橋梁工程探析

● 中水北方勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 張?jiān)?周文艷

橋梁是道路路線遇到江河湖泊、山谷深溝以及其他線路（鐵路或公路）等障礙時(shí)，為了保持道路的連續(xù)而專門建造的人工構(gòu)造物。橋梁既要保持橋上的交通運(yùn)行，也要保證橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛的通行。

橋梁結(jié)構(gòu)分析

橋梁一般由5大部件和5小部件組成，5大部件是指橋梁承受汽車或其他車輛運(yùn)輸荷載的橋垮上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，是橋梁結(jié)構(gòu)安全的保證，5大部件包括:上部橋垮結(jié)構(gòu)、支座系統(tǒng)、橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)基礎(chǔ)；5小部件是指直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)的部件（橋面結(jié)構(gòu)），包括橋面鋪裝、防排水系統(tǒng)、欄桿、伸縮縫、燈光照明。

1.橋垮結(jié)構(gòu)：在路線中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，也叫上部結(jié)構(gòu)。

2.橋墩和橋臺(tái)（通稱墩臺(tái)）：支承橋垮結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等活載傳至地基的構(gòu)筑物，也叫下部結(jié)構(gòu)。設(shè)置在橋兩端的稱為橋臺(tái)，它除了上述作用外，還與路堤相銜接，抵御路堤土壓力，防止路堤填土的滑坡和塌落。橋墩和橋臺(tái)中使全部荷載傳至地基的部分，通常稱為基礎(chǔ)。

3.支座：在橋垮結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置。它不僅要傳遞很大的荷載，并且還要保證橋垮結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變位。

橋梁的分類

結(jié)構(gòu)工程上受力構(gòu)件，總離不開拉、壓、彎3種基本受力方式，由基本構(gòu)件組成的各種結(jié)構(gòu)物，在力學(xué)上也可歸結(jié)為梁式、拱式、懸吊式3種基本體系以及它們之間的各種組合。

1.按用途分有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農(nóng)用橋、人行橋、運(yùn)水橋（渡橋）及其他專用橋梁（如通過管路、電纜等）。

2.按橋梁全長(zhǎng)和跨徑的不同分為特大橋、大橋、中橋、小橋。

3.按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來分，有圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋、鋼-混凝土結(jié)合橋梁和木橋等。

4.按橋跨越障礙的性質(zhì)來分，有跨河橋，跨線橋（立體交叉橋）、高架橋和棧橋。

5.按上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為上承式（橋面結(jié)構(gòu)布置在主要承重結(jié)構(gòu)之上）橋、下承式橋、中承式橋。

施工注意事項(xiàng)

橋梁工程主要是以鋼筋混凝土施工為主，其中還包含模板支架與拱架的施工。鋼筋施工包括鋼筋加工、鋼筋連接、鋼筋骨架和鋼筋網(wǎng)的組成與安裝，筆者就這幾項(xiàng)簡(jiǎn)述一下。

鋼筋施工注意事項(xiàng)：1.鋼筋下料要結(jié)合實(shí)際情況，避免出現(xiàn)長(zhǎng)短誤差；2.每批鋼筋都應(yīng)該做力學(xué)性能檢驗(yàn)；3.運(yùn)輸、存儲(chǔ)、加工過程中應(yīng)防止銹蝕、污染、變性；4.鋼筋的級(jí)別、種類和直徑應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用。當(dāng)需要替換時(shí)，應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位作變更設(shè)計(jì)；5.預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)必須采用未經(jīng)冷拉的HPB300熱軋光圓鋼筋制作，不得以其他鋼筋替代；6.在澆筑混凝土之前應(yīng)對(duì)鋼筋進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求；7.鋼筋宜在常溫狀態(tài)下彎制，不宜加熱。鋼筋宜從中部開始逐步向兩端彎制，彎鉤應(yīng)一次彎成；8.鋼筋加工過程中，應(yīng)采取防止油漬、泥漿等物污染和防止受損的措施。

