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桥梁的安全性和耐久性并不是被动的等到桥梁出现破损甚至倒塌才能够鉴定出桥梁的建设及使用情况，专业的数据评估制度是完善桥梁建设的标准。在国家建立的专业的桥梁检测标准中对使用年代较旧的桥进行检测。对于桥梁的负荷承载标准比较低和桥梁存在隐患的城市桥梁按标准进行技术评价。对于不能够达到建设时所设定的承载量的桥梁及时设置警示标志。桥梁的评比也只是集中在桥梁的几个重要方面，桥梁的变形观测、桥梁路面的线形弧度、剪力、轴力和基准线方向的偏离等等。国家还明确的规定了桥梁各个部件所使用的比例和限定额，在桥梁的施工后各项指标都不能够低于国家的标准。这也就有利于相关部门的审查与判断，数据的使用也预先知道桥梁的建设情况，保证其使用的安全性。
安全性是桥梁建设的根本出发点
质量桥梁建设的生命，桥梁作为沟通城市与城市之间的纽带，保证桥梁的畅通性。车辆行驶在桥梁上更加注重的是其安全性以及舒适型，因此有关部门必须高度重视桥梁的安全。一般的桥梁主桥部分为钢筋混凝土建成，钢索使用预应力混凝土的斜拉桥，建设过程中因地制宜的加筑排水孔，这些措施都是为了保证桥梁的安全性能。安全性是国家和人民都重视的问题，也是桥梁的基本特性，同时也是桥梁使用的意义所在。桥梁的施工、监理等工作也是相互合作关系，施工方需要接受工程师的监督、管理，这是创造监理工作的核心所在。安全性则满足设计的要求，施工工艺以及施工标准也均达标。只有坚持严格的检查，实行严格的责任问责制才能够换来桥梁的安全使用。
耐久性对桥梁建设的重要意义
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一、结构可靠性理论研究历史
长期以来，人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠，没有一个量的标准来衡量。1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1]；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2]；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统地研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。
结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926～1929年，前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法，但当时方法不够严格，因此，未付诸实施。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文，奠定了结构可靠性的理论基础。
从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用，其原因如下[5]：
1．传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固，认为没必要改变已用的结构设计方法，而且，结构的失效很少发生，即使发生结构失效，绝大数是由于人为差错造成的，并非结构设计方法问题。
2．基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦，涉及到当时比较难处理的统计数学问题。
3．当时有用的统计数据极少，不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。
除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外，当时结构可靠性理论本身也面临两大难题：
（1）结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况，即模型误差是未知的。
（2）即使是对一个简单的结构，其失效模式可能多到难以计数，更不用说进行可靠度分析。
因此，二十世纪60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法，利用结构的可靠指标β，而不是失效概率Pf，，作为结构可靠性的一种量度量，使结构的可靠性理论达到实用的目的。
二、国内外工程结构可靠性理论研究现状
二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。
三、桥梁结构可靠性理论研究现状
桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]：在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下，根据规定的目标可靠指标，选择结构(构件)截面几何参数,使结构在规定的时间内，在规定的条件下，保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，且侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。
四、工程结构可靠性理论研究发展趋势
进入二十世纪80年代后，结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点，并已出版了许多专著，对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言，如下几方面是结构可靠度理论研究的热点：
1．结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为FerryBorgesCastanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。
2．对结构极限状态分析的改进，除考虑强度极限状态外，还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态，以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。
3．目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题，但与实际情况相比，这方面的问题还远远没有解决。
4．人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。
5．在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。
6．模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。
五、结语
桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
参考文献
[1]王超，王金等．机械可靠性工程[M]．北京：冶金工业出版社．1992．
[2]刘惟信．机械可靠性设计[M]．第一版,北京：清华大学出版社．1995．
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[6]中华人民共和国国家标准．建筑结构设计统一标准(GBJ68－84)．北京,1985．
[7]贡金鑫，赵国藩．国外结构可靠度理论的应用与发展[J]．土木工程学院．2005,38(2):1-7．
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1．2现场数据库
现场数据库针对具体项目，部署在现场监控中心，存储的是处理后的实时数据，要求定期备份、删除、异地恢复、更新。实时数据的特点是数据量大，数据入库较快。在设计现场数据库的时候，主要考虑如下:各个监测类型原始数据互不干扰;数据写入要求实时，考虑拥堵策略和故障恢复策略;灵活配置监测项、监测点的数据存储库表结构［4］;一定时期的历史数据在线回放和分析;单一监测类型数据存储(由于处理系统需要在较长时间内持续对采集数据进行处理，即使一种设备，持续累计多天的时候，数据量也会非常大，需要考虑以何种方式对多天数据进行组织)。现场数据库配置版本为SQLServer数据库。
1．3结构特征值数据库
本数据库主要存储桥梁结构采集数据的特征值，包括结构应变、加速度、索力等原始数据的最大值、最小值、平均值及方差等，特点是数据量相对较小，但数据计算频繁，使用频率较高。此数据库数据量小但关系较复杂，由于其入库频率相对于原始数据来说比较低，故采用较为简单的单库表结构。特征数据库配置版本为SQLServer数据库。
2海量数据库详细设计优化方案
2．1高速大容量数据存储与管理
通过对系统的总体评估，拟采用以下措施解决系统中大数据量的存储与管理问题。通过使用OracleRAC(集群)模式加强底层数据库的处理性能;使用存储过程的方式来进一步加强数据库的交互性能;定期进行数据备份与清理，避免存储过多的低使用率数据(比如，数据库一般可以保持6个月到1年的数据，其它数据通过磁带库等存储介质将数据备份转移，减轻数据库的处理压力);对海量数据进行分区操作(例如针对按年份存取的数据，我们按年进行分区，不同的数据库有不同的分区方式，而不同的文件组存于不同的磁盘分区下，这样将数据分散开，减小磁盘I/O，减小了系统负荷，而且还可以将日志、索引存放于不同的分区下);建立广泛的索引［5］。对大表建立索引，例如针对大表的分组、排序等字段，都要建立相应索引，一般还可以建立复合索引。当插入表时，首先删除索引，插入完毕，建立索引，并实施聚合操作，聚合完成后，再次插入前还是删除索引。要注意索引使用的时机，索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考虑。在对海量数据进行查询处理过程中，查询的SQL语句的性能对查询效率的影响是非常大的［6］。在对SQL语句的编写过程中，例如减少关联，少用或不用游标，设计好高效的数据库表结构等都十分必要。
