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橋樑施工技術發展趨勢

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隨著社會的發展,人們愈加認識到了節能環保的重要性。我國進行道路橋樑建設的時候,使用的節能材料也在不斷的增加,比如聚乙烯塑料建材已經慢慢的渠道以往的建材。下面是小編為大家整理的橋樑施工技術發展趨勢,歡迎大家閱讀瀏覽。

橋樑施工技術發展趨勢

  橋樑分類

橋樑的型別多種多樣,有著各自的功能用途。按用途可分為鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋(渡槽)及其他專用橋樑(如通過管道、電纜等);

按跨越障礙可分為跨河橋、跨谷橋、跨線橋(又稱立交橋)、高架橋、棧橋等;

按採用材料木橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋、圬土橋(包括磚橋、石橋、混凝土橋)等;

按橋面在橋跨結構的不同位置可分為上承式橋、下承式橋和中承式橋。

按橋長分:橋長20 m及以下為小橋,20 ~100 m為中橋,100~500 m為大橋,500 m以上為特大橋;

按受力特點可分為樑式橋、拱式橋、懸索橋、斜拉橋、剛構橋和組合體系橋。徐先蘆在《簡述橋樑道路發展歷程》中對板式橋、樑式橋、鋼筋混凝土立交橋和斜拉橋以及懸索橋進行了詳細介紹。

  板式橋

板式橋是公路橋樑中量大、面廣的常用橋型,它構造簡單、受力明確,可以採用鋼筋混凝土和預應力混凝土結構;可做成實心和空心,就地現澆為適應各種形狀的彎、坡、斜橋,因此,一般公路、高等級公路和城市道路橋樑中,廣泛採用。尤其是建築高度受到限制和平原區高速公路上的中、小跨徑橋樑,特別受到歡迎,從而可以減低路堤填土高度,少佔耕地和節省土方工程量。

  樑式橋

樑式橋種類很多,按結構體系分為:簡支樑、懸臂樑、連續樑、T型剛構、連續剛構等;按截面型式分為:T型樑、箱型樑(或槽型樑)、衍架樑等。現從以下幾種常用的結構形式介紹樑式橋在公路橋樑上的使用和發展趨勢。

  簡支T型樑橋

T形樑採用鋼筋混凝土結構的已經很少了,從16m到50m跨徑,都是採用預製拼裝後張法預應力混凝土T形樑。預應力體系採用鋼絞線群錨,在工地預製,吊裝架設。預應力混凝土T形樑有結構簡單,受力明確、節省材料、架設安裝方便,跨越能力較大等優點。其最大跨徑以不超過50m為宜,再加大跨徑不論從受力、構造、經濟上都不合理了。大於50m跨徑以選擇箱形截面為宜。

  連續箱形樑橋

箱形截面能適應各種使用條件,特別適合於預應力混凝土連續樑橋、變寬度橋。因為嵌固在箱梁上的懸臂板,其長度可以較大幅度變化,並且腹板間距也能放大;箱梁有較大的抗扭剛度,因此,箱梁能在獨柱支墩上建成彎斜橋;箱梁容許有最大細長度;應力值σg+p較低,重心軸不偏一邊,同T形樑相比徐變變形較小。

  連續剛構橋

連續剛構橋也是預應力混凝土連續樑橋之一,一般採用變截面箱梁。我國公路系統從80年中期開始設計、建造連續剛構橋,至今方興未艾。連續剛構可以多跨相連,也可以將邊跨鬆開,採用支座,形成剛構連續樑體系。聯內無縫,改善了行車條件;樑、墩固結,不設支座;合理選擇樑與墩的剛度,可以減小樑跨中彎矩,從而可以減小樑的建築高度。所以,連續剛構保持了T形剛構和連續樑的優點。

  鋼筋混凝土立交橋

拱橋在我國有悠久歷史,屬我國傳統專案,也是大跨徑橋樑形式之一。我國公路上修建拱橋數量最多。石拱橋由於自重大,在料加工費時費工,大跨石拱橋修建少了。山區道路上的中、小橋涵,因地制宜,採用石拱橋(涵)還是合適的。大跨徑拱橋多采用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。鋼筋混凝土拱橋的跨徑,一直落後於國外,鋼筋混凝土拱橋自重較大,跨越能力比不上鋼拱橋,但是,因為鋼筋混凝土拱橋造價低,養護工作量小,抗風效能好等優點,仍被廣泛採用,特別是崇山峻嶺的我國西南地區。

  斜拉橋

斜拉橋是我國大跨徑橋樑最流行的橋型之一。我國斜拉橋的主樑形式:混凝土以箱式、板式、邊箱中板式;鋼樑以正交異性極鋼箱為主,也有邊箱中板式。現在已建成的斜拉橋有獨塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鑽石形等。

