大学毕业设计论文 - 国内外桥梁设计施工新技术展示技术开发研究
桥梁施工技术的发展与创新

桥梁施工技术的发展与创新桥梁施工技术是桥梁工程的重要组成部分,直接影响到桥梁建设的质量、效率和安全性。
随着科技的进步和工程实践的积累,桥梁施工技术不断发展和创新,推动了现代桥梁工程的进步。
传统的桥梁施工方法主要包括现浇施工、预制拼装和顶推施工等。
现浇施工是指在施工现场直接浇筑混凝土,构建桥梁结构。
这种方法适用于各种复杂的桥梁结构,但施工周期较长,受天气和环境影响较大。
预制拼装是指在工厂预制桥梁构件,再在施工现场进行拼装。
这种方法可以提高施工效率,减少现场施工时间,但需要精确的预制和拼装技术。
顶推施工是指将桥梁结构在地面上拼装好后,通过顶推设备将其推到设计位置。
这种方法适用于大跨度桥梁和高架桥,可以减少对交通和环境的影响。
随着科技的进步,桥梁施工技术不断发展和创新。
例如,悬索桥和斜拉桥的施工技术得到了显著的提升。
悬索桥和斜拉桥的施工需要复杂的张拉和吊装技术,通过精确的计算和控制,确保结构的稳定性和安全性。
此外,钢结构桥梁的施工技术也得到了显著的发展。
通过采用先进的焊接和拼装技术,钢结构桥梁的施工质量和效率得到了大幅提升。
在现代桥梁施工中,信息技术的应用也起到了重要作用。
例如,通过采用BIM(建筑信息模型)技术,工程师可以在施工前进行详细的三维建模和模拟,提前发现和解决施工中的问题,提高施工的精度和效率。
此外,智能监测技术的应用也提高了桥梁施工的安全性和质量。
通过在施工过程中安装传感器和监测设备,工程师可以实时监测结构的应力、变形和温度等参数,及时发现和处理施工中的异常情况,确保施工的安全和质量。
在实际工程中,桥梁施工技术的发展和创新为桥梁工程带来了显著的效益。
例如,在大跨度桥梁的施工中,悬索桥和斜拉桥的施工技术提高了结构的稳定性和安全性,减少了施工周期和成本。
在城市桥梁的施工中,预制拼装和顶推施工技术减少了对交通和环境的影响,提高了施工效率和质量。
在山区和水域桥梁的施工中,智能监测和BIM技术提高了施工的精度和安全性,减少了施工风险和成本。
道路桥梁设计中的创新技术应用研究

道路桥梁设计中的创新技术应用研究在现代交通体系中,道路桥梁作为重要的基础设施,其设计的合理性、安全性和耐久性直接关系到交通运输的效率和人民的生命财产安全。
随着科技的不断进步,创新技术在道路桥梁设计中的应用日益广泛,为道路桥梁的发展带来了新的机遇和挑战。
一、道路桥梁设计中的创新理念在道路桥梁设计中,创新理念的融入是推动技术发展的关键。
首先,设计师们更加注重可持续发展的理念,在设计过程中充分考虑环境因素,减少对生态的破坏,并提高资源的利用效率。
例如,通过优化线路规划,减少土地占用和土方开挖,降低对周边环境的影响。
其次,全寿命周期设计理念逐渐得到重视。
这意味着在设计阶段就充分考虑道路桥梁在建设、运营、维护以及拆除等整个生命周期内的性能和成本,以实现综合效益的最大化。
再者,智能化设计理念也在不断渗透。
借助先进的计算机技术和软件,对桥梁的结构、受力等进行精确模拟和分析,提高设计的准确性和可靠性。
二、创新技术在道路桥梁结构设计中的应用1、新型桥梁结构形式斜拉桥和悬索桥的发展:大跨度斜拉桥和悬索桥在跨越江河、峡谷等地形时具有显著优势。
通过优化索塔结构、改进拉索材料和布置方式,提高桥梁的承载能力和稳定性。