2．2数据库优化设计
桥梁结构桥梁索力数据量较大，由于实时数据处理系统平时的主要操作是桥梁索力的插入及数据查询，对数据的实时性及可恢复性要求不高，并不要求绝对的精度，允许一定的数据损失，对数据库的一致性、并发性及事物的隔离性要求不高，但对于大数据的吞吐量要求较高，故可将其定位为针对插入操作的OLTP系统及部分的OLAP系统［7］。所以考虑降低数据库的隔离级别和并发一致性控制以提高数据库性能，优先满足海量数据插入的吞吐量要求。Oracle版本的数据库优化设计如表2所示。
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我国道路桥梁设计对规范标准的要求并不高，进行施工就会对道路交通产生诸多不便或产生安全隐患，还会对桥型的美观程度造成一定的负面效应。所以设计时应充分的考虑这个方面，结合现场环境，很多时候都需要在桥梁的主梁或梁侧部分预留一定空间，为日后的施工打下良好的基础。
1.2管道预留空间不足
专用桥梁管道是每一座桥梁设计中必须要考虑到的方面，但在具体的设计和施工中往往是忽略这一点的。产生的原因主要是城市化所带来的人口压力过大或城市改造工程。城市改造工程很有可能产生管道预留空间不足的情况，而在很多时候我们只能采用少量的扩容处理，将桥梁管道在桥体之外，这样做的直接后果就是会对交通线产生不利影响，还可能影响到桥体的美观。遇到桥梁管道预留空间不足的情况时，再次开挖是比较适宜的方法，但一大弊端就是会加大工程的资金投入力度，同时也不利于交通情况。
1.3绿化带专项防水设计缺陷
桥梁工程必须具有一定的使用功能，除此之外还要有一定的美观性。所以桥梁绿化带专项防水设计应运而生。在设计桥梁结构的过程中，绿化美观需要在设计的考虑范畴内。通盘考量了所有的影响因素后，必须要保证桥梁结构使用性和美观性。
1.4结构设计选型问题
桥梁工程结构选型问题在设计中是比较重要的一个方面，满足视距和净空的要求的同时，还要具有美观的外形和科学合理的结构，这也视为桥梁结构设计的基本标准和原则，尽可能的打造出功能和美观于一体的桥梁工程，为城市平添一抹亮色。但在具体的设计时，关注实用功能的比较多，而忽视结构选型，结构选型不合理也就不足为怪了。
1.5装饰结构设计问题
我国的桥梁工程结构设计中安全材料不合标准的情况是比较常见的。一项工程要想成为精品，所使用的材料可以说是最为关键的，其是保障桥梁结构的安全运行根本。所以必须要保证装饰材料的可靠性，可以采用材料取样试验的方式来严把材料的质量关，为桥梁工程的安全运行保驾护航。
2道路桥梁结构设计要点
2.1主梁设计
不同于整体式简支梁结构，装配式简支梁结构最为重要的特点是可将预制独立构件进行运输与吊装，并且通过现场安装、拼接制梁。对于自动化、机械化施工技术的应用在设计中就可以完成，这样就大幅度的节省了施工成本，劳动生产力也有显著的提高，季节变化也无法对施工造成实质上的威胁。桥梁上部结构的主要承重构件就是主梁，一般的设计型式有T型和箱型，箱型结构主梁大多在预应力混凝土结构梁中应用。设计采用箱型结构主梁需要对主梁结构的间距与片数作要求，主梁间距与片数两者相互制约，即间距小则片数多、间距大则片数少。而主梁的高度及细部尺寸是以荷载的计算方法加以确定的，若主梁对称布置，梁身的荷载也是呈对称分布，此时要用杠杆法来计算，如若不然就要以偏心受压来计算。上述两种情况的相同之处是控制设计的标准是内力的最大值，要注意的是此标准不可作为主梁结构各个截面的最不利状况的受力计算，主要是因为很多不安全的因素夹杂在计算结构中。
2.2型式的选择应为桥台设计桥台结构设计的重点
在桥台结构的选择上，装配式简支桥梁主要有轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、埋置式桥台三种。轻型桥台结构型式体积较小，比较适合挡土的翼墙结构设计。钢筋混凝土薄壁桥台可设计将台身埋置于桥梁护坡中，这样不仅能够降低桥台结构受上部荷载的作用力，还能够使桥台留有足够的空间。但护坡容易受到洪水的侵袭使台身，所以设计时不可缺少的是对强度和稳定性的计算。
2.3桥墩型式选择
双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩是装配式简支桥梁结构设计的主要型式，单幅双柱式是最为常见的。鉴于以往的经验教训，设计时应谨慎选择桥墩结构型式，在岩溶性地质、桩基础施工难度比较大的地方应以实际情况为前提，减少桩基的设计，单柱单桩的设计是比较适合的。而在施工在河谷或容易受滚石威胁的地方时，设计的重点应该放在如何加强桥墩结构的整体抗撞击能力上，也比较适合单柱单桩设计。对于高位墩柱长桥，设计时应重点考量桥梁上部结构荷载累积变位的问题，这是双幅两柱整体下部构造设计是比较理想的。
2.4定线原则
（1）在1:10000比例尺的地形图上在起、终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌分布情况，尽量选择地势平缓地带，确定各种路线方案。
（2）山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主；而平原微丘地区地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主，最终合理确定出公路中线的位置。
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在大跨径桥型方案比选中，连续梁桥型仍具有很强的竞争力。连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合，通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔解除墩梁团结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式，通常称后者为刚构一连续组合梁。在我国已建成的该桥型的比较典型的例子有东明黄河大侨，跨径比之更大的该类型桥现已初见尝试。
二、刚构一连续组合梁桥的结构受力特点及应用
1结构特征及受力特点
在连续梁桥中，将墩身与主梁团结而成为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。具有一个主孔的单孔跨径已达270m，具有多个主孔的单孔跨径也达250m，最大联长达1060m。随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步，具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢？众所周知，墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力，但随着联长的加大，墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大，在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用了，墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移，墩身剪力和弯矩将迅速增大，同时产生不可忽视的附加弯矩，致使刚构方案无法成立。在结构上将墩身与主梁的团结约束予以解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座，这样就变成刚构一连续组合梁的结构形式。于是边主墩墩身强度问题得以解决，且在一定条件下联长可相对延长。可见，刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合，它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点，在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。
2.在我国的应用情况
东明黄河大桥开创了刚构一连续组合梁桥在我国应用的先例。
由于放松了多跨连续刚构桥对边主墩高度的要求，因此刚构一连续组合梁桥适用于不同的地形、地质条件、通航要求等。下面将介绍的武汉军山长江公路大桥初步设计刚构一连续组合梁桥方案就是一个典型的设计实例。目前国内在建的典型的大跨径刚构一连续组合梁有杭州饶城公路东段钱江六桥，其技术设计阶段主桥为127＋3X232＋127=950m的五跨预应力混凝土刚构一连续组合梁体系，中、边主墩均为双壁墩，中主墩墩身与主梁固接，边主墩墩身与主梁分离，分别设置4个65000kN的支应与主梁连接，悬臂施工中墩梁通过预应力粗钢筋临时固接。受地形影响解除边主墩墩身与主梁固结的刚构一连续组合梁桥还有黑河大桥，该桥布跨为6016＋6×100＋60＝720m，墩身为单箱墩，最外边墩设支座。
刚构一连续组合梁桥还适合于某些特殊布跨情形。如厦门海沧大桥西航道桥，布跨为70＋140十70十42＋42（m），其中两孔42m跨锚碇，避免了设两孔连续或简支梁，并减少了伸缩缝。像这样将边墩设支座的小边跨与连续刚构主体相连而成为非典型的刚构一连续组合梁桥的桥还有很多。
三、设计实例
武汉军山长江公路大桥初步设计作了斜拉桥和连续刚构两个方案同等深度的经济技术比较。其中连续刚构方案最初的跨径布置为138＋24O＋240＋240＋138（m)，三个主跨的四个主墩均为双薄壁墩，墩身与主梁固结。设计中发现两个边主墩由于高度较矮，受力很不合理，因此，将其与主梁的固结约束予以解除，桥型变为刚构一连续组合梁的结构形式（后出于总体布跨考虑，将跨径布置调整为138＋240＋240＋240＋138＋56（m））。现以布跨138＋240＋240＋240＋138（m)的大跨径刚构一连续组合梁桥的设计为例对其结构设计加以介绍和探讨。其结构设计简介如下：
1.结构体系