  懸索橋

懸索橋是特大跨徑橋樑的主要形式之一,可以說是跨千米以上橋樑的唯一橋型(從目前已建成橋樑來看說是唯一橋型)。但從發展趨勢上看,斜拉橋具有明顯優勢。但根據地形、地質條件,若能採用隧道式錨碇,懸索橋在千米以內,也可以同斜拉橋競爭。根據理論分析,就目前的建材水平,懸索橋的最大跨徑可達到3500m左右。懸索橋跨徑增大,如上所述當跨徑達3500m時,動力問題將是一個突出的矛盾,所以,對特大跨橋樑,已提出用懸索橋和斜拉橋相結合的“吊拉式”橋型。

  當前道路橋樑施工技術現狀

  道路橋樑施工技術中存在的問題

當前我國道路橋樑的施工建設發展較快,在道路橋樑工程建設水平不斷提高的同時,在施工中也受到很多的影響因素,在施工管理技術和施工質量上還存在著一些問題。宋鈺珉的《淺談我國當代道路橋樑施工技術》對“道路橋樑施工技術管理不完善、道路橋樑施工技術與材料的落後”的問題進行了闡述;劉曉光和趙欣欣的《“全球基礎設施的發展與創新”國際會議看橋樑工程的技術新進展》對“施工技術不能滿足質量要求”的問題進行了介紹。

  道路橋樑施工技術管理不完善

要實現道路橋樑施工的目標,在具有一定的施工技術之外,還需要有良好的施工管理技術,對施工技術的應用提供規範和約束。因此,對施工技術進行有效的的管理,在道路橋樑工程的施工質量、施工技術經濟性指標的完成以及工程安全的可靠性方面具有重要的作用。在道路橋樑施工技術管理中,大量存在著管理體系的不健全、考核與獎勵機制的不完善、對技術管理的職責界定不明確、技術管理工作只是依靠個體的現狀。在當前的道路橋樑施工過程中,對施工的管理僅僅停留在對施工過程中的步驟進行簡單的記錄,沒有對工程施工的技術全過程進行及時的記錄。施工管理人員是由普通的工人來代替,缺乏全面完整的施工管理技術概念,在施工管理中施工技術資料的組織管理不能實現真實與完整。這些都造成了無效的工程管理,使得現有的管理實施不能為道路橋樑工程技術人員制定施工方案提供合理有效的參考。

  道路橋樑施工技術與材料的落後

在當前的道路橋樑施工中,建設發展的速度不斷加快,現有的技術材料已經不能滿足日益增長的發展需求。在進行預應力混凝土施工時,通常要在腹板內部預埋管道,在施工上極為不便,不僅經濟性較差,增加了施工的成本;而且抗震性較差,不能達到抗震的標準要求。另外,當前的道路橋樑檢測技術也落後於其他國家,在檢測上缺乏科學性和合理性,檢測的內容也只是對路面的硬度進行檢測,對於道路橋樑施工的技術質量資訊不能提供有效的參考價值。由於各個施工單位之間施工技術的差異,使得道路橋樑施工的現場環境也變得更加複雜,新型材料的供給也難以為之提供有效的保障。當前長期使用的是傳統的鋼筋結構,這種鋼筋的抗拉強度不高、質量較大,而且耐腐蝕程度不高,在使用中鋼筋腐蝕發生的較快,需要對其進行經常性的`更換,一方面會造成大量的投入損失;另一方面,也會直接造成道路橋樑工程結構強度和耐用度的不足,不能達到相關規定使用標準的要求,不能有效保障工程的質量。

  施工技術不能滿足質量要求

目前,我國道路橋樑施工的環境比較複雜,現存的材料往往無法滿足發展的需求,同時,各項施工技術之間存在著較大的差異,致使道路橋樑建設在耐用度和整體強度等方面達不到使用標準,嚴重影響了道路橋樑的建設工作。例如,由於我國目前相關鋼筋混凝土製作技術的不足,使製作出來的鋼筋混凝土的完整性達不到要求,容易導致道路橋樑塌陷等事故的發生。此外,採用傳統鋼筋製作技術製造出來的鋼筋不僅質量差,還存在著抗拉強度低、抗腐蝕性低等缺陷,因此在長期使用過程中,需要經常更換,造成了一些不必要的損失。在製作預應力混凝土箱梁時,通常要在腹板內部預先埋好管道,這無疑又增加了工作量,且抗震能力差,經濟性低。與此同時,我國目前的道路檢測技術相對落後,檢測內容僅限於路面硬度,且缺乏科學性,因此不能作為反映道路橋樑施工技術質量的依據。

