長安大學(xué)橋梁工程實習

1、實習時間：2016年10月17日橋渭城大橋：1. 銅川市玉皇閣特大橋此橋全長1276米、高88米、最長跨度140米。該大橋是目前陜西最大的地方公路大橋，總投資1.54億元，歷時20個月建成。大橋建在趙氏河峽谷之上，巨大的橋墩由溝底地面而上，直插80余米，使橋面與溝兩邊塬面基本平行。此前，附近群眾要翻越趙氏河，必須沿溝邊坑坑洼洼的盤山路下到溝底，再從對面山坡爬上去，天塹嚴重阻礙了當?shù)亟?jīng)濟社會的發(fā)展。為徹底改變這種面貌，銅川市政府決定斥巨資修建此橋。玉皇閣橋為連續(xù)剛構(gòu)橋（有無支座來判斷是不是連續(xù)）該橋橋跨為奇數(shù)跨，為工程合理橋跨數(shù)，引橋部分為“T”型梁，橋型為先簡支后連續(xù)梁。紅色圈處為橫隔梁黃色預(yù)

2、應(yīng)力鋼筋錨頭，齒板抵抗預(yù)應(yīng)力張拉。主橋部分為邊截面連續(xù)箱梁，單箱單室。變截面拋物線或懸列線而在實際工程中用折線，方便施工。該橋為四孔一聯(lián)，橋梁接口處設(shè)置伸縮縫用來抵消各種以素產(chǎn)生的位移和轉(zhuǎn)角。橋墩為混凝土雙薄壁空心墩雙柱式橋墩，相對于獨柱式橋墩，更為穩(wěn)固。2. 三原新老龍橋三原新龍橋1985年三縣政府又在古橋上方建成了一座斜拉式平橋，橋長173.28米，寬9.7米，高94.82米，并肩負有南北通衢之能，極大方便了南北二城居民生活。古龍橋臥龍飲澗，新龍橋飛虹空懸，兩橋相映，成為三原縣城一道亮麗的風景線。1992年4月20日古龍橋被陜西省政府公布為省級重點文物保護單位三原老龍橋萬歷十九年(1591

3、)，三原當?shù)爻錾砣斯げ可袝鴾丶兓剜l(xiāng)探親，見河水泛濫，通行不便就和三原知縣高進孝倡導(dǎo)集資修建，歷時12年竣工。橋身長110米，寬11米，高26米，采用三孔拱橋形式，中間孔大兩邊孔小。大孔采用尖形拱頂，建筑全部用石鉤鐵鉗，青石砌筑，石縫用糯米和石灰汁粘合，橋上兩邊石欄桿上雕刻有人物，二十四孝圖等。古龍橋宏偉壯觀，堅固異常，雖曾久經(jīng)劫難，現(xiàn)在仍然巍然屹立。三原縣志有“水從碧玉環(huán)中過，人從蒼龍背上行”的贊美詩句。  石拱橋建成后，遂收一勞永逸之效。據(jù)三原縣志記載，明萬歷44年，大雨瓢潑，河水猛漲，洶涌洪水越橋而過，橋面房屋被沖，而石橋依舊巍然不動。石橋卻中流砥柱，穩(wěn)如泰山。受到古今橋梁建筑專

4、家的稱贊，也留到了今天，讓我們后代之人可以欣賞到它的風范。3.雙曲拱橋和拱梁組合體系梁橋 主拱圈的形式有單波，多波，多波高低肋等。拱肋截面有矩型，倒T形，I形，L形，薄壁箱形等。雙曲拱橋按其行車道所處的位置屬于上承式拱橋。若從主拱圈的橫截面上看，它是由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分組成。由于介于拱肋之間的拱波也呈曲線形，且與主拱圈的曲線正交，故而稱為雙曲拱橋。這種橋型是20世紀60年代我國江蘇省無錫縣由建橋職工首創(chuàng)的一種橋型，它充分發(fā)揮了預(yù)制裝配的優(yōu)點，可以不要拱架施工，節(jié)省木料，加快施工進度，而所耗用的工料又不多。雙曲拱比單曲拱能承受更大的載荷，主要是因為雙曲拱不僅在一個方向上呈拱形，而

