桥梁应用（精选11篇）
桥梁应用 篇1
经济势头良好,使我国的桥梁建设项目类型不断增加,作为全新类型的大跨径连续桥梁已被广泛应用在桥梁建设的施工当中。这种类型的桥梁十分坚固,主梁受载能力异常,从外观上看十分对称美观,再加上较高的适应性能让它在如今的桥梁工程建设中颇受欢迎。如今,经济的发展带动了区域之间的紧密联系,为方便人们之间出行和交流,必须要合理使用这项新型工艺,如此才能提高桥梁项目的品质。
1 大跨径连续桥梁施工技术特点分析
1.1 基础
大跨径连续桥梁施工时对于基础的处理方法主要有以下几种:桥梁施工中因为需要横跨河流,承台基础会陷入深水之中,因为长期受到水流与水压的影响,孔桩之间的距离会慢慢变小,这样就会造成上部结构的稳定性出现损坏,但若是承台的尺寸变得过大,又会在一定程度上增加施工的难度。在桥梁实际的施工过程中,要按照现有的技术手段采用钢吊箱的措施,借助大型钢吊箱整体吊装以及水下封底技术,能够确保安装的精度。考虑到承台基础比较软弱的特点,在水流比较湍急时钢吊箱与河床之间的距离会相对变大,这样可以将钢护筒直接设置在适当深度的土层之中,为了巩固钻柱坚固性能,铜锭要安装相应的顶板面;地下连续墙是桥梁施工的基础,整个流程涉及清底、接头、浇筑等多个方面,和一般的地基相比,它能够对施工过程中产生的噪音与振动进行有效的控制,除此之外,还具有很好的刚性与防渗性能;大型沉井施工时需要对沉井的尺寸进行掌握,确保其能够满足高精度定位的需求,这种情况下因为沉井施工的工程量比较大,为了保证施工的质量和效率,对其施工方式的选择一定要慎重。
1.2 上部结构
上部结构是桥梁的重要组成部分,是桥梁的主体,在施工时需要对以下几个方面予以重视:桥梁施工进行浇筑时,常常采用就地浇筑、悬臂施工等措施,对于大跨径连续桥梁施工时,梁段需要采用混凝土箱结合钢管支架的方法。对于整体式箱梁,要采取整体箱梁浇筑的方式,对于箱梁的断面,需要采取分块浇筑的方式,这样可以避免裂纹的出现;斜拉桥拉锁在桥梁的整体中承受着很大的牵引力,与此同时,斜拉索钢丝的稳定性能也要予以控制,这样才能满足受力和索长的需要。
2 大跨径连续桥梁施工技术要点控制
2.1 稳定控制
稳定性是桥梁结构中重要的安全性因素,与桥梁的刚度具有相等的地位和作用。在桥梁施工的时候,要严格控制桥梁结构的内力和变形,在此基础上还要在施工过程各个阶段构件的整体和局部进行稳定性的控制。
2.2 应力控制
通常情况下,通过控制截面来控制应力。在工作开展之前,需借助专业的测试设备来分析结构应力,这样可以方便掌握结构的具体应力状况。若是发现应力的状况与规定数值之间存在十分大的差异,应及时找出问题的所在并要合理进行调整,这样能够将误差控制在合理的范围之内。在众多的应力控制中,结构应力开展最为难,远远超过了变形控制的区域,这主要是因为问题出现时不易察觉,但一旦出现,就会对项目的结构产生重要的影响,轻则导致结构受力出现状况,重则会致使结构的不稳定发生裂痕,这样受力能力就会丧失。因而,对于应力的控制工作难度较大,但意义更为重大。如今,我国并没有针对此类项目或是工程出具相关的规定,但在实际过程中应该具体问题具体分析,适时的做出一些调整,将桥梁结构的形成和技术条件作为主要的调整方向。
2.3 线性控制和安全控制
桥梁施工中绕曲变形是最为常见的一个问题,导致这种问题的因素有很多,一旦发生变形,就会致使结构与方位发生严重的偏离,最终导致桥梁无法进行合拢,即便桥梁最终能够建成,它的线性指标也不会符合规定。为了避免这种现象的发生,在桥梁施工的过程中必须对施工工艺进行控制。线性控制分为横向和纵向两个部分的控制,对于议案的连续桥梁而言,线性控制主要为竖向控制。以高墩施工中垂直控制为例,在设计模板时需要参考模板的整体刚度,在模板外侧架设高架,结合模板四周设置的操作平台在各层模板间布置上下人梯,这样便于施工人员能够及时检查的需要。安全施工是工程顺利进行的首要条件,但施工安全需要建立在其他安全控制的基础上,尤其是大跨径的桥梁施工,在结构形式和施工安全参数上存在很大的差异,需要按照桥梁施工的具体情况进行安全控制。