组合结构桥梁:如钢混凝土组合梁桥,充分发挥了钢材和混凝土各自的优点,既减轻了结构自重,又提高了结构的强度和刚度。
2、高性能材料的应用高强度钢材:采用高强度钢材可以减小构件尺寸,减轻结构自重,同时提高桥梁的承载能力。
高性能混凝土:具有更高的强度、耐久性和抗裂性能,能够延长桥梁的使用寿命。
3、结构优化设计技术有限元分析:利用有限元软件对桥梁结构进行精细化建模和分析,准确评估结构的受力性能,为设计提供可靠依据。
拓扑优化:通过优化结构的拓扑形式,在满足设计要求的前提下,实现材料的最优分布,降低成本。
三、创新技术在道路桥梁施工设计中的应用1、预制拼装技术桥梁预制构件的工厂化生产:提高构件质量,减少现场施工时间,降低对周边环境的影响。
桥梁施工中的新技术与方法探讨

桥梁施工中的新技术与方法探讨随着社会的不断发展和科技的日益进步,桥梁建设在交通基础设施中占据着越来越重要的地位。
为了满足人们对于交通出行的更高需求,以及应对各种复杂的地理和环境条件,桥梁施工领域不断涌现出新技术和新方法。
这些创新不仅提高了桥梁的建设质量和效率,还为桥梁工程带来了更多的可能性。
一、预制拼装技术预制拼装技术是近年来在桥梁施工中广泛应用的一项新技术。
它是将桥梁的各个构件在工厂内预先制作完成,然后运输到施工现场进行拼装。
这种方法具有诸多优点。
首先,预制构件在工厂中生产,可以更好地控制质量和精度。
工厂的生产环境相对稳定,能够采用标准化的工艺流程和先进的生产设备,确保构件的尺寸准确、质量可靠,减少了现场施工中的质量波动。
其次,预制拼装能够大大缩短施工周期。
由于构件在工厂中同时制作,现场只需进行拼装作业,减少了现场浇筑、养护等时间,有效地加快了工程进度。
再者,预制拼装技术有助于减少对施工现场周边环境的影响。
现场施工量的减少降低了噪音、粉尘等污染,对周边居民的生活和生态环境的干扰较小。
例如,在某城市的高架桥建设中,采用预制拼装技术,成功地在较短时间内完成了桥梁主体结构的施工,并且在施工过程中最大限度地减少了对交通的影响。
二、高性能材料的应用高性能材料的出现为桥梁施工带来了新的突破。
其中,高强度钢材和高性能混凝土的应用较为广泛。
高强度钢材具有更高的屈服强度和抗拉强度,能够在相同承载能力要求下减小构件的截面尺寸,从而减轻桥梁自重,增加桥梁的跨越能力。
同时,高强度钢材还具有良好的韧性和可焊性,便于施工和加工。
高性能混凝土具有更高的强度、更好的耐久性和抗裂性能。
在恶劣的环境条件下,如海洋环境、高寒地区等,高性能混凝土能够有效地延长桥梁的使用寿命,减少维护成本。
此外,新型纤维增强复合材料(FRP)也逐渐在桥梁施工中得到应用。
FRP 材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,可用于加固既有桥梁结构或作为新建桥梁的部分构件。
桥梁施工技术研究论文

桥梁施工技术研究论文1桥梁的作用及意义由于各地区地理环境以及天气的不同,在道路的施工过程中会自然而然的结合当地的特殊地理条件,建设出桥梁来实现道路的通畅。
而桥梁的存在也是为了优化配置交通运输的资源,最大化的缩短各个地区的直接距离,而且桥梁对于我国的交通网来讲,也是一个发展的里程碑。
而综上所述,就需要格外的重视桥梁施工技术的发展。
2我国桥梁施工技术的现状2.1桥梁施工管理存在的一些弊端对于一个桥梁工程项目来讲,一套完整的、科学性以及全面的管理,是保证桥梁建设工程顺利进行的基础,更是工程建设的核心所在。
