各种桥梁的结构与施工

桥梁工程结构与施工内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式与施工桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向世界最高的桥•沿溪沟大桥位于黔江区水田乡农桥村与正阳镇之间，分左右两幅，单幅全长560米，其中主桥长310米，主跨150米，桥面与谷底垂直高度为280米。•结构：预应力混凝土连续箱梁世界第二高桥•法国米约大桥世界第三高桥•重庆干溪沟一号桥•高263米世界最长跨海大桥•杭州湾大桥世界最长跨海大桥•最长：全长36公里•国内第一次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求。•钢管桩的最大直径1.6米，单桩最大长度89米，最大重量74吨，开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。•开创性地提出并实施了“二次张拉技术”，彻底解决了大型砼箱梁早期开裂的工程难题世界最长跨海大桥•50米箱梁“梁上运架设”技术，架设运输重量从900吨提高到1430吨，刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设“梁上运架设”的新纪录•开创性地采用有控制放气的安全施工工艺，其施工工艺为世界同类似地理条件之首。世界最长跨海大桥桥梁的分类•使用性质：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥海仓大桥（公路桥）铁路桥（中国兰新铁路）芜湖长江桥我国跨度最大的公铁两用桥渡槽桥（过水桥）•跨径大小和多跨总长分：特殊大桥－L≥500m，l≥100m；大桥－100m≤L＜500m，40m≤l＜100m；中桥－30m＜L＜100m，20m≤l＜40m；小桥－8m≤L≤30m，5m≤l＜20m；涵洞－L＜8m，l＜5m。根据《公路工程技术标准》（JTJ001—97）规定lLH•行车位置：上承式桥、中承式桥、下承式桥。上承式桥梁位于湖南省洞口县淘金村中承式桥梁旧金山的金门大桥（goldengatebridge）下承式桥梁•承载构件受力情况：梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。梁桥该桥（汉江桥）位于陕西紫阳县，主跨为45＋2×50＋45米预应力混凝土Ｔ形简支梁，边跨为4×30米预应力混凝土Ｔ形简支梁，全桥390米，薄壁空心墩高58米，于1987年建成。该桥（龙脑桥）位于四川省泸州，建于明代洪武年间(公元１３７８～１３９８年）。桥高５米、长５４米，宽1.9米，共１３孔，由３０块长3.6米的青石板组成。中间８个桥墩上分别雕有龙、象和麒麟的头像，石雕艺术精湛，造型别致，布局奇特。因石雕中有４个龙头故名龙脑桥。板桥龙头绍兴纤道桥为石板石墩组成的梁式长桥，其主要作用为纤夫拉纤用，此外也可用于风浪大时船只的避风。清同治年间（1862-1874年）重修。全长386.2米，115跨，每跨净2米，桥面用三块条石拼成，宽1.5米，桥墩用条石干砌。该桥为全国重点文物保护单位。拱桥该桥位于云南省昆明市至玉溪公路75.3公里处的玉溪新街坡。单孔跨径3.55米，斜石拱桥，采用８条１米厚的拱肋错位叠砌而成。1m厚的石拱肋钢结构桥雁荡方洞的吊桥组合体系桥悬索桥明石海峡大桥98年建，长度3910m，墩距1990m斜拉桥米约大桥（世界上第二高的桥梁，全长达2．46公里，但只用7个桥墩支撑，其中2、3号桥墩分别高达245米和220米，是世界上最高的两个桥墩。如果算上桥墩上方用于支撑斜拉索的桥塔，最高的一个桥墩则达到343米，超过法国巴黎著名的埃菲尔铁塔23米。）•使用年限：永久性桥、半永久性桥、临时桥。•材料：木桥、圬工桥（含砖、石和混凝土砌块桥）、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。该桥在日本。木材容易腐烂，历史上保存至今的木桥极少。日本保存的5孔锦带木拱桥，跨度27.5m，始建于1673年，其图样来自中国。木桥扬州瘦西湖五亭桥，又名莲花桥。该桥为中国古典园林中亦常见石拱桥，即起交通引路作用，更与园林景色有机结合。石桥飞云江桥位于浙江省瑞安县、跨飞云江。是中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。