  技術上取得的突破

“路橋”發展歷程中,雖然存在著一定的問題,但是在地基加固施工技術、防水技術和防水技術方面有很大的突破。

  地基加固施工技術

“在道路橋樑建設中,地基的穩定效能夠影響後續道路橋樑的施工工作,因此,地基加固工程作為道路橋樑建設的基礎工程,對整個道路橋樑的質量起著決定性的作用。在實際的施工過程中,我們應該做好地基的加固工作。我國地域遼闊,地質地形複雜多樣,給道路橋樑地基施工造成了一定的阻礙,因此,在這種情況下,地基加固施工技術應注重技術研究與創新,針對不同施工場地的地質和土質,開創出具有我國特色的地基加固施工技術。”目前,我國已實現對複合地基加固施工技術的應用,並取得了良好的成效。複合地基加固施工技術是以道路橋樑施工場地的土質為基礎,結合施工現場的實際情況,選擇出優質的施工材料和合適的施工工藝來進行道路橋樑工程的建設工作。此項技術具體包括:碎石樁、水泥攪拌樁、石灰樁、粉煤灰樁、渣土夯填樁等。

  防水技術

“道路橋樑工程往往易受到雨水或地下水的腐蝕,造成道路橋樑的損壞,因此,道路橋樑建設過程中需進行防水處理。近些年來,隨著我國對高分子材料進行不斷的研究,發現了一系列可用於道路橋樑工程建設的新型防水材料,這為我國的道路橋樑建設的防水工程提供了非常大的幫助。目前,在道路橋樑建設的防水方面我國主要採用的是柔性防水材料,這其中包括高分子片材、防水塗料、膠結密封材料和瀝青防水卷材四大類80多種的防水材料,這些材料在道路橋樑建設中均得到了有效的應用。”根據道路橋樑的施工位置和質量要求等實際情況,可選擇對應的防水材料,這樣既能在很大程度上提高道路橋樑工程的防水效果,也使施工變得更加靈活。

  鋼筋與混凝土技術

“在道路橋樑建設過程中,鋼筋與混凝土工程作為基礎部分,在整個工程中所佔的比重較大,因此,鋼筋與混凝土施工技術水平能影響到整個工程的質量。目前,在鋼筋與混凝土工程建設中,關鍵的技術包括鋼筋工程的連線技術、預應力技術和混凝土技術。改進傳統的鋼筋連線技術和施工方式,將冷軋帶肋螺紋鋼筋、預應力工藝及錨夾具等運用在實際建設中,大大提高了道路橋樑施工建設的水平和質量,使得道路橋樑施工更加安全、可靠。”技術的不足之處隨著科學技術的快速發展,我國的道路橋樑施工技術的發展取得了較大的突破。同時我們也應該看到,我國道路橋施工技術上也存在許多的不足,若這些問題不得到有效的解決,將會給我們的實際施工帶來麻煩。

  發展前景

餘國才在《道路橋樑施工技術的現狀與未來前景》中對道路橋樑施工技術的現狀與未來前景進行了講解。

  智慧化發展前景

隨著社會經濟的發展,在道路橋樑建設的時候,在耐久性、安全性以及適用性方面的要求也會不斷的增加,為了更好的滿足需要,在施工的時候,可以將檢測系統、通訊系統以及預警系統等一些裝置安裝在道路橋樑的內部,這樣能夠更好的全程監控整個施工過程。比如說,將 GPS 技術使用進去,能夠幫助施工人員獲得更精確的監控資料,監控本身的精確度也會有明顯的提高,施工質量也會有保證。此外,智慧化系統的應用還能夠很好的瞭解施工受力部位以及建築物整體實際受力情況,若是存在問題,可以報警,避免出現嚴重的施工技術。此外,智慧化系統的應用,還能夠給將來的橋樑檢測提供幫助,確保路橋使用的安全性。

  結構加固技術方法不斷的進行更新

以往的結構加固技術很難真正的滿足新時期道路橋樑建設結構的需要,所以應該採取措施更新結構加工技術。在施工的時候,可以轉變道路橋樑結構體系,這樣能夠轉變道路橋樑的受力位置,提高本身的承載力。也可以將噴射混凝土技術使用,保證鋼筋網、受力部位以及噴射混凝土層之間的結合,這樣能夠很好的提高路橋實際受力面積,區域性壓強也會減輕,這樣構築物荷載力也會有一定的增加。此外,以往的鋼筋容易受到腐蝕,所以在將來可以將碳纖維運用進行,這樣能夠很好的提高鋼筋的抗腐蝕性,從而更好的保護和加固道路橋樑,確保其質量的提高。

  節能化發展前景

隨著社會的發展,人們愈加認識到了節能環保的重要性。我國進行道路橋樑建設的時候,使用的節能材料也在不斷的增加,比如聚乙烯塑料建材已經慢慢的渠道以往的建材;再比如,使用低合金鋼代替以往的普通鋼筋,這樣能夠很好地提高鋼筋本身的力學效能;最後,防水材料也呈現出了複合化的趨勢,確保其能夠很好的滿足工程施工需要。