基的強度，滿足路基的承載力穩定性。根據預壓荷載的大小，預壓法分為兩種：等效預壓和超載預壓。因等效預壓沉降的大小與預壓時間有關，不能達到最終沉降量，所以采用超載預壓。（三）預應力結構孔道壓漿不實灌漿強度的好壞，直接關系到孔道填充程度，若相對不飽滿，很大程度上會發生預應力鋼筋的銹蝕，這樣會造成混凝土預應力作用削減，嚴重者，會導致孔道內淤積大量空洞，導致施工停滯，造成巨大的損失。解決預應力結構孔道壓漿不實，必須加強灌漿強度，避免造成空洞，同時必須檢測孔道填充程度，確保填充飽滿。

篇8

關鍵詞：臨時結構；設計；施工荷載

橋梁結構種類多式多樣，不同的橋梁采用不同的施工技術方案，所需要的臨時結構的種類也不盡相同，臨時結構存在的每一個安全隱患都將影響到整個橋梁施工的安全效果[1]。目前我國沒有專門針對橋梁施工臨時結構的設計規范，常用的臨時結構的設計，大都由施工單位來完成，針對臨時結構的設計，還有一些問題需要進一步探討，對這些問題進行更好的研究與探討，能夠更好的避免橋梁事故的發生。

1橋梁施工臨時結構設計采用的規范

現行的國家標準和行業標準中均無專門的臨時性的設計規范，僅有部分條款散落在設計、施工規范中，使得臨時結構的設計缺乏系統的依據。目前常用的《公路橋涵施工技術規范》僅對模板、支架做了比較詳細的規定，但對鋼圍堰的規定相對較少。2015年新版的《公路鋼結構橋梁設計規范》也主要是針對永久橋梁結構而言，相比之前的《公路鋼結構與木結構設計規范》去除了對臨時鋼結構設計的規定。相對于橋梁而言，建筑施工采用的臨時結構規定要稍微完善，2010年《施工現場臨時建筑物技術規范》，2013年了《建筑施工臨時支撐結構技術規范》。

2橋梁施工臨時結構的設計方法

眾所周知，對于永久結構的設計方法有容許應力法、破損階段法、極限狀態法和概率極限狀態法幾種。對于橋梁施工臨時結構，采用的是容許應力法，并且對于模板和支架的設計規定了設計計算時的荷載組合，對于建筑施工臨時結構，2011版的《混凝土結構工程施工規范》則明確規定模板及支架的設計采用以概率理論為基礎，以分項系數表達的極限狀態設計方法。

3施工荷載的取值

目前所采用的施工荷載的取值大多都采用的都是永久結構的取值，對于永久荷載而言，臨時結構的取值可以參考永久結構的取值方法，但是對于可變荷載，尤其是施工期的環境荷載，例如施工期的風載、水流力及波浪力存在著極大的不確定性，極易造成施工階段的工程事故，因此為了保證臨時結構的設計安全，必須結合現場的實際情況進行施工荷載的取值，筆者認為對于施工期變化比較大的環境荷載，例如施工期的風載、水流力及波浪力等，在不確定性很大的情況下，還是應該多增加施工期環境測試，對施工現場的風速、水速及波浪等情況進行持續的跟蹤，確定出最不利荷載。

4施工工況與荷載組合

在橋梁的施工過程中，要根據具體的施工方案對臨時結構進行工況分析，確定臨時結構在每一工況受到的施工荷載并進行荷載組合，使臨時結構在各工況下的強度、剛度及穩定性滿足要求[2]。對此，《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T-2011）對于模板與支架設計計算的荷載組合已有比較詳細的規定，如表1所示。表1模板、支架設計計算的荷載組合[3]和模板與支架相比，施工采用的掛籃、圍堰則沒有如此比較詳細的規定。掛籃型式很多，構造上也有很大不同。施工時選用哪種型式的掛籃要根據具體情況而定。根據掛籃施工的主要步驟、受力狀態，經常可以將掛籃分為空載、行走和澆筑混凝土三種施工工況。在橋梁的深水圍堰中，鋼圍堰應用的比較多，工況也比較復雜。鋼圍堰的的施工工況大體可以分為4個階段：吊箱下放階段、混凝土封底階段、抽水階段和澆筑承臺混凝土階段。對于不同的施工工況，對應著哪些荷載，筆者認為規范對此進行很好的完善可以有利于施工臨時結構的設計，從而保證施工的安全。