就目前我国的道路桥梁施工管理上来讲,还存在着一些漏洞,可以说这些漏洞直接制约着我国桥梁施工技术的发展。
跟据相关的统计,大多数桥梁建设的企业,都没有一套完善的管理方案,并且在管理理念上可以说非常差,而最重要的就是在桥梁施工中并没有一个合理的监管部门,及时小部分企业存在着监管部门,在监管的力度以及监管的人员态度上也极不负责,而在竣工后的路面检测维修方面也不尽人意。
特别是桥梁在投入使用后,一旦在检修过程时发生隐患,就只能另行施工,这一点使得投入维修及保养的费用上面,其资金也会急剧增加,最为严重的就是影响我国道路交通网的畅通无阻,间接的影响到我国的经济发展。
2.2桥梁施工的技术无法达到相应的质量标准就现在我国的桥梁施工技术来讲,在施工过程当中,所使用的材料基本上很难与当地的特殊天气以及地理环境相适应,而且在投入使用之后还会存在一系列的问题。
而引起这一系列的质量问题的关键所在,就是对于桥梁施工技术的欠缺。
而最主要的因素,就是对环境以及建筑材料的认识并没有相应的那么充分,并且在施工中由于技术的差异,建设的桥梁在质量以及结构上经常会出现一些列的问题。
如较为常知的钢筋混凝土技术不达标,导致桥梁在建设的过程中其结构无法达到相应的紧密一体性,最终使得桥梁的负荷能力下降,而如果桥梁长期处于承载超重的压力下,极易造成道路桥梁局部或者是大面积的坍塌,最终造成严重的安全事故以及大额度的资金损失。
桥梁施工技术的创新与实践

桥梁施工技术的创新与实践桥梁作为交通运输的重要组成部分,在现代社会中发挥着至关重要的作用。
随着城市化进程的加快和交通需求的增加,人们对桥梁施工技术的要求也越来越高。
在这个背景下,桥梁施工技术的创新与实践成为推动桥梁建设发展的关键。
一、桥梁施工技术的发展历程桥梁施工技术的发展可以追溯到古代。
古人以巧夺天工的智慧,在没有现代化工具的条件下,创造了许多令人惊叹的桥梁。
然而,随着科技的进步,桥梁施工技术也得到了极大的提升。
从传统的石拱、木梁桥发展到现代化的钢桥、混凝土桥,桥梁施工技术不断演进,为桥梁建设提供了更为稳固和安全的基础。
二、桥梁施工技术的问题与挑战然而,随着桥梁规模的扩大和设计要求的提高,传统的施工技术逐渐暴露出一些问题。
一是施工周期长,造成资源浪费和成本增加;二是存在一定的安全隐患,施工中发生事故的风险较大;三是施工工艺相对单一,难以满足多样化的桥梁需求。
面对这些问题和挑战,桥梁施工技术亟需创新与实践。
三、桥梁施工技术的创新方向一:模块化设计模块化设计是一种将桥梁划分为若干标准化模块,通过特殊连接方式组装成完整桥梁的技术。
这种技术可以提高桥梁施工效率,减少施工周期,并且能够灵活应对不同形式的桥梁需求。
通过模块化设计,桥梁施工可以像积木一样简单而快捷,从而降低成本,提高工程质量。
四、桥梁施工技术的创新方向二:自动化施工自动化施工是指利用先进的机械设备和控制系统,实现对桥梁施工过程的自动化控制和操作。
相比传统的人工施工,自动化施工能够提高施工效率和精度,降低人力成本,并且减少工期和人员伤亡。
随着机器人技术的不断发展和应用,桥梁施工中的大部分工作将可以由机器人来完成,实现人机协作,进一步提升施工质量。
五、桥梁施工技术的创新方向三:新材料应用新材料的应用是推动桥梁施工技术创新的重要驱动力。
传统的桥梁材料主要是钢铁和混凝土,随着科学技术的进步,涌现出许多新型材料,如高性能混凝土、纤维复合材料等。
