桥梁设计知识
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桥梁设计知识范文第1篇
桥梁工程作为我国交通建设工程的典型代表，并且建设标准的高要求与建设环境的特殊性质备受行业重视，而对桥梁工程进行施工组织设计，不仅能够保证工程施工质量，还能提升施工效益，是实现桥梁工程有效建设的重要途径。本文以湛江市桥梁工程施工为例，对其进行了具体说明。
1项目实例
军港大道工程位于湛江市坡头区，实施的主要内容包括道路工程、桥梁工程、市政管线工程(雨水、污水设计)、交通工程、照明工程、景观工程等。项目路线总长1.25km，其中麻斜海大桥路线长464.8m，采用桩基础，上部结构为30m小箱梁，设计速度为40km/h，红线宽度28m，双向6车道。项目工程可批复估算总投资为2.05亿元，其中建安费用约1.05亿元，计划工期为9个月。本项目桥梁工程按照施工组织设计，较好地完成了工程施工内容，具体如下所述。
2桥梁施工组织设计要求
2.1坚持统筹性的原则
桥梁工程施工组织设计的统筹性原则是基于工程施工整体性而言的，如在麻斜海工程交通组织方案设计时，施工单位在充分分析交通实际情况的基础上，对工程长度、填土、挖方、枢纽互通数量、管涵数量、桩基数量等进行了规划，并根据招标文件与结合交通部所颁发的相关规范进行了设计，同时在设计时，对现场进行详细的调查分析、采集数据信息，以及根据施工实际的地质环境，可以在制定出最为合理的设计方案的同时，确保施工可按日期规定顺利完成。
2.2保证高质量的工程施工
基于工程的特殊用途、所处环境的分析，只有高质量的桥梁工程，才能满通运输安全的要求。通常情况下，质量内容都是在施工组织设计初期阶段就已确定的内容，但在实际施工过程中，由于各种人为、非人为的影响，很难保证工程的施工质量目标完全实现，因此，为避免此种情况的出现，施工单位必须要在施工设计阶段就应当设计好各种施工预案，以确保施工质量。麻斜海桥梁工程主体施工方法在确定时，就已做好了各类预案，并通过施工行为的合理性，实现了对施工质量的保障。如在桩基钻孔时，要保证水头压差，防止坍孔；基坑开挖由低向高分级进行，加强对开挖断面的观察，以防止塌方；高大机械施工、吊装，需保证基底有足够的强度、宽度，防止向路面侧倾斜等。
2.3保证低成本
在施工组织设计过程中，相关人员会对成本进行科学的规划，但进入到实际施工阶段后，由于多种影响因素的存在，施工组织设计对成本的要求与标准很难全面实现，为此施工单位要在保证施工组织设计科学性的基础上，实现对施工成本的有效控制，从而提高施工效益。
2.4提高新技术的运用
桥梁工程作为建筑工程中的典型代表，在施工技术上的进步，不仅能够在工程质量、效益上有所展现，还能在工程的功能性发挥上有所提升，因此，在进行施工组织设计过程中，相关人员一定要在分析工程建设需求的基础上，加强新技术的应用。如在麻斜海工程施工过程中，就应用了正循环钻机成孔、水下浇注混凝土、支架现浇法等新工艺，施工效果非常理想。
3桥梁工程施工组织设计内容
3.1施工组织设计的贯彻
(1)施工组织设计的交底工作。首先，应在召开工程开工前的各级技术和生产会议上，自上而下的将施工组织设计逐级进行交底，并对其内容、施工的关键工艺和有关的保证措施、技术质量进行详细的讲解，同时组织群众在施工工区、队及班组中进行讨论。其次,按照施工组织设计中确定的原则，督促计划部门制定出严密的施工计划，并且各施工工区均应下达施工计划，以进一步对其进行分解。(2)施工总体部署。①根据桥梁工程的工程量多少，及结构复杂情况确定工期，分解施工工序，以将整个桥梁工程按施工顺序分解开，同时对整个工程分工作面，分段流水施工，比如：桩基施工可以一台桩基为小组，总体分批人、材、机实施独立的一个工作面施工。②桥梁工程本着先下部结构、后上部结构的施工顺序进行作业，桥梁板可在桩基工程开始后进行预制与养护，这样可利用人力资源，节约工期。③建立施工图纸会审和技术交底制度，落实管理职能分工，以此控制工程的工期、质量、安全。
3.2现场总平面布置
现场临时设施是直接为工程施工现场服务的，它的布置合理与否直接影响桥梁工程进度与成本，因此，应尽量做到科学合理。首先，根据施工总平面图布置原则及现场准备、现场踏勘的情况，布置生产及生活区，同时布置好电力线路供水管道和场内交通。其次，施工材料堆放地点应接近现场，以便及时取用，尽量减少二次搬运，并要充分利用已有的设施，减少临时设施搭建。另外做好安全文明施工设施的布置，并设立警示标志，同时运用辅助工具，如CAD等软件画出施工总平面布置图。
3.3施工导流