鋼筋連接注意事項(xiàng)有：1.鋼筋接頭宜采用焊接接頭或機(jī)械連接接頭；2.當(dāng)普通混凝土中鋼筋直徑等于或小于22 mm時(shí)，在無焊接條件時(shí)，可采用綁扎連接，但受拉構(gòu)件中的主鋼筋不得采用綁扎連接；3.鋼筋骨架與鋼筋網(wǎng)片的交叉點(diǎn)焊接宜采用電阻點(diǎn)焊；4.鋼筋與鋼板的T形連接，宜采用埋弧壓力焊或電弧焊；5.在同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭；6.鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在受力較小區(qū)段，不宜設(shè)在構(gòu)件的最大彎矩處；7.在任一焊接或綁扎接頭長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個(gè)接頭，在該區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋，其接頭的截面面積占總截面面積的百分率應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定；8.接頭末端至鋼筋彎起點(diǎn)的距離不得小于鋼筋直徑的10倍；9.施工中分不清受拉、受壓的，按受拉辦理；10.鋼筋接頭部位橫向凈距不得小于鋼筋直徑，且不得小于25 mm；11.綁扎接頭搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋間距：當(dāng)鋼筋受拉時(shí)應(yīng)小于5d，且不得大于100 mm；當(dāng)鋼筋受拉時(shí)應(yīng)小于10d，且不得大于200 mm。

混凝土施工注意事項(xiàng)有：1.普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力直線形鋼筋最小混土保護(hù)層厚度不得小于鋼筋公稱直徑，后張法預(yù)應(yīng)力直線形鋼筋不得小于其管道直徑的1/2；2.受拉區(qū)主筋的混凝土保護(hù)層厚度大于50 mm時(shí)，應(yīng)在保護(hù)層內(nèi)設(shè)置直徑不小于6 mm、間距不大于100 mm的鋼筋網(wǎng)；3.鋼筋機(jī)械連接件的最小保護(hù)層厚度不得小于20 mm；4.應(yīng)在鋼筋與模板之間設(shè)置墊塊，確保鋼筋的保護(hù)層厚度，墊塊應(yīng)與鋼筋綁扎牢固、錯(cuò)開布置；5.混凝土拌合物的塌落度應(yīng)在攪拌地點(diǎn)和澆筑地點(diǎn)分別隨機(jī)取樣檢測(cè)。每一工作班或每一單元結(jié)構(gòu)物不應(yīng)少于2次。評(píng)定時(shí)應(yīng)以澆筑地點(diǎn)的測(cè)值為準(zhǔn)。如混凝土拌合物從攪拌機(jī)出料至澆筑入模的時(shí)間不超過15 min時(shí)，其塌落度可僅在攪拌地點(diǎn)檢測(cè)。在檢測(cè)塌落度時(shí)，還應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性和保水性；6.嚴(yán)禁在運(yùn)輸過程中向混凝土拌合物中加水；7.澆筑混凝土前，應(yīng)檢查模板、支架的承載力、剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性，檢查鋼筋及預(yù)埋件的位置、規(guī)格、并做好記錄，符合設(shè)計(jì)要求后方可澆筑。在原混凝土上澆筑時(shí)，相應(yīng)面應(yīng)鑿毛，并清洗干凈，表面濕潤(rùn)但不得有積水；8.混凝土運(yùn)輸、澆筑及間隙的全部時(shí)間不應(yīng)超過混凝土的初凝時(shí)間，同一施工段的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，并應(yīng)在混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢；9.采用振搗器振搗混凝土?xí)r，每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間，應(yīng)以使混凝土表面呈現(xiàn)浮漿、不出現(xiàn)氣泡和不再沉落為準(zhǔn)；10.一般混凝土澆筑完成后，應(yīng)在收漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。

