范文一:桥梁平面控制测量等级
桥梁平面控制测量等级
多跨桥梁总长(m) 单跨桥长(m) 控制测量等级
L?3000 L?500 二等三角 2000?L,3000 300?L,500 三等三角 1000?L,2000 150?L,300 四等三角 500?L,1000 L,150 一级小三角
L,500 二级小三角
各级公路、桥梁、隧道及其他建筑物的平面控制测量等级的确定,应符合下表:
平面控制测量等级
公路路线控制桥梁桥位控制隧道洞外控制
等级
测量 测量 测量
二等三角 ,5000m桥梁 ,6000m特长隧
道
三等三角 导线 2000-5000m特4000-6000m特
大桥 长隧道
四等三角 导线 1000-2000m特2000-4000m特
大桥 长隧道 一级小三角 导线 高速公路、一级500-1000m特大1000-2000m中
公路 桥 长隧道 二级小三角 导线 二级及二级以,500m大中桥 ,500m隧道
下公路
三级导线 三级及三级以
下公路
水准测量:
1、高速公路、一级公路四等,二级及二级以下公路五等(低于四等为等外水准)。
2、2000m以上特大桥为三等,1000-2000m特大桥为四等,1000m以下的桥梁为五等。
范文二:我国公路桥梁检测
我国公路桥梁检测
1 前言
随着我国公路桥梁事业的发展,新建高速公路及桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐迚入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁使用超过25年以上则迚入老化期,据统计,我国桥梁总数的40%已经属于此范畴,均属“老龄”桥梁。而且随着时间的推移,其数量还在不断增长,桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。为了适应公路运输载重量不断发展的要求,充分利用现有的公路桥梁,使乊能继续安全地为公路运输服务,根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,必须对桥梁迚行鉴定。
与此同时,新材料、新工艺、新结构形式的采用也越来越多,为了积累这方面的工程经验我们有必要做一些检测工作,当然还有那些因为赶工期、采用劣质材料、施工方法不当等原因而出现病害的桥梁需要做鉴定以确保其安全运营。
桥梁结构的鉴定主要包括既有桥梁的检算和外观检查工作以及荷载试验,通过检算与外观的检查我
们可以基本上确定桥梁结构物的使用状冴,然而理论推断与实际结构的特性往往存在着一定的差别,尤其是承载力的鉴定目前还离不开荷载试验。
2 需要迚行检测的桥梁
需要迚行检测的桥梁原因各种各样,绝大部分是旧桥,因为旧桥资料比较匮乏,相对而言管理起来比较困难;在特殊情冴下有些新桥也要求做检测工作,综合起来主要有以下几种因素:
(1)缺乏设计、施工资料的桥梁。
(2)施工质量较差,不符合设计要求的桥梁。
(3)桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害,影响其承载能力。
(4)桥梁施工质量较好,运营情冴也良好,但希望提高其允许的承载能力。
(5)需要通过超过设计标准的特殊荷载车辆的桥梁。
还有一些桥梁是因为一些特殊原因而需要做检测工作,比如为了取得一定的科研资料等等。现在一些特大桥梁不仅仅是要求做短期的检测,还需要迚行长期的健康监控,这里就不作叙述了。
3 桥梁调查与检算
检测就是要根据实际情冴对桥梁迚行评估,因此前期的主要工作就是从既有的现状与特性着手,对要检测的实体有一个总体把握,幵且明确后面工作的方向,这就是调查与检算。
3.1 资料收集
这里所说的资料收集的范围比通常意义上说的资料范围要广泛一些,不仅仅包括设计资料,还包括施工资料以及有关的养护、维修、加固资料。
资料收集涉及的细节很多,如设计资料里面有计算书、设计图纸、修改图纸以及地质资料等等;施工资料里面包括各个阶段的竣工图纸、竣工说明书、材料试验资料及施工记录、竣工验收资料等等;其他养护、维修资料则包括历史上通过的车型、载重,
交通量状冴、维修的资料等等。
还有一些与乊有关的自然环境或者自然灾害(洪水、地震、冻土、泥石流等等)的资料如有必要也应向有关部门收集。
3.2 外观检查与病害分析
外观检查是桥梁检测中一项非常重要的工作,通常如果产生了病害会有一些表象,我们通过外观的检查可以分析判断这些病害产生的原因,提出整治措施幵且有利于明确接下来工作的重点。
外观检查要求做到抓住重点,力求全面。
3.2.1 根据受力特征确定调查重点
通常可以根据桥型确定调查的要点,如梁桥的检查要点有:跨中区域的裂缝、挠度;端部的剪力缝;主梁连接部位的状冴;构件的外观质量等等。又比如拱的检查要点有:拱圈拱顶下缘与拱脚上缘裂缝;拱轴线的坐标;墩的位移等等。而索结构则还有索、锚的质量状冴等等。
3.2.2 按照部位逐一检查
桥梁从总体上可以分为上部结构、下部结构、附属结构。上部结构在梁式桥中主要是指主梁,在拱中则还包括主拱肋、拱波、拉索、风撑等等,根据结构形式有所区别;下部结构则包括桥墩、桥台、基础与承台、桩等;附属结构则有桥面铺装、人行道、缘石、栏杆、伸缩缝等。
每个部位都有其自己的受力特征,病害也有一些共性,如果出现的不是常规病害,应当仔细研究找出病因,常规病害在找出病因的同时应根据其损坏程度迚行评估,然后确定是否有必要加固或更换构件用以维持正常的运营。
3.3 材料特性调查
材料是组成构件最基本的元素,也是保证构件是否能正常工作的根本。
随着桥型的多样化以及新工艺的不断发展,将有越来越多的材料应用到桥梁结构中,但目前最基本,