3 大跨径连续桥梁施工技术施工应用
3.1 悬索桥
悬索桥即通常所说的吊桥,将索塔悬挂并锚固定在桥梁梁端的缆索上作为承载构件重量的上部结构,因为力的平衡条件将缆索变为几何图形,大多数情况下像是一条抛物线。在桥梁施工中,锚锭大体积的混凝土浇筑和索力的调整与吊装环节是最为突出的问题。前者需要将温度很好地控制在一定范围内,通过浇水冷却或是外加剂添加的方式对温度进行控制,这便可以有效减少因为温度所引发的混凝土裂缝。后者需要与实际的测量数据结合起来得到塔顶位移的信息,在满足设计要求的基础上,合理设置安装的顺序,保证施工的有序进行。另外,桥梁合拢段的长度和节段实践的预留空隙都要进行及时的调整,从而确保桥梁施工的安全和质量。
3.2 拱桥
拱桥在我国历史悠久,在桥梁项目工程中拥有很高的地位和影响。目前,由于新的施工工艺的多样性与施工材料的双重影响下,拱桥的地位有所下降,但在很多时候都被无支护施工技术取代了。在我国很多城市的大跨径桥梁建设过程中,拱桥依然占据着不可轻视的地位。按照通常的情况,依据支撑方式的不同,将拱桥分为上承式、中承式和下承式3种类型。按照具体的结构划分可以将其分为石拱桥与混凝土拱桥两种。同一般的桥梁相比,拱桥的支座不仅需要承受竖直方向上的荷载力,还需要承受水平方向上荷载力,所以对于地基的选择要十分严格。
3.3 斜拉桥
斜拉桥也叫斜张桥,能够将主梁直接拉在桥塔上桥梁,往往采用大量的拉锁,这样由承压塔、受拉索、承弯梁共同构成一种结构体系,它是用拉锁取代了支墩的弹性支撑。在对斜拉桥进行施工时,应把握好方向,注重主梁的施工与质量控制,从而确保桥梁整体的施工质量。在对混凝土主梁进行施工的时候,采用的主要技术为挂篮悬浇,所以需要对挂篮进行定期检测。同时,要对温度与支撑的控制进行巩固。索塔施工时大多是采用摸爬法的,他需要将索塔的材料和结构结合起来,对施工工艺和设备进行选择。在对长拉锁进行施工时,要充分考虑它的抗风和抗震性能,采用固定一方的方法,进行相关的振动验证,保证工程的质量和效率。
4 结束语
在桥梁施工的过程中,使用大跨径连续工艺可以保证项目外在形象完美的基础上性能有所提高,这对于工程的开展顺利和施工品质来说具有十分重要的价值和意义。因而,在桥梁施工开展时需要结合项目的实际情况对每个步骤进行品质控制,同时要做好管控工作,努力提升施工人员的素质和水平,从各个方面提升项目建设水平,保证工程品质。
参考文献
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谈桥梁的加固技术及其应用 篇2
【关键词】桥梁；加固维护；应用
桥梁在使用一段时间之后会因为一些问题而不能继续使用，例如桥梁上的车辆过多，又或者是因为出现地震以及严重的恶劣天气等等，使桥梁的结构有变形，甚至是出现了断裂，而在出现这些情况的时候，桥梁就不能在使用了。桥梁出现断裂除了上述的原因之外，还有一些原因就是桥梁上的钢筋被腐蚀又或者桥梁被撞损等等。断裂是桥梁出现的最严重问题，会影响桥梁的承载，因此需要采用加固的方式来解决。
1、桥梁加固技术面临的问题
我国桥梁建设并不是现在才开始的，相反桥梁建设已经有悠久的历史。但是在过去建设的时候，考虑的因素少，对于桥梁的车流量也没有仔细的计算，而且设计的标准也不符合规定因此使桥梁出现了严重的问题。通常情况下，桥梁都会出现病害，但是由于设计人员的疏忽，使桥梁病害提前。