5安全系數的取值

對于臨時結構設計的安全系數，2013年了《建筑施工臨時支撐結構技術規范》直接采用的永久結構設計的安全系數。對于橋梁施工所采用的臨時結構，規范對于纜索吊裝系統中各種索的鋼絲繩和錨碇安全系數做了比較詳細的規定；對于掛籃在行走時的安全系數、自錨固系數和限位系統的安全系數做了規定。相比掛籃和纜索吊，圍堰還有待繼續完善。

6建議

6.1目前橋梁施工臨時結構設計中主要用到的是容許應力法，但是對于施工荷載的調查和統計還甚少，建議相關部門增加施工期的風載、水流力及波浪力的調查及跟蹤。6.2對于經常重復利用的臨時結構的材料，例如鋼結構和鋼絲繩等經常利用的材料進行相關的養護和維修，建議規范增加不能重復利用的臨時結構標準，進行報廢。6.3對于一些重復利用的臨時結構，設計時能標準化的將盡量標準化，能夠節省不少經濟投資。

作者:鄭俊杰 向 群 單位:天津鐵道職業技術學院

參考文獻

[1]李艷哲,馮廣勝.橋梁施工大型臨時結構設備標準化研究[J].橋梁建設,2007:18-21.

篇9

【關鍵詞】山區橋梁 橋梁基礎 橋梁設計 基礎設計 山區公路 墩臺基礎

中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言。

隨著我國經濟的快速發展，公路建設作為社會和經濟發展的基礎工程也得到較快發展。我國地域廣闊，陸上地形復雜，在湖南南部永州地區，基本上都是多山地帶，在此區域內開展公路建設時，公路中橋梁占用線路的比率較大。在山區的公路橋梁設計中，由于山區地域基礎的特殊條件，要結合實際的地質情況來綜合考慮。

二．山區橋梁基礎設計。

1.山區橋梁基礎設計的必要性。

永州地區山區較多,地形復雜,地面的高差變化較大,地質情況復雜,不穩定斜坡、陡崖、滑坡、煤氣地層等不良地質情況都存在。受到外界條件的影響，公路路線布設的時候平縱橫都受到了約束，平曲線較大，平面半徑較小，橋梁比率高，擋土墻多。山區公路橋梁也具有以下的特點，彎坡橋較多,墩臺形式多,在設計的時候必須結合實際的地質情況,合理的解決橋梁設計的各個細節，才能夠設計出合理的山區橋梁基礎施工方案，確保橋梁工程質量。

2.山區橋梁設計特點。

（1）山區公路與橋梁特點。

山區公路上要特點足地形、地質、水文條件復雜。地形復雜。表現為溝壑眾多，地面高差變化大，縱橫坡均較陡直，沖溝發育。地質復雜，表現為滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、陡崖、斷層及煤礦采空區等不良地質不同程度存在，巖性、巖石風化程度各有不同。水文條件復雜，表現為水系眾多，水文地質、暴雨、洪水等沿路線不爆相同。山區公路路線布設時平縱橫三個方面都受到約束，一般就是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋粱比例高，橫坡陡，半邊橋和高擋墻多。山區公路橋梁也相心具有以下特點：彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺形式多，設計中必須協調解決好橋梁各細部構造與地形地質之間的關系。基于山區復雜的地形地貌，致使山區公路橋梁在路線中所占比例人，一般選擇曲線、人縱坡、高墩、長橋等設計方案。

（2）山區橋梁橋位選擇。

3．山區橋梁橋位的選擇

由于山區的地形、地質及水文條件復雜，橋梁要根據公路功能、等級、通行能力及抗洪防災要求，結合水文、地質、通航、環境等條件進行綜合橋位選擇。橋位應選擇河道順直穩定、河床地質良好、河槽能通過大部分設計流量的河段。橋何不宜選擇存河漢、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港II作業區及易形成流冰、流木阻塞的河段。山區公路橋位選擇總的原則是：中、小橋嚴格服從路線布設，大橋、特大橋等大型工程應做多辦案同精度的橋位比選，并以其為控制點，總體上達到與路線走向一致，路、橋綜合考慮，合理銜接。橋位選擇應從國民經濟的發展和國防建設的需要出發，做到整體布局合理，同時兼顧群眾利益，少占良田。另一方面橋位選擇時，應針對各個必選的方案進行詳細調查和勘測，并根據實際需要對橋址區進行必要的工程地質勘探和水文地質分析，同時應考慮橋位設置對其周圍環境的影響，充分征求地方政府有關部門的意見，經全面分析比選。確定出推薦方案。