桥梁分左右两幅，采用138＋240＋240＋240＋138（m）五跨一联三向预应力混凝土刚构一续梁组合梁桥型方案，双壁墩结构，中主墩墩身与主梁固结，边主墩及边墩墩顶设支座。边主跨比L边：L主＝0.575：1，纵坡3％，纵曲线要素为T＝5l0m，R=17000m，E=7.65m。横坡2％，由箱梁顶板坡度形成。桥面铺装为6cm钢纤维混凝土垫平层加6cm沥青混凝土。
2.下部构造
主墩墩身为普通钢筋混凝土结构，采用50号混凝土，双壁墩结构。P2，P5号墩为边主墩，墩高28m，左右幅每片墩墩顶各设两个吨位为60000kN的球形钢支座，墩身为矩形实心断面，断面尺寸320cmX800cm，顺桥向外缘距12m；P3，P4号为中主墩，墩高39.9m，墩身与主梁固结，墩身为矩形实心断面，断面尺寸280cmX750cm。，顺桥向外缘距12m。承台采用30号混凝土，均为整体式，厚5m。P2～P5两号墩桩基础采用25号水下混凝土，均为18根直径2．5m的钻孔桩，桩长分别为55m，35m，40m，37.5m，均按支承桩设计。下部构造平面布置.P3,P4及P5号墩基础拟采用双壁钢围堰方案施工，P2号墩拟采用钢管桩平台加钢套箱方案施工。为有效抵抗偶发的巨大船撞荷载，各主墩均设计为整体式基础和承台。防撞构造立足于墩身自身防撞，因此墩身按实心断面设计。
3上部构造
主梁为分离式单箱单室直腹板箱梁，采用50号混凝土。根部梁高h根=13.2m，h根：L主=1：18.18；跨中梁高h中=4.0m，h中：L主=l：60；箱梁底线变化曲线y＝4.0+（9.2/114）×X。箱梁拟采用对称悬臂现浇施工工艺，施工梁段长度分为3m，4m，5m三种类型，0号块现浇段17m，合龙段3m。1/2标准跨的分块布置为：（l/2）x17m＋10x3m＋10x4m＋8x5m＋（1/2）x3.0m＝120m。最大悬臂施工长112．5m，共28对施工块件，块件重量在140.8～234.5t之间。箱梁顶宽16.45m，底宽7.5m，翼缘板悬臂长4.475m（含承托），外侧厚15cm，根部厚50cm。0号块顶板厚45cm，其他位置顶板厚28cm。0号块腹板厚100cm。向跨中分70cm，60cm，40cm三个梯段变化。根部底板厚130cm。；跨中底板厚28cm，中间按y＝0.28＋（1.02／114）×x变化。箱梁仅在墩项及梁端设横隔板，墩顶横隔板位置及厚度与每片墩身相对应。为增强箱梁整体性，还在墩顶设置了箱外横隔板。
箱梁纵向预应力体系采用15－22，控制张拉力4296.6kN，横向预应力体系采用15－4，控制张拉力781.2KN。纵、横向预应力均采用φ15.24mm预应力超强、低松弛钢绞线，极限抗拉强度为1860MPa，计算弹性模量E=1.95x10''''MPa。竖向预应力体系采用φ32mm轴轧螺纹粗钢筋，控制张拉力542.8kN.箱梁典型断面纵向预应力钢束布置。
4.结构分析
(1)计算模式
顺桥向总体结构静力分析采用平面杆系综合程序进行。接施工阶段将结构分为328个单元325个节点，共63个施工阶段。由于地质条件相对较好，因此未按等刚度原理将桩基础进行模拟，即不计桩基础的影响，近似按承台底固结考虑。中主墩与主梁固结，边墩为单向交承，计算中计入了边主墩。
(2)计算荷载
汽车：半幅桥横向按布置4个车队数考虑，横向折减系数为0.67，纵向折减系数为0.97，偏载系数1.15。
挂车：按全桥布置一辆考虑，偏载系数1.15。
满布人群:3.5KN/平方米
二部恒载：7t／m。
温度：结构体系温差考虑升温20℃，降温20℃；梁体温差考虑了由于太阳辐射和其他影响引起上部结构顶层温度增加时产生的正温差及由于再辐射和其他影响，热量由桥面顶层散失时产生的负温差，参照BS5400荷载规范取用；箱内外温差为5℃；桥墩墩体考虑日照不均匀温度差：升温时，两片墩身的一侧比另一侧和中间高5℃，降温时，两片墩身的一侧和中间比另一侧高5℃。温度效应考虑两种组合：体系升温十正温差十升温时墩体温差，体系降温十反温差十降温时墩体温差。
静风荷载：施工风速按30年一遇，成桥风速按100年一遇计。横桥向风力按规范公式计算。
船撞力：横桥向18400kN，顺桥向9200kN。作用点位置按规范或专题确定。
(3施工方法及主要工况
拟采用悬臂浇注法施工。为确保施工阶段单T的顺桥向抗弯及根桥向抗扭稳定性，将P2、P5号墩墩顶与主梁临时固结，在次边跨合龙施工完成后予以解除，完成体系转换。主要工况为；①施工基础及墩身，悬臂浇筑至最大悬臂状态，形成单T；②满堂支架浇筑边跨现浇段，配重施工；③边跨合龙，现浇段支架拆除；④次边跨合龙；⑤中跨合龙，形成结构体系对施加二部恒载；⑦运营。
(4)计算参数及荷载组合
混凝土：徐变特征终级值2.3，弹性继效系数0.3，徐变速度系数0.021，收缩特征终级值0.00015，收缩增长速度系数0.021。
预应力：松弛率0.03，管道摩阻系数0.22，管道偏差系数0.001，一端锚具变形及钢束回缩值0.006m。
考虑五种组合：①恒十汽；②恒十汽十温度；③恒十挂;④恒十满人；⑤恒十汽十温度+船撞力。
(5)计算结果
主梁次边跨跨中汽车活载挠度为0.111m，中跨跨中为0.096m。
主梁应力：成桥状态混凝土应力最大约155kg／平方厘米，最小约26kg／平方厘米，组合①混凝土应力最大约17Ikg／平方厘米，最小约10kg／平方厘米，组合②混凝土应力最大约215kg／平方厘米，最小约一6kg／平方厘米。
五、几个问题的探讨
1.结构方案比较
在维持主跨规模不变的前提下，为寻求一个受力合理、结构安全、适用美观的方案，对结构形式及主墩厚度作了计算比较。比较的方案有138＋3X240＋138（m）连续刚构方案，墩厚2.5m；138＋3x240＋138（m）连续刚构方案，墩厚2.1m；138＋3x240＋138（m)刚构一连续组合梁方案，固接墩厚2.5m；138＋3x240＋138（m)刚构一连续组合梁方案，固接墩厚2.lm。经过计算分析得出如下结论：
(1)相同布跨和墩厚的两种方案，主梁的内力和位移相差较小，中主墩由于高度较大，且距顺桥向变形零点较近，内力相差也不大，而边主墩受力则相差悬殊。在连续刚构方案中，由于高度较矮，且距变形零点很远，因此，尽管在设计上采取了措施，在恒载、活载及温降组合工况下，墩身两端仍产生了很大的弯矩，而且靠外侧的墩身轴力难以提高，而在刚构一连续组合梁方案中，墩底弯矩是由支座最大静摩阻力决定的，因此相对较小，另外墩顶轴力通过配重措施可以得到很好的解决。
(2)墩身厚度的降低，迅速降低了墩身刚度，从而迅速减小了温度产生的墩身的荷载效应，对边主墩效果更为明显。但墩身厚度同时受截面应力状态和稳定性的限制，存在一个低限。
2边主墩合理型式的选择
对于规模较小的桥梁，最不利组合下的墩顶竖向力相对较小，支座数量少且容易布置，而且最大悬臂状态下的稳定性问题显得次要的情况，采用单柱式墩是合适的。但对于大跨径刚构一连续组合梁桥，从以下几方面的研究可见，采用双柱式墩是边主墩的合理型式。
(1)结构受力比较
设单柱式墩的截面尺寸为BX2H，双柱式墩为BXH，中心距2r，墩高相同。在其他条件相同的前提下，经计算，边主墩若采用单位式墩，与采用双柱式墩相比较：
主梁内力：中跨跨中的M，Q，N略有减小，边跨跨中和次边跨跨中的M，Q，N均略有增大；边主墩顶和中主墩顶的N，Q均略有增大，变化值不大，但M却增大很多，对边主墩顶：成桥状态增大81％，最不利组合增大45％，对中主墩顶：成桥状态增大1.3％，最不利组合增大6.l％；
中主墩墩身内力：N，Q略有增大，M成桥状态增大9％，最不利组合增大8％；
主梁挠度；次边跨跨中汽车荷载挠度增大36％，中跨跨中汽车荷载增大8％。
可见，边土墩采用双柱式可减小上部结构的计算跨径，降低箱梁截面内力和挠度。
(2)采用双柱式墩有利于施工阶段最大悬臂状态下的安全性
施工阶段，由于墩身与箱梁临时固结，因此，采用双柱式墩的顺桥向抗弯惯性矩为
而采用单柱式墩的顺桥向抗弯惯性矩为
对于本桥，前者为后者的5.92倍。
(3)能保证桥梁横向抗风的要求
施工期间，桥梁处于悬臂状态，其横向抗风稳定性尤为重要。此时墩顶与主梁固接，对于单柱式墩，当其受到横桥向扭矩后，柱身产生扭转角，从而产生抵抗扭矩，对于双柱式墩，桥墩的抗扭能力由两部分组成：一是两片柱身扭转产生的抵抗扭矩，二是由于柱身产生横桥向水平力Q，从而产生抵抗扭矩，其值为Q与2r的乘积，它是双柱式墩的主要抵抗扭矩。从数值上看，后者远大于前者，因此能保证大跨径桥梁横向抗风稳定性的要求。
（4）构造和美观要求
最不利组合下墩顶的竖向力决定了支座的数量，大尺寸的大吨位支座的布置及在施工期间墩身与主梁的临时固结构造决定了墩身的最小平面尺寸。对本桥而言，若采用单柱式墩，其墩身厚度在6m以上，显得过于厚重，与轻巧的中主墩不协调，在材料用量上与双柱式墩相差很少。
3边主墩支座力的平衡措施
由于边主墩距桥梁中心线较远，加上特定的合龙顺序和边中跨比，在不采取措施的前提下，两片边主墩墩身的竖向力会相差较大，这样一会导致支座吨位很大且规格相差悬殊；二来增加基础的工程量。为解决此问题，在边跨合龙前在外侧悬臂端施加配重能较好的解决。
本桥的设计措施是在边跨合龙前在外侧悬臂端施加90t的永久配重，其与不配重计算结果。
可见，配重对平衡边墩墩顶轴力的效果是明显的。
最大悬臂状态下顺桥向施工稳定性取决于该状态下的最大不平衡荷载，其由箱梁已浇筑梁段的自重偏差、挂篮等机具的安装偏差、正浇筑梁段的自重偏差、浇筑时的动力系数偏差、两端挂篮装拆和移位的不平衡和墩身两侧的风压不平衡等其中的几种相组合得出，其值往往达100t以上。因此，配重施工前采取的有效措施并在良好的施工环境下，配重施工时顺桥向的施工稳定性是可以得到保证的。
4计算模式的处理
中主墩墩身与主梁固结，两者相连接的部位可用综合程序系统的带刚臂杆件单元来处理，能比较准确而简单地模拟构件交汇点的刚域效应。对于边墩，其对结构总体受力影响很小，一般不计入总体结构计算中，而从中分离出来，其对结构的效应用该处的约束（单向支承）来代替。而对于边主墩，其对结构总体受力影响较大，宜计人总体结构计算模型中。为此，综合程序增设了两个特殊杆件元，来解决实际结构中非刚性中间节点的约束模拟问题。