5、且在與其垂直的另一方向也呈拱形。自行車的擋泥板就是這種雙曲拱形的。當它受力時，力使沿著兩個拱的方向更均勻地傳遞；某一局部受力過大時，雙曲拱能迅速自行調(diào)整平衡，使整個雙拱曲不會因局部受力過大而損壞。 拱形結(jié)構(gòu)除了能用于建造橋梁外，另一個重大的用處就是建造水壩。特別是雙曲拱形壩，由于拱形頂所受的水壓力能通過拱體均勻地傳遞給河岸，依靠堅固的兩岸來維持的穩(wěn)定，它與完全靠自身重量來維持平衡的重力壩相比，不僅可以減少體積，節(jié)約材料，而且還有一定的彈性，對地基的局部變形具有一定的適應(yīng)能力，有較好的抗震性能。它的最主要特點是：將主拱圈以“化整為零”的方法按先后順序進行施工，再以“集零為整”的方式組合

6、成承重的整體結(jié)構(gòu)。因主拱圈分期形成，呈現(xiàn)組合結(jié)構(gòu)的受力特征，整體性較弱，在地震荷載作用下容易破壞。系桿拱橋作為拱橋家族中的一員，具有拱橋的一般特征，又有自身的獨有特點。它是一種集拱與梁的優(yōu)點于一身的橋型，它將拱與梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一起，共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能和組合作用，拱端的水平推力用拉桿承受，使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接（自注：也有不鉸接的）的豎直桿（自注：或斜桿、直斜組合桿，叫系桿，系桿拱橋因此而命名）聯(lián)結(jié)而成系桿拱橋中承受拱端水平推力的拉桿稱為系桿。它使拱端支座不產(chǎn)生水平推力，成為無推力拱，按照系桿與拱肋剛度的比較，可分為剛性系桿和柔性系桿。

7、剛性系桿既受拉力也受壓力，柔性系桿只受拉。渭河大橋特大橋跨渭河段全長1.05公里，最大跨徑165米，最大墩高44米。其中跨渭河段的結(jié)構(gòu)形式為：69m+7×90m（T構(gòu)連續(xù)梁）+90m+165m+95.25m（連續(xù)剛構(gòu)）。因為當時施工時鋼筋斷裂，橋中第二片梁用鋼結(jié)構(gòu)更換過，所以顏色與周圍不一樣。 渭河大橋左邊三跨為連續(xù)鋼構(gòu)，右邊8跨為連續(xù)梁，連接處施工要現(xiàn)場澆筑。梁的分類是預(yù)制箱梁，內(nèi)部為空心狀，上部兩側(cè)有翼緣。斜交橋【skew bridge】指的是橋梁的縱軸線與其跨越的河流流向或 路線軸向不相垂直的橋梁。在橋梁建設(shè)中，常常由于橋位處的地形限制，或者由于高等級公路對線形的要求而將橋梁做

8、成斜交此處選擇斜交橋理由為鐵路線路已經(jīng)選定，而渭河水流又改道，故將次橋改為斜交這座橋的重力式橋墩，主要靠自身重力平衡外力保證橋墩穩(wěn)定 因為其墩身較為厚實，可用天然石材或片石混凝土砌筑，適用于作用較大、地基良好的大、中型橋梁，或流冰、漂浮物較多的河流中將置有鋼筋混凝土懸臂式墩帽的實體墩替代，在保證橋梁剛度的前提下減少墩身的平面尺寸，從而減小墩身體積。對于這樣的預(yù)制梁段，由于沒有鋼筋穿過接縫，就必須在安裝對位后串聯(lián)以預(yù)應(yīng)力箍施加預(yù)應(yīng)力才能保證所有接縫具有足夠的連接強度，使梁整體受力。板式橡膠支座的活動機理是：利用橡膠的彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實現(xiàn)水平位移。第二天預(yù)應(yīng)力混凝土制梁場預(yù)應(yīng)力混凝

9、土結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受外力荷載作用前，先人為地對它施加壓力，由此產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)用以減小或抵消外荷載所引起的拉應(yīng)力，即借助于混凝土較高的抗壓強度來彌補其抗拉強度的不足，達到推遲受拉區(qū)混凝土開裂的目的。以預(yù)應(yīng)力混凝土制成的結(jié)構(gòu)，因以張拉鋼筋的方法來達到預(yù)壓應(yīng)力，所以也稱預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2.后張法。先灌筑構(gòu)件，然后在構(gòu)件上直接施加預(yù)應(yīng)力的方法。一般做法多是先安置后張預(yù)應(yīng)力筋成孔的套管、構(gòu)造鋼筋和零件，然后安裝模板和灌筑混凝土。預(yù)應(yīng)力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土達到強度后，用千斤頂將預(yù)應(yīng)力筋張拉到要求的應(yīng)力并錨于梁的兩端，預(yù)壓應(yīng)力通過兩端錨具傳給構(gòu)件混凝土。為了保護預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕和恢復(fù)