使用最广泛的还是钢筋和混凝土。钢材的强度一般以设计、施工有关资料为依据,不再检查,当怀疑钢材质量有问题或者资料不明确时应采取必要的措施截取试件迚行材料试验。混凝土的强度会随着时间的推移产生一些变化,比较大的桥梁通常会有同期的试块用以确定强度。对于没有试块的桥梁,其混凝土强度可用回弹仪、超声波检测仪等迚行推定,必要的时候可在结构上钻取试件迚行材料试验。
3.4 承载力检算
当对桥梁的整体特性迚行了一些了解乊后应当做一些验算工作,验算的原则依然是有关技术规范,需要注意的是有关参数应当以实际桥梁为准,该折减的迚行折减,必要的时候也可以考虑有些有利因素。通过验算对不能满足要求的桥梁可以考虑重建,有利用价值的则应当迚行迚一步的鉴定工作。
4 静力试验
4.1 试验前的准备工作
迚行荷载试验非常复杂,试验前应做充分的准备工作,它直接关系到我们试验的成败与否,关系到我们的试验是否能够取得理想的数据,否则接下来的工作只能是徒劳。
4.1.1 选择试验孔(或墩)
试验孔的选择主要综合考虑以下条件:
(1)该孔(或墩)计算受力最不利;
(2)该孔(或墩)施工质量较差,缺陷较多或病害较严重;
(3)该孔(或墩)便于搭设脚手架及设置测点或试验时便于加载。
试验孔的选择非常重要,它关系到我们所做的试验是否能够比较准确地反映此部分结构以及整个桥梁结构的性能,需要丰富的现场试验经验。
4.1.2 加载方案的确定选
好了试验孔乊后,我们要在有限的试验孔上取得有代表性的测试值,必须精心规划加载方案。在满足鉴定桥梁承载力的前提下,加载项目安排应抓住重点,不宜过多。静载试验一般有一两个主要内力控制截面,此外根据桥梁具体情冴可设置几个附加内力控制截面。方案中还应根据检查的情冴与加载设备的现状确定合适的效率系数。
有时候我们选取的试验孔不止一个,这就要求我们更要有清醒的头脑,如何利用有限的设备满足试验各控制截面的测试要求以及如何组织人员高效有序地迚行测试工作都是在方案中需要充分考虑的因素。
4.1.3 其他现场配合准备工作
荷载试验是一个理论与实践相结合的过程,其它涉及的事件方方面面也不少。比如通常布设测点要搭设脚手架,做试验提前要准备荷载车辆,现场要有关部门配合迚行交通管制,必要的照明和稳定的仪器工作电源,以及现场工作人员的安全保障与联络设备等等。
现场试验的内容多而复杂,准备工作应尽量考虑周全些,这样才能保证我们试验能够按照计划有序迚行。
4.2 测试中应获取的主要数据与测试方法
4.2.1 根据测试目的确定要获取的数据
桥梁作为一个整体结构物涉及的细节很多,我们也不可能面面俱到,我们应根据前期的外观检测以及鉴定工作明确需要测定的部位及需要取得的参数,减少不必要的劳动。
明确目的有利于我们在工作中把握重点,也决定了我们需要取得那些试验数据,同时也保证关键测试部位数据的可靠度。
4.2.2 通常情冴下需要监控的数据
通常旧桥需要鉴定的主要是上部结构的受力特性,监控试验荷载各工冴下控制截面的应力应变就是主要内容,同时一些正常使用状态下的参数如挠度、裂缝宽度等也是旧桥的主要测试内容。
应力应变的测点布设在前面所述方案阶段主要内力控制截面与附加控制截面,同时根据上部结构的横截面形式在每一个控制截面上又要选取一些有代表的测点,用以反应整个控制截面的受力状冴。对于一些特殊结构,如索结构,一般还需要对索力迚行检测。
除此乊外还有必要根据实际外观检查发现的一些病害在个别部位迚行监测,如支座的沉降、横隔板的错位、剪力缝的开展等等,因为有些非主要受力结构或者附属结构的破坏也会对主要结构的测试结果造成较大的影响,同时也可能是主要结构出现受力不利的主要原因。
4.2.3 测试仪器与方法
试验中使用频率较高的仪器有应变仪、挠度计、水准仪、全站仪、百分表等等,有时候由于现场条件的限制我们无法直接使用仪器测试出我们想得到的参数,这就要求我们测试人员要有一定的经验,采用一定的措施用现有的仪器测出我们想要的数据。
当然随着科技的不断发展现在可以使用到试验中的仪器也越来越先迚,操作也越来越方便,能准确测试出我们所要参数的都可以大胆采用。
4.3 荷载试验的实施及现场组织安排
现场测试是最后一项工作,也是最关键的一项工作,它是对我们前期准备工作的检验,能否取得准确的数据也与现场试验是否顺利息息相关。
4.3.1 合理的分工
桥梁试验从空间上和时间上都涉及到一定的范围,每个人在测试过程中的仸务也非常繁重,这就需要我们在试验前要精心计划安排,明确每个测试人员各个阶段的仸务,做到有条不紊,保证试验按照计划正常迚行。
4.3.2 试验流程的控制指挥
现场试验要有一名经验丰富的指挥人员,其他配合人员要绝对配合指挥人员的工作。指挥人员要求对
整个试验的流程非常清楚,幵且明确那一个阶段该做什么,要读取那些数据,同时要及时根据反馈回来的数据做一些初步判断,不断调整现场试验流程。
荷载要严格按照方案中确定的分级加载方式,当未达到控制荷载工冴却发现有数据超过正常允许的范围值时,指挥人员应当中止试验过程以保证试验人员的安全。
4.3.3 现场准备工作情冴与临时应对措施
由于公路旧桥正是因为有很多未知的因素才需要做荷载试验,所以我们对现场试验中可能会出现的问题也难以一一作出预测,比如发现加载车辆与方案中要求的有所区别,可以调整车位来满足效率系数的要求。测试过程中试验人员如发现异常情冴应及时通知指挥及其他测试人员,作出判断乊后再迚行后面的工作。
5 动力试验
桥梁检测动载试验是动力测定评价方法的基本测
试项目。是为了满足工程应用的需要,应用理论分析与试验测试结合的科学方法解决桥梁振动问题的必要手段,是桥梁检测工作中的重要环节,其对桥梁使用状冴和承载力的评价提供了重要的数据参数。桥梁检测中动载试验的内容主要是结构动力特性和动载响应的试验与分析,量测的主要部位是结构动力效应最大构件的动应力及动变形的控制截面。一般来说,检测项目主要包括:
(1)桥梁动力特性模态参数测试(频率,振形,阻尼比);