施工导流是桥梁工程施工组织设计的基础内容，良好的施工导流能保证工程建设不对河流生态环境，以及原有交通秩序产生直接影响，通常情况下，施工导流要在工程的设计阶段就予以进行。如在本工程施工组织设计时，施工单位就针对施工导流工作进行了多方面的投入，具体为：(1)进行道路中分带位置主线某一桥墩的基础及下部施工、第14、15跨梁板架设，以及桥面系施工和匝道11#墩基础及下部、第10、11跨上部现浇与桥面系施工时，可封闭主线设临时主线，以满通需求。(2)支架施工期间，可临时封闭匝道，在匝道上搭设门洞支架和施工平台，同时可在支架上满铺木板，挂设防落网，两侧需外加宽1m平台，门洞净宽4m、桥下净高5m，并用水马将两车道改道成单车道，以保证交通安全。
3.4资源配置
资源配置是桥梁工程施工过程中的重要内容，对施工效益有着最直接的影响，因此，在桥梁工程施工组织设计过程中，设计人员必须要根据不同施工阶段的施工要求，做好对资源的有效配置，以能够在保证施工质量的前提下，提升施工效益。
3.5质量保证与安全生产
质量保证需明确其施工质量目标，即质量优良、工期一年、安全无事故，同时建立质量保证体系，完善各种质量保证制度，如自检、互检、专检、工序交接制度、分项工程验收制度、质量奖惩制度、材料进场合格制度、技术交底制度等。质量保证措施包括员工思想教育、组织保证措施、技术管理措施、经济奖罚措施等，并强化实验室建设，并获得临时资质认证，建立实验室管理制度。另外安全生产保证措施包括成立安全机构、建立健全各种安全生产制度、建立安全生产责任制、做好各类人员安全知识培训、抓好各项安全生产制度落实、贯彻国家和上级各项安全生产法规、政策、指令、制定安全事故应急救援方案。
4结语
总之，桥梁工程施工组织设计关系到工程的质量管理、成本管理、工期管理等工作，具有很强的技术性和综合性，是工程人员多年管理经验和技术知识的体现。因此，相关人员应高度重视施工组织设计，并由技术负责人和经济负责人参与施工组织设计的编制，从而提高桥梁工程施工的科学性。
参考文献
[1]田新平.施工组织设计在桥梁工程中的应用[J].交通标准化,2012(17):35-37.
桥梁设计知识范文第2篇
关键词：公路桥梁施工组织设计施工管理 施工工期 质量管理
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
施工组织设计和施工管理是公路桥梁工程建设的重要内容，做好这两方面工作有利于降低公路桥梁工程的成本，提高项目工程建设的效益。然而在实际工作中，施工单位往往没有严格按照相关的要求进行，组织设计和施工管理中存在着一些问题与不足。为了应对这些问题，提高公路桥梁工程建设效益，有必要对施工组织设计和施工管理的有关问题进行探讨和分析。
二、公路桥梁施工组织设计的策略
施工组织设计涉及到工程技术、施工经验、定额指标、相关法律法规等多个方面，其中任何一项工作不到位，就会影响工程建设成本，因此在实际工作中必须重视采取相应的组织设计策略。结合工作经验，笔者认为在施工组织设计中可以采取以下策略。
1、选择恰当的施工方法，降低工程造价。在确定施工方法的时候，要综合考虑工程条件、技术、经济等因素，通过对比分析，选择最合理的方法。例如，在某大桥设计当中，引桥32米后并没有采用现场预制、运输、就位、安装的思路，而是在旁边立支架进行这些工作，这样就避免影响场地平整度、场面硬化等工作，缩短工期，节省运输费用，降低了工程造价。
2、合理控制工期，保证施工顺利进行。在施工组织设计的时候，应该对工时、工期、劳动力等进行科学合理的安排，恰当安排材料供应，合理配置机械设备。在施工的时候，应该保证材料、人员、机械设备都到位的时候再施工。对工期实施合理的控制，提高工程建设效益。
3、布置好施工组织平面，促进施工顺利开展。具体来说，需要根据施工特点和施工条件进行布置。合理的施工组织平面布置能够避免工程反复开挖和搬迁现象的出现，降低运输成本，减少临时占地，节约工程建设成本。因此，必须重视施工组织平面布置工作。例如，硂预制厂的布置既要考虑靠近交通线附近，又要靠近预制构件需求量大的工程，这样方便砂、石、水泥等进入施工现场，降低运费，提高工程效益。
4、合理编制运输组织计划，保证施工进度。为了保证施工进度计划的执行，降低工程建设成本，必须编制合理的运输组织计划。一般应该满足以下要求：运距最短，运输量最下；减少转运次数，力求直达现场；尽量利用原有交通线路，减少临时道路建设的耗费。
5、考虑材料价格因素，做好材料采购。材料价格受到产地、运输距离、运输方式等影响，因此在材料选择的时候应该通过招标的方式进行，广泛进行市场调查，选择最优材料供应厂家，选用做经济、最实惠的材料运输方案。
三、公路桥梁施工管理的策略
施工管理策略是我们在实际工作中必须高度重视的问题，只有采用施工管理策略，才能保证公路桥梁工程的质量，提高整个项目工作的效益。在公路桥梁工程施工中，具体来说，施工管理策略包括以下几个方面。