这些新材料具有更好的强度、耐久性和施工性能,能够大幅度提升桥梁的承载能力和抗震性能,并且能够减轻桥梁自重,降低工程成本。
桥梁工程施工技术论文10篇【论文】

桥梁工程施工技术论文10篇【论文】研究背景桥梁工程是现代社会中重要的基础设施之一。
在桥梁工程的施工过程中,施工技术的应用起着至关重要的作用。
本文旨在探讨桥梁工程施工技术的相关问题,并提供十篇相关论文供参考。
论文1: 桥梁基础施工技术本文研究来自于对桥梁基础施工技术的调研。
论文探讨了不同桥梁基础施工技术的特点,并分析了其适用性和效果。
论文2: 桥梁浇筑工艺优化研究本文研究桥梁浇筑工艺的优化问题。
论文讨论了不同浇筑工艺对桥梁质量和施工效率的影响,并提出了优化建议。
论文3: 桥梁梁体施工技术的研究与应用本文研究了桥梁梁体施工技术的相关问题。
论文探讨了不同梁体施工技术的特点,并评估了其在实际施工中的应用效果。
论文4: 桥梁施工中的安全管理研究本文研究桥梁施工中的安全管理问题。
论文分析了安全管理的重要性,并探讨了在桥梁施工中如何有效进行安全管理的方法和策略。
论文5: 桥梁施工环境保护技术研究本文研究了桥梁施工环境保护技术的问题。
论文探讨了施工过程中对环境的影响,并提出了相应的环境保护技术措施。
论文6: 桥梁施工中的机械化应用研究本文研究桥梁施工中的机械化应用问题。
论文讨论了机械化施工对施工效率和质量的影响,并探索了如何合理利用机械化技术进行桥梁施工的方法与策略。
论文7: 桥梁施工中的材料选择与应用研究本文研究了桥梁施工中的材料选择与应用问题。
论文探讨了材料的选取对桥梁结构性能的影响,并提出了材料选择和应用的相关建议。
论文8: 桥梁试验与检测技术研究本文研究了桥梁试验与检测技术的问题。
论文讨论了桥梁试验和检测技术的方法和应用,以及其对桥梁结构安全性的重要性。
论文9: 桥梁施工中的质量控制与管理研究本文研究桥梁施工中的质量控制与管理问题。
论文探讨了质量控制与管理在桥梁施工过程中的作用和方法,并提出了相关的管理策略。
论文10: 桥梁施工中的项目管理研究本文研究桥梁施工中的项目管理问题。
论文分析了项目管理对施工进度和成本的影响,并探讨了如何进行有效的项目管理来提高桥梁施工效率。
桥梁施工中的新技术与创新应用

桥梁施工中的新技术与创新应用桥梁,作为连接两地、跨越障碍的重要交通设施,在人类社会的发展中一直扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步,桥梁施工领域也涌现出了众多新技术和创新应用,为桥梁工程的建设带来了更高的效率、更好的质量和更多的可能性。
一、预制拼装技术预制拼装技术是桥梁施工中的一项重大创新。
传统的桥梁施工往往在现场进行大量的混凝土浇筑和钢筋绑扎工作,不仅施工周期长,而且受天气等自然条件的影响较大。
而预制拼装技术则是将桥梁的构件在工厂中预先制作完成,然后运输到施工现场进行拼装。
这种技术的优势十分明显。
首先,预制构件在工厂中生产,可以实现标准化、规模化和精细化的生产,从而保证构件的质量和精度。
其次,由于大部分工作在工厂中完成,减少了现场施工的时间和工作量,大大缩短了施工周期。
再者,预制拼装技术对施工现场周边环境的影响较小,减少了施工过程中的噪音、粉尘等污染。
在实际应用中,预制拼装技术已经在许多桥梁项目中取得了显著的成效。
例如,_____大桥采用了预制箱梁的拼装技术,成功地在短时间内完成了桥梁主体结构的施工,并且桥梁的质量和外观都达到了较高的水平。