其次是没有先进的设计理念，再设计桥梁的时候，考虑的不周全，出现平面线型桥梁，尽管这类的桥梁施工难度小，但是会限制行车的数量，从而影响交通业。最后，桥梁在正式使用的时候，车辆对增大桥梁的压力，同时桥梁也会受雨雪风等侵蚀，这样会对桥梁的安全造成影响。使桥梁病害的类型增加，不利于桥梁的正常通行。
2、桥梁加固技术
2.1增大截面和配筋
如果桥梁的钢筋少，而且钢筋的截面小，那么桥梁在承受大的荷载下，其强度会减弱，而且桥梁的抗震性也不受影戏，因此就要采用加固的方法，提高桥梁的承载力，方法有增加桥梁配筋数量，扩大构建截面的尺寸等。这种加固方法主要是用于板梁桥上。
2.2锚喷混凝土
这种方法主要是让桥梁具有整体性，而且使其具有承载能力，在喷射混凝土的时候采用机械的方式喷射，并将混凝土喷射到固定好的钢筋网中，待其凝结的时候，钢筋网就变成了钢筋混凝土。
2.3改变结构受力体系
改变桥梁的受力体系可以让桥梁的内力减少，而且这种方法的加固效果好。这种加固方法是在简支梁的下部增加一个桥梁或者是桥墩，然后在将其连接起来，这种方法一般用于桥下施工，在施工的过程会对桥下的通航有影响，因此在使用这种方法的时候，要考虑到通航。
2.4体外预应力
这种方法是通过张拉混凝土的预应力，使受拉区的初始应力增加，这样可以有效的避免桥梁出现裂缝，而且还能提高混凝土的抗裂性，进而使桥梁具有较高的承载力，使桥梁更耐用。这种加固的方法可以让桥梁的自重减少，也会减少对桥梁墩台的承受力，同时控制维护费用。与上一个加固方法不同的是，这种加固技术可以不限制通行，更不会对桥梁的运行产生大的影响。
2.5增设主梁
如果墩台已经有较强的承载力，那么可以在墩台上在增设主梁，这样新旧主梁同时受力，新主梁承担了一部分的压力，从而保证桥梁的安全。
3、桥梁加固的应用
3.1加固桥梁主梁
桥梁中的主梁是承受压力最大的部分，因此在对桥梁加固的时候，应该加固主梁。这样可以使桥梁的使用时间更长。为了能够让桥梁具有耐用性，施工人员采用了多种方法，混凝土浇筑就是其中的一种。在使用这种方法的时候，首先要查看桥梁中哪部分的混凝土有病害，并且将其除去，同时要合理的利用桥墩的空间。其次是浇筑悬臂挑梁，而且在挑梁上加设微弯板，让主梁有承载能力。再次是安装悬臂挑梁，挑梁的长度要超过主梁，而且挑梁的另一端连接支墩，这样可以不用改造桥台。如果桥梁中还是有裂缝，但是裂缝不会造成太大的影响，因此在修复的时候，可以采用化学灌浆的方式。修复工作结束后，在修复的位置加碳纤维布，这样可以桥梁的结构有整体性。如果是加固桥梁的内侧，那么采用的方式就是设置钢筋网。在国外的一些桥梁加固中，碳纤维布使用的比较多。这是因为在桥梁的混凝土基础上增加碳纤维，而且让其与桥梁中的钢筋一起受力。使用碳纤维是因为其的抗拉力强，而且重量轻，使用材料很方便，即使已经使用多一段时间也不会出现上锈。
3.2改造桥面
桥梁的面磨损较为严重，这是因为其表面经常受到车辆碾压，桥梁的面在承载一定压力的同时，还会有磨损，因此也就出现了病害。在加固桥梁的时候，要线将桥面的病害除去。如果桥面采用的是砂砾垫层，当其出现质量问题的时候，就要更换砂砾垫层，而且在其表面夯实。在加铺桥面的时候，要以桥梁的特点为基础，选择合适的水泥，从而稳定桥面。只有保证砂砾垫层的质量之后，才能开展浇筑工作。通过这样的方法一方面保证了桥面的质量，另一方面让桥面有承载力。在加固桥面的时候，不仅仅是上述的几种方法，还可以采用钢筋混凝土行车道板，而且要在道板上加铺磨耗层，这样才能让桥面更耐用。也能是车辆安全行驶。桥面的外侧还要有防护栏，有了这个防护栏，出现事故的次数就减少。此外，还要调整桥面坡度，同时在桥面上设置排水管道，这样即使在雨天，雨水也不会堆积，而且还能让桥梁有排水能力。