桥全长１７２１ｍ，分跨为１８×５１＋５×６２＋１４×３５(ｍ），最大跨度６２ｍ，梁高２．８５ｍ，高跨比１／２１．７５；混凝土标号Ｒ６０；桥面宽１３ｍ预应力桥梁钢桥南京长江大桥内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向•总体规划的基本内容：桥位选定；桥梁总跨径及分孔方案的确定；桥型选定；桥梁的纵横断面布置等。•总体规划的原则：根据使用任务、性质和将来发展的需要，全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。•考虑重点：使用上的要求；经济上的要求；结构上的要求；美观上的要求。•设计要点：桥位选定；桥梁总跨径及分孔数；桥梁的纵横断面布置；公路桥型的选择。内容桥梁的分类桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁的结构形式桥墩、桥台和桥梁基础桥梁技术的发展方向上部结构通过支座与墩台连接上部结构桥梁的结构形式梁式桥梁式桥的组成概念：在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系。类型：简支梁式、连续梁式、悬臂梁式受力特点：梁作为受弯构件由梁跨两端支座（桥墩或桥台）支撑着。连续桁架梁桥。支承在三个支点以上的桥梁。简支梁桥伸臂梁桥锚梁悬臂挂梁截面结构形式实心板梁箱型梁短肋板梁空心板梁支座连接梁式桥施工特点123引桥桥墩完成引桥主梁吊装连续梁桥移动支撑系统施工新技术1.技术背景原对小跨径的连续箱梁桥常采用满堂支架法施工。缺点：对桥下的软弱地表进行全面积处理，在堤内河床上还须增加钢管排桩系统。对预应力砼结构，还须逐孔支架压重再卸载，以清除不利影响。改进：采用移动支撑系统施工。2.工艺原理利用承台作为支撑托架的支撑点，模板及施工荷载由支架主梁承担，主梁加鼻梁的总长大于两倍跨径便于支架移动。当浇筑第一跨梁时，其主梁支承于两支撑托架上，当施工以后梁段时，其前支点支于支撑托架上，后支点则利用门吊支于已浇梁段上。各支点为大吨位千斤顶，便于脱模。浇筑砼时，门型吊架运输砼。拆模后，移动时的模板位置。南京长江二桥南、北引桥的50跨径连续箱梁标准作业流程时间。引进挪威NRS公司设计的下承式移动支撑系统。关键技术为：加载与变形控制。加载顺序为，先浇筑悬臂端及靠近支点处的砼，再浇筑跨中砼，使支架受力合理。箱梁内模沿滑轨移动。拆模时降落千斤顶活塞。水平向有千斤顶，能使模板外移。南京长江二桥北汊的连续梁桥建成后的情景。连续梁桥顶推法施工预应力砼连续梁桥顶推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台（或引桥）后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换形成连续梁桥。短跨径情况下，不设临时墩直接顶推长跨径情况下，设临时墩支顶推，或设拉撑架顶推由于施工过程中的弯矩包络图与成桥后运营状态的弯矩包络图相差大，顶推施工过程中常采用设置导梁、临时支墩，缩小顶推跨径。重庆万州大桥为钢管桁架桥，主孔3孔120m，两边跨各75.4m，总长510.8m。采用组拼和连续顶推法施工，在主墩和临时支墩上每墩设两条滑道，滑道顶面铺不锈钢板，桁架下弦节点垫滑块。拱式桥概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力。archring泛指拱桥、门窗等建筑物上筑成弧形的结构部分。主要承受轴向压力。spandrelstructure拱上建筑（拱上结构）包括桥面系和向主拱圈传递荷载的构件或填充物。分为空腹式、实腹式。空腹式拱桥实腹式拱桥•与梁式桥的区别拱式桥组成•上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。•下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。•中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间吊杆立柱吊杆立柱系杆广州丫譬沙珠江大桥（世界最大钢管混凝土拱桥，跨度360m）中承式系杆拱桥重庆万县（万州）长江大桥(世界最大钢筋混凝土箱拱桥，跨度420m)上承式拱桥悉尼钢桁架组合式拱桥（主跨503m，同类桥中我国的卢浦大桥主跨550m居世界第一）美国新河谷桥主拱圈为钢桁架，跨度518.2m，居世界钢桁架拱桥第一位；该桥所用钢材为耐侯钢，无需养护乌巢大桥该桥位于湖南，建于1990年。拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。钢管砼系杆拱桥施工下承式系杆拱桥在江苏得到大量应用，解决了江苏软土地基上拱桥拱脚的推力问题。缺点为河流通航高度不够。苏州的齐门桥为钢管砼拱桥与预应力箱梁桥的结合，跨度为50m，箱梁的高度减至最低，以取得最大通航高度。大跨径钢管砼拱桥目前主要采用缆索吊装-斜拉扣定施工法，在国外较早应用，属无支架施工，其思路为借助钢骨架阶段吊装的扣索来调整砼浇筑阶段内力。通过扣索的张放，给拱肋施加一定量的拉力，减小应力，控制变形。1.京杭运河大桥主桥简介京杭运河大桥的主桥主孔跨径235m，边孔跨径57.5m，主桥全长350m。主桥采用上承式和中承式系杆拱组合，主孔为自锚式钢管砼中承式系杆拱桥，边孔为钢筋砼主拱肋构成的上承式拱桥。主拱肋按1:5.71的斜率在横断面上向桥轴心线倾斜，呈提篮型。2.主跨钢管拱的施工方案选择：（1）满堂支架法需要大量支架材料，现场焊接钢管桁架条件差，影响质量，且运河封航，无法实施；（2）缆索吊装法缆索吊装法是原设计单位拟定的方案，将钢管桁架分为14节，单节重量55t，工厂预制水运到位，利用缆索系统进行垂直吊装。该法工艺成熟，并有专用施工机械。缺点为临时索塔高达94m，组拼难度大，空中拱肋对接操作复杂，临时地锚处于软土地面，锚体耗用材料多。（3）三大段吊装法主跨结构经过内力计算，在考虑运河航运要求的条件下，划分为边段成桥水平跨径60m，中段成桥水平跨径115m。边段利用鹰架悬臂拼装，中间段细分小节在工厂预制，河边预拼，整体浮运到桥位，利用鹰架和液压提升系统将中间段提升就位。该法在美国俄勒冈州的FremontBreidge采用过。缺点为中间须采用临时系杆，存在结构体系转换。（4）转体施工法转体施工法根据平面划分：平转施工法、竖转施工法，平转加竖转施工法。京杭运河主桥最终采用竖转施工法施工。方案的主导思想为：三个阶段：支架上拼装、钢管拱竖转、合拢段吊装。优点：解决了提篮式拱桥的安装线形，提高了安全感，桁架焊接质量有保证；施工过程体系内力能控制，施工设备自动化程度高；施工中可合理布置支架，不影响运河航运。京杭特大桥竖转施工技术方案主要技术参数：（1）主跨度：235m主拱高度：58.75m（2）竖转角度：26°（徐州侧）、25°（连云港侧）（3）1号索组最大索力4758KN，2号索组最大索力3172kN。（4）竖转设计提升速度2m/h，预计半跨竖转8h完成。3.钢管砼拱桥的施工监测钢管砼拱桥施工监测的主要内容为：温度监测、应力监测、位移（挠度、轴线监测）等。（1）对各主拱肋拱脚进行变位监测，以确定拱座基础是否有位移；（2）对各主拱肋各控制截面（L/8、L/4、L/2）及劲性骨架接头进行线形和位移监测，以便掌握拱肋的真实位移；（3）对主拱肋脚、L/8、L/4、3L/8、拱顶截面的钢管及砼的应力进行监测；（4）对主拱肋钢管、管内砼、拱箱砼进行温度监控，以获得与线形及位移相对应的大气温度，以及主拱肋箱体温度，为控制的理论分析提供可靠的温度值。•外形与梁式桥相似，但是上部结构与下方支脚部分是完全刚结在一起的。刚架桥桥墩与桥跨刚性连接桥墩与桥跨通过支座连接在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力。受力特点：受力状态介于梁式桥和拱桥之间。Hv连续刚架桥，有较好的抗震性能。斜腿刚架桥。造型轻巧美观。T形刚架桥，便于施加预应力，加挂梁后，跨度很大。T形刚架桥（刚构桥）挂梁连续刚架桥斜腿刚架桥广东虎门珠江辅航道桥该桥建于1997年。主跨270m，属于连续刚构桥。主跨跨径世界第一。湖北黄石长江大桥该桥是特大公路桥，建于1996年。桥全长2580m,双向四车道。广西桂林漓江桥该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚构桥。主跨和分孔为67.5m＋95m＋67.5m,主孔悬臂长27.5m，挂梁长40m，斜腿倾角45°，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致，桥景相融。现代施工技术梁桥悬浇法施工大跨径连续箱梁桥悬臂浇筑法施工1.大跨径连续梁桥悬臂施工悬臂施工分为：悬臂浇筑（