4.基礎設計。

任何結構物都建造在一定的地層上，結構物與地層接觸的部分就是基礎。工程實踐表明：結構物的地基與基礎的設計和施工質量的優劣，對整個結構物的質量和正常使用起著根本的作用。基礎工程時隱蔽工程，如有缺陷，較難發現，也較難彌補和修復，而這些缺陷往往直接影響整個結構物的使用甚至安全。基礎工程在質量、工期、費用3大指標上影響著整個工程建設的始終，在工程建設中占據了舉足輕重的重要地位。因此，對于橋梁工程設計人員，應該全面掌握橋梁基礎的專業知識，了解各種橋梁基礎的特點及適用范圍，才能在各種復雜的地質條件下發揮所長精心設計基礎工程，確保橋梁工程建設更好完成。

基礎工程的分類及特點。基礎根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。將埋置深度較前(一般小于5米)，且施工簡單的基礎稱為淺基礎；由于淺層土質不良，需將基礎置于較深的良好土層上，且施工較復雜的基礎稱為深基礎。基礎埋置在土層內深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎，稱為深水基礎，在設計和施工中需要作為深基礎考慮。公路橋梁及其人工構造物首先考慮用天然地基上的淺基礎。當需要設置深基礎時常采用樁基礎或沉并基礎，我國公路橋梁現今最常用的深基礎是樁基礎。

5.樁基分類。

樁基按施工方法來分，可分為預制樁和就地灌注樁；按基礎受力條件來分，可分為端承樁和摩擦樁；按樁所采用材料來分，可分為鋼筋混凝士樁、鋼樁和合成樁；各類樁基須根據地質、水文等條件比較采用。通常來說，摩擦樁和端承樁在實際工程中運用的比較多。當樁基礎穿過土層，樁端支承在堅硬土層或巖層上，上部荷載主要靠樁端處硬七層或巖層提供的反力來支承，樁側摩阻力很小，可忽略不計，這種樁稱為端承樁。當土層很厚，樁端達不到硬土層或巖層土，樁的荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來承擔，樁端處土層或巖層反力很小，這種樁稱為摩擦樁。實際的樁通常是介于上述兩種情況之間，樁基豎向力由摩擦力和樁端力共同提供，只是兩個力所占的比例不同，為了簡化計算，我們通常把占比例少的一部分忽略不計。

6.墩臺基礎位置確定。

要想確定墩臺基礎的合理位置，在橋梁分孔時就要充分考慮基礎位置處的地質、邊坡和水文條件是否適合，若能通過改變橋梁分孔避開不利的地質，使墩臺位置遠離山坡坡面是設計中應該首選的方案。僅當特殊情況，迫不得已時，方可考慮在山坡上設置墩臺。目前由于人們越來越重視環境方面的因素，山區公路在高填方段，即使沒有被交物的限制，也往往選擇設置橋梁的形式。在這種情況下橋梁選擇統一的標準跨徑應該無可非議，但是山區中復雜的地質、水文條件就成為制約橋梁分孔的多個重要因素。例如在京承高速公路山區清水河18橋右線，7#～238墩段，沒有被交物的限制，在初步設計階段選擇了13×30m的標準跨徑。但到施工圖階段，橋位處的詳勘報告顯示，148、158墩位處巖體節理發育，完整性差，需首先清除上部開裂不穩的巖體，對下部較大的裂隙進行灌漿處理，而且需對東側下部巖體進行預應力錨索加固處理。

六．結束語。

山區橋梁基礎設計時，要考慮地形條件和地理狀況，同時要選擇合理的施工方法，通過工藝控制，來提高山區橋梁質量。

參考文獻：

[1]王航 山區橋梁基礎的設計與研究 [期刊論文] 《中外公路》 ISTIC PKU -2008年6期

[2]許璐 山區高速公路橋梁設計關鍵問題研究 [學位論文]2009 長安大學：建筑與土木工程

[3]李春鵬 錨固樁基礎在高墩橋梁中的應用研究[學位論文]2007 中國地質大學(武漢)：地質工程

[4]尹興科 北京淺山區橋梁工程基礎選型與勘察技術要點分析 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》2013年4期

[5]吉隨旺 JI Suiwang 橋梁基礎地質條件對橋梁震害的影響分析 [期刊論文] 《資源環境與工程》2009年z1期

篇10

關鍵詞：高鐵連續梁橋施工；控制問題；探討

Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.

Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A文章編號：

1、引言

近些年來，我國的高速鐵路得到了迅速的發展，給人們的交通出行帶來了極大的方便，但是，高速鐵路的建設要求很高，在施工中也存在一些困難，尤其是橋梁的設計和施工，給設計人員和施工人員帶來了巨大的挑戰。由于懸臂結構和T型剛構的橋梁需要設置較多，容易出現“搓板”現象，因此，我國高速鐵路大多使用超靜定結構的連續式橋梁，這種結構的橋梁剛度大、變形小，行車平順，伸縮縫設置較少，優勢明顯。本文主要針對超靜定結構的連續式橋梁來探討橋梁的施工控制方式。

2、高鐵連續橋梁現場施工控制內容

高鐵連續梁現場施工控制的內容包括線性的控制工作、關鍵截面應力的控制工作、溫度控制工作、結構穩定性控制工作以及施工安全控制工作。

2.1 線性控制

線性控制是高鐵連續橋梁現場施工控制工作中最為重要的內容，其具體的內容包括幾何外形控制工作以及撓度變形控制工作。在橋梁施工的過程中需要嚴格的控制好梁體的豎向撓度變形以及橋梁的幾何外形。

2.2 關鍵截面應力控制

為了控制好關鍵截面的應力，必須要在橋梁關鍵截面處設置好應力的觀測點，對應力變化進行實時的檢測，如果發現應力出現偏差，就要做好調整工作，提高橋梁結構受力的穩定性。

2.3 溫度的控制

溫度的控制是橋梁施工控制工作中的主要內容之一，合理的溫度控制能夠檢測出現場氣溫的變化以及橋梁內部混凝土的溫度變化，能夠有效的防止開裂情況的出現。

2.4 穩定性的控制

高鐵橋梁中有大量的高橋墩、大塊度以及薄壁的箱型結構，這種結構的大量使用會降低橋梁的整體剛度，影響橋梁的穩定性，因此，必須要重視好橋梁結構穩定性的控制工作。

2.5 安全的控制

高鐵橋梁施工時一項關系國計民生的大工程，在施工的過程之中，必須要全程控制好施工的安全性，做到全心全意的為人民服務，建設好人民滿意的工程。

3、高鐵連續橋梁現場施工控制方式

對于高鐵連續橋梁的施工控制工作，需要嚴格的根據施工進度和施工方案來完成，從現場梁體的整個施工開始時期到最后的合攏期，控制人員都必須對整個現場梁體內部的溫度和應力進行及時的觀測，再根據觀測數據的變化來修改理論模型，計算出下一節橋梁的預拱度，并建立好模標高來對整個施工過程進行指導。

3.1 高鐵連續橋梁的施工控制方式

待整個橋梁下部結構的施工完成之后，由于實際的現場環境有一定的限制性，因此，施工單位以及設計單位必須對設計方式進行反復模擬分析，對設計方案進行優化。此外，為了更好的控制施工過程的應力，必須要對橋梁結構應力變化進行實時的檢查，以便保證整個梁體結構受力的穩定性。同時，在埋設傳感器時，需要考察現場鋼筋網的實際情況，在測點處沿縱橋方向設置好傳感器，以便對連續橋梁結構的應變值和應力進行實時的測量，此外，還要注意到導線沿腹板鋼筋處的溫度和應力變化情況。

3.2 高鐵連續橋梁施工過程中溫度與裂縫的控制措施

對于高鐵連續橋梁的施工，必須要注意到溫度應力的產生，如果混凝土溫度應力較大，就可能導致混凝土施工完成后出現開裂的情況。對混凝土溫度應力產生影響的因素十分復雜，水泥品種、施工現場環境、混凝土澆筑溫度、混凝土收縮等問題均會對溫度應力產生影響，因此，在澆筑混凝土的過程中，必須要對其內部溫度進行實時的監控，在混凝土澆筑完成后，要做好后續的養護工作，在養護時要注意降溫，防止由于溫度應力的影響導致澆筑完成的混凝土出現開裂。此外，要注意到，如果澆筑作業在冬季或者晚上氣溫較低的情況下施工，混凝土很容易出現不均勻的溫度變化，進而出現裂縫，因此，在澆筑完成后，要在混凝土表面進行保溫處理，在其表面加蓋干草、棉絮等，防止由于溫差的因素而發生裂縫。

3.3 高鐵連續橋梁配筋的設置

據國內外的研究調查結果表明，當混凝土由于內外溫差的影響出現收縮時，并不會導致鋼筋出現收縮，但是在鋼筋與混凝土之間也必然會出現收縮的應力，由于混凝土材料具有非均勻性的特征，在混凝土出現收縮時，內部的各個質點也會出現非均勻性受力情況，也會出現一些集中的應力點，在受力的增加下，就會發生局部變形，如果發生變形，那么就會出現地方裂縫。為了防止該種裂縫的產生，必須在應力集中點的位置合理的配置鋼筋，減少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

參考文獻：

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[2]汪琴,何亞伯.基于自適應的大跨徑連續梁橋施工控制[期刊論文],建設工程安全理論與應用——首屆中國中西部地區土木建筑學術年會論文集,2011,08(06)