土木工程之桥梁工程论文

土木工程之桥梁工程论文

——梁式桥结构姓名：刘景元

专业：土木类

学号：1317420834

土木工程之桥梁工程论文

——梁式桥结构经过这一学期的学习，对土木工程有了一个大致的了解。土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。其范围非常广泛，它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程，铁路工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，底下工程，给水排水工程，港口、码头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。

在课后翻阅文献与书籍，决定挑选最感兴趣的梁式桥结构作为本课的结课论文。

摘要:梁式桥为桥梁的基本体系之一，是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。其制造和架设均比较方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。梁式桥种类也很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，梁式桥跨径大小是365JT技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、365JT交通、桥梁365JT设计和365JT施工各方面的成就。本文主要介绍了名梁式桥的结构形式、施工、加固和发展趋势。

（一）梁式桥的类型

梁式桥按不同的结构形式可以分为不同的类型：

按上部结构的静力体系分：主要有简支梁桥，连续梁桥和悬臂梁桥。

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。

按上部结构的材料分：有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。木梁桥和石梁桥只用于小桥；钢筋混凝土梁桥用于中、小桥；钢梁桥和预应力混凝土梁桥可用于大、中桥。

按主要承重结构的形式分：有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。但实腹梁桥构造简单，制造与架设均较方便。这两种梁式桥的受力性质不同，实腹梁桥以用于预应力混凝土桥为主，而桁架梁桥则多用于钢桥。

而常用的桥梁结构有连续梁桥、悬臂梁桥、简支T型梁桥、连续刚构桥。

（二）梁式桥的施工

预应力钢筋混凝土梁式桥跨结构（包括简支、悬臂和连续体系）在各种类型的桥梁中所占比例最大，所以梁式桥梁也就成为桥梁施工中最常见的桥型。预应力钢筋混凝土桥梁的施工可分为就地施工和整体预制安装两大类。而目前施工中常用的方法为支架法、移动模架法和悬臂灌注法。

2.1 支架法

顾名思义，支架法就地灌注桥梁时，需要在梁下搭设支架来支撑模板、浇筑的钢筋混凝土以及其它施工荷载的重量。支架的型式之一就是脚手架，

脚手架可采用钢管脚手架和常备式脚手架，如军用墩、军用梁、万能杆件、贝雷梁及其配件等。脚手架虽是桥梁施工中的临时性辅助结构，但对梁体的施工十分重要，脚手架要承受桥梁的大部分恒重，不但控制着梁体质量和精度，而且还影响到施工安全。因此，脚手架要符合严格的要求。

2.2移动模架施工方法

移动模架是一种自带模板可在桥位间自行移位，逐孔完成箱梁现浇施工的大型制梁设备。该设备相当于提供了一个移动的空中制梁平台，箱梁的钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护、预应力张拉等作业均在移动模架上进行。箱梁在原位现浇完成后，无须进行体系转换，施工操作便于准工厂化管理。移动模架在完成1孔梁的施工后，依靠自身带有的动力设备，滑移至下一桥跨。具体过程是移动模架下落脱模，吊挂外肋携带的外模横向开启使其能够通过桥墩，模架结构纵向前移过孔到达下一施工位，吊挂外肋携带或横梁支撑的外模横向合拢再次形成施工平台，开始下一孔施工。

2.3悬臂灌注法原理

悬臂灌注法又称无支架平衡伸臂法或挂蓝法。它是以已建成的墩顶节段（0号块）为起点，通过挂蓝的前移对称地向两侧跨中逐段灌注混凝土，并施加预应力使其与已完成梁段连成整体的悬出循环作业方法。悬臂法施工可在预应力混凝土悬臂梁桥、T型连续刚构、连续梁桥和其它类型的桥梁上使用。悬臂法施工中桥墩顶部的梁体块体（统常称为0号块），因混凝土体积大，一般都要就地灌筑，同时为了拼装挂蓝，往往对悬臂根部节段（即1号段）也与0号块一同就地灌筑，为支撑这部分重量，就要在桥墩两侧搭设临时支承托架。当桥墩较低时，托架可支承在桥墩承台或地基上，

桥墩较高时，则可利用桥墩锚设托架。0号段钢筋、预应力管道十分密集，预埋件多，混凝土灌注难度大，施工难度大，必须制订详尽的工艺细则，搞好培训和交底。

（三）现有预应力混凝土梁式桥的缺陷

3.1 主跨跨中的下挠

主跨跨中下挠已成了一种普遍的现象。

主跨270m的虎门大桥辅航道桥，至2002年10月，已下挠了17cm。该桥在悬浇立模标高的确定中，没有逐节段地计入混凝土收缩徐变的影响，而是参照了洛溪大桥建成后3年下挠6cm的实测数据，预留了10cm的徐变预拱度。现在看来是留少了，已被突破。

3.2 裂缝

出现最多的是斜裂缝，即主拉应力裂缝，其次是顺桥向的纵向裂缝。以下主要讨论这斜裂缝和纵向裂缝两种裂缝。

斜裂缝往往首先发生在剪应力最大的支座附近，与梁轴线成25゜～50゜开裂，并随时间的推移，不断向受压区发展；裂缝数也会增加，裂缝区逐渐向跨中方向发展。

如果斜裂缝限在受拉区且已趋于稳定，不再发展，则还可以容忍，暂不加固，注意观测。如果裂缝长度发展至受压区，或裂缝区逐渐向跨中发展，则应认为是严重的，必须加固处理。

纵向裂缝较多地出现在顶底板顺桥向。除因未设横向预应力而在顶板下缘出现规范允许宽度的纵向裂缝外，还存在下列原因：1.超载；2.施加过大的纵向预应力；3.温差应力估计过小；4.收缩引起的裂缝；5.支座布置的

影响；6.支座形式；7.水化热导致开裂；8.畸变。

（四）梁桥加固方法

4.1 增大截面加固法

又称外包混凝土加固法，通过增大混凝土构件的截面和增加配筋，提高构件的承载力和刚度。可分为构件截面的单侧，双侧或四周外包加固。根据加固目的和要求的不同，可以以增大断面为主的加固，也可以是增配钢筋为主的加固。

以增大断面为主时，为了保证补加混凝土正常工作，亦需适当配置构造钢筋。以增配钢筋为主是，为了保证配盘的正常工作，亦需按钢筋的间距和保护层等构造要求决定适当增大截面尺寸。加固中应将新旧钢筋以焊接，或用锚杆连接补强钢筋和原构件，同时将旧混凝土表面凿毛清洗干净，确保新旧混凝土结合良好。

该治疗可使用普通混凝土，强度等级建议不低于C30，当加固层较薄，钢筋较密时，可用小石子混凝土，在条件许可时可彩纤维混凝土加固。

4.2 粘贴钢筋加固法

当桥梁结构构件的抗拉强度不足，受拉部位开裂时，可采用粘贴钢筋加固法。该方法在受拉部位粘贴钢筋，以增强构件的抗拉能力。一般可用环氧砂浆粘贴钢筋（环氧砂浆的厚度以不使钢筋外露为准）。在原结构上还应设置一定间距的短钢筋锚杆，以便于施工并使粘贴钢筋与原结构更好地共同工作。

施工流程：搭设支架，在支架上设置支承梁与成型模板；进行混凝土粘合面清扫，凿平拉毛，除尘等处理；安装锚杆和布设钢筋；用环氧树脂