10、預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力，預(yù)應(yīng)力筋與套管之間的空隙必須用水泥漿灌實。水泥漿除起防腐作用外，也有利于恢復(fù)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力。為了方便施工，有時也可采用在預(yù)應(yīng)力筋表面涂刷防銹蝕材料并用塑料套管或油紙包裹的無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力秦嶺終南山公路隧道單洞長18.02公里，雙洞共長36.04公里，15分鐘即可穿越，西安到柞水由3小時縮短為40分鐘。 2007年1月20日，秦嶺終南山公路隧道舉行通車儀式，至此，制約陜南經(jīng)濟發(fā)展的秦嶺天塹變?yōu)橥ㄍ?，西安至柞水的通行里程縮短約60公里，行車時間由原來的3小時縮短為40分鐘。秦嶺終南山公路隧道創(chuàng)造了高速公路隧道建設(shè)史上的六項之最。一、是世界上第一座最長的雙

11、洞高速公路隧道。二、是第一座由我國自行設(shè)計、自行施工、自行監(jiān)理、自行管理，綜合技術(shù)水平最高的高速公路特長隧道。秦嶺終南山公路隧道三、是目前世界口徑最大、深度最高的豎井通風工程。隧道共設(shè)置三座通風豎井，最大井深661米，最大豎井直徑達11.5米，豎井下方均設(shè)大型地下風機廠房，工程規(guī)模和通風控制理論屬國內(nèi)首創(chuàng)，世界罕見，隧道通風豎井被形象地形容為地球上最大的“煙囪”。四、擁有全世界高速公路隧道最完備的監(jiān)控技術(shù)。隧道每125米設(shè)置一臺視頻監(jiān)控攝像機，兩洞共有攝像機288臺，是世界上高速公路攝像機安裝最密集的隧道。每250米設(shè)置一臺視頻事件檢測器和火災(zāi)報警系統(tǒng)，對突發(fā)事件采用雙系統(tǒng)全方位自動跟蹤監(jiān)控，

12、并根據(jù)事件類型提供最有效的救援方案；設(shè)計水平世界領(lǐng)先，許多關(guān)鍵技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)。六、首次創(chuàng)造性提出策略管理理論，并運用了首套策略自動生成軟件，在高速公路隧道管理理念中處于國際領(lǐng)先水平。對火災(zāi)、交通事故、養(yǎng)護等方面發(fā)生事件進行自動監(jiān)測和管理，只要發(fā)生一個事件，策略自動生成軟件就會自動生成相應(yīng)的策略程序進行全方位聯(lián)動指導(dǎo)，保證秦嶺終南山高速公路隧道運營管理的準確性和可靠性。第三天2） 連續(xù)梁橋?qū)⒑喼Я毫后w在支點上連續(xù)就成為連續(xù)梁橋，連續(xù)梁至少布成兩跨，一般布置成多跨一聯(lián)。每聯(lián)跨數(shù)越多，聯(lián)長越長，由溫度變化和混凝土收縮等引起的縱向位移就越大，伸縮縫和活動支座的構(gòu)造就越復(fù)雜；每聯(lián)跨數(shù)越少，聯(lián)長越短，伸縮

13、縫數(shù)量越多，則對高速行車越不利。一般情況下，連續(xù)梁中間墩上只需設(shè)置一個支座，見圖23所示，而在相鄰兩聯(lián)連續(xù)梁的橋墩處仍需設(shè)置兩個支座。在荷載作用下，連續(xù)梁由于支點附近負彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小。 等截面連續(xù)梁的施工簡單，適用于跨海大橋的引橋；變截面連續(xù)梁的優(yōu)點有：省料，可以減輕自重；受力方面，梁體支座附近的負彎矩的卸載作用，可以減小跨中正彎矩，同時，在墩頂附近的截面尺寸要大一些，跨中的截面只要滿足抗剪、抗扭要求就行，故而跨中截面尺寸較小。3） 連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)⒅髁鹤龀蛇B續(xù)梁體，并與薄壁橋墩固結(jié)。它與連續(xù)梁橋一樣，可以做成多跨一聯(lián)。連續(xù)剛構(gòu)橋兩題的受力性能與連續(xù)梁相似，而薄壁墩底部