3.3拓宽桥面
如果桥梁的宽度不够，会影响运载能力，因此必须要加宽桥梁的宽度。拓宽加固桥梁的方法之一就是外包混凝土，这种方法将增加桥梁的配筋数量。在拓宽桥梁宽度的时候，桥梁下部的就会有更多的荷载，因此在增加宽度的时候，要控制其增加的幅度。拓宽桥梁使用的材料一般都是轻型材料，而且这种材料能降低桥梁的总重量，使桥梁更安全。
3.4加固横系梁与主拱圈
在拓宽桥梁的宽度以后，桥梁横系梁的尺寸与正常的通车要求不符，因此需要改变其尺寸，使桥梁能正常通车。首先是在桥梁断裂的部分灌浆，然后在其外部增加钢筋网，其次是分散桥梁的局部受力，使桥梁的压力降低。加固桥梁的主拱圈，在其裂缝的位置使用灌缝胶修复，而主拱圈的外部增加碳纤维布。这样可以保证裂缝修复的效果。让主拱圈有较强的刚度以及抗剪力。采用这些措施可以让桥身比较稳定，而且桥梁也能正式的投入使用。
3.5加固桥梁下部结构
桥梁的下部结构整体桥梁的关键结构，因此这个部位承受着上部的荷载，对桥梁的安全有影响，因此在加固桥梁的时候，应该重点的加固下部位置。首先是检查桥梁的质量，找到裂缝的位置，然后采用灌注的方式处理，一般灌注的材料都是砂浆。而且还要提高刚度以及强度，让其能够承受较大的压力，从而使桥梁的整体结构稳定。提高桥梁刚度上可以在其外部加护套，也可以在外部加设粘贴钢板。当桥梁的结构稳定，其承重能力也提高，这样才能让桥梁更安全。粘贴钢板这种方式加固是为了减少桥梁结构中的裂缝，使其在受力的时候也不会变形。使用胶黏剂将钢板与钢筋混凝土中薄弱的位置粘结在一起，钢筋中的受拉缘比较薄弱，在这个位置上加一层钢板，并且使其与原有的结构变为一个统一的整体，从而使桥梁中的钢筋受力状态改变。
4、结束语
桥梁的维护加固越来越受到人们的重视，选用恰当的加固技术对公路桥梁进行维修与改造，能够起到减轻桥梁病害、提高桥梁整体性能、延长桥梁使用寿命的作用。所以，在以后的桥梁建筑中，一定要落实桥梁的维护加固措施，只有这样，我国的桥梁建设事业才会更好。
参考文献
[1]张美娜.桥梁养护加固技术.北京师范大学出版社，2012.1出版.
[2]胡智慧，杨道江.公路桥梁工程建设危旧桥测试改造拆除加固维修技术及典型案例分析实务全书，2011.
桥梁应用 篇3
近年来,应用铅芯橡胶支座进行桥梁减(隔)震受到各国研究人员的广泛关注,并取得了一些有价值的研究成果[1,2,3]。铅芯橡胶支座是一种新型减(隔)震支座,它是由普通叠层橡胶支座插入铅芯形成,由于铅芯能同时耗散地震能量和增加静荷载下的刚度,满足了隔震体系的大部分要求,被认为是进行桥梁隔震较理想的装置,已在美国、日本、新西兰和意大利等国广泛应用。一些隔震桥梁已在数次地震中表现出良好的抗震性能,进一步显示了桥梁隔震技术的优越性和广阔的发展前景[4,5]。
我国对隔震支座的应用研究尚属起步阶段,而对铁路桥梁采用铅芯橡胶支座(LRB)的较少,铁路桥梁多采用盆式橡胶支座,研究铁路铅芯橡胶支座隔震桥梁抗震性能具有现实意义。理论分析与实验结果都表明,在桥梁中采用了减(隔)震支座后,桥梁的整体动力特性发生了改变,传统的桥梁延性抗震设计方法已经不再适用于隔震桥梁[6]。铅芯橡胶支座的滞回耗能特性主要由支座初始弹性刚度与屈服后刚度及硬化比等动力参数确定,同时铅芯直径和高度的变化,对铅芯橡胶支座吸收耗散能量的功能有直接的影响。本文建立了隔震多跨简支梁桥体系的全桥模型,将支座、梁和桥墩作为一个整体考虑,给出了铅芯橡胶支座滞回特性的等效线性模型以及这种支座设计参数的计算方法和取值范围。通过改变地震激励特性、地震动强度和车速等参数,对隔震桥梁在不同激励下的响应规律和特点进行了系统的研究。
1 铅芯橡胶支座动力分析模型
1.1 铅芯橡胶支座滞回模型