二、高性能材料的应用高性能材料的出现为桥梁施工带来了新的突破。
高强度钢材、高性能混凝土等材料的应用,使得桥梁的承载能力得到了显著提高,同时也减轻了桥梁自身的重量,降低了施工成本。
高强度钢材具有更高的屈服强度和抗拉强度,可以用于制作更轻薄但更坚固的桥梁构件,如钢梁、钢索等。
高性能混凝土则具有更好的耐久性、抗裂性和工作性能,能够延长桥梁的使用寿命,减少维修成本。
以_____斜拉桥为例,其主塔采用了高性能混凝土,不仅提高了主塔的抗压强度和抗渗性能,还有效地减少了主塔的裂缝产生,增强了桥梁的整体稳定性和安全性。
三、桥梁施工中的信息化技术随着信息技术的飞速发展,桥梁施工也逐渐走向信息化和智能化。
BIM(建筑信息模型)技术的应用,为桥梁施工提供了全方位的数字化解决方案。
桥梁工程设计与施工的新技术与应用

桥梁工程设计与施工的新技术与应用桥梁是连接两个地点的重要交通设施,承载着人们的出行和货物运输需求。
随着社会发展和技术进步,桥梁工程设计与施工的新技术不断涌现,为桥梁的安全、可靠和高效提供了更好的解决方案。
本文将介绍一些新技术及其应用,以期为读者了解桥梁工程领域的最新趋势提供参考和启发。
1.BIM技术在桥梁工程中的应用BIM(BuildingInformationModeling)技术是一种基于三维模型的集成设计与施工管理方法。
在桥梁工程中,BIM技术的应用可以帮助工程师在设计和施工过程中实现全过程的信息共享、协同设计和自动化生成施工图等功能。
通过BIM技术,可以精确模拟桥梁的结构和荷载响应,提前发现问题,优化设计方案,提高工程效率和质量。
2.混凝土预应力技术在桥梁施工中的优势混凝土预应力技术是通过在混凝土构件中施加预先设计的拉应力,以抵消荷载产生的压应力,从而提高桥梁的承载能力和抗震性能。
相比传统钢筋混凝土结构,预应力混凝土结构具有更大的跨度、更轻的自重和更高的耐久性。
这项技术已被广泛应用于大跨度、高矮比和重要性能要求较高的桥梁工程中,为解决复杂工程问题提供了有效的解决方案。
3.建筑信息化管理系统在桥梁施工中的应用建筑信息化管理系统是一种通过集成各类信息技术实现工程管理和运营的方法。
在桥梁施工中,建筑信息化管理系统可以帮助工程管理人员实时监控施工进度、质量和安全情况,提供线上协作、数据分析和决策支持功能。
通过系统的集成和优化,不仅可以降低施工风险,提高工作效率,还可以提供更好的项目管理和可持续发展。
4.钢桁梁施工的新技术和方法钢桁梁是一种常用的桥梁结构形式,广泛应用于公路、铁路和城市轨道交通等领域。
为了提高施工效率和质量,钢桁梁施工领域不断引入新技术和方法。
例如,采用行车吊装机械化作业,可以减少人工操作,提高安全性和施工效率;采用模块化设计和预制构件,可以加快施工进度,缩短工期。
这些新技术和方法的应用为钢桁梁施工提供了更多的选择和可能性。
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国内外桥梁设计施工新技术展示技术开发研究系别交通工程系专业道路桥梁与渡河工程姓名为提升我国桥梁设计施工新技术水平,快速、及时、准确的了解桥梁施工技术状况,提高桥梁施工管理水平和效率,建设创新型施工体系,我们进行了国内外桥梁设计施工新技术展示技术开发研究。
全文围绕国内外桥梁设计施工新技术展开思路,重点研究桥梁施工、设计过程中所用的新技术材料等,主要包括超大跨径桥梁设计施工的关键技术问题、中小跨径桥梁的目前设计需求、新技术材料的介绍与应用、国内桥梁设计存在的问题以及我国所面临的机遇与挑战五部分。