在本桥计算中，将P2，P5号墩与主梁间的支座连接约束用两端铰接刚性杆（А∞，I0）来处理，使计算图式归为全部刚结的形式。
5其他方面
篇6
1桥梁施工临时结构设计采用的规范
现行的国家标准和行业标准中均无专门的临时性的设计规范，仅有部分条款散落在设计、施工规范中，使得临时结构的设计缺乏系统的依据。目前常用的《公路桥涵施工技术规范》仅对模板、支架做了比较详细的规定，但对钢围堰的规定相对较少。2015年新版的《公路钢结构桥梁设计规范》也主要是针对永久桥梁结构而言，相比之前的《公路钢结构与木结构设计规范》去除了对临时钢结构设计的规定。相对于桥梁而言，建筑施工采用的临时结构规定要稍微完善，2010年《施工现场临时建筑物技术规范》，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》。
2桥梁施工临时结构的设计方法
众所周知，对于永久结构的设计方法有容许应力法、破损阶段法、极限状态法和概率极限状态法几种。对于桥梁施工临时结构，采用的是容许应力法，并且对于模板和支架的设计规定了设计计算时的荷载组合，对于建筑施工临时结构，2011版的《混凝土结构工程施工规范》则明确规定模板及支架的设计采用以概率理论为基础，以分项系数表达的极限状态设计方法。
3施工荷载的取值
目前所采用的施工荷载的取值大多都采用的都是永久结构的取值，对于永久荷载而言，临时结构的取值可以参考永久结构的取值方法，但是对于可变荷载，尤其是施工期的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力存在着极大的不确定性，极易造成施工阶段的工程事故，因此为了保证临时结构的设计安全，必须结合现场的实际情况进行施工荷载的取值，笔者认为对于施工期变化比较大的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力等，在不确定性很大的情况下，还是应该多增加施工期环境测试，对施工现场的风速、水速及波浪等情况进行持续的跟踪，确定出最不利荷载。
4施工工况与荷载组合
在桥梁的施工过程中，要根据具体的施工方案对临时结构进行工况分析，确定临时结构在每一工况受到的施工荷载并进行荷载组合，使临时结构在各工况下的强度、刚度及稳定性满足要求[2]。对此，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T-2011）对于模板与支架设计计算的荷载组合已有比较详细的规定，如表1所示。表1模板、支架设计计算的荷载组合[3]和模板与支架相比，施工采用的挂篮、围堰则没有如此比较详细的规定。挂篮型式很多，构造上也有很大不同。施工时选用哪种型式的挂篮要根据具体情况而定。根据挂篮施工的主要步骤、受力状态，经常可以将挂篮分为空载、行走和浇筑混凝土三种施工工况。在桥梁的深水围堰中，钢围堰应用的比较多，工况也比较复杂。钢围堰的的施工工况大体可以分为4个阶段：吊箱下放阶段、混凝土封底阶段、抽水阶段和浇筑承台混凝土阶段。对于不同的施工工况，对应着哪些荷载，笔者认为规范对此进行很好的完善可以有利于施工临时结构的设计，从而保证施工的安全。
5安全系数的取值
对于临时结构设计的安全系数，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》直接采用的永久结构设计的安全系数。对于桥梁施工所采用的临时结构，规范对于缆索吊装系统中各种索的钢丝绳和锚碇安全系数做了比较详细的规定；对于挂篮在行走时的安全系数、自锚固系数和限位系统的安全系数做了规定。相比挂篮和缆索吊，围堰还有待继续完善。
6建议
6.1目前桥梁施工临时结构设计中主要用到的是容许应力法，但是对于施工荷载的调查和统计还甚少，建议相关部门增加施工期的风载、水流力及波浪力的调查及跟踪。6.2对于经常重复利用的临时结构的材料，例如钢结构和钢丝绳等经常利用的材料进行相关的养护和维修，建议规范增加不能重复利用的临时结构标准，进行报废。6.3对于一些重复利用的临时结构，设计时能标准化的将尽量标准化，能够节省不少经济投资。
作者:郑俊杰 向 群 单位:天津铁道职业技术学院
参考文献
篇7
1引言
该桥梁为单跨简支T梁拼装结构，经实地测量，跨径为10m，桥宽 49.9 m，桥面共分为八个车道及双两侧人行道。该桥设计荷载等级为：人群荷载4kN/m2，挂--100，汽--20。桥梁整体立面及横断面见图1～2所示，由于该桥运营时间较长，混凝土老化，加上施工质量的问题和缺乏足够的养活措施，使该桥桥面与上下部结构的病害都较多，桥梁振动较大，影响行车安全。为此，为正确反应该桥的使用性能及受力行为，现对该桥进行病害检测分析，分析研究结果为该桥的使用提出相应的对策，确保该桥安全使用。
图1 桥梁立面图
2 桥梁病害检查
2.1桥梁外观检查内容：
2.2 桥梁结构的主要病害
通过对横滘桥进行详细的外观检查，可得该桥的主要病害表现在以下几个方面。
（1）桥面系：桥面排水设施已完全被堵塞，雨水只是靠纵坡排出，导致某些桥面段排水不畅，出现积水。
（2）上部结构：小部分T梁的梁底钢筋保护层不够、有露筋的现象；如图2所示；部分T梁梁底、梁腹出现受力裂缝；如图3所示。大多数T梁帽梁上都粘有杂物，对梁体会有一定程度的腐蚀，也影响桥梁的过水能力；如图4～5所示。
（3）下部结构：基础冲刷严重，桩基大部外露、被冲刷掏空。
由上述桥梁外观检查的结果可见，该桥主要的病害表现为：约有1/3的T梁梁体存在弯曲受力裂缝，基础冲刷严重。论文参考网。这些病害已明显影响到桥梁的使用性能和耐久性。论文参考网。
3 裂缝检测
试验前查看裂缝情况发现，5＃～30＃梁梁腹和梁底存在弯曲受力裂缝, 主要分布于梁跨中区域内。裂缝长度在5～30cm不等，裂缝间距在10～30cm之间。典型的梁裂缝分布图见图6。
5＃梁最长裂缝约为25cm，一般裂缝长度在5～20cm间，裂缝间距在10～25cm之间，最大裂缝宽度约0.1 mm。6＃梁最长裂缝约为30cm，一般裂缝长度在5～25cm之间，裂缝间距在10～30cm之间，最大裂缝宽度约0.2mm。试验过程中未见梁体有新裂缝出现，原有裂缝在试验过程中也未产生可观测到的变化。
图6 T梁裂缝分布图
4 变形检测结果
纵、横向测点的实测及计算挠度分布如图7～8所示。在试验荷载作用下，实测的最大挠度值满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中关于梁式桥竖向挠度允许
限值的要求。论文参考网。
图7 纵向测点在各试验工况作用下的实测挠度曲线
图8 横向测点在各试验工况作用下的实测挠度曲线
5结语
通过对该桥的理论、外观以及病害的因素分析，该桥承载能力尚可，使用性能较差，虽然其目前尚能勉强满足使用荷载的要求，但耐久性能、使用性能不足。为此，建议对于梁体裂缝应采用化学灌浆方法进行修补处理；对于保护层厚度不足、梁体漏筋等缺陷采取喷射混凝土方法进行修补处理。在桥头设置限载标志，禁止超载的车辆通行。
参考文献：
[1]姚玲森.桥梁工程.北京：人民交通出版社，1998
[2]范立础.桥梁工程.北京：人民交通出版社，2001。
篇8
关键词桥梁设计;预应力混凝土;箱梁;变截面连续梁;Midas桥梁模型
Abstract:Thedesignisbasedontherequirementsofthedesigntaskand"HighwayBridgeRegulation".Thedesignofthebridgeiscarriedoutintheeight-characterprincipleof"safety,pratically,economicallyandaeshetic"bycomparingandchoosingthebestone.Thefirstprogramiscontinousprestressedconcretegriderbridge,thesecondonethebeamcombinationofarchbridge,andthethirdoneisthesuspensionbridge.Accdodingtotheaboveprinciplesandconstructionfactors,theprestressedconousbridgeischosentotheultimate.
Thecontinousprestressedconcretegirderbridgeisdividedintothreeinters,(30m+50m+30m),withthemainspanof50m,and30m-symmetryone.Prestressedconcreteboxgriderisusedasthemainbeam;thebeamdepthinthemid-spanis1.5m,whileatthesupportbearingitis2.8m.Thesectionaldepthischangedintheformofparabolic.Thenetwidthofthedeckis7+2x1.5m,andthedesignloadisforthehighway-I.
Inthedesign,thebridgedesignsoftwareMIDASisusedtogetthecalculationmodel.Byanalyzingandcomputingthedeadload,liveloadandinternalforce,theestimatedvalueoftheprestressedstrandisgot.Finally,checkingcalculationiscarriedouttothestressanddeformationofthemainbeam.Theresultsoftheanalysisandcheckingcalculationshowthatthedesigncalculationmethodiscorrect,andtheinternalforcedistributionisreasonabletothedesigntask.