(2)桥梁动力响应测试(动挠度、动应力、加速度,冲击系数)。
5.1 测试仪器
动载试验的测试仪器主要包括测试传感器,信号放大器,光线示波器,磁带记录仪和数字信号处理机。根据仪器的性能和使用传感器的特性,可以选配不同的测试系统。
5.2 桥梁动载试验的激振方法
桥梁动载试验的激振方法应根据桥梁的结构型式和刚度,选择效果好、易实施的方法。常用的方法有自振法、共振法和脉动法三种。
5.3 动载试验数据分析及评定
桥梁结构的动力特性是与结构的组成形式刚度、质量分布和材料性质等结构本身的固有性质有关而与荷载等其他条件无关的性质。桥梁的模态参数是整个结构振动系统的基本特性,它是迚行结构动力分析所必须的参数,其结果不仅可以用来分析结构动载作用下的受力情冴,而且对桥梁承载力状冴评定提供重要指标。
5.3.1 固有频率的测定
对于比较简单的结构,只需结构的一阶频率,对于较复杂的结构动力分析,还应考虑第二、第三及更高阶的频率。桥梁固有频率可以直接通过测试系统实测记录的功率谱图上的峰值、时域历程曲线或其自相关图上确定。由基频还可以推算承重结构的动刚度。
5.3.2 阻尼
桥梁结构的阻尼特性一般由对数衰减率δ或阻尼比D来表示,可由时域信号中的振动衰减曲线求得。另外,也可以从功率谱图中,用半功率带宽法来计算阻尼,一般测试系统软件均可完成此类分析。
5.3.3 振型
一般桥梁结构的基频是动力分析的重要参数。传感器测点的布置根据不同的结构形式,通过理论分析后确定。
振型的测定一般采用两种方法,一种是使用多个传感器测定。另一种是使用一个传感器变换位置测量,这种情冴下需要一个作用参考点,测试时比较烦琐,在条件限制时使用,一般应采取第一种方法测试。
5.3.4 冲击系数
范文三:我国桥梁发展
1. 我国桥梁发展
前言 改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路 建设,从无到有,现已建成 8700km. 作为公路建设重要组成部分的桥梁建 设也得到相应发展,跨越大江(河)、海峡(湾)的长大桥梁建设也相继 修建,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质 量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
随着经济的发展、综合国力增强,我国的 建筑 材料、设备、建筑技术 都有了较快发展。 特别是电子计算技术的广泛应用, 为广大工程技术人员 提供了方便、 快捷的计算分析手段。 更重要的是我国的经济政策为公路事 业发展提供多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。
我国广大桥梁工作者, 充分认识到这一可贵、 难得的机遇, 竭尽全力, 发挥自己的聪明才智,为我国公路桥梁建设事业,积极工作,多做贡献。 结合常用的桥型谈谈对公路桥梁发展趋势的看法, 不当之处, 请同行 指正。
一、板式桥
板式桥是公路桥梁中量大、 面广的常用桥型, 它构造简单、 受力明确, 可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构; 可做成实心和空心, 就地现浇 为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道 路桥梁中, 广泛采用。 尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、 小跨径桥梁, 特别受到欢迎, 从而可以减低路堤填土高度, 少占耕地和节 省土方工程量。
实心板一般用于跨径 13m 以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小, 空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。 空心板用于等于或大于 13m 跨径, 一般采用先张或后张预应力混凝土 结构。 先张法用钢绞线和冷拔钢丝; 后张法可用单根钢绞线、 多根钢绞线 群锚或扁锚, 立模现浇或预制拼装。 成孔采用胶囊、 折装式模板或一次性 成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。
钢筋混凝土和预应力混凝土板桥, 其发展趋势为:采用高标号混凝土, 为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构; 预应力方式和锚具多样 化; 预应力钢材一般采用钢绞线。 板桥跨径可做到 25m , 目前有建成 35~ 40m 跨径的桥梁。在我看来跨径太大,用材料不省,板高矮、刚度小,预 应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装, 横向连接不强, 使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。 由于吊装能力增大, 预制空心板幅宽有加大趋势, 1.5m 左右板宽是合适的。
预制装配式板应特别注意加强板的横向连接, 保证板的整体性, 如接 缝处采用“剪力键”。 为了保证横向剪力传递, 至少在跨中处要施加横向 预应力。
建议中、 小跨径板桥, 应由交通行业主管部门组织编制标准图, 这样 对推动公路桥梁建设,提高质量,加快设计速度都会带来明显的好处。 二、梁式桥
梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从 20m 直到 300m 之间。
公路桥梁常用的梁式桥形式有:
按结构体系分为:简支梁、 悬臂梁、 连续梁、 T 型刚构、 连续刚构等。 按截面型式分为:T 型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。
梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标, 一定程度上反映一个国家的 工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥梁上的使用和发 展趋势。
(一)简支 T 型梁桥 T 型梁桥在我国公路上修建最多,早在 50、 60年代, 我国就建造了许多 T 型梁桥, 这种桥型对改善我国公路交通起到了 重要作用。
80年代以来,我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简 支 T 型梁桥(或桥面连续),如河南的郑州、开封黄河公路桥,浙江省的 飞云江大桥等,其跨径达到 62m ,吊装重 220t. T 形梁采用钢筋混凝土结 构的已经很少了, 从 16m 到 5Om 跨径, 都是采用预制拼装后张法预应力混 凝土 T 形梁。预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。其发 展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号 40~60号; T 形 梁的翼缘板加宽, 25m 是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行 车, 采用工型梁, 现浇梁端横梁湿接头和桥面, 在桥面现浇混凝土中布置 负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土 T 形梁有结构简单, 受力明确、 节省材料、 架设安装方 便, 跨越能力较大等优点。 其最大跨径以不超过 50m 为宜, 再加大跨径不 论从受力、 构造、 经济上都不合理了。 大于 50m 跨径以选择箱形截面为宜。 目前的预应力混凝土 T 形梁采用全预应力结构, 预应力张拉后上拱偏 大,影响桥面线形,带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点,建议预制时 在台座上设反拱, 反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的 1/2~2/3.预应 力混凝土简支或“准连续”T 形梁, 建议由交通行业主管部门组织编制一 套适用的标准图。
(二) 连续箱形梁桥箱形截面能适应各种使用条件, 特别适合于预应 力混凝土连续梁桥、 变宽度桥。 因为嵌固在箱梁上的悬臂板, 其长度可以 较大幅度变化,并且腹板间距也能放大;箱梁有较大的抗扭刚度,因此, 箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥;箱梁容许有最大细长度;应力值 σg+p较低,重心轴不偏一边,同 T 形梁相比徐变变形较小。
箱梁截面有单箱单室、单箱双室(或多室),早期为矩形箱,逐渐发 展成斜腰板的梯形箱。
箱梁桥可以是变高度, 也可以是等高度。 从美观上看, 有较大主孔和 边孔的三跨箱梁桥,用变高度箱梁是较美观的;多跨桥(三跨以上)用等 高箱梁具有较好的外观效果。
随着交通量的快速增长, 车速提高, 人们出行希望有快速、 舒适的交 通条件,预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、 梁高小、刚度大、整体性强,外形美观,便于养护等。
70年代我国公路上开始修建连续箱梁桥,到目前为止我国已建成了 多座连续箱梁桥, 如一联长度 1340m 的钱塘江第二大桥 (公路桥) 和跨高 集海峡、全长 2070m 的厦门大桥等。
连续箱梁桥的施工方法多种多样, 只能因时因地, 根据安全经济、 保
证质量、 降低造价、 缩短工期等方面因素综合考虑选择。 一般常用的方法 有:立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶 推、用滑模逐跨现浇施工等。
预应力钢束采用钢绞线, 可以分段或连续配束, 一般采用大吨位群锚。 为了减轻箱梁自重,可以采用体外预应力钢束。
由于连续箱梁在构造、 施工和使用上的优点, 近年来建成预应力混凝 土连续箱梁桥较多。其发展趋势为:减轻结构自重,采用高标号混凝土 40~60号;随着建筑材料和预应力技术发展,其跨径增大,葡萄牙已建 成 250m 的连续箱梁桥,超过这一跨径,也不是太经济的。大跨径连续箱 粱要采用大吨位支座,如南京二桥北汊桥 165m 变截面连续箱梁,盆式橡 胶支座吨位达 65O0kN. 这种样大吨位支座性能如何?将来如何更换等一 系列问题有待研究。我国公路桥梁在 100m 以上多采用预应力混凝土连续 刚构桥。
中等跨径的预应力连续箱梁,如跨径 40~8Om ,一般用于特大型桥梁 引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。 (三) T 形构桥这种结构体系有致命弱点。 从 60年代起到 80年代初, 我国公路桥梁修建了几座 T 形刚构桥, 如著名的重庆长江大桥和沪州长江 大桥, 80年以后这种桥型基本不再修建了,这里不赘述。
(四) 连续刚构桥连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一, 一般 采用变截面箱梁。 我国公路系统从 80年中期开始设计、 建造连续刚构桥, 至今方兴未艾。
连续刚构可以多跨相连, 也可以将边跨松开, 采用支座, 形成刚构一 连续梁体系。一联内无缝,改善了行车条件;梁、墩固结,不设支座;合 理选择梁与墩的刚度, 可以减小梁跨中弯矩, 从而可以减小梁的建筑高度。 所以,连续刚构保持了 T 形刚构和连续梁的优点。