第一部分:超大跨径桥梁设计施工的关键技术问题主要包括斜拉桥和悬索桥目前国内外的发展水平以及根据目前现有的技术和材料的发展水平,桥梁的可能极限跨径,以及对于超大跨径桥梁以后我们还需要进一步加大研究,需要突破的一些关键技术问题。
从世界桥梁的发展来看,桥梁在向跨度更长、规模更大,向跨越海峡工程、外海海洋工程的方向发展。
目前世界上已经建成的斜拉桥跨径的世界记录里,前六名中包括了我国的四座大桥,并且前四名分别是我国的苏通大桥、昂船洲大桥、鄂东长江大桥和荆越的长江大桥(后三座桥梁目前正在建设)。
有的专家曾经说过,二十世纪三、四十年代是欧美的桥梁时代,八、九十年代是日本的桥梁时代,二十一世纪则是中国的桥梁时代。
欧美国家和日本,他们在上世纪五十年代就开展了斜拉桥的研究,从美国跨径504m的贝尔桥到法国的诺曼底大桥856m跨径,一直到日本的多多罗大桥890m跨径。
我国虽然起步比较晚,从上世纪七十年代中期开始研究,到90年代初杨浦大桥建成突破了600m 的跨径。
进入二十一世纪,我们从600m一步跨越到了1088m。
我国斜拉桥的发展历程虽然起步较晚,但发展比较迅速,当然这也是在借鉴其它国家经验的基础上,继承创新,博采众长,取得的成果。
在斜拉桥方面我国也做出了突出贡献,我们首次突破了千米跨径建成了苏通大桥。
苏通大桥的关键技术研究得到了国家科技部科技攻关项目的支持,被列入国家科技支撑计划项目,目前该项目正在进行,共进行了6个课题的研究:第一个是千米级斜拉桥技术标准和关键结构及特性研究:主要对千米级斜拉桥技术标准、千米级斜拉桥结构特性及合理体系、千米级斜拉桥关键结构及设计方法、超长大直径群桩基础受力机理与实用计算方法、钢混组合索塔锚固结构与构造、千米级斜拉桥设计指南与典型设计示例等进行研究。
通过研究,将拓展千米级斜拉桥研究手段和方法,探索千米级斜拉桥结构特性,解决千米级斜拉桥技术标准、结构体系和关键构件设计方法等问题。
;第二个是长索制作、架设及减振技术研究与示范:主要对高强镀锌钢丝材料、耐久性拉索体系、高强耐久性超长斜拉索制作工艺和控制技术、长索安装成套工艺及专用设备、长索减振技术研究及阻尼器等进行研究。
通过研究,将开发具有自主知识产权高强耐久斜拉索,解决长索制作、架设与减振关键技术难题。
;第三个是大跨钢箱梁制作、架设与施工控制技术研究与示范:主要对复杂建设条件下大节段宽幅钢箱梁组拼及吊装工艺、复杂梁段匹配施工工艺、桥面吊机系统及设备、塔梁临时固结体系、施工控制体系及方法等进行研究。
通过研究,将研发大节段钢箱梁制作、架设成套技术,攻克大节段、长悬臂宽幅钢箱梁架设与施工控制技术难题;第四个是300米索塔监测与控制技术研究:主要对索塔形态测控技术、索塔变形自动监测技术、复杂环境对索塔施工影响、索塔线形控制方法与分析手段等进行研究。
通过研究,将攻克大风、多雾、温变等复杂条件下钢混桥塔施工与控制技术难题,形成高塔监测与施工控制成套技术;第五个是深水群桩基础施工与冲刷防护成套集成技术研究:主要对潮汐河段深水大流速条件下钻孔平台搭设技术、超长大直径钻孔灌注桩施工工艺、超长大直径钻孔灌注桩压浆施工技术、超大型钢吊箱整体同步沉放技术及施工工艺、复杂流场下特大型群桩基础冲刷机理和永久防护技术、信息化施工技术等进行研究。