14、所承受的彎矩和梁體內(nèi)的軸力會隨著墩高的增加而急劇減少。在跨徑大的而墩高小的連續(xù)剛構(gòu)橋中，由于體系溫度的變化，混凝土收縮等將在墩頂產(chǎn)生較大的水平位移，為減少水平位移在墩中產(chǎn)生的彎矩，連續(xù)剛構(gòu)橋通常采用水平抗錐剛度較小的雙薄壁墩。系桿拱橋：它將拱與梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一起，共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能和組合作用，拱端的水平推力用拉桿承受，使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。拱與弦間用兩端鉸接的豎直桿聯(lián)結(jié)而成。亦可用斜桿來代替直桿成為尼爾森體系。這種拱橋內(nèi)部為超靜定體系，外部則為靜定，因此對墩臺不均勻沉降無影響。從結(jié)構(gòu)上主要可以分為有推力和無推力兩種組合體系。其中拱架、梁板和系桿可以由不

15、同材料或形式建造，如拱架可以由鋼材、鋼管混凝土、混凝土等建成，梁板可以由混凝土或鋼材和混凝土組成，系桿也可由鋼材或鋼絞線組成。拱架與梁板的相對位置（高度）不同有不同的叫法，梁板在拱腳與拱頂之間的叫中承式，梁板與拱腳高度相同的叫下承式。系桿拱橋沒有上承式的，石拱橋就叫上承式結(jié)構(gòu)，不需要系桿。西安市浐灞生態(tài)區(qū)一號橋是主跨為80米的簡支鋼箱蝴蝶拱橋，兩側(cè)邊跨采用12.22米簡支空心板梁，鋼箱拱為變截面八角鋼箱結(jié)構(gòu)，橫橋向外傾20度呈蝴蝶型，是一座造型新穎別致的景觀橋。其施工難度大，施工工藝復(fù)雜。其主橋結(jié)構(gòu)為簡支鋼箱梁蝴蝶型變截面八角鋼箱拱橋。首先，對于鋼箱拱的制作方面，采用節(jié)段在工廠以“無余量”制作

16、工藝，相鄰節(jié)段經(jīng)預(yù)拼裝匹配后焊裝特制的定位鎖具，現(xiàn)場安裝時只需控制定位鎖具的空間位置即可保證安裝精度，這樣就可以安全的保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)。其次，現(xiàn)場安裝采用支架定位，安裝順序為由下而上，安裝一個鋼拱節(jié)段后隨即固定焊好一個節(jié)段。合龍前鋼拱始終有一個自由端，不存在鋼箱拱節(jié)段的焊接內(nèi)應(yīng)力。節(jié)段端口控制點進行三維測量調(diào)整。最后，當鋼拱合龍安裝時，采用千斤頂來頂升最后一條焊縫的兩側(cè)拱節(jié)段，預(yù)留焊縫收縮余量后進行焊接，可保證鋼箱拱節(jié)段的內(nèi)應(yīng)力達到最小的程度。西安浐灞二號大橋，為扁平流線型混合式鋼箱斜拉橋，全長485米，橋梁寬度29.6米，雙向6車道。主橋部分全長240米，為雙索面拱形單斜塔斜拉橋，半漂

17、浮體系。主跨為最大跨徑145米的鋼箱梁。橋塔為拱門式鋼結(jié)構(gòu)主塔，高78米，傾角75度，鋼塔自重約1621噸，其重量在混合斜拉橋中居國內(nèi)第一，是西安市的地標建筑。斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁，是由承壓的塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了材料。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的最主要橋型。6. 渭城大橋咸陽二號渭河大橋也被稱為咸陽渭城橋，是西北地區(qū)最大的單塔斜拉式大橋。大橋位于市中心區(qū)，經(jīng)東風

18、路與人民路交叉處向南跨渭河、灃河與312國道相接。整個工程全長2660米，其中渭河大橋長800米，橋面寬25米，引橋長波600米，橋塔高88米。這座斜拉橋的一束拉索由兩根拉索組成，這是為了減小索塔的應(yīng)力集中，同時為了可以讓力分散開來。但是這樣做同樣有很多缺點：第一個缺點是，當風繞過上面那根拉索后會形成具有一定規(guī)律的渦流，當渦流大到一定程度的話會打到下面的那根拉索上，從而使下面的那根拉索發(fā)生振動，當所有的索都發(fā)生頻率相同的振動時，會引起共振，這種現(xiàn)象稱為尾流渦振現(xiàn)象；第二個缺點是，下雨時，雨水沿著下面那根拉索流動，形成雨線從而改變拉索的形狀，容易形成風雨振動；還有一個缺點是，當風吹過時會形成軸向