从大量的试验结果可知,铅芯橡胶支座的荷载—变形关系是非线性的,Bouc-Wen[7]通过对结构动力滞回特性研究提出的微分型滞回恢复力模式,在一定程度上接近滞回特性的实际情况,能方便地考虑橡胶支座水平变形的后期硬化特性。为简化计算,根据滞回曲线中正反向加载卸载时,初始刚度与卸载刚度以及屈服后刚度相平行的特点,将支座的滞回曲线简化为双线性曲线,从而建立起铅芯橡胶支座的滞回特性等效双线性模型。滞回曲线主要由铅芯橡胶支座的动力参数确定,最重要的就是屈服前刚度,屈服后刚度和屈服强度,而影响这些参数的主要因素是铅芯橡胶支座的橡胶面积,铅芯直径和高度,以及铅芯橡胶支座的剪切模量。当确定了支座的尺寸和材料特性,就可以求出支座模型的三个重要参数。图1为铅芯橡胶支座简图,图2描述了铅芯橡胶支座等效双线性恢复力模型。
1.2 铅芯橡胶支座的初始刚度与屈服后刚度
本文的支座参数分析采用日本桥梁免震设计条例[9]给出的根据实验结果建立的公式:
Ku=6.5Kd (1)
F=ARFγ+APq0 (3)
Qd=Apq0 (4)
q0=85.0 kgf/cm2,对应于剪应变γ=0 时铅芯的剪应力,q是铅芯剪应力,按下式取值:
1.3 铅芯的直径和高度
理论分析与实验结果表明:铅芯橡胶支座的耗能主要是通过铅芯的变形来实现。即铅芯橡胶支座的耗能随支座的特征强度的增大而增大,随支座的最大变形的增大而增大。当两支座铅芯有效变形体积相同时,多芯支座的耗能略低于单芯支座。为了保证铅芯橡胶支座正常的力学性能,铅芯的直径dp与其有效高度HP之比应满足下面的关系:1.25≤HP/dp≤5.0。
2 隔震桥梁地震响应分析实例
2.1 五跨简支梁桥的基本参数
某铁路五跨简支梁桥,采用32 m箱梁,圆端形实体桥墩,20 m墩高,墩身为C35混凝土现浇,纵向钢筋全截面配筋率为0.43%。桥址处50年超越概率为2%,设计水平地震加速度a=0.2g,罕遇水平地震加速度a=0.4g,Ⅱ类场地,特征周期为0.55 s。
2.2 有限元分析模型
采用ANSYS建立五跨简支梁桥全桥空间分析模型,采用Beam188单元模拟箱梁和桥墩,墩底固结。根据前述研究,铅芯橡胶支座在滞变加载实验中的滞回曲线近似呈现为双线性的行为,故在数值模拟中采用双线性模式模拟铅芯橡胶支座的行为。在ANSYS中,隔震支座的力学模型可以简化为由水平两方向的非线性弹簧、粘滞阻尼器以及竖向的线性弹簧所组成,竖向刚度的模拟采用Combin14单元;在两个水平方向采用Combin40单元,该单元可以引入双线性的强化模型、粘滞阻尼的影响。
2.3 铅芯橡胶支座设计
根据前述理论,铅芯橡胶支座尺寸及计算参数见表1。
3 铅芯橡胶支座隔震桥梁动力响应计算及分析
3.1 计算过程
为了分析减隔震支座的减震效果,考虑了三种工况及其组合:
1)列车分别以160 km/h,200 km/h,250 km/h,300 km/h,350 km/h的车速过桥;
2)桥梁分别考虑普通盆式橡胶支座和铅芯橡胶支座;铅芯橡胶支座尺寸及计算参数见表1;
3)输入El Centro地震动加速度时程,分别考虑横向和纵向常遇地震、设计地震和罕遇地震,地震力组合为Ex+0.65Ez,Ey+0.65Ez。
桥梁结构在隔震前基本周期为0.462 0 s,隔震后的基本周期为1.127 4 s。通过输入El Centro地震动,以列车时速350 km/h纵桥向罕遇地震输入为例,计算隔震前后结构的墩顶位移和墩底剪力以及墩底弯矩的最大值见表2。160 km/h时速时隔震前后纵向罕遇地震墩顶顺桥向位移见图3;350 km/h隔震前后纵向罕遇地震墩顶顺桥向位移见图4;减震率
3.2 结果分析
利用ANSYS对以上三种工况组合进行计算,结果表明:
1)随着列车速度和地震强度的增加,桥梁动力响应有增大的趋势,但不是线性增加,对于隔震桥梁的减震率来说,亦是如此。
2)与普通橡胶支座相比,铅芯橡胶支座既能降低强震作用下结构的墩顶位移,又能降低梁体的位移,同时桥梁所受的弯矩剪力都大为减少。采用铅芯橡胶支座对桥梁进行合理的隔震设计,可以使桥梁在罕遇地震作用下由铅芯橡胶支座吸收大部分地震能量,使大部分变形都发生在支座部位,即使桥墩发生有限的非弹性变形,隔震设计仍然可以起到有效保护桥墩的作用。
4 结语
本文建立了铅芯橡胶支座滞回特性的等效线性化模型,给出了这种减震装置的设计参数的计算方法及合理的取值范围。以高速铁路多跨简支梁桥进行减隔震计算分析,计算结果表明:
1)随着列车速度和地震强度的增加,隔震桥梁动力响应有增大的趋势,但不是线性增加;2)与普通橡胶支座相比铅芯橡胶支座具有良好的减震性能,铅芯橡胶支座能降低强震作用下结构的位移弯矩等内力;3)合理的选择减隔震支座动力参数是减小结构的地震响应的关键所在,对桥梁减隔震体系的参数优化应深入研究。
摘要：给出了铅芯橡胶支座滞回特性的等效线性模型以及支座设计参数的计算方法和取值范围,建立了隔震多跨简支梁桥体系的全桥模型,通过改变地震激励、地震动强度和车速等参数,对隔震桥梁在不同激励下的响应规律和特点进行了系统的研究,分析了隔震效果。
关键词：铁路桥梁,铅芯橡胶支座,减隔震
参考文献
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桥梁应用 篇4
本文是依据工程中实际对桥梁桩基检测,说明超声波检测的基本原理以及利用超声检测法用于桩身质量检测的具体实施步骤的,展望了超声波法检测桩基技术,促进该技术的`研究与应用.
作 者：雷振明 谢勇 作者单位：东莞市交通工程质量监督站 刊 名：广东科技 英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U4 关键词：超声波 检测 缺陷 未来趋势
桥梁维修加固常用技术应用分析 篇5
关键词：桥梁；维修加固；常用技术；分析研究
中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）20-0069-02
在经济快速发展的情况下，公路运输业也快速发展起来，相车辆载重也不断提升，在一定程度上，桥梁决定了公路质量的高低，只有保证桥梁性能良好，才能从根本上保证公路交通通畅性，保障交通安全性[1]。但在实际的桥梁设计过程中，相关影响因素比较多，加上自然条件的恶化和设备的老化，桥梁质量不断降低，无法维持公路正常运营。因此，必须加强桥梁维修加固，还要利用一系列高科技技术，保证桥梁稳固性。
1 加强桥梁维修加固应遵循的原则
对于桥梁维修加固来说，相应的可应用方法是比较多的，但必须结合桥梁实际情况选择科学合理的维修加固方法，必须结合桥梁实际受损情况来选择维修加固方法。具体来说，在桥梁维修加固过程中，需要遵循的原因比较多：第一，在维修加固之前，应做好病害调查及方案设计，要保证维修加固功效，保证桥梁耐久性能。第二，在进行桥梁维修加固的时候，必须结合桥梁实际情况以及承载力变化情况，还要结合成功维修加固的桥梁案例进行加固。第三，要应用扩大桥梁构建断面的措施来修补加固，必须实现后增加部分和最初部分的有效结合。
2 加强桥梁维修加固的必要性
近年来，我国科学技术不断发展，因为我国当前的经济能力还不够高，相应的之前的桥梁设计要求也不够严格，之前桥梁承载力是比较低的，无法满足现状桥梁建设的要求。且最初，在桥梁设计以及桥梁施工过程中，存在的问题和缺陷都是比较多的，比如碳化问题和酸侵蚀等，严重影响了我国钢筋混凝土的结构体系。且之前桥梁建设时间和应用时间都过长，剩余的可使用时间比较短了[4]。
