大跨度橋梁設(shè)計(jì)與施工

《大跨度橋梁設(shè)計(jì)與施工技術(shù)(2002)》分為三篇：設(shè)計(jì)篇、施工篇、綜合篇。共收有56篇文章，包括“貴州關(guān)興公路北盤江大橋的設(shè)計(jì)”、“箱梁頂推施工技術(shù)”、“混凝土梁剝落試驗(yàn)研究”等。

《大跨度橋梁結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用》一書,是為土木工程專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)拓展課程教材,也是為橋梁工程專業(yè)研究生開設(shè)的專業(yè)課程而編寫的教材。

本教材重點(diǎn)講述大跨度橋梁的梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋的主要結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造特點(diǎn)、基本理論、力學(xué)分析、基本設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)計(jì)算方法;結(jié)合穩(wěn)定和疲勞理論、大跨度橋梁設(shè)計(jì)與施工的專業(yè)技術(shù)規(guī)范與理論,可使學(xué)生完成由基礎(chǔ)理論知識(shí)到實(shí)際大跨度橋梁結(jié)構(gòu)研究、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工與應(yīng)用的過渡。教材重視基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性與完整性,加強(qiáng)大跨度橋梁結(jié)構(gòu)理論與橋梁典型案例實(shí)踐的結(jié)合,每類大跨度橋梁結(jié)合2~4個(gè)實(shí)際典型橋例,使學(xué)生和工程技術(shù)人員學(xué)以致用。

讀者對象:主要用作大學(xué)四年級土木工程專業(yè)本科生的專業(yè)拓展課程教材、橋梁與隧道工程專業(yè)和防災(zāi)與減災(zāi)專業(yè)研究生的專業(yè)課程教材;部分還可供博士研究生繼續(xù)深造使用;也可供各橋梁科研、設(shè)計(jì)、施工、管理的專業(yè)技術(shù)人員與領(lǐng)導(dǎo)參考。

大跨度橋梁在交通運(yùn)輸行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。由于容易受到自然環(huán)境及人為因素的影響，大跨度橋梁存在成橋后結(jié)構(gòu)與施工設(shè)計(jì)不相符的可能，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁局部變形增大。施工控制是對整個(gè)施工過程展開監(jiān)控，及時(shí)分析處理采集的數(shù)據(jù)，為接下來的施工操作提供可靠數(shù)據(jù)支持的一種措施，可確保大跨度橋梁的構(gòu)件內(nèi)力及線形與工程設(shè)計(jì)相符，促進(jìn)工程施工精度與質(zhì)量的提高。因此，做好大跨度橋梁的施工控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 如圖1所示。

大跨度橋梁的施工控制內(nèi)容

（1）變形控制

大跨度橋梁的一項(xiàng)重要施工控制內(nèi)容是結(jié)構(gòu)的尺寸。在施工過程中，由于受到施工溫度、混凝土收縮、施工荷載等因素的影響，橋梁不可避免會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，使得橋梁主體位置與實(shí)際位置出現(xiàn)偏差，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給合龍施工帶來困難，導(dǎo)致成橋后的線形出現(xiàn)明顯的起伏，對大跨度橋梁整體美觀產(chǎn)生影響。因此，為有效減小結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)尺寸之間的偏差，要嚴(yán)格按照規(guī)范的要求進(jìn)行施工操作，將誤差控制在允許的范圍內(nèi)。我國對懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的結(jié)構(gòu)尺寸允許偏差規(guī)定如表1所示。

（2）應(yīng)力控制

在橋梁施工的整個(gè)過程中，工程人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵斷面的應(yīng)力情況，通過對比測量數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果，對大跨度橋梁的實(shí)際內(nèi)力與施工設(shè)計(jì)之間的誤差有一個(gè)明確的了解。此外，在開展大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力受到臨時(shí)大型機(jī)械的影響。為確保儀器精度與工程設(shè)計(jì)要求相符，還需嚴(yán)格檢驗(yàn)張拉錨具的有效性。

（3）穩(wěn)定性控制

施工過程中結(jié)構(gòu)安全性與橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之間有緊密的聯(lián)系，一旦出現(xiàn)局部失穩(wěn)的情況，就極有可能導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生。因此，在實(shí)際施工過程中，還需對大跨度橋梁的整體及局部穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格控制。計(jì)算應(yīng)力變形情況以及穩(wěn)定性安全系數(shù)，從而為橋梁施工質(zhì)量控制提供科學(xué)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

大跨度橋梁的施工控制的方法

作為施工控制的核心問題，施工控制方法要解決的問題是如何將結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的偏差降至最低[2]。大跨度橋梁的施工控制方法主要有以下兩種。

（1）預(yù)測控制法該方法主要是采取科學(xué)合理的手段來預(yù)測各施工階段的狀態(tài)，考慮可能出現(xiàn)的各種因素，以確保能夠按照設(shè)計(jì)要求順利進(jìn)行各項(xiàng)施工操作。但是，由于預(yù)測控制法難以完全準(zhǔn)確預(yù)測出下一施工階段的梁體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致預(yù)測的狀態(tài)與實(shí)際情況存在一定的偏差，因而只能在下一個(gè)階段預(yù)測上一階段誤差的影響，循環(huán)往復(fù)，才能確保施工的順利完成。此種施工控制方法具備良好的穩(wěn)定性與控制性，能適應(yīng)復(fù)雜的施工環(huán)境，因而在連續(xù)剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋等大跨度橋型中得到非常廣泛的應(yīng)用。

（2）自適應(yīng)施工控制法

由于混凝土等施工材料的張拉預(yù)應(yīng)力、非線形等因素與實(shí)際施工情況存在一定的差異，因而使得已澆筑梁段的位移、內(nèi)力存在偏差。自適應(yīng)施工控制法便是在無法改變位移與內(nèi)力的條件下，在下一階段結(jié)構(gòu)分析中輸入這些影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力的誤差參數(shù)，通過不斷循環(huán)計(jì)算，使結(jié)果逐步接近實(shí)際測量值，從而得出精確度更高的計(jì)算模型，指導(dǎo)橋梁施工達(dá)到理想目標(biāo)狀態(tài)。自適應(yīng)施工控制原理如圖7所示。2100433B