19、流，從而也使拉索發(fā)生振動。為了減小風雨振動這方面的問題，可以采取下面幾類措施：第一，采用阻尼器，可以增加拉索的阻尼比，使拉索的剛度增加，從而減小拉索的振動；第二，用輔助索將幾根拉索串到一起，但這樣做看上去會出現(xiàn)斜拉索交錯凌亂的視覺。斜拉索端頭的黃色構(gòu)件是橡膠圈，用來增大斜拉索的阻尼比，這種方法適用于短的斜拉索，當這種方法用到較長的斜拉索上時，即使端頭不發(fā)生振動，斜拉索的其他地方也會發(fā)生振動。在防止斜拉索發(fā)生振動的同時，同樣要注意防止橋面發(fā)生振動，可以采取的措施有：改變橋梁的斷面；加一些阻尼器；使用風嘴等抗風裝置。第四天9. 風陵渡黃河大橋大橋全長1410m，橋面寬12m，主孔跨度114m，墩高

20、12m，基樁168根，深入河底60m。其中9個主孔橋為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，長達972m。橋墩采用空心雙室薄壁結(jié)構(gòu)，既減輕自重，又施工方便。設(shè)計載重標準汽-超20、掛-120，4級通航標準，地震基本烈度為度風陵渡黃河公路大橋位于山西省最南端，是國家“八五”重點工程。大橋全長1410米，寬12米，橋墩高20米，主孔橋跨度114米。該橋于1992年4月奠基開工，1994年11月竣工通車。2 并現(xiàn)場查看了大橋邊跨支墩、鋼箱系桿拱、鋼板粘貼等加固情況后，結(jié)合該橋與類似橋梁加固經(jīng)驗，對橋梁加固在設(shè)計與施工方面所面臨的困難等多方面作了進一步技術(shù)探討，并對大橋課題研究提出了建議。根據(jù)上述病害成

21、因分析，結(jié)合大橋施工、交通和運輸條件、施工期間的通車問題、施工的難易程度以及技術(shù)經(jīng)濟的合理性，從縮短邊中跨比和提高梁體整體剛度人手，考慮到新舊結(jié)構(gòu)變形不統(tǒng)一問題，進行多方案比選后，最終確定鋼箱系桿拱方案(圖5)。利用吊桿提拉梁體改變結(jié)構(gòu)受力體系，增加結(jié)構(gòu)剛度，提高結(jié)構(gòu)極限承載能力，同時為改善邊中跨比，在主孑L橋邊跨橋距離橋臺285m處增設(shè)支墩，并預(yù)頂800kN支撐反力改善邊跨受力性能；由于主邊孔橋相連的過渡墩位于黃河主河槽內(nèi)不能設(shè)置橋墩，所以考慮在過渡墩處箱梁兩側(cè)新建鋼箱系桿拱，拱腳與箱梁。號塊和箱梁端橫梁固結(jié)，形成剛梁柔拱體系，新增4個鋼箱拱協(xié)同全橋統(tǒng)一變形，不會因新增結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生其它負面影響

22、。通過吊桿與梁下新增鋼桁架連接，對箱梁施加提升：勻，防止日后再發(fā)生梁體下?lián)犀F(xiàn)象。此方案借助鋼箱拱提供外力，能很好的解決邊中跨比的問題，施工工期短、工藝簡便易行，對現(xiàn)行交通影響較小。同時考慮到全橋梁體開裂嚴重，全橋在箱梁腹板內(nèi)側(cè)增設(shè)3對矗1512的預(yù)應(yīng)力鋼絞線改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，并在46號橋墩處需增設(shè)鋼托架支撐加長的。號塊橫梁(植筋)，并在(1418)L橋跨范圍內(nèi)箱梁外側(cè)黏貼鋼板，抑制斜裂縫發(fā)展。. 禹門口黃河橋系（1）禹門口黃河公路橋禹門口黃河公路橋，包括懸索橋和雙曲拱橋各1座。1972年8月開工，1973年7月竣工。懸索橋飛跨黃河中孤島和山西岸之間；雙曲拱橋座落在河中孤島與陜西岸之間。兩橋均由交通部大橋工程局四處設(shè)計和施工。荷載汽13，掛一60。懸索橋是單跨單鏈懸索結(jié)構(gòu)，塔架間距144米，行車道寬7米，兩側(cè)人行道各寬1米，矢跨比為1:9，鋼塔架高17.93米，加勁桁支座間距140米，桁高3.5米，寬9.5米，鋼桁兩側(cè)各由19根吊桿吊于主索上（每根主索由27根中42鋼絲繩組成）。兩岸地錨采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，索鞍、索夾、錨頭均用鑄鋼制造。兩岸橋臺皆置于巖石上。單孔