通过研究,将解决深水潮汐河段超大群桩基础平台搭设、超长大直径钻孔灌注桩质量控制、超大钢吊箱整体沉放和永久冲刷防护技术难题,形成成套技术;第六个是针对大型复杂的交通工程如何进行建设管理和安全减灾的研究:主要开展大型复杂交通工程建设系统分析与综合研究、大型复杂交通工程建设系统决策方法研究、大型复杂交通工程建设合作—冲突分析研究、大型复杂交通工程建设知识创新与管理体系研究、大型复杂交通工程文化建设研究、大型复杂工程建设信息管理系统研究、施工期桥位气象环境监测及预警系统研究、施工期水情预报系统研究、复杂通航水域施工安全应急系统研究等。
通过研究,将建立高效的大型复杂工程建设管理体系和项目管理信息平台;开发施工气象、水情监测及预警系统和施工与通航安全应急系统,合理规避工程风险。
苏通大桥在设计过程中面临了很多关键技术问题,第一个关键难题是千米级大跨径的结构体系问题。
众所周知,不同的结构物体系它的受力性能是不一样的,通过结构体系的优化,来解决整个桥梁的抗风、抗震、温度等各种荷载的作用。
苏通大桥的索塔和主梁之间安装了一个大型阻尼器,一方面是解决抗风抗震的问题,另一方面是静力限位的作用,相当于在梁上设了一个挡块,在一定的条件下限制梁的纵向位移,这个设备也是在世界上首次采用。
第二个关键难题就是针对刚度比较小又长、又柔、又大这样的一个构件它的抗风问题是我们设计能否成功的一个关键。
第三个关键难题就是长索的减震和设计问题,因为苏通大桥的拉索长度达到了580m,这么长的拉索它的震动如何控制目前仍是世界上普遍存在的难题。
第四个关键难题就是抗震设计,因为苏通大桥的基础是建立在一个深厚的软土层上面,从河床底面到岩石大概有300~400m的距离,所以地震力的作用经过深厚的土层放射以后反映到地震的加速度上很大,是抗震设计需要解决的问题。
第五个关键难题是钢箱梁的构造、设计与优化问题,还有超长群桩基础的设计和施工问题。
苏通大桥每个索塔的基础有131根桩,每根桩长121m,桩的直径是从2.5m到2.8m,在这个特殊的地层条件下基础的安全非常重要。
昂船洲大桥是跨径1018m的一个斜拉桥,采用独特的造型,索塔是一个独柱型的,它的静力和动力的稳定性是一个需要解决的问题。
索塔的上半部是一个外包钢板的砼结构,是一个组合结构,而斜拉索锚固是钢锚箱结构,是一个混合结构,它的设计和施工也是这座大桥的一个亮点。
此外昂船洲大桥的设计周期是120年,如何实现120年的使用寿命,这从耐久性和管理维护方面也需要重点的研究。
另外,为了适合这个索塔的造型,钢箱梁采用的是两个分离箱。
在建的鄂东长江大桥跨径是926m,它解决的技术难题主要是:第一、大直径长嵌岩桩的施工技术。
第二、它是一个混合梁的斜拉桥,边跨采用的是砼结构,所以存在一个钢、混两种不同刚度的桥梁的连接,它的施工控制的问题也是需要解决的。
第三、主桥的边跨砼箱梁防裂和耐久性以及施工技术。
第四、钢梁和砼混合梁怎么连接,保证它安全可靠。
法国的米洛桥采用的是七塔八跨的全漂浮连续斜拉桥,跨径342m,总长2460m,这个桥是建在高山峡谷的典型桥梁,和当地的风景结合非常优美,采用现代化的顶推施工,技术含量非常高。
它的方案是索塔上半截采用钢塔,钢塔和钢箱梁是固结的,墩和梁之间设支座,采用滑动支座来解决温度力和位移的问题。
另外,因为特殊的地形,是在高山峡谷里面,经常有风的作用,所以梁上设置了防风罩来解决行车的舒适和抗风问题。
目前斜拉桥的跨径已经突破了1000m,专家学者都在研究斜拉桥的极限跨径到底有多少,跨径的极限是和我们的材料、技术水平紧密相关的。