连续刚构桥适合于大跨径、高墩。高墩采用柔性薄壁,如同摆柱,对 主梁嵌固作用减小, 梁的受力接近于连续梁。 柔性墩需要考虑主梁纵向变 形和转动的影响以及墩身偏压柱的稳定性; 墩壁较厚, 则作为刚性墩连续 梁,如同框架,桥墩要承受较大弯矩。
由于连续刚构受力和使用上的特点,在设计大跨径预应力混凝土桥 时,优先考虑这种桥形。当然,桥墩较矮时,这种桥型受到限制。
近年来, 我国公路上修建了几座著名的预应力混凝土连续刚构桥, 如 广东洛溪大桥,主孔 180m ;湖北黄石长江大桥,主孔 3×245m;广东虎门 大桥副航道桥,主孔 270m ,为目前世界同类桥中最大跨径。
我国的预应力混凝土连续刚构桥, 几乎都采用悬臂浇筑法施工。 一般 采用 50~60号高标号混凝土和大吨位预应力钢束。
现在,有人正准备设计 300m 左右跨径的预应力混凝土连续刚构,在 我看来,若能采用轻质高强混凝土材料,其跨径有望达 300m 左右。由于 连续刚构跨径加大,自重随着加大,恒载比例已高达 90%以上,故片面 增大跨径,已无实际意义。此时应考虑选择斜拉桥或别的桥型。
三、钢筋混凝立拱桥
拱桥在我国有悠久历史, 属我国传统项目, 也是大跨径桥梁形式之一。 我国公路上修建拱桥数量最多。 石拱桥由于自重大, 在料加工费时费 工,大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵,因地制宜,采用石
拱桥(涵)还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱 和钢管混凝土拱。
钢筋混凝土拱桥的跨径, 一直落后于国外, 主要原因是受施工方法的 限制。我国桥梁工作者都一直在探索,寻求安全、经济、适用的方法。根 据近年的实践,常用的拱桥施工方法有:(1)主支架现浇;(2)预制梁 段缆索吊装;(3)预制块件悬臂安装;(4)半拱转体法;(5)刚性或 半刚性骨架法。
钢筋混凝土拱桥自重较大, 跨越能力比不上钢拱桥, 但是, 因为钢筋 混凝土拱桥造价低,养护工作量小,抗风性能好等优点,仍被广泛采用, 特别是崇山峻岭的我国西南地区。
钢筋混凝土拱桥形式较多, 除山区外, 也适合平原地区, 如下承式系 杆拱桥。结合环境、地形,加之拱桥的雄伟、美丽的外形,可以创造出天 人合一的景观。例如,贵州省跨乌江的江界河桥,地处深山、峡谷,拱桥 跨径 330m ,桥面离谷底 263m ,桥面仁立,令人叹服桥梁设计者和建设者 的匠心和伟大。还有刚建成的万县长江大桥,劲性骨架箱拱,跨径 420m , 居世界第一。广西邕宁县的邕江大桥,钢管混凝土拱,跨径 312m ,都是 令人称道的拱桥。
我国钢筋混凝土拱桥的发展趋势:拱圈轻型化, 长大化以及施工方法 多样化。
值得提醒注意的是,大跨径拱桥施工阶段及使用阶段的横向稳定性, 据统计国内、外拱桥垮塌事故,多发生在施工阶段。
四、斜拉桥
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。 目前为止建成或正在施 工的斜拉桥共有 3O 余座,仅次于德国、日本,而居世界第三位。而大跨 径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。
50年代中期,瑞典建成第一座现代斜拉桥, 40多年来,斜拉桥的发 展,具有强劲势头。我国 70年代中期开始修建混凝土斜拉桥,改革开放 后,我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。
我国一直以发展混凝土斜拉桥为主, 近几年我国开始修建钢与混凝土 的混合式斜拉桥,如汕头石大桥,主跨 518m ;武汉长江第三大桥,主跨 618m. 钢箱斜拉桥如南京长江第二大桥南汊桥,主跨 628m ;武汉军山长江 大桥, 主跨 460m. 前几年上海建成的南浦 (主跨 423m ) 和杨浦 (主跨 6O2m ) 大桥为钢与混凝土的结合梁斜拉桥。
我国斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式;钢梁以 正交异性极钢箱为主,也有边箱中板式。
现在已建成的斜拉桥有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。 塔型有 H 形、倒 Y 形、 A 形、钻石形等。
斜拉索仍以传统的平行镀锌钢丝、 冷铸锚头为主。 钢绞线斜拉索目前 在汕头石大桥采用。 钢绞线用于斜拉索, 无疑使施工操作简单化, 但外包 PE 的工艺还有待研究。
斜拉桥的钢索一般采用自锚体系。 近年来, 开始出现自锚和部分地锚 相结合的斜拉桥,如西班牙的鲁纳(Luna )桥,主桥 440m ;我国湖北郧 县桥,主跨 414m. 地锚体系把悬索桥的地锚特点融于斜拉桥中,可以使斜 拉桥的跨径布置更能结合地形条件,灵活多样,节省费用。
斜拉桥的施工方法:混凝土斜拉桥主要采用悬臂浇筑和预制拼装; 钢 箱和混合梁斜位桥的钢箱采用正交异性板, 工厂 焊接 成段, 现场吊装架设。 钢箱与钢箱的连接,一是螺栓,二是全焊,三是栓焊结合。
一般说,斜拉桥跨径 300~1000m 是合适的,在这一跨径范围,斜拉 桥与悬索桥相比,斜拉桥有较明显优势。德国著名桥梁专家 F.leonhardt 认为, 即使跨径 14O0m 的斜拉桥也比同等跨径悬索桥的高强钢丝节省二分 之一,其造价低 30%左右。
斜拉桥发展趋势:跨径会超过 10O0m ;结构类型多样化、轻型化;加 强斜拉索防腐保护的研究; 注意索力调整、 施工观测与控制及斜拉桥动力 问题的研究。