Keywords:bridgedesign;prestressedconcrete;box-girder;non-uniformcontinuousbeam;MIDASbridgemodel
目录
设计原始资料…………………………………………………………………………….1
第一章方案比选………………………………………………………………………2
第二章上部结构形式及尺寸拟定…………………………………………………5
一．主跨径的拟定……………………………………………………………………5
二．顺桥向梁的尺寸拟定……………………………………………………………5
三．横桥向的尺寸拟定………………………………………………………………5
四．桥面铺装…………………………………………………………………………6
五．本桥主要材料……………………………………………………………………6
第三章桥面板的计算…………………………………………………………………8
一．桥面板的设计弯矩………………………………………………………………8
二．悬臂板的内力计算………………………………………………………………11
三．桥面板的配筋……………………………………………………………………12
第四章主梁内力计算…………………………………………………………………14
一．全桥节段的划分…………………………………………………………………14
二．恒载活载内力计算………………………………………………………………17
第五章主梁配筋计算…………………………………………………………………32
一．预应力筋的估算原理……………………………………………………………32
二．预应力筋的估算…………………………………………………………………34
三．预应力筋布置……………………………………………………………………38
四．非预应力钢筋截面积估算及布置………………………………………………45
第六章截面承载能力极限状态计算………………………………………………47
一．正截面承载力计算………………………………………………………………47
二．斜截面承载力计算………………………………………………………………47
第七章钢束预应力损失计算………………………………………………………50
第八章应力验算…………………………………………………………………………56
一．短暂状况的正应力验算…………………………………………………………56
二．持久状况的正应力验算…………………………………………………………57
第九章抗裂性验算………………………………………………………………………59
一．正截面抗裂性……………………………………………………………………59
二．斜截面抗裂性……………………………………………………………………61
第十章主梁变形计算……………………………………………………………………62
参考文献…………………………………………………………………………………63
英文翻译…………………………………………………………………………………64
致谢………………………………………………………………………………………90
致谢
首先感谢何建老师在此次毕业设计中认真辅导了我设计的每一个环节，何建老师对待学生认真负责、和蔼耐心的态度和对待工作一丝不苟的作风给我留下了深刻的印象，为我今后的学习工作树立了榜样。此外还有学多老师给予了耐心的指导和点拔，令我受益匪浅。在此对各位老师的敬业表示真挚的感谢。
通过这次毕业设计，我比较系统的串连了我大学本科四年所学的知识，深感我们这门专业系统的博大精深，觉得自己存在的差距还很大。但是，在这炎炎夏日工作的几十天，我的收获也是很大的。在毕业设计的反复修改，一遍一遍的看书，和同学一次又一次的讨论，一次又一次的请教老师的过程中，通过集中的毕业设计和专业系统的培养，我提高了自己综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，分析解决问题的能力。在老师的指导下，通过独立系统的完成一个工程项目的设计，比较具体的了解了一个工程设计的全过程，巩固已学课程的基础上，培养了自己考虑问题，分析问题，解决问题的能力，同时接触到和掌握一些新的专业知识和技能。这次毕业设计为自己提供了一次很好的实践机会，为我将来的学习工作做了很好的铺垫，是我人生中很重要的一次经历。
最后，感谢学院的领导和老师在百忙之中为我们细心指导设计，我衷心的感谢各位老师！
南华大学船山学院本科生毕业设计（论文）开题报告
设计（论文）题目
宝石路5号桥
设计（论文）题目来源
设计（论文）题目类型
起止时间
2008.12.1~2008.12.12
一、设计（论文）依据及研究意义：
桥梁的形式可考虑连续梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。对此三种桥型作比较，从安全、适用、经济、美观等方面比选，最终确定桥梁形式。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）
本桥的设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，本着“安全、实用、经济、美观”的八字原则，提出了三种不同的桥型方案进行比较和选择。方案一为预应力混凝土连续梁桥，方案二为梁拱组合体系桥，方案三为悬索桥。经由以上原则以及设计施工等诸多方面考虑后，确定预应力混凝土连续梁桥为最终设计方案。
三、设计（论文）的研究重点及难点
计算量大，工程量大，绘制上部结构的一般构造图、钢筋构造图及施工示意图很复杂
篇9
随着我国公路事业的不断发展，大跨径桥梁、高架桥、立交桥的大量兴建，桥梁结构防水技术的使用越来越广泛，但桥梁漏水对桥梁结构腐蚀十分严重，影响桥梁的使用寿命。由于不少桥梁不做防水或防水不力造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应、钢筋锈蚀而引起的混凝土胀裂等严重的损坏问题，极大地影响了桥梁结构的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性。
我国现行规定，桥梁钢筋混凝土桥桥面是否另设防水层，视桥梁结构的型式而定：“桥面系产生负弯矩(悬臂梁、连续梁、刚架，及连续板和大挑臂板等)，桥面顶面产生拉应力，则全桥面(包括车行道和人行道部分)均须设置柔性水层；若上部构造为双向预应力混凝土结构，在设计荷载下，主梁上缘及桥面板上缘(纵、横向)不产生拉应力，则可只设铺装，不另设防水层。规定具有钢筋混凝土桥面的钢梁，全桥面应设置柔性防水层，柔性防水层可用饱浸沥青料的卷材，以3~4层沥青料逐层粘贴构成”。
一般来讲柔性铺装的桥梁防水主要采用柔性铺装卷材类和涂料类防水材料；刚性铺装采用涂料类和防水砂浆，以及钢筋防腐防水等工艺。在实际工程应用中尤以柔性铺装卷材类和防水涂料类居多。
1.柔性铺装(沥青砼)防水卷材类的选材和工程应用
1.1主要评价指标
对于桥面柔性铺装防水材料的使用性能，其主要评价指标是抗剪性能和低温抗裂性。
（1）抗剪性能。防水层一般铺设在铺装层与桥面板之间，要承受车辆行驶时所产生的垂直压力和水平方向的剪力，其间必须具有足够的剪切强度，特别是在夏季高温状态下。
（2）低温抗裂性能。桥面铺装层一般主要承受压应力，但在连续梁桥等具有负弯矩的桥梁结构中，对防水材料及桥面铺装层要求应有一定的抗裂性，特别是一般防水材料在低温状态下具有脆性，更容易开裂，为此对防水材料的低温抗裂性提出较高的要求。
1.2防水卷材的技术指标
不少桥梁选用聚合物改性沥青防水卷材，使用效果良好，其性能与适用环境如下：
（1）适用于温度为-45~80℃的环境(热熔法施工应满足130℃的环境要求)。
（2）符合厚3~4 mm卷材防水层的主要技术性能。
卷材防水层应采用热熔法施工，其施工速度快，适用于工期紧的桥梁工程。由于有的桥面铺装基面的平整度较差，粘结率不能满足要求，易形成空鼓及搭接部位粘结质量不易保证，应予以充分注意。
1.3卷材防水层的设计、施工要求
（1）卷材防水层应选用抗菌性的橡胶、塑料和沥青等类卷材。
（2）对使用冷涂作业的卷材，应规定选用的相应粘结剂，确保其粘结强度。
（3）卷材防水层铺贴在整体浇筑施工的桥梁混凝土结构基面时，应防止防水层产生空鼓。
（4）细部构造要求
①桥梁机动车桥面与检修(人行)步道应设置防水层。
②在预制安装主梁的纵向缝、横向缝顶处设置加强防水层时，其缝宽两侧各在5~10 cm范围内不粘贴，以确保结构变形时，防水层有足够的变形量。
③钢筋砼预制梁安装后，桥面板间或主梁间出现“错台儿”，应在“错台儿”处用水泥砂浆抹成缓坡处理。
④应避免桥面泄水管口处雨水溢至桥面板结构层内,卷材应按剪切受力处理。
2.刚性铺装(水泥砼)涂料防水材料的选材和应用
2.1桥梁涂料防水材料的技术指标及特点
（1）阳离子乳化沥青氯丁胶乳防水材料与潮湿基面结合较好，成膜较快，施工简便、无毒，对周围环境无污染，分别与砼基面、顶面的沥青混凝土面粘结好，层间粘结性强，可用于-30~80℃的环境。
（2）聚合物改性沥青桥梁防水涂料(刚性或柔性铺装)是以特殊加工的乳化沥青为基料，选用优质高分子胶乳及合成树脂为复合改性剂，经科学配方合成为耐高温达160℃的沥青砼桥面专用涂料。
（3）聚氨酯防水材料主要适用于桥面为砼铺装的桥梁，可用于-30~80℃环境中的地下建筑、屋面、管道接缝和桥梁防水。
（4）JS复合防水涂料。此复合防水涂料在我国南方的一些桥梁广泛应用。要求基面应平整、牢固、干净、无明水,但不能在0℃以下或雨中施工，否则影响成膜。
2.2涂料防水层设计、施工要求
（1）应选用易在潮湿基面作业的湿固型涂料，如乳化沥青、阳离子氯丁胶乳化沥青等亲水性涂料。论文格式。
（2）选用延伸性好的防水涂料。
（3）选用的涂料层与层间应分别与桥面板和顶层粘结可靠。为增强防水效果,涂料应与玻璃丝布、土工布等纤维材料复合使用。涂料防水层的基面必须平整、清洁、无浮浆,基面应保持干燥。
