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《桥梁工程》感悟与建议
1．对桥梁工程（梁桥的构造、施工方面详述，其他的概述）的认识与感悟
时光荏苒！为期六周的《桥梁工程》课程就要结束了，有点不舍！由于准备考研，都是在上课时听老师讲（我担保：我每节都去，没缺一次勤），课下没有深入学习。从小就对桥梁工程感兴趣，感觉在水上建造桥梁很不可思议。关于怎样建桥这个问题，问亲朋好友，他们或不知道或含糊其辞，总之都不令我满意。专科在黄河水利职业技术学院学习工程测量技术，在《控制测量》书中有对桥梁的控制测量方案，才使我对桥梁有了初步了解。好在升入我们学校，开设桥梁工程，能使我深入认识桥梁。不如人意的是，我在专科没学力学，本科也只开设《材料力学》，没法进行桥梁工程的设计计算，只能学习其构造、施工；还有，这门课应开在大三第二学期，这样我没有考研压力，就能更好的掌握这门我认为有意思的课程了。
桥梁工程的发展主要取决于交通运输对它的需要。随着社会的发展，人类文明的进步，交通的不断发展，人们开始创造了桥。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后，载重量逐步加大，桥面纵坡也必须使之平缓。从桥梁的原始雏形——堤梁（及在浅滩溪涧中筑起一个个石堤，堤间流水，人从石堤上跨越）、独木桥、浮桥（架设在船只上的桥）和石拱到现在超千米跨度的悬索桥，桥梁工程在几千年的时间里发展可谓翻天覆地。然而桥梁工程能拥有这翻天覆地的发展取决于工程材料和工程技术迅猛发展的有力推动。我国古代桥梁工程技术的发展在当时处于世界领先地位。公元590——608年建造在河北省赵县（叫）河上留存至今的隋代敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥，即赵州桥。该桥全长50.82m，桥面宽约10m，采用28条并列的石条砌成拱券形成。拱券矢高7.23m。拱上设有4个小拱，既能减轻桥身自重，又便于排洪，且更显美观。该桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就，是世界上最早的敞肩式拱桥，早于欧洲同类桥约1000年。近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。这个时期内土木工程的主要特征有：有力学和结构理论作为指导；砖、瓦、木、石等结构建筑材料得到日益广泛的使用；混凝土、钢材、钢筋混凝土及早期的预应力混凝土得到发展；施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。由于更多新技术新材料的出现，现代桥梁工程的发展尤其迅速，世界各国相继建造出超千米的桥梁。
改革开放以来的20多年中，中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就，前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备，九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来，随着中国经济的发展，一批更大的越江跨海工程的建设，中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴，必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。中国桥梁界专家们曾预言：21世纪世界桥梁将实现新型、大跨、轻质、灵敏和美观的国际桥梁发展新目标。
桥梁结构形式多彩多姿。迄今为止，古今中外所有的桥梁均按照构造和受力体系分类，大致可分为六种：刚架桥、拱桥（包括系杆拱桥）、梁桥（包括简支梁桥、连续梁桥）、T构桥、斜拉桥、悬索桥。下面我就对这学期重点讲授的梁桥做出自己的总结。
梁桥：以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或桁架梁。实腹梁构造简单，制造、架设和维修均较方便，广泛用于中、小跨度桥梁，但在材料利用上不够经济。桁架梁的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥梁。梁桥是我国古代最普遍、最早出现的桥梁，古时称作平桥。它的结构简单，外形平直，比较容易建造，把木头或石梁架设在沟谷河流的两岸，就成了梁桥。按照主梁的静力体系，分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。梁桥为桥梁的基本体系之一，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例，其上部结构可以是木结构、钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构或钢筋混凝土桥面板和钢梁的组合结构。
1简单介绍几种常用的梁桥结构
1.1 连续梁桥
主梁若干孔为一联，在中间支点上连续通过，是超静定结构，最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩（绝对值）发生在支点截面上。由于支点负弯矩的存在。可使跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。以受均布荷载的三等跨连续梁为例，边孔最大正弯矩为3q/40，仅为简支梁桥的60％，且弯矩分布也比较均匀。当跨度较大，恒载对总荷载的比值稍大时，采用连续梁可导致材料用量减少。连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工。由于它是超静定结构，当一孔受 到破坏时，邻孔可给予支持而不坠落，对修复与加固有利，而且刚度较大，抗震性能良好。为使连续梁桥的平面位置得到固定，且能将纵向水平力传给墩台，每一联必须设立一固定支座，其余为活动支座。现在公路桥为满足高速平稳行车的要求，常采用多孔一联，用以减少桥面伸缩缝的数目，而将伸缩量集中在桥的活动端，并设置完善的具有大变形量的伸缩缝装置。连续梁桥的缺点是，当地基发生差异沉降时，梁内要产生额外的附加内力，为此在设计中必须考虑在支座处设置顶梁与调整支座标高的装置。
1.2 悬臂梁桥
在连续梁桥弯矩图中的零值弯矩点（反弯点）处设铰，从构造设计上使此处弯矩为零（铰只能承受剪力而不能受弯矩），当设铰的数目等于连续梁的超静定次数时，这就将超静定的连续梁桥变成静定的悬臂梁桥。其内力不因地基不均匀沉陷而变，故可适用于地质不良的地区，但仍具有支点负弯矩卸载的优点（减少跨中的正弯矩）。人为设铰能调整恒载内力沿跨长作有利的分布，铰的位置选在跨长0.2～0.3处，设跨度及荷载均和简支梁相同时，边孔的最大正弯矩仅q/12～q/14，也比简支梁小得多，这对恒载占主要比例的公路桥和大跨桥梁是有利的。悬臂梁桥的上部结构由锚固孔、悬臂和悬挂孔（简称挂孔）组成，悬挂孔支承在悬臂上，用铰相联。常采用单悬臂梁桥和双悬臂梁桥两种型式。前者由三跨构成，中跨较大以满足通航（车）要求；后者可构成多跨的长大梁式桥。其中的锚固孔起平衡稳定作用，防止桥身绕悬臂的支点倾覆。在单悬臂梁桥中，如锚固孔过小而悬臂铰长时，则边孔的端支座将受到上拔力，此时需设置受拉力的支座或加平衡重，这往往要增加构造和施工的复杂性。悬臂梁桥也适合采用悬臂拼装或悬臂灌筑法施工。其缺点是：锚固孔一旦破坏，将株连悬挂孔和悬臂的倒塌；结构刚度不如连续梁大，而且桥面伸缩缝多，不利于高速平稳行车。