1、安全管理策略。安全问题是公路桥梁施工中十分重要的问题，在施工实践中要重视安全问题。重视对施工管理人员和施工工人的安全教育和培训工作，要对员工进行安全知识教育，提高他们的安全意识，增强安全防范意识。通过强化教育、定期教育等方式，将安全管理工作落实到施工的每一个环节，提高所有员工对施工安全的认识。此外，施工企业和项目管理部门也需要重视安全管理工作，将安全培训工作纳入项目管理计划之中，并采取有效的措施，使之达到安全培训的目的和要求，全面做好安全管理工作，为施工的安全提供保障。
2、成本管理策略。成本管理的目的是采取相应的措施，通过对进度和质量控制来实现降低工程成本、提高工程效益的目的，它是整个施工管理的核心。具体的措施主要有以下几种：第一、建立严密的成本控制责任体系，用规范和责任来约束相关人员的工作，保证施工项目达到预期的经济指标；第二、在编制预算之前，要收集工程的相关资料，做好现场调查，了解施工材料的价格，设计合理的施工方案，同时加强对施工图纸设计变更的管理，制定设计变更现场签证管理制度，严格结算程序；第三、做好对施工材料费用的管理工作，加强信息的公开，让员工能够监督材料的价格，保证价格信息资源能够公开和共享；第四、采用新工艺、新技术、新材料，降低人工费用、机械使用费用，重视对现场材料的管理，合理库存，降低材料储备费用。
3、进度管理策略。进度管理主要做好以下几个方面的工作。第一、在施工之前，对项目工程的需求做好预测，预测分析各生产要素的需求产量、结构、时间要求，在管理和财务方面分别采取相应的措施，保证总体上的平衡，保证各分项目之间有着紧密的衔接。第二、将施工进度进行分解，可以按照月度、季度或者是年度进行分解，然后使用实物工程量进行表示，这样一来，管理者能够明确进度要求，监督施工单位的施工进度情况，并检查其完成情况。第三、根据工期和资源的供应情况，对施工时间、分项施工计划、分项工程的衔接进行合理的安排，严格执行进度计划，最终达到工程项目进度计划的目标。
4、工艺管理策略。在工艺管理中，着重需要做好以下几个方面的工作。第一、提高混凝土模板强度，保证混凝土质量，防止裂缝的发生；第二、做好混凝土施工配合比的控制工作，根据混凝土等级强度、质量检验、和易性的要求确定配合，严格控制水和水泥的用量，提高混凝土的抗裂强度；第三、选择优质的混凝土修补材料，对混凝土面板进行修补。
5、监督管理策略。在监理总工程师的领导下，由现场监理工程师和控制工程师来具体执行监督管理工作。应该对施工现场进行审查，督促施工单位将质量管理的技术标准、管理体系、质检制度等落到实处。根据工程的特点和质量等级、建设方要求、施工单位的资质等情况，制定监理监控目标和标准，为监管工作提供制度保障，保证监管工作的规范化进行。最后，对施工组织设计和施工方案要进行审查，保证设备、材料的质量，杜绝质量事故隐患。
6、质量管理策略。在质量管理工作中，主要需要做好以下几个方面的工作。第一、明确质量检验标准、内容、检验规范，促进质量检验的程序化、规范化和正规化进行。对于材料、构件等要进行物理、力学性能的检验，保证它们的质量，避免施工事故的发生。第二、采用多种检验方式，坚持专职检验、员工检验、日常检验、重点检验相结合的形式，全面加强对质量的管理工作。第三、建立严密的质量检验体系，提高检验人员的素质，把握好质量检验的每一道关。
四、结束语
总而言之，在公路桥梁工程建设中，施工组织设计和施工管理是提高项目效益的重要手段，今后在实际工作中必须高中重视，采取相应的策略，做好这两方面的工作，以进一步提供组织设计水平和管理水平，提高整个公路桥梁工程建设的综合效益。
参考文献：
[1]朱文冬.关于道路桥梁工程施工管理要点分析[J].科技与企业, 2012(11)
[2]单力斯,辛小晶.浅析道路桥梁施工管理[J].科技致富向导,2012(5)
[3]于旭东.浅析公路桥梁施工组织设计和施工管理[J].科技创新与应用,2012(4)
桥梁设计知识范文第3篇
关键词：牛河梁遗址 桥梁工程 方案比选
Abstract: the bridge engineering is the city is an important part of the municipal construction, in this paper the author bridge design in many years, because the NiuHe beam to participate in the project site infrastructure bridge design engineering, due to the particularity of the project itself, in the design of the factors to consider are also many, for example in this paper, for the general design personnel tried to meet in the future similar situation can provide a reference basis.