五、悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一, 可以说是跨千米以上桥梁的 唯一桥型(从目前已建成桥梁来看说是唯一桥型)。但从发展趋势上看, 斜拉桥具有明显优势。但根据地形、地质条件,若能采用隧道式锚碇,悬 索桥在千米以内, 也可以同斜拉桥竞争。 根据理论分析, 就目前的建材水 平,悬索桥的最大跨径可达到 3500m 左右。已建成的日本明石海峡大桥, 主跨已达 1990m. 正在计划中的意大利墨西拿海峡大桥,设计方案之一是 悬索桥,其主跨 3500m. 当然还有规划中更大跨径的悬索桥。
悬索桥跨径增大, 如上所述当跨径达 35O0m 时, 动力问题将是一个突 出的矛盾, 所以, 对特大跨桥梁, 已提出用悬索桥和斜拉桥相结合的“吊 拉式”桥型。 在国外这种桥型目前还停留在研究之中, 并未诸实施。 然而, 在我国贵州省乌江 1997年底建成了一座用预应力钢纤维混凝土薄壁箱梁 作为加劲梁的吊拉组合桥,把桥梁工作者多年梦寐追求的桥型付诸实现, 这是贵州桥梁工作者的大胆尝试, 对推动我国乃至世界桥梁建设都有巨大 作用。乌江吊拉组合桥,经过近两年运行和测试,结构性能良好,特别是 两种桥型交接部位的处理,较为理。
其实我国很早就开始修建悬索桥, 究其跨径和规模远不能同现代悬索 桥相比。到了 90年代初,我国才开始建造大跨悬索桥,例如:广东汕头 海湾大桥,主跨 452m ,加劲梁采用混凝土箱梁;广东虎门大桥,主桥跨 径 888m ,钢箱悬索桥;正在建设的钢箱悬索桥——江阴长江大桥,主跨 1385m. 由此可见, 现代悬索桥在我国已具有相当规模和水平, 已进人世界 悬索桥的先进行列。
悬索桥采用钢箱作为加劲梁, 在我国较为普遍。 美国和日本的悬索桥 的加劲梁一律用桁架。 最有名的明石海峡桥, 主跨 1990m 也是桁架加劲粱。 欧洲人研究认为,正交异性板钢箱作为加劲梁,梁高矮,如同机翼一样, 空气动力性能好,横向阻力小,大大减小了塔的横向力;抗扭刚度大,顶 板直接作桥面板,恒载轻,主缆截面可以减小,从而降低用钢量和造价。 我国一起步修建现代悬索桥, 加劲梁就采用钢箱, 而对桁架梁作为加劲梁 的优劣并未作深人分析研究。 在已修建的几座悬索桥上, 桥面沥青铺装相 继出现了损坏现象, 有的桥梁工作者反思认为, 一是钢箱作为加劲梁还有 一些方面值得改进, 如钢箱桥面板的局部挠度以及箱体的通风, 降低钢箱 铺装层的温度; 二是桁架梁作为加劲梁, 还有不少优点, 如加劲梁刚度大, 桥面温度相对低, 还可解决双层交通等。 用混凝土箱梁作为加劲梁的尝试, 国外有先例, 在我国汕头海湾桥也实现了。 总结经验, 也许不会再采用混
凝土箱梁作为加劲梁了。
塔的材料, 国外以钢为主, 我国以混凝土为主, 近年来国外也有向混 凝土发展的趋势,基础多为钻孔桩或沉井。
锚碇一般以重力式和地锚为主, 少数地质条件好的采用了隧道锚。 深 水锚碇往往采用沉井或地下连续墙。 如江阴长江大桥北锚, 位于冲积层上, 采用 69m×51m带有 36个隔仓的沉井,下沉深度达 58m ;日本明石海峡大 桥神户侧锚碇采用环形地下连续墙基础,直径 85m ,高 73.5,槽宽 2.2m. 悬索桥结合地形、 地质、 水文可采用单跨悬吊、 双跨不对称悬吊和三跨悬 吊(简支和连续体系)。据查,世界上悬索桥多为单跨悬吊,其次是不对 称双跨和三跨简支悬吊。 三跨悬吊连续体系最少。 丹麦大带桥, 三跨悬吊 连续,其跨径为 535m +1624m +535m ;中国的厦门海沧大桥,三跨悬吊连 续,其跨径为 230m +648m +23Om ,可称世界同类桥梁的第二位。
主缆的施工方法:空中纺线法(AS );索股法(PWS )。我国几座悬 索桥均采用 PWS 法。索股采用 φ5mm 镀锌钢丝,由 91或 127根 φ5组成 一根索股,根据受力钢缆由不同数量索股组成。
我国今后还会在长江、 海湾修建更大跨径的悬索桥; 一般加劲梁仍用 钢箱; 塔、 锚用混凝土, 但应对大体积混凝土水化热的冷却降温措施加以 研究; 悬索桥风动稳定还需进一步研究; 钢箱梁的桥面铺装, 我国已建成 的几座悬索桥, 都存在问题, 今后应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、 钢 箱除锈、清洁、铺装的粘结以及施工工艺等。
结束语
随着我国经济发展,材料、 机械 、设备工业相应发展,这为我国修建 大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。 再加上广大桥梁建设者的精心设 计和施工, 使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。 我国幅员辽阔, 经济 发展水平参差不齐, 经济上总体水平不高, 公路桥梁发展还是要着眼于量 大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先, 要着重抓多样化、 标准化, 编制适用经济的标准图, 提高施工水平和质量, 然后再抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设,不断总结经验,既 体现公路人的建桥水平,又要保证高标准、高质量建桥。
改革开放,党的富民政策,改变了人们的认识,“要致富、先修路” 已成共识, 加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。 国家投资重 点倾斜以及集资渠道的多元化, 为我国公路桥梁发展提供了资金保证。 展 望公路桥梁发展趋势, 珍惜时机, 创造性劳动, 为改变我国公路建设落后 状况,努力工作。
范文四:我国桥梁发展史
我国桥梁发展发展史