（4）桥梁防水的细部构造。论文格式。桥梁机动车道桥面防水层应设置在混凝土找平层顶,检修(人行)步道防水层应设置在混凝土找平层下(也可设在找平层顶)，在防护栏杆(道牙)、地袱侧顶用107水泥砂浆聚氨脂胶泥封严。
（5）防水涂料间玻璃丝布的技术规定为：玻璃丝布宜用中碱平纹玻璃纤维布；断裂强度要求经向不小于450 N，纬向不小于250 N；密度，经12根/cm，纬10~11根/cm；厚度,0.12~0.13 mm。
3.桥梁防水对策
3.1桥梁防水一般规定
（1）钢筋混凝土桥面板与铺装层之间应设置有效的防水和防溶解盐的不透水层，以避免发生水侵害锈蚀钢筋。
桥面板防水层顶可采用水泥混凝土或沥青混凝土桥面铺装层。
桥梁为承受振动荷载结构时，桥面防水层应采用柔性的涂料与卷材防水材料，涂料与卷材相比，应选用涂料防水层为最佳。
（2）水泥混凝土作铺装层时，厚度为1.5mm，沥青混凝土作铺装层时，厚度为2 mm，当桥梁纵向坡大于1.8%时，防水层厚度应适当减薄。
（3）混凝土桥面铺装时,保护层应抹425号以上硅酸盐水泥砂浆,厚0.8 mm,为使保护层与防水层间粘结,须在防水层顶撤均匀小豆石。
桥面防水层施工中,应对防水材料及施工工艺进行必要的抽检工作。
3.2桥面排水
桥梁桥面排水系是由桥面边沟排水和桥面泄水孔设备组成。桥梁行车道桥面排水是按不同类型桥面铺装设置1%~2.5%横向坡，形成边侧排水，如有人行道时，应设置向行车道倾斜1%的横向坡。桥梁较长时，桥面排水应由设置的纵向坡完成。论文格式。
泄水孔设在桥梁跨河桥上，并直接向桥下排水，跨线桥泄水孔应借助在下部结构墩柱侧面设置的落水管排至地面雨水口。
4.桥梁防水技术的发展
（1）桥梁防水技术的标准化工作将提到重要的日程，并逐步与国际接轨，国外的一些成功经验将被借鉴和采用。
（2）防水材料的研制、开发和生产将有极大的发展。科研、材料、设计、施工和管理等部门将加大合作力度，开发一批桥梁专用防水涂料将指日可待。
（3）将广泛采用塑料盲沟材代替传统的碎石盲沟。路基的防水也将提到日程上来。
（4）高性能砼(大于C60级)将在桥梁结构中广泛应用，这将提高砼的强度、耐久性、体积稳定性和工艺性，提高桥梁结构自身防水能力。
篇10
在桥梁结构分析中，桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分，准确模拟桥梁结构自重是常遇问题，桥梁中对等截面连续梁可看成均布荷载，但如果结构形状复杂—例如，变截面连续梁等，若沿桥梁轴线方向按均布荷载处理就不甚合理。本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。
1.ANSYS软件及其工作流程
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，对自然界四大场—力场、流场、热场、磁场实现全面分析；ANSYS用户涵盖了机械、航空航天、能源、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域，ANSYS是这些领域进行国际国内分析设计技术交流的分析平台，是一个功能强大的有限元分析程序[1,2,3]。
ANSYS主要由前置处理(Preprocessing)、解题程序(solution)、后置处理 (Postprocessing)以及时间历程等组成，在前处理方面，ANSYS的实体建模功能比较完善，提供了完整的布尔运算，还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能[1,2,3]。论文参考。在此，采用了ANSYS对该桥的温度效应进行仿真分析。
ANSYS具有丰富的单元库和材料库，可以对任意结构形式的桥梁进行全桥仿真分析，较为精确的反映出桥梁在各种因素下的综合特征，如桥梁的应力应变分布、变形等等。
2.工程实例
某桥桥梁全长287.54m。主桥上部采用35m＋60m＋90m＋60m＋35m预应力混凝土刚构-连续箱梁体系；主桥主墩采用双薄壁式墩，主桥边墩采用板式桥墩。桥箱梁横断面为单幅箱梁，全宽12.0m。箱梁纵向为变截面，变截面部分箱梁梁高按二次抛物线（y=0.001829x2）变化，其余箱梁梁高为等高度；顶板、腹板厚为分段线性变截面。主墩墩顶箱梁梁高5.00m，跨中及边跨支点箱梁梁高2.00m，桥梁纵向线形图、支点和跨中断面结构尺寸详图见图2-1、图2-2和图2-3。
图2-1 桥梁纵向箱梁结构图
图2-2 支点横断面箱梁结构尺寸图（注：单位cm）
（注：单位cm）
图2-3 跨中横断面箱梁结构尺寸图（注：单位cm）
3.ANSYS仿真分析
3. 1建模
ANSYS具有丰富的单元库，常用单元有杆单元（link）、梁单元（beam）、板壳单元（shell）和实体单元（solid）。单元类型的合理选取很大程度上影响着能否科学合理的进行研究。论文参考。本例选用如图3-1所示的三维结构实体单元来模拟结构自重。
图3-1 ANSYS材料库中solid65单元图
定义实常数的时候，有三个自由度，包括三个位移自由度X、Y、Z三个方向，由于自重的方向是竖直向下的，因而输入Y为9.8（m/s2）。
应用ANSYS进行结构分析的时候需要定义材料特性，材料特性反映材料的基本物理力学特性，根据本例需要，现场实测的弹性模量为3.29×1010（Pa），密度取值为2.5×103（kg/m3）。论文参考。
ANSYS建模的时候，可以采用交互式界面输入，对于初学者，对比较简单的结构进行仿真分析的时候可采用这种方法；若结构外形尺寸比较复杂，ANSYS仿真分析的时候，可以采用命令流的方法。由于本例是变截面箱梁，故采用了命令流的方法，用ANSYS建立的模型如图3-2：
图3-2 ANSYS建立的模型图
用ANSYS进行有限元仿真分析的时候，建立模型后需要划分单元。本例中建立了桥梁的总体模型，为方便起见，用总体单元尺寸的命令流作自由式网格划分就能满足要求。划分完网格后的有限元计算模型如图3-3：
图3- 3 ANSYS建立的模型单元划分图
3. 2加载与求解
正确合理的加载是ANSYS仿真分析中的关键步骤，在不同的分析中，荷载亦不尽相同，如:位移、集中力、均布力、温度和电流、电压、水压、速度等。ANSYS中的荷载分为六类:DOF(自由度)约束力、力(集中荷载)、表面荷载、体荷载、惯性力以及藕合场荷载[1,2,3,4]。
两刚构墩底部受到基础各个方向的约束，所以进行d,all,all约束，在其他支座和桥台处受到竖直方向的约束，因而进行d,all,uy约束，在有限单元模型上施加约束后的图形如图3-4：
图3-4 ANSYS建立的模型施加约束图
对以上所有前处理过程进行核对无误后，进入求解程序进行计算求解。
3.3后置处理
ANSYS有着功能强大的后处理器，借助它可以将解题部分所得的位移、应力、应变等解答数据以各种不同的表示方式显示出来。
进行求解后得到的全桥在自重作用下的变形图如图3-5：
图3-5 ANSYS建立的模型求解后变形图
进行求解后得到的全桥在自重作用下沿桥梁纵向的应力图如图3-6：
图3-6 有限元求解后纵桥向应力图
从应力图中，可非常清楚地看出应力的分布情况及极值。
ANSYS还可以以列表的形式表示出各节点的位移或应力，同时给出相应的极值与节点编号，并且分析者可以以记事本的方式对文件命名另存。本例跨中节点位移及最大值如图3-7：
图3-7有限元求解后节点位移输出图
4.结语
由以上分析可知：用ANSYS分析软件进行桥梁结构重力的模拟是可行的；利用ANSYS进行桥梁结构自重仿真分析时，在科学合理的建立模型、合理的划分单元、正确施加荷载与约束的情况下，可以有效地对桥梁结构进行分析研究，并且可以获得直观而条理清晰的结果。
参考文献：
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篇11
一．引言
随着我国经济的快速发展，提高了对城市之间的物流、人流需求。为更进一步促进经济大发展，我国开始大量修筑高速公路。在公路交通网络中，桥梁是重要的组成部分，而桥梁的质量直接关系到行车安全，关系到公路是否畅通。近些年来，由于运输的需要，各类重型车辆越来越多，加大了公路的负荷，部分公路维护成本加大，而有相当数量的桥梁都出现结构老化、桥面开裂及破损等有损桥梁结构安全的现象，车辆超载、结构失稳，导致桥梁的耐久性和适用性降低，导致桥梁的承载能力出现不同程度的降低。为避免在后期使用过程中出现质量问题而投入大力的财力、物力和人力进行维护，在桥梁修建中，要提前预防，特别是对桥梁的上部构造施工中，要格外引起注意。
二.公路桥梁上部构造施工概述
公路桥梁结构包括上部构造和下部构造两大部分，其中上部构造主要包括：板梁、支座、防撞墙、湿接缝、波形护栏、伸缩缝、桥面铺装及绞缝等。桥梁上部构造通过支座支承于桥墩和桥台上。目前，桥梁施工基本上都是先预制板梁，预制完成后进行吊装，然后进行梁和梁的处理。预制梁板时需要有固定的施工场所，选择的场所既要方便施工，又要便于吊装。板梁预制厂一般分为制梁区、钢筋加工区、存梁区、办公区及生活区。存梁区和制梁区保持纵向连接，钢筋加工区设置在制梁区附近，便于作业。板梁预制完成后，将其吊装到支座上，然后进行桥面铺装，完成上部施工。
在公路桥梁施工前，要根据招标文件、设计文件和施工合同，结合有关规范来编制施工组织设计。同时要做好施工前的现场准备，要在施工现场修建临时的设施，安装相关机具，做好材料的堆放和储存，并进行施工测量，做好开工前的试验检测工作。
三.公路桥梁上部构造的施工工艺
1.拱架、模板及支架。
（1) 拱架、模板及支架的设计。
对结构隐蔽表面的模板，其扰度不应超过1/250跨径；结构外漏表面的模板，其扰度不应超过1/400跨径。当在不计冲击力时汽车荷载和结构自重所产生的向下扰度超过跨径的1/1600时，应在钢筋混凝土板、梁、拱的底模上设置预拱度，设置的预拱度值等于1/2汽车荷载（不计入冲击力）和结构自重所产生的扰度。对于跨度超过20米的预应力简支梁，要根据监理工程师的指示，按照图纸来设置反拱。