Key words: NiuHe beam bridge engineering site selection of the alternative schemes
中图分类号：[TU997] 文献标识码：A文章编号：
桥梁工程师城市市政工程的重要组成部分，是城市道路的重要补充，本人从事道路桥梁设计工作10余年，参与过很多城市桥梁的设计工作，最近有幸参与了牛河梁遗址基础设施工程中的桥梁设计工程，由于项目本身的特殊性，在设计时需要考虑的因素也很多，现以本工程为例，为广大设计同仁日后遇到相似情况提供一个参考的依据。
一、项目基本情况：
牛河梁遗址是于1988年被国务院公布为全国重点的文物保护单位，2003年第十六地点的发掘被评为年度全国十大考古发现之一，2004年被国家文物局列入全国100个大遗址保护名单，2005年省政府颁布实施《牛河梁红山文化遗址保护规划》，2006年牛河梁遗址被列入重设的《中国世界文化遗产预备名单》，同年国家文物局批准牛河梁遗址第一、第二地点的文物本体保护工程立项。
2008年牛河梁遗址申报世界文化遗产工作列入省政府议事日程，计划用3年时间完成牛河梁遗址申遗工作。朝阳市政府按照省政府的要求，编制了牛河梁遗址申报世界文化遗产项目建议书，包括文物本体保护、基础设施建设、环境治理等项目。其中，第一地点、第二地点保护展示大棚项目委托清华大学建筑学院，按《牛河梁红山文化遗址保护规划》和国家文物局的要求，设计实施方案。
二、设计的难点：
由于工程涉及重点文物工程，因此在设计时要充分考虑其特殊性，这主要体现在项目的现状情况上：
首先，女神庙需要建一个集保护、展示与研究于一体的保护展示大棚，既可以对遗址起到保护的作用，同时使遗址具备了可供游人参观的条件；积石冢要在保护的前提下部分复原展示；部分建集保护、展示、科研于一体的保护展示大棚；已在牛河梁遗址出土的大量石器、陶器和玉器，既需要保护好，也需要有一个基础设施配套齐全的供人们参观的遗址保护展示场所。
核心区内现有187户786人。这些居民需要有计划的搬迁、安置，其稳定的生活是既涉及遗址保护，又涉及当地经济发展和社会稳定，需要妥善安置。另外，保护区已关停的铁矿场也需妥善处理。
第三，既有的锦承铁路和101国道在遗址区的中心地带穿过，列客、货车和车辆的通过严重影响了遗址的周边环境，这也是困扰牛河梁遗址申报世界遗产的主要问题之一。
第四，面对50多平方公里的保护面积，需要投入大量的人力、物力和财力，这对于财力不算宽裕的朝阳市而言，无疑是一个巨大的财政压力。
三、设计基础：
本工程在遗址区内已有桥梁一座――张福店小桥，该桥修建于1991年，形式为3跨石砌墩实心板桥，桥长14m，桥宽5m。因年久失修，桥梁主体结构及附属设施均有较大程度的破坏，不仅影响交通而且存在严重的安全隐患。在设计计划中遗址区内新建1号道路后通过此桥与101国道相连，为满足日后增长的交通需要以及从车辆的安全通行角度考虑，设计需要拆除老桥，在原桥位处新建桥梁一座。
在设计之前应全面贯彻“安全、实用、经济、美观”的技术方针，设计时选用技术可靠、经济合理、施工可行的工程方案，确保实施的可行性、安全性和使用的可靠性、耐久性。 针对原桥位处水文、地质等特定的建设条件，合理选择适宜的桥型。 桥型设计应注重与遗址区内环境氛围相协调。桥梁结构采用受力形式合理、结构简单、行车平顺、技术成熟、施工简便，易于养护管理。
桥梁设计需要涉及的相关规范较多，本文仅例举一些常用的设计规范，在实际工程中应结合项目的实际情况选取并严格执行相关的设计规范。
1、《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93)；
2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；
4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；
5、《道桥用防水涂料》（JC/T975-2005）；
6、《城市桥梁桥面防水工程技术规程》（CJJ139-2010）；
7、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；
四、桥型方案
根据拟建项目的实际情况，综合考虑各方面因素后初步拟定2种桥型方案以供比选