預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)：1.預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，不宜使用礦渣硅酸鹽水泥，不得使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥。粗骨料應(yīng)采用碎石，其粒徑宜為5 mm~25 mm；2.混凝土中的水泥用量不宜大于550 kg/m3；3.金屬管道接頭應(yīng)采用套管連接，連接套管宜采用大一個(gè)直徑型號(hào)的同類管道，且應(yīng)與金屬管道封裹嚴(yán)密；4.管道應(yīng)留壓漿孔與溢漿孔；曲線孔道的波峰部位應(yīng)留排氣孔；在最低部位宜留排水孔；5.管道安裝就位后應(yīng)立即通孔檢查，發(fā)現(xiàn)堵塞應(yīng)立即疏通。管道經(jīng)檢查合格后應(yīng)及時(shí)將其端面封堵，放置雜物進(jìn)入；6.先穿束后澆混凝土?xí)r，澆混凝土之前，必須檢查管道并確認(rèn)完好；澆筑混凝土?xí)r應(yīng)定時(shí)抽動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋；7.先澆混凝土后穿束時(shí)，澆筑后應(yīng)立即疏通管道，確保其暢通；8.混凝土采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不得裝入預(yù)應(yīng)力筋；9.曲線預(yù)應(yīng)力筋或長(zhǎng)度大于等于25 m的直線預(yù)應(yīng)力筋，宜在兩端張拉，長(zhǎng)度小于25 m的預(yù)應(yīng)力筋可在一端張拉；10.預(yù)應(yīng)力筋張拉后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔道壓漿，水泥漿的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無要求時(shí)不得低于30 MPa；11.壓降過程中及壓漿后48 h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5 ℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)白天溫度高于35 ℃，壓漿宜在夜間進(jìn)行；12.埋設(shè)在結(jié)構(gòu)內(nèi)的錨具，壓漿后應(yīng)及時(shí)澆筑封錨混凝土。封錨混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不宜低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的80%，且不低于30 MPa；13.孔道內(nèi)的水泥漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定后方可吊移預(yù)制構(gòu)件；設(shè)計(jì)未要求時(shí)，應(yīng)不低于砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。

模板、支架和拱架注意事項(xiàng)：1.支架立柱必須落在有足夠承載力的地基上，立柱底端必須放置墊板或混凝土墊塊。支架地基嚴(yán)禁被水浸泡，冬期施工必須采取防止凍脹的措施；2.支架通行孔的兩邊應(yīng)加護(hù)欄，夜間應(yīng)設(shè)警示燈。施工中易受漂流物沖撞的河中支架應(yīng)設(shè)牢固的防護(hù)設(shè)施；3.安設(shè)支架、拱架過程中，應(yīng)隨安裝隨架設(shè)臨時(shí)支撐。采用多層支架時(shí)，支架的橫墊板應(yīng)水平，立柱應(yīng)鉛直，上下層立柱應(yīng)在同一中心線上；4.支架或拱架不得與施工腳手架、便橋相連；5.支架、拱架安裝完畢，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可安裝模板；安裝模板應(yīng)與鋼筋工序配合進(jìn)行，妨礙綁扎鋼筋的模板，應(yīng)待鋼筋工序結(jié)束后再安裝；安裝墩、臺(tái)模板時(shí)，其底部應(yīng)與基礎(chǔ)預(yù)埋件連接牢固，上部應(yīng)采用拉桿固定；模板在安裝過程中，必須設(shè)置防傾覆設(shè)施；6.非承重側(cè)模應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能保證結(jié)構(gòu)棱角不損壞時(shí)方可拆除，混凝土強(qiáng)度宜為2.5 MPa及以上；7.模板、支架和拱架拆除應(yīng)遵循先支后拆、后支先拆的原則。支架和拱架應(yīng)按幾個(gè)循環(huán)卸落，卸落量宜由小到大。每一循環(huán)中，在橫向應(yīng)同時(shí)卸落、縱向應(yīng)對(duì)稱均衡卸落；8.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)模應(yīng)在預(yù)應(yīng)力張拉前拆除，底模應(yīng)在結(jié)構(gòu)建立后拆除。

橋梁作為道路的一個(gè)重要組成部分，起著至關(guān)重要的作用。在施工中要嚴(yán)格按照施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，避免施工中的通病，提高工程質(zhì)量。