回顾旧中国的桥梁,长江是天堑,黄河上的三座桥梁:津浦铁路济南铁路桥,京汉铁路郑州铁路桥和兰州市黄河桥以及上海、天津、广州等大城市中的一些桥梁也无一不是由洋商承建的。
我们唯一能引以自豪的是由茅以升先生主持兴建的杭州钱塘江大桥。该桥由他带领一批留学生自行设计和监造,但实际施工仍由丹麦康益洋行承包下部结构和沉箱基础工程,上部结构钢梁则由英商道门朗公司承包制造和安装。旧中国的承包商还没有建造大桥的能力,而政府交通部门也没有大桥施工队伍,只能做一些公路小桥涵的工程。(当时水平最高的中国桥梁工程队伍当推由赵祖康先生领导的上海市工务局,他们在解放前已设计建造了几座跨苏州河的钢筋混凝土悬臂梁桥,至今仍发挥作用。这支队伍也是解放初期我国桥梁建设的重要技术力量,后来组建成上海市政工程设计院。)
一、向苏联学习,建设跨江大桥
? 1952年政府决定建设第一座长江大桥——武汉长江大桥,使天堑变通途。为此设立了铁道部大桥工程局和铁道部科学研究院,全面学习研究苏联在钢桥疲劳、焊接、振动,桥梁上下结构设计、制造和施工等方面的技术。同期于1956年首先在东陇海线新沂河铁路桥上建成了跨度为23.9米的预应力混凝土简支梁,这是重要的一步。 ? 1957年建成的武汉长江大桥采用了当时苏联最新的管柱基础技术,上部结构钢桁架采用胎具组拼、机器样板钻孔的新技术。它是50年代中国桥梁的一座里程碑,为中国现代桥梁工程技术和南京长江大桥的兴建以及桥梁深水基础工程的发展奠定了基础。
? 1964年建成的南宁邕江大桥是我国第一座按苏联闭口薄壁构件理论设计的主跨55米的钢筋混凝土悬臂箱梁桥。
? 50年代预应力砼简支梁桥的实现,使中国桥梁界初步具备了高强钢丝,预应力锚具,管道灌浆,张拉千斤顶等有关的材料、设备和施工工艺。
三、“**”时代的圬工拱桥
? 50~60年代的国情使交通建设陷入了困境。圬工拱桥成为修建大跨度公路桥梁的首选桥型。
? 1959年建成的湖南黄虎港桥,主跨50米,是当时跨度最大的石拱桥,首次用苏联夹木板拱架技术施工;采用钢拱架施工的洛阳龙门桥,主跨90米,1961年建成;主跨112.5米的云南长虹桥,主跨116米的丰都九溪沟桥,使我国的石拱桥技术达到了新的高度。
? 由民间建造的拱桥——双曲拱桥(60年代诞生于江南无锡),是农村小跨轻载桥的合理桥型,被称为“革命桥”,强行推广,但自身特点使它难以适应大跨度和重载以及软土地基条件,若干年后出现了不少病害。但在地质较好的地区建造的一些双曲拱桥使用较久。
? 为了克服双曲拱桥的弱点,同济大学创造了一种新型桁架拱桥,交通部科学研究院
创建了钢架拱的新桥型,在中小跨径桥梁中得到广泛应用。
四、八十年代中国桥梁技术开始崛起
60年代已传入中国的现代斜拉桥的信息在70年代初于四川、上海和山东同时开始修建实验桥,四川云阳汤溪河桥于1975年首先建成,主跨为75.84米,采用钢芯缆索制成斜拉索。
1980年建成的四川三台涪江桥,主跨128米,斜拉索采用24Φ5高强钢丝,外涂沥青后缠包玻璃丝布,再用三层环氧树脂缠绕三层玻璃丝布防腐(早期防腐系统)。1982年,上海泖港桥和济南黄河桥相继建成,前者的拉索防腐同上,至今仍使用,后者改用铅皮套管压注水泥浆工艺,15年后防腐失效而换索。此后拉索的防腐系统改用PE管压浆工艺,其中广州海印桥的拉索于1997年发生断索事故,因为管道压浆工艺未能保证拉索顶部的饱满,造成拉索锈断,被迫在使用12年后全面换索;而东营黄河桥(首次采用钢塔和钢桥面),采用日本的热挤PE护套成品拉索无破坏。
第一座跨越黄浦江的主跨423米的上海南浦大桥(结合梁)建成,同时带动了我国预应力工艺和拉索的生产。柳州OVM锚具,成为国内预应力锚具的主流;浦江缆索厂研制的PE热挤护套成品拉索也广泛使用。
四、八十年代中国桥梁技术开始崛起(续)
预应力混凝土梁桥也取得长足进步。1984年建成主跨111米的湖北沙洋汉江桥和广东顺德容奇桥(3孔90米),前者用挂蓝悬浇施工,后者用500T浮吊预制组拼而成;1985年建成松花江大桥(7孔90米),1986年建成主跨达120米的湖南常德沅水桥。1988年,广东省同时建成了采用悬臂拼装施工的七孔110米江门外海桥,和主跨达180米的预应力混凝土连续刚构桥——番禺洛溪桥。这两座桥代表了80年代我国梁式桥的最高水平。
80年代,拱桥出现了两种新型的结构——钢管混凝土拱及无风撑的下承式系杆拱桥。前者以四川旺苍东河桥(主跨115米)和广东高明桥(2×100米中承式拱)为代表;后者则以芜湖元泽桥(主跨75米)和广东惠州水门大桥(三跨40+60+40米)为代表。无风撑拱圈的侧向稳定性由吊杆的非保向力效应保证,反映出国际的新潮流。
最后,还应当提到1982年建成的陕西安康汉江斜腿钢架桥,主跨176米的这座铁路钢桥是迄今世界同类桥梁跨度之冠。
总之,整个80年代,中国的桥梁技术取得了突飞猛进的发展。为九十年代更加辉煌的成就奠定了精神和物质基础。
五、九十年代中国走向世界桥梁强国之列
? 上海杨浦大桥是第一次攀登。主跨602米的结合梁斜拉桥1994年建成时居世界斜拉
桥跨度之首,现名列第三。是中国桥梁的又一里程碑。
? 第二次攀登开始于汕头海湾大桥,是中国第一座现代意义上的悬索桥。主跨虽仅452
米,但采用混凝土桥面的悬索桥不仅居同类桥型的跨度之冠,由于桥面较重,其主缆和锚碇都相当于900米左右的钢桥面悬索桥,为随后建设的广东虎门大桥(L=888米)、西陵长江大桥(L=900米)和江阴长江大桥(L=1385米)起了示范的作用。
? 拱桥实现了第三次攀登,继主跨312米的广西邕江桥(1996)和主跨330米的贵州江
界河桥(1995)之后,主跨420米的万县长江大桥建成,此跨度跃居世界首位,标志着建造拱桥最多的中国终于达到了世界领先水平。
? 钢桥方面,九江长江大桥的建成是继武汉长江大桥和南京长江大桥之后的第三个里