(1)、1跨净跨径20m钢筋混凝土空腹式板拱桥；
(2)、1跨20m预应力混凝土空心板桥。
两种桥型的具体形式及特点如下
(1)、1跨净跨径20m钢筋混凝土空腹式板拱：
本方案为钢筋混凝土空腹式板拱，桥面总宽11m。主拱净跨径20m，矢跨比为1/6，配合六跨净跨为1.5m的腹拱。拱圈采用等截面圆弧线，表面用粗石料镶面，环氧砂浆粘牢。拱上填料外立面采用细缮光条石镶面。桥上人行道栏杆采用青石栏杆。
桥梁下部为独立前墙式桥台，扩大基础。
其方案特点主要体现在：① 技术可靠、造价较低、运行性能一般。② 施工工序多，难度较大。工期较长。③ 拱桥为一种推力结构，对地基要求较高。④ 上承式拱桥建筑高度较大，使接线工程量增加。⑤ 造型优美、古朴典雅，与遗址区景观相互协调。⑥ 后期养护费用较低。
(2)、1跨20m预应力混凝土空心板桥。
本桥为先张法预应力混凝土空心板，1跨20m,桥面总宽11m。
空心板桥下部结构为桩柱式桥台，钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。
空心板桥方案特点：① 技术可靠、造价低、运行性能一般。② 空心板工厂预制组装，施工设备少，施工速度快，难度小。③ 后期养护费用较低。④ 施工周期较短。⑤ 造型简单，与遗址区景观协调较差。
桥梁设计知识范文第4篇
【关键词】：软基；桥梁；基坑支护；施工
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
我国的桥梁工程相当大的一部分建造在软土层上，因此需要对软基基坑支护的问题进行深入研究。软土地区的桥梁建设中如果基坑开挖过程中稍有疏忽，就会使邻近建筑及地下管线损坏，此类软基基坑事故已屡见不鲜，必须分析软土的工程特性，根据其特点制定软基基坑支护设计方案，保证施工质量及安全。
一、软基概述与工程特性
（一）软基概述
软基既是软土路基的简称，我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。按《岩土工程勘察规范》（GB-50021-94）规定，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，其压缩系数宜大于0.5MPa-1；不排水抗剪强度宜小于30KPa。
日本高等级公路设计规范将其定义为：软基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成；地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。软土的成因一般认为是由于第四纪后期地表水所形成的沉淀物质，多分布在海滨、湖滨、河流沿岸等地势低洼地带，地表常年潮湿或积水。所以地表往往有大量喜水植物，由于这些植物的生长和死亡，使软土中含有较多的有机物。
（二）软基的工程特性
软基由于是强度较低的软土层，因此必须了解其工程特性才能制定适合的支护方案，软基的工程特性可以总结为以下几点：
触变性：当原状软土受到振动后，土结构的连接被破坏，强度降低或很快地使软土变成稀释状态，易产生侧向滑动、沉降及基地面侧向挤出现象。
流变性：在剪应力作用下，土体还会发生缓慢而长期的剪切变形。
低强度：不排水抗剪强度一般在20KPa以下。
高压缩性：压缩系数大，大部分压缩变形发生在竖向压力为100KPa左右时。
低透水性：透水性能弱，一般竖向渗透系数在i*（10-8-10-6）cm/s之间，对地基排水固结不利；在加载初期，地基中常出现较高的孔隙水压力，影响地基沉降，使建筑物沉降的延续时间很长。
不均匀性：由于沉积环境的变化，粘性土层中常局部夹有厚薄不等的粉土，使水平向和竖向分布上有所差异。
二、软基桥梁基坑支护设计方案原则
支护方案的设计必须从基坑的具体情况出发，根据基坑周边土质地质条件、场地条件和基坑深度等情况综合考虑，支护方案应采用一种还是多种挡土支护结构混合使用。
（一）设计方案要根据土质地质条件制定
当软土层很厚的情况下，可采用地下连续墙；在土质较好的情况可采用土层锚杆或排桩等类型，土质较差的情况，则可采用深层搅拌水泥桩墙。从地区考虑，各地区软土的工程特性差异较大，因此挡土支护结构不能照搬照抄，应根据地区特点因地制宜地设计与施工。
（二）设计方案根据场地和环境制定