（2）拱架、模板及支架的制作及架设。
对混凝土外漏的模板施工时，要采用胶合板和钢材，并且要至少有一个侧面及两个边要抛光。在梁和墩台帽的突出位置，要作出倒角或削边，以便于脱模。根据监理工程师指示，结合图纸要求，在结构物的某些部位设置凹槽和凸条的装饰线。对在模板内的锚固件和金属连接件，要至少在距离混凝土表面的25mm深处进行拆卸或截断，处理过程中不应损伤混凝土。利用水泥砂浆对混凝土表面所留的空洞进行填塞处理，要保证表面应光滑、坚固、平顺、颜色要均匀。模板内不能有杂物、砂浆及其他污物。对于以后需要拆除的模板，要在使用前就涂刷脱模剂，以便于在拆除时易于脱模，又能保证混凝土不变色。
（3）拱架、模板及支架的拆卸。
对于不承重的侧模，要在混凝土的强度能保证其棱角及表面不损坏的情况下才可拆除。一般情况下，混凝土的抗压强度达到2.5MPa时才能拆除侧模。对承重部分的拱架、模板和支架，要确保混凝土的强度能够承受自重时才能拆除。对于跨径小于3米的板和梁，要达到混凝土设计等级的50%，跨径大于3米的，要达到混凝土设计等级的70%。混凝土预制块拱桥或石预制块拱桥，要等砂浆的强度达到图纸的要求时才能拆架，如果图纸没有相关规定的，一般必须要达到砂浆设计等级的70%才能拆架。拱桥跨径小于10米时，要完成拱上结构施工后，才能拆架。对于裸拱的卸架，要在卸架前进行预估验算，之后才可进行拆卸。
2.现浇混凝土和钢筋混凝土施工。
(1)钢筋混凝土的梁体浇筑。
首先，要在支架上进行钢筋混凝土的梁体浇筑。进行浇筑时，要根据梁的横断面，来对上下层采取斜向分段或水平分层的方法，进行连续浇筑。上层和下层之间前后浇筑的距离应不低于1.5米，每次浇筑的厚度，以插入式振捣器或附着式振捣器振捣时，不超过30cm为准。如果箱梁体无法以此浇筑完成，需要进行二次浇筑时，要保证第一次浇筑到梁的地板承托顶部以上30cm的位置。进行二次浇筑时，要先检查脚手架有无出现收缩和下沉，要保证最小的沉降和压缩。
（2）简支梁桥上部构造的混凝土浇筑。
对简支梁桥上部构造的混凝土浇筑时，一般要从墩、台的两端向跨中方向进行浇筑。浇筑时要一次浇筑完成，采用分层浇筑时，可从一端开始。对于一般跨径的悬臂梁桥混凝土浇筑，要从跨中向两端墩台的方向进行浇筑，其邻跨悬臂应从悬臂向墩台进行。对于悬臂梁桥吊梁的混凝土浇筑时，要确保悬臂梁的混凝土强度达到设计等级的70%以上时，才能进行浇筑。而对于跨径较大的简支梁以及在基底刚性不同的支架上浇筑悬臂梁或连续梁，要防止支架出现不均匀的沉降引起混凝土开裂。
3.其他工艺要求。
浇筑完成后的梁板，要正在脱模后及时进行养护，可以安装自动喷淋设施来进行保养，采用土工布从顶到底覆盖梁体，以保证梁板具有足够的湿度和温度。对空心板梁和箱梁等内部要蓄水养护，绞缝部位和湿接缝部位在拆模后要及时用凿毛工具进行端面凿毛。待拆除模板后，要注意观察梁体的表现，查看是否存在缺陷。
冷拉预应力钢筋的接头，要在钢筋冷拉前采用以此闪光顶锻法来进行焊接，焊接之后要进行热处理，以此来提高焊接质量。预应力筋有对接焊接头时，要将接头位置设置在受力较小的位置，对于结构受拉区烦诶内，要尽量避免使用。对预应力筋下料时，其下料长度需要经过计算来确定，确定长度时要考虑锚夹具长度、构件孔道尺度、千斤顶尺度、外漏尺度及张拉伸长值。切断时不能采用电弧切割，要采用砂轮锯切断预应力筋。进行预应力筋编束时，要逐根梳理，要保证直顺不扭转，每根之间不能相互缠绕，绑扎要牢固。预应力筋的穿束可在混凝土浇筑前或混凝土浇筑后进行。采用先穿束后浇筑混凝土时，在浇筑前要先检查管道，确认管道完好后才可进行浇筑。在浇筑混凝土时，要定时转动、抽动预应力筋。采用先浇筑后穿束施工方法时，待混凝土浇筑完成后，要立即疏通管道，保证管道畅通。
当下部构件和梁体预制完成后，可将其吊运到架梁。在架梁前，必须要多垫石轴线进行放样，在每个垫石放样完成后，才可安装支座吊装梁体。在施工过程中，为了便于施工，要先将台背填起，并层层碾压到背墙顶。利用架桥机来进行吊梁起重作业，如果施工外部条件允许，也可以用吊车进行架梁。架梁过程中，支座要保持固定，不能移动，待放好后将梁体垂直向下安置。架梁施工完成后，进行下道工序施工。为了减少施工工期，在确保施工安全、无法造成施工干扰时，可以安排架梁、湿接缝和绞缝处理同时进行。对绞缝浇筑时，要注意伸缩缝不能受到干扰。防撞墙放样完成后，要根据设计的厚度来焊接，同时进入波形护栏的施工，护栏施工完成后进行桥面铺装。在湿接缝和绞缝以及桥面的现浇部分所采用的混凝土要和梁体相同，以保证足够的刚度及强度。
四．结束语
随着我国加大了对交通基础设施建设的投入，未来一段时间内，交通网络以及公路桥梁的建设规模还将出现快速飞越。为了提高行车舒适度，保障行车安全，在公路桥梁施工中，要严守操作规程，根据施工设计要求，打造高质量工作，提高公路桥梁的安全性。
参考文献：
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[4]覃辉 公路桥梁上部构造的施工工艺探讨 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年9期
篇12
一．引言。
随着我国经济的快速发展，公路建设作为社会和经济发展的基础工程也得到较快发展。我国地域广阔，陆上地形复杂，在湖南南部永州地区，基本上都是多山地带，在此区域内开展公路建设时，公路中桥梁占用线路的比率较大。在山区的公路桥梁设计中，由于山区地域基础的特殊条件，要结合实际的地质情况来综合考虑。
二．山区桥梁基础设计。
1.山区桥梁基础设计的必要性。
永州地区山区较多,地形复杂,地面的高差变化较大,地质情况复杂,不稳定斜坡、陡崖、滑坡、煤气地层等不良地质情况都存在。受到外界条件的影响，公路路线布设的时候平纵横都受到了约束，平曲线较大，平面半径较小，桥梁比率高，挡土墙多。山区公路桥梁也具有以下的特点，弯坡桥较多,墩台形式多,在设计的时候必须结合实际的地质情况,合理的解决桥梁设计的各个细节，才能够设计出合理的山区桥梁基础施工方案，确保桥梁工程质量。
2.山区桥梁设计特点。
（1）山区公路与桥梁特点。
山区公路上要特点足地形、地质、水文条件复杂。地形复杂。表现为沟壑众多，地面高差变化大，纵横坡均较陡直，冲沟发育。地质复杂，表现为滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、陡崖、断层及煤矿采空区等不良地质不同程度存在，岩性、岩石风化程度各有不同。水文条件复杂，表现为水系众多，水文地质、暴雨、洪水等沿路线不爆相同。山区公路路线布设时平纵横三个方面都受到约束，一般就是平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥粱比例高，横坡陡，半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相心具有以下特点：弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多，设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。基于山区复杂的地形地貌，致使山区公路桥梁在路线中所占比例人，一般选择曲线、人纵坡、高墩、长桥等设计方案。
（2）山区桥梁桥位选择。
3．山区桥梁桥位的选择
由于山区的地形、地质及水文条件复杂，桥梁要根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防灾要求，结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合桥位选择。桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段。桥何不宜选择存河汉、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港II作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段。山区公路桥位选择总的原则是：中、小桥严格服从路线布设，大桥、特大桥等大型工程应做多办案同精度的桥位比选，并以其为控制点，总体上达到与路线走向一致，路、桥综合考虑，合理衔接。桥位选择应从国民经济的发展和国防建设的需要出发，做到整体布局合理，同时兼顾群众利益，少占良田。另一方面桥位选择时，应针对各个必选的方案进行详细调查和勘测，并根据实际需要对桥址区进行必要的工程地质勘探和水文地质分析，同时应考虑桥位设置对其周围环境的影响，充分征求地方政府有关部门的意见，经全面分析比选。确定出推荐方案。
4.基础设计。
任何结构物都建造在一定的地层上，结构物与地层接触的部分就是基础。工程实践表明：结构物的地基与基础的设计和施工质量的优劣，对整个结构物的质量和正常使用起着根本的作用。基础工程时隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补和修复，而这些缺陷往往直接影响整个结构物的使用甚至安全。基础工程在质量、工期、费用3大指标上影响着整个工程建设的始终，在工程建设中占据了举足轻重的重要地位。因此，对于桥梁工程设计人员，应该全面掌握桥梁基础的专业知识，了解各种桥梁基础的特点及适用范围，才能在各种复杂的地质条件下发挥所长精心设计基础工程，确保桥梁工程建设更好完成。
基础工程的分类及特点。基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。将埋置深度较前(一般小于5米)，且施工简单的基础称为浅基础；由于浅层土质不良，需将基础置于较深的良好土层上，且施工较复杂的基础称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅，但在水下部分较深，如深水中桥墩基础，称为深水基础，在设计和施工中需要作为深基础考虑。公路桥梁及其人工构造物首先考虑用天然地基上的浅基础。当需要设置深基础时常采用桩基础或沉并基础，我国公路桥梁现今最常用的深基础是桩基础。