在悬索桥的跨径记录里,前六名中我国占3座,其中西侯门大桥排在第二位,是1650m。
我国在上世纪90年代开始大跨径悬索桥的研究,都采用钢箱梁悬索桥,钢箱梁悬索桥里面跨径最大的就是舟山的西侯门大桥,钢桁梁里面是日本的明石海峡大桥。
舟山西侯门大桥的关键技术研究也得到了国家科技支撑项目的支持,它重点解决了三个关键技术方面的难题:第一、它采用一个两跨连续的钢箱梁悬索桥,因为目前我们见到的要么是一跨要么是简支状态,再不然就是三跨连续的悬索桥,舟山桥为了适应地形条件,边跨和中跨采用的都是有吊索的,而到了另一岸,上岸后呈简支状态,没有采用连续结构。
第二、舟山地区每年都要遭受台风的侵袭,所以抗风的要求非常高。
舟山桥由于交通量不大,只有四车道,很窄的桥抗风能力比较弱,为解决这个难题,采用了分离钢箱这种结构。
泰州长江大桥,采用的是三塔悬索桥,跨径1080m,它的技术挑战就是三塔体系,跨径得到了明显的提升。
以往三塔的悬索桥也就是在400~500m,在建的泰州大桥提高到1080m这样一个跨径。
另外三塔悬索桥的结构体系和双塔还是不一样,尤其是中塔的受力比较复杂,所以需要对这部分受力特性进行研究。
第三,中塔的基础采用沉井基础,水中施工,沉井的设计都是面临的关键难题。
第二部分:中小跨径桥梁的设计施工现状中小跨径桥梁的设计主要体现在二个方面:集成设计和多元需求。
集成设计,就是充分考虑桥位处建设条件的要求,把设计和施工紧密结合起来,转变我们的设计理念。
目前对于规模比较大的中小跨径的桥梁,都是采用了构件在工厂加工制作,现场大型机械施工,在施工过程或者建成以后通过自动化技术进行检测,从而形成一个运营过程中一种系统化的管养技术。
如杭州湾大桥,全长36km,水文气象条件非常复杂,有的地方是滩涂,施工非常困难。
其50m 跨径的连续梁采用整孔预制、整孔吊装,运输是在已经建成的桥梁上通过设备滑移到现场安装位置。
70m跨径的连续箱梁采用整孔的预制吊装,而且是运架一体化的工艺,体现了现代桥梁发展的一种机械大型化的发展趋势。
正在建设的京沪高速铁路,全长1318km,80%都是预制梁段进行安装,这样能够保证质量,快速安装,体现了大跨径桥梁规模化制作、施工的发展方向。
我们现在正在进行的城市化的进程非常快,很多环线、高架桥包括轻型轨道都要建设,如果采用常规的支架现浇工艺的话,就很难解决城市桥梁建设需要面对的比如一要快速运转二要不中断交通三要减少城市占地四要环境保护五要消除噪声六要保证运营安全。
传统的一些施工工艺或者我们的设计理念可能跟不上现在的社会发展进程。
多元需求即设计时充分考虑技术因素,在确保安全的基础上融入文化理念。
在多元需求里面,可能以后会用到的比较多的结构就是钢结构和组合结构,而钢结构和组合结构可以说在我国尤其是在公路行业起步是比较晚的,比如说我们的设计规范是比较滞后的。
意大利佛罗伦萨某一个桥,其实这个桥是一个异型的斜拉桥结构,它的设计过程中就考虑了四个方面的因素:一是当地的文化、二是保护环境、三是斜拉桥受力的原理、四是斜拉桥的结构在发展过程中的演变,可以说是融合了技术、文化、理念,是一个精品的创作。
另外一个突破点是异型结构,因为现在大家都在追求桥梁的造型,造型的要求多了,相应的很多非常规的结构、形状就出来了,这样的话就对设计人员在设计和计算方面提出了很高的要求,另外在施工图的加工方面、设计方面也提出了很高的要求。