如果基坑周围施工宽度狭小并且邻近建筑物需要保护时，则必须按照被保护建筑物的重要性与安全等级标准，采用能够相应控制地面位移与沉降的挡土支护结构类型；如果基坑周围场地较为开阔，则可采用上段放坡开挖，下段采用深层搅拌水泥土桩墙或高压旋喷桩墙等。当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础形式等因素，确定地下水控制方法。场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。
（三）设计方案根据基坑开挖深度和范围制定
开挖深度较大时，可视情况采用单支点或多支点挡土支护结构；开挖深度较小时可采用悬臂式挡土支护结构；开挖范围较大时，可采用单层或多层锚杆；开挖范围较小时，可采用内撑型支点。
此外支护结构设计还应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。
三、软基桥梁基坑支护方案与施工
（一）基坑深度小于6m的施工方案
勘察场地后确认现场条件允许，宜采用悬臂式深层搅拌水泥土桩墙，一般采用双头湿法水泥土搅拌桩。根据各地经验，墙厚为开挖深度的0.6-0.8倍；墙插入坑底以下深度为开挖深度的0.8-1.5倍。也可采用直径为600-800mm灌注桩密排，桩与桩的相切处可用树根桩封密，也可以灌注桩后面压力注浆或设深层搅拌水泥桩，在灌注桩顶部须设一道圈梁。还可选择通过打入钢板桩、预制混凝土板桩或方桩，其后面压力注浆、加水泥搅拌桩或旋喷桩，设一道围檩的支护结构类型。
（二）基坑深度在6m-9m施工方案
勘察场地后确认现场条件允许，采用悬臂式深层搅拌水泥土墙。例如河南新阳大桥的基坑开挖深度，从自然地面算起，大部为8.5m，局部深度为9-11.40m，占地面积约为2000m2,，成功的采用了悬臂式样深层搅拌水泥土墙。
采用直径为800-1000mm的灌注桩，后面压力注浆、设深层搅拌水泥桩或旋喷桩作防水帷幕，一般设置1-2道支撑，有时还可不设支撑。例如汉口大桥，挖深7.68m，采用钻孔灌注桩挡土支护，桩长19-21m，并在桩前用粉喷桩加固流塑状淤泥质土体，桩后用压力注浆止水。
（三）基坑深度在9m-10m施工方案
对于开挖深度9-10m的基坑，也有采用地下连续墙的，壁厚为600-800mm，另外加设支撑系统。若基坑面积较大且宜形成较大的集雨面积而导致塌方，为避免该现象则应在挖土过程中队开挖坡面采取保护措施，一般采用在坑内的留土平台及坡面在其保护棉铺设钢筋网，之后在其上面覆盖50mm左右厚的细石混凝土，并在坑外卸土坡面上铺设一层无纺土钉布之后在其上铺设钢筋网并覆盖50mm厚细石混凝土，并在其坡面留有泄水孔。
同样也可以采用打入预制混凝土板桩或钢板桩（如图3-3-1湖北武荆高速公路乐渠大桥），并采用注浆或深层搅拌水泥土桩措施，再设置支撑或锚杆支护。若地下土层条件较好则可放宽基坑深度范围，由于水泥搅拌桩既可挡土又可挡水，可与钻孔灌注桩配合使用。
湖北武荆高速公路乐渠大桥简易钢板桩大样图
（四）基坑深度大于10m施工方案
应当采用直径为1000-2000mm的灌注桩，后面压力注浆或水泥土桩挡墙作防水帷幕，一般设置2-3道支撑。防水止水方法是在挡土桩外侧设直径700mm双头单排深层搅拌桩，桩长18m，搭接20cm，与挡土桩之间用压密注浆进行填充，深度16m。采用3道井字形双向正交钢筋混凝土水平自支撑。
桩锚式支护是武汉、天津和广州等地区常见的基坑支护类型。如天津某大桥开挖面积较大，平面很不规则，坑深14m，选用钻孔灌注桩及3排预应力锚杆支护，桩长28m，3排定喷防水板墙深入基岩，形成止水帷幕。
钢筋混凝土地下连续墙加支撑或锚杆也是常见的挡土支护结构类型。例如上海某大桥，基坑开挖深度为11.10m，局部挖深为13.80m，采用壁厚800mm，深度23.10-25.10m的地下连续墙，接缝处用注浆封闭，另一侧设围护加固体，基坑底部注浆加固。
【总结】
基坑施工是桥梁建设工程的关键环节，尤其是软土地层的桥梁工程要格外注意基坑的支护设计，将工程质量和施工安全放在第一位。在施工前根据施工地的土质地质条件、场地条件以及基坑深度等条件做好合理的支护设计选择恰当的施工工艺。只有这样才能最终保证施工质量和施工安全并降低施工成本，提升工程的质量和提高工程的经济效益。
【参考文献】