程碑。该桥采用国产优质高强度、高韧性钢,完成了由铆焊结构向栓焊结构的过渡。此外,在九江长江大桥中成功地采用了多种形式的深水基础形式,为我国大江大河的桥梁建设积累了丰富的经验。
? 国家对交通建设的大规模投入,中国的桥梁建设出现了遍地开花的繁荣景象。90年
代全国建造了许多大跨度斜拉桥,著名的有:铜陵长江大桥(L=436米),武汉长江公路桥(L=400米),重庆长江二桥(L=444米)以及上海徐浦大桥(L=590米)。此外,广东虎门辅航道桥(L=270米)建成时创造了连续刚构桥的记录跨度。香港的三座大桥:青马大桥(L=1377米),汲水门桥(L=430米)和汀九桥(L=475+448米)也增强了中国桥梁的实力。
? 中国交通开始构想21世纪更大规模的发展。例如南北公路主干线之一的同三线上将
通过五个跨海工程(自北向南依次为渤海海峡工程,长江口越江工程,杭州湾跨海工程,珠江口伶仃洋工程以及琼州海峡工程)。舟山群岛也在进行联岛工程的宏伟规划,通过六个跨岛桥梁工程和大陆相连接。中国许多沿江省会城市都通过了建造多座越江大桥形成城市环线的规划,以解决日益拥挤的交通问题。
六、 现代化城市的重要标志——城市立交桥
从60年代起我国就开始建造最初的立交桥。改革开放以后,广东于1983年率先修建了城市高架路以缓解日益拥挤的交通。80年代中期形成了全国兴建立交桥的第一次高潮。 80年代末的上海内环线高架,成都路南北高架和延安路东西高架形成了上海市的“申”字形城市高架路,极大地改善了市区的交通,其中的几座立交(漕溪路立交,共和新路立交,延安西路立交,龙阳路立交和罗山路立交),都各有特点,初步展现了上海大都市的现代化风貌。90年代后期上海开始把外环线和沪宁、沪杭两条高速公路联结起来,在本世纪末实现了上海和江浙两省交通干线的通畅。
七、桥梁难题——抗震、抗风等问题的研究
? 70年代唐山大地震后,李国豪教授开始对桥梁抗震理论,橡胶支座减震、隔震性能
和大跨度桥梁空间非线性地震反应分析理论与方法的研究。80年代同济大学建立地震模拟震动台。承担了20余座大桥的抗震研究,包括江阴长江大桥、上海扬浦大桥和贵州江界河大桥等。研究水平已跨入世界先进行列。
? 70年代后期,李国豪教授组织桥梁抗风研究。1979年起,同济大学利用低速航空
风洞进行了上海泖港桥等多座大桥的节段模型风洞试验研究。1983年开展了斜拉桥三维颤振理论研究,1985年进行了上海南浦大桥结合梁斜拉桥的全桥气动弹性模型风洞试验。1990年完成了主跨423米的上海南浦大桥抗风试验与研究。1994年建成大型桥梁风洞,规模居世界第二。该风洞完成了虎门大桥和江阴长江大桥的全桥气弹模型风洞实验,标志着我国桥梁抗风研究水平已进入世界先进行列。
? 我国正在规划21世纪初的重大桥梁工程,如长江口苏通大桥工程、珠江口伶仃洋工
程、琼州海峡工程和舟山群岛联岛工程等。必将促使我国的桥梁抗震和抗风研究再上一个台阶。
八、 知识经济时代的桥梁之梦
? 知识经济时代的桥梁工程将具有以下特征:
首先,在规划和设计阶段,运用计算机辅助手段进行有效、快速的优化和仿真分析,虚拟现实(Virtual Reality)技术的应用可以预见成桥的外型、功能,模拟地震和台风袭击下的表现等。
其次,在制造和架设阶段,运用智能化的制造系统在工厂加工,然后用全球定位系统和遥控技术,在总部管理和控制桥梁的施工。
最后,在运营后,通过自动监测和管理系统,保证桥梁的安全和正常运行。若有故障或损伤,健康诊断和专家系统将报告损伤部位和养护对策。
? 回顾20世纪桥梁工程的成就,日本明石海峡大桥以1991米的跨度和50米深水基础
的记录 载入桥梁史册。我们已有可能在21世纪建造主跨4000米的大桥。新型炭纤维材料如研究成熟,就有希望在21世纪突破5000米大关。同时,如果能解决50~100米水深的新基础技术,将获得更为经济合理的海峡工程方案,实现全球四大洲的陆路交通网的共同奋斗目标和梦想。
范文五:我国的电压等级
我们一般人接触的电压是单相交流220伏和三相380伏,我们家里的电器一般都是220伏,交流三相380伏一般用于工业,民用的比较少,大功率的空调也可能用到380伏的电压。
除了我们日常接触的220伏和380伏电压外,还有好多个电压等级,10千伏、35千伏、110千伏、220千伏、500千伏、1000千伏、330千伏、750千伏,直流500千伏、800千伏。330千伏、750千伏电压等级主要用于西北电网,直流主要用于大电网之间的互联。这些电压等级主要用于输电网。从电厂发出的电能首先要升压到500千伏或220千伏,通过高压线路,输送到负荷中心附近(一般是大城市),再降压到110千伏、35千伏、10千伏,离用户越近电压逐渐降低,到用户的电压降到220伏或380伏。
采用高电压是为了降低电网的电能损耗,经过导线的电流越小,在导线上产生的损耗就越小,在输送同样功率的情况下,电压越高电流就会越小,在输电线路上产生的损耗也就越小。所以,为了降低线损,我们就要尽可能的提高输电电压。目前国际上的最高电压等级是交流1000千伏和直流800千伏,我国自主建设的1000千伏晋东南--南阳--湖北荆门特高压试验示范工程,于2008年底投运,这也是世界上第一条投入商业运行的1000千伏特高压输电线路。我国在高压输电技术上并不落后,处于国际领先水平。我国目前线损率在百分之五点多。
我国地域辽阔,而且能源的分布极不平衡,储量最大的煤炭资源主要分布在山西、内蒙、新疆等西北地区,水资源主要分布在云南、广西、四川等西南地区,而负荷中心在长三角、珠三角、环渤海地区,能源产地和负荷中心之间距离遥远,这就决定了,我国必须建设强大的高压电网,大范围内输送电能,变输煤为输电,提高国家能源输送效率。
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