5.桩基分类。
桩基按施工方法来分，可分为预制桩和就地灌注桩；按基础受力条件来分，可分为端承桩和摩擦桩；按桩所采用材料来分，可分为钢筋混凝士桩、钢桩和合成桩；各类桩基须根据地质、水文等条件比较采用。通常来说，摩擦桩和端承桩在实际工程中运用的比较多。当桩基础穿过土层，桩端支承在坚硬土层或岩层上，上部荷载主要靠桩端处硬七层或岩层提供的反力来支承，桩侧摩阻力很小，可忽略不计，这种桩称为端承桩。当土层很厚，桩端达不到硬土层或岩层土，桩的荷载主要靠桩身与周围土层之间的摩擦力来承担，桩端处土层或岩层反力很小，这种桩称为摩擦桩。实际的桩通常是介于上述两种情况之间，桩基竖向力由摩擦力和桩端力共同提供，只是两个力所占的比例不同，为了简化计算，我们通常把占比例少的一部分忽略不计。
6.墩台基础位置确定。
要想确定墩台基础的合理位置，在桥梁分孔时就要充分考虑基础位置处的地质、边坡和水文条件是否适合，若能通过改变桥梁分孔避开不利的地质，使墩台位置远离山坡坡面是设计中应该首选的方案。仅当特殊情况，迫不得已时，方可考虑在山坡上设置墩台。目前由于人们越来越重视环境方面的因素，山区公路在高填方段，即使没有被交物的限制，也往往选择设置桥梁的形式。在这种情况下桥梁选择统一的标准跨径应该无可非议，但是山区中复杂的地质、水文条件就成为制约桥梁分孔的多个重要因素。例如在京承高速公路山区清水河18桥右线，7#～238墩段，没有被交物的限制，在初步设计阶段选择了13×30m的标准跨径。但到施工图阶段，桥位处的详勘报告显示，148、158墩位处岩体节理发育，完整性差，需首先清除上部开裂不稳的岩体，对下部较大的裂隙进行灌浆处理，而且需对东侧下部岩体进行预应力锚索加固处理。
六．结束语。
山区桥梁基础设计时，要考虑地形条件和地理状况，同时要选择合理的施工方法，通过工艺控制，来提高山区桥梁质量。
参考文献：
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[2]许璐 山区高速公路桥梁设计关键问题研究 [学位论文]2009 长安大学：建筑与土木工程
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[4]尹兴科 北京浅山区桥梁工程基础选型与勘察技术要点分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》2013年4期
篇13
一.前言
我国的公路桥梁发展历史悠久，最精美的典范便是隋朝的赵州桥，经过数千年依然坚固古朴，风雨难以损毁，是我国桥梁建筑设计施工历史上的经典之作。我国桥梁公路加固设计施工技术有着深厚的文化底蕴，在改革开放后，伴随着国门的打开，中国逐渐走向世界，受到世界各种思想的启迪和冲击，我国的路桥设计施工加固理论和技术都不断得到了完善和发展，逐渐形成了符合路桥发展现状系统设计理论，和科学的施工方法，不仅真正实现了与世界的脚步接轨，更在中国工程技术人员的常年实践中，不断总结经验吸取教训，实现了施工设计的突破和创新，我国的公路桥梁维修加固技术已经逐渐趋于成熟。
二.我国公路桥梁维修施工加固的意义
1.实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求
伴随着运输业的发展，各种超重型车辆不断投产使用，跨区域物资运输，跨区域的经济文化交流，旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象，使得公路桥梁的承载力不断得到加重，加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀，已经出现了一定的损害现象，存在着一定的安全隐患，因此，实施路桥加固，是保证运输安全的客观要求。
2.是保证路桥的功能正常发挥，实现社会经济效益的必然选择
交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域，不断实现交通运输业服务质量的提升，就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常，可以随时发挥出这些基础设施的正常效率，因此，加强对路桥的维护管理，加大路桥的加固护理，是提升整个交通运输网络服务水平，提高整个网络的经济效益的必然选择。
3.是公路桥梁养护过程中的重要环节
近些年来，我国的公路为人们的生存发展提供了很多便利，有效的提高了人们的生活节奏和生活质量，但不可否认的是，公路交通网络中，依然存在着一些细节处容易发生交通事故，比如，桥梁的坍塌，桥面的裂缝，桥栏折断，桥墩破损甚至是桥上线缆的断裂，使得高速公路桥梁处隐藏着各种安全隐患，桥头跳车等各种事故不断发生，都是由于对桥梁的护养不力，负荷过度。因此，加强对公路维修加固，是解决我国公路交通中，发生众多交通事故，消除安全隐患的重要之一。
三.公路桥梁维修加固技术探讨
1.旧桥上部结构处加固方法
（一）桥面补强层加固法
通常使用先凿除旧桥面使其与原有主梁合二为一的方法来增大桥梁的有效高度，再在梁顶土加铺一层钢筋混凝十层，以有效提高桥梁荷载横向分布的能力;以便提高整体桥梁的承载能力。
（二）加大截面面积和配筋补强加固法
通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足，稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸，增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。
（三）锚喷浆混凝土加固法
通过高速喷射机器的引入。新的混凝土混合物将被连续喷涂到锚钢丝网面上，其硬化凝结后的表面将形成一个钢筋混凝土结构，这将加大桥梁的受力面积，从而使整体结构变得更加完整，进而能够承受较大的外部负载。
（四）粘贴钢板或碳纤维加固法
当交通流量增加时，梁板的主梁承载能力小于负载压力或受到严重锈蚀时，将极易产生严重的横向裂缝。使用锚杆和粘结剂将纤维固定于混凝土结构的薄弱部位或受拉边缘，使其与结构形成整体，以钢板或碳纤维代替额外的加强型钢筋，从而实现增加桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构;施工工艺简单，施工质量较容易控制，施工工期短。
2.增设额外的纵梁加固法
当桥墩基础的安全性能良好，并具有足够的承载能力时，可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁，以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配，从而加固了桥梁，改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时，将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用，一定要注意新的桥梁和旧的桥梁之间的横向联系。
3.旧桥下部结构处加固方法
（一）扩大基础底面面积加固法
这种方法适合用于承载能力不足或过浅的深度，而砖石或混凝土刚性实体又是作为构成墩台的主要成分的情况。应首先计算地基强度以确定是否扩大基础底面面积。
（二）新建辅助挡土墙加固法和墩台拓宽加固法
可新建辅的挡土墙以抵抗桥台水平土压力过大而造成桥台倾斜现象的发生。利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便于安装上部结构。此种情况为只加宽墩台下部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。
四.关于公路桥梁维修加固的几点建议
1.要做到科学的加固维修设计，从路桥的现实状况和整个交通网络的实际出发，实地勘察，精密测量，采集第一手相关的地质地貌，施工高度，施工难度等一系列的客观数据，保证数据的真是完整性，采取科学合理的设计方法，选择合理的加固方法，制定严格的施工规范，做好各种加固施工前的准备，比如对器械工具，人员的准备。
2.要采取先进的技术设备，对加固施工的各种机械设备做出科学选择，保证机械设备稳定安全，同时，要加强对加固材料的选择，采购质量管理，选择符合我国国家质量标准的材料，杜绝假冒伪劣产品，从材料商保证加固的质量。同时，严格执行材料使用制度，规范科学合理施工使用，避免浪费，做到物尽其用。
3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控，实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高，培养其负责的工作态度，安装先进的监控设备，加强对施工人员的施工规范性指导和管理，从施工细节到全局的施工进度，加固后的护理修缮，都做出细致全面的监控，保证质量的高标准。同时，要做好加固后期的定期实施路桥维护，管理。全程管理控制，保证加固的质量，提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。
五.结束语
交通运输领域是我国关系到国际经济发展安全命脉的关键领域，交通运输的安全关系到千万出行者的生命财产安全，关系到我国经济文化交流，因此，采取各种措施，将整个运输系统中的安全隐患消除，是保证我国经济政治安全的必然要求，路桥是我国交通运输网络中的重要部分，在设计施工以及维修过程中实施加固技术，实施科学合理，符合实际情况的加固设计，做出严密稳妥的技术施工，不断加强施工设计质量的监督，是保证加固质量，保证路桥功能完整，促进我国公路交通运输网络的完善的客观要求，必须严格科学实施，保证运输的质量与安全。
参考文献：
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