[1] 倪金姣. 深基坑支护结构变形特性研究[D]. 西安建筑科技大学 2011
桥梁设计知识范文第5篇
关键词：钢-混组合梁桥；无支架；曲线桥；设计
中图分类号：TU398.9 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0103-02
1 工程概况
本项目为太平庄北街上跨京藏高速公路设置的匝道桥，以半径为80m曲线由西向东依次跨越高速辅路、收费站出口、高速主路、收费站入口、高速辅路。受桥下京藏高速公路影响，中央分割带处桥墩斜交布置，桥墩中心线与桥梁中心线夹角为83.6°（右偏角），其余桥墩均正交布置。桥位平面布置见图1。
2 桥式选择
根据本项目特点及场地情况，桥墩墩位的设置避开既有路，并应满足道路的安全距离。结合混凝土和钢材的各自特点，从结构受力、景观效应、施工方法、工期、施工干扰等因素考虑，采用2联钢-混组合连续梁桥式方案，钢梁采用工厂预制，分段吊装，桥面板采用现浇施工方法，跨径布置（26.5+21+20）m+（23+22+22.5）m。
本桥平面位于半径80m圆曲线上，纵断面为双向3.5%纵坡，竖曲线半径为1600m。桥下道路净空要求：高速辅路及收费站≥4.5m；高速主路≥5.5m。
3 主要O计要点
3.1 上部结构
组合箱梁由带上翼板的预制开口钢箱梁和现浇混凝土桥面板通过抗剪连接件组合形成联合截面共同受力。组合后梁高1.5m（其中含桥面高度0.4m）。桥宽10m，横向由2片钢箱梁组成，中距5m。每片箱梁底宽2.5m，高1.1m，底板及翼板厚25mm，腹板厚20mm，均采用Q345qD钢板。为提高其整体稳定和局部稳定性，单个箱室内每隔4m设置一道横隔板，采用板式结构，每隔1m于腹板内侧设置一道竖向加劲肋。为使两个钢箱整体受力，钢箱之间利用横向联系进行连接，采用箱形结构，跨中均布设置两道，墩顶设置三道。
钢箱梁每联分3个制作段，全桥共6个钢梁制作段，最长梁段长31.5m，最大吊装重485kN，梁段之间均采用高强度螺栓连接。
混凝土桥面板厚0.3～0.4m，板全宽10m，悬臂1.25m，钢筋混凝土结构，采用现浇形式。为减少混凝土收缩徐变对结构的不利影响，采用C50微膨胀混凝土。此外，为增大墩顶钢箱梁局部刚度及稳定性，在支点横梁处箱梁内浇筑C50微膨胀混凝土，与桥面板形成整体。
3.2 下部结构
考虑区域景观一致性兼顾施工方便，本桥下部结构与区域统一。桥墩采用T形墩，预应力盖梁，桥墩中心线与桥梁中心线正交布置。盖梁采用矩形断面，长8.2m，宽1.7m、高1.6m（墩中心线处），墩柱外盖梁悬臂为变高矩形截面，悬臂净长2.85m。墩柱采用2.5m（横桥向）×1.2m（顺桥向）矩形倒圆角断面。墩柱下接矩形承台，承台尺寸为7.5m（横桥向）×3.0m（顺桥向）×2.0m（厚度）；承台下设2根直径1.8m钻孔灌注桩。
3.3 施工方案
为保证高速公路运营安全，以及钢结构本身特点，结合太平庄北街的施工周期要求紧迫，尽量小的影响交通，决定采用工厂加工，现场吊装架设的施工方法。受京藏高速公路影响及考虑不中断交通，采用无支架施工方法，利用吊装工字钢进行架设。施工步骤如下：
步骤一：现场施工下部结构；步骤二：分段制作钢箱梁各制作段；步骤三：现场架设钢箱梁各制作段成简支悬臂状态；步骤四：在拼接制作段上安装临时工字钢，吊装制作段并与悬臂状态制作段进行栓接，拆除工字钢；步骤五：连接箱间横梁，形成连续箱梁；步骤六：安装钢模板、绑扎混凝土板钢筋，同时浇筑各制作段混凝土桥面板；步骤七：进行桥面铺装等附属设施施工。
4 结构计算与分析
4.1 计算模型
依据《钢-混凝土组合桥梁设计规范》（GB 50917-2013）和《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/T D64-01-2015）要求进行计算；混凝土顶板计算按照钢筋混凝土轴拉构件进行计算。内力采用《Midas Civil 2015》空间杆系有限元程序进行计算。模拟施工过程如下：CS1：施工下部结构，架设边跨钢箱梁成简支状态；CS2：安装临时工字钢，架设拼接段钢梁并栓接，形成连续箱梁，完成体系转换；CS3：浇筑桥面板混凝土；CS4：钢梁与混凝土桥面板联合受力；CS5：施工二期恒载（铺装和防撞护栏）；CS6：考虑365d收缩徐变。
4.2 施工阶段钢梁应力验算