1.3 简支T型梁桥
T型梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就建造了许多T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。80年代以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续），如河南的郑州、开封黄河公路桥，浙江省的飞云江大桥等，其跨径达到62m，吊装重220t。
T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了，从16m到5Om跨径，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚：混凝土标号40～60号；T形梁的翼缘板加宽，25m是合适的；吊装重量增加；为了减少接缝，改善行车，采用工型梁，现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。
预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点。其最大跨径以不超过50m为宜，再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。大于50m跨径以选择箱形截面为宜。目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构，预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点，建议预制时在台座上设反拱，反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2～2/3。预应力混凝土简支或“准连续”T形梁，建议由交通行业主管部门组织编制一套适用的标准图。
2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。
整体预制安装是指桥跨结构在专门的预制场地制造后，运往工地进行整孔架设就位的一种施工方法。一般来说，预制安装法施工的优点是：上下部结构可平行施工，工期短；混凝土收缩徐变影响小，质量易于得到保证；有利于进行机械化、工业化生产。但是这种方法需要设置专门的预制场地和必要的运输、吊装设备。随着吊运设备能力的不断提高，预制工艺的不断完善，现在预制安装的施工方法已在国内外得到普遍采用。
就地施工是指桥跨结构在桥位上进行建筑的一种施工方法（包括整孔在脚手架或其它支架上和分段悬臂灌筑等）和就地拼装。就地施工无需预制场地，不需要大型吊运设备，但是存在这工期长、施工质量不如预制方法容易控制，混凝土收缩徐变引起的预应力损失大，以及施工中需要较多的模板、脚手和其它辅助设备等缺点。但对于一些非标准化设计的桥梁及大中跨度的桥梁，特别是对于悬臂和连续体系的桥梁、斜拉桥等，一般采用就地施工的方法。近年，移动模架原位浇筑法在常用跨度桥梁施工中也得到较为广泛的应用。
下面重点讲一下桥梁就地施工中目前常用的支架法、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。
3现有预应力混凝土梁式桥的缺陷简介
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。
主跨245m的某大桥，跨中严重下挠，最大达32cm，并伴随出现大量斜裂缝。其他桥梁也有类似现象。
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，也涉及垂直裂缝与保护层劈裂。
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。
垂直裂缝在预应力混凝土桥梁中，出现相对来说是较少的，但有时还能见到。
2．对这门课程的建议
我觉得上好学好这门课，最重要的调动同学们的积极性。老师方面：首先，让他们觉得桥梁工程很有意思，并且很有用，兴趣是最好的老师，只要感兴趣，尽管困难重重同学们都把它学好。其次，老师讲课用的课件要精美些，尽可能多的把桥梁工程实例融入其中，是同学们感觉生动活泼，乐于自己发现问题并获得知识。最后，正如陆游的诗句“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，经常引导同学注重实际工程，让同学多注意周围的桥梁，有机会时最好能到施工现场看看具体的桥梁施工，加深所学的理论知识的理解。学生方面：一定要正确认识桥梁的重要性，不能以考研或其他理由不来听课；要知道上课时同学们的权利和义务，好不容易考上这所大学，交了学费，就应该好好上课，努力学习，不要辜负父母、学校、老师对我们的希望！
下面我提几条对这门课提高上课质量的具体建议：
1.为了照顾上课听讲的同学，警示逃课的同学（特别是无正当理由，不来上课的同学，安全问题是隐患），每学期有五次点名，不多不少。来的同学特别少时，可让来的同学在一张纸上签名以及学号，这样可减少点名时间。到教室的同学加平常成绩（百分制，每位起评分50分，最后平常成绩100封顶）5分，请假（必须有假条）加3分，旷课的减5分。
2.每次课有提问环节，可随机抽查同学，也可按一定顺序抽查同学。为了鼓励同学们积极发言，对回答的好的同学可加平常成绩分5分，答得一般的同学可酌情给3-4分，答得差但点到题的同学加1-2分，对答得完全不知所云的同学不加分也不扣分，对站起来不说话或说“不知道”等的同学减5分；另外，对抢答的同学（每学期有不超过5次的抢答机会），在原有标准上可多加2分（6分封顶），但如果他（她）“恶意”抢答，即不会而为了得分抢答可扣10分。
3.上课时同学提成很好的建议，可酌情加分。
4.老师要和同学们经常互动，提高同学们的参与感。
以上是我的建议，所谓：“仁者见仁，智者见智”，请老师不要见笑！最后希望老师能带领下届的学弟学妹们，更好的上好这门《桥梁工程》课，完美的完成教学任务，让他们在桥梁知识方面更上一层楼！
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ec78c2a05cf7ba0d4a7302768e9951e79a89696b.html
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