组合梁施工时，钢梁下无临时支撑，混凝土板硬结前的材料重量和施工荷载效应全部由钢梁承担，钢梁与混凝土板结合之后，荷载效应由组合截面承担。在进行结构分析前，应仔细分析结构受力过程，充分考虑钢梁或者组合结构自身的受力特性来模拟结构的实际受力状态。经分析，桥面板混凝土浇筑后，未硬结前，此施工阶段钢梁受力最不利。
钢梁最大压应力64.7MPa，最大拉应力-79.6 MPa，均小于容许应力210MPa。满足规范要求。
4.3 使用阶段组合截面承载力验算
（1）抗弯承载力计算。当钢材力学性能及组合梁截面板件宽厚比满足塑性设计要求时，采用塑性设计方法计算抗弯承载力。不符合时，应采用弹性设计方法进行。用塑性设计方法计算截面承载力，其最终的极限状态可不考虑施工过程及徐变、收缩、温度作用的影响。采用弹性设计方法时，其应力的极限状态为继承应力，应计入这些作用的影响。本桥组合箱梁满足塑性设计要求，按照塑性设计方法的计算结果如表1。
由表1可知：钢混组合梁的抗弯承载力满足规范要求。
（2）抗剪承载力计算。在极限状态时，钢混组合梁的全部竖向剪力仅由钢梁腹板承担。当组合梁承受弯、剪共同作用时，组合梁抗剪承载力会随截面所承受弯矩的增加而减小，故采用最大折算应力的方法考虑组合梁弯、剪耦合作用。抗剪承载力计算可按照《钢-混凝土组合桥梁设计规范》（GB 50917-2013）中公式进行。经计算，本桥钢混组合梁的抗剪承载力满足规范要求。
4.4 使用阶段钢梁应力验算
使用阶段钢梁采用容许应力法，标准组合下钢梁最大压应力105.8MPa，最大拉应力-115.1MPa，均小于容许应力210MPa。满足规范要求。
4.5 使用阶段混凝土板裂缝宽度验算
负弯矩区组合梁混凝土板工作性能接近于混凝土轴心受拉构件，则负弯矩区组合梁混凝土板最大裂缝宽度按钢筋混凝土轴心受拉构件计算。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）S心受拉构件计算，采用短期效应组合，计算结果如表2。
由表2可知：混凝土板最大裂缝宽度均小于0.2mm，满足规范要求。
4.6 挠度计算
采用焊钉等柔性连接件的组合梁在混凝土板和钢梁界面将产生相对滑移，导致组合梁挠度增加，因此，计算组合梁正常使用极限状态下的挠度时，需对组合梁换算截面刚度进行折减。连续组合梁采用未开裂分析方法时，全桥均应采用考虑滑移效应的折减刚度；采用开裂分析方法时，中支座两侧0.15L范围内区段组合梁截面刚度应取开裂截面刚度，其余区段组合梁截面刚度可取考虑滑移效应的折减刚度。挠度的计算方法可按结构力学公式进行计算。
4.7 抗剪连接件设计
钢与混凝土组合结构的力学性能不仅受到两种材料各自材质的影响，而且与结合面的连接形式有较大关系。桥面混凝土板通过剪力焊钉与钢梁进行连接。抗剪连接件的计算，应以弯矩绝对值最大点及零弯矩点为界限，划分为若干个剪跨区，逐段进行。抗剪连接件可在对应的剪跨区段内均匀布置。当在此剪跨区段内有较大集中荷载作用时，应将连接件个数按剪力图面积比例分配后再各自均匀布置。同时，进行抗剪连接件设计时，连接件尺寸、布置应满足构造要求。
4.8 计算结论
根据以上计算，施工阶段及使用阶段钢混组合梁设计满足规范要求。
5 结语
（1）钢-混组合梁与钢箱梁相比，具有刚度大，噪音小，桥面耐久性、耐疲劳性能更好，造价上更加经济合理；与混凝土梁相比，其结构自重有很大减轻，梁高相对小，对桥下净空及下部结构设计更有利。
（2）采用无支架吊装施工，解决了可不设临时墩方可进行拼接。既借鉴其它同类桥梁部分成功经验，也有一定的大胆创新，为今后类似问题的解决提供参考。
参考文献
[1]GB 50917-2013，钢-混凝土组合桥梁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.
[2]JTG/T D64-01-2015，公路钢混组合桥梁设计与施工规范[S].北京：人民交通出版社，2015.
[3]JTG D60-2015，公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2015.
[4]JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[5]JTG D64-2015，公路钢结构桥梁设计规范[S].北京：人民交通出版社，2015.