另外，受客观荷载因素的影响，桥梁质量和安全性大大降低，这是由于公路车辆超载行驶等导致的。在相关影响因素的共同作用下，我国桥梁质量大大降低，不仅导致桥梁结构变形问题出现，还导致交通安全问题出现。很多人不严格按照规定驾车，大大影响了桥梁质量，导致桥梁变形以及坍塌等问题出现。因此，基于这样的现状，加强桥梁维修加固十分必要。
3 桥梁维修案例研究
广佛高速公路属于沈海高速广州支线（S15）（K32+536-
K48+240），东接广州市北环高速公路，西连佛开高速公路，途径佛山市南海区泌冲、沙涌、大沥、谢边镇，全长15.704 km。全线桥梁共计48座，其中特大桥1座，大桥8座，中桥10座，小桥29座，桥梁总长4.75 km，桥梁长度占路线里程的30.24%，全线涵洞共计30座。谢边跨线桥是广佛高速公路上的一座特大桥，起点桩号为K47+025.76，全长1 371.434 m。该桥上部结构桥跨类型有普通钢筋砼T梁、连续刚构、连续箱梁、整体现浇异型板梁和预应力混凝土空心板梁等五种结构；下部结构采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础；桥面为水泥混凝土铺装，支座采用板式橡胶支座、盆式橡胶支座。
4 桥梁维修加固常用技术
在实际的谢边跨线桥梁维修加固过程中，可以应用的技术是比较多的。具体来说，首先，在谢边跨线桥梁维修加固过程中，要针对其上部承重处进行加固，进行维修，可以采取的维修加固方法比较多，第一是粘钢维修加固方法；第二改变结构支撑受力维修加固方法；第三是桥梁面积扩大方法，即加厚腹板厚度；第四新增桩基及桩基加固。对于这些方法，在实际的应用过程中，不仅存在优势，也存在劣势。对于优势来说，是指对于多样化情况，能够选择相应多样化的维修加固方法，要具体现象具体研究，根据实际情况和实际问题产生原因来应用技术方法，还要加强深入研究和分析，保证技术方法应用科学合理性。谢边跨线桥桥面铺装钢筋扩大工艺流程示意图，如图1所示。
然后，在实际的谢边跨线桥梁维修加固过程中，应用有效的桥梁下端维修加固技术措施十分必要，可以应用扩大基础维修加固的技术措施、增补桩基维修加固的技术措施，另外还可以采取桥墩套箍维修加固的技术措施。对于第一个技术措施来说，主要应用在最初基础是扩大化基础的情况下，且当基础沉降问题和滑移以及倾斜问题出现之后，也可以应用该技术措施，另外在基础被掏空以及基础受损的时候，往往也应该改技术措施[5]。谢边跨线桥扩大基础维修加固示意图，如图2所示。
第二大技术措施往往应用在桩式基础上，且主要在该基础之上增加一个钻孔桩，也可以增加相应的钢筋预制桩，要实现最初承台的扩大化，这样可以大大提升桥梁的实际承载能力，还能提升桥梁的实际稳定性，且在该技术措施应用过程中，是不用进行筑坝抽水的。谢边跨线桥增补基桩加固示意图，如图3所示。
第三大技术措施主要应用在谢边跨线桥墩基础受损的桥梁上，且针对该受损程度来说，往往是比较严重的。
5 桥梁维修加固技术创新
如今，质量受损、承载能力降低的桥梁越来越多，当桥梁质量降低后，其实际可应用时间会明显缩短，必须及时采取有效措施，并利用有效的维修加固技术，提升桥梁质量，延长桥梁使用寿命。在桥梁维修加固过程中，加强技术创新也非常重要。
具体来说，第一，桥梁维修加固人员要全面总结之前的维修加固经验，对之前的多个维修加固案例进行具体研究和对比，总结出桥梁质量降低的实际原因，进而明确相应有效的维修加固方案。第二，专业人员必须借鉴外国的先进技术和经验，积极学习别的国家的先进案例，加大对国外先进化技术的引进力度，且要让一部分技术型人才去国外学习相关技术，加大对别的国家桥梁维修加固情况的考察，并把先进经验和技术带到我国，进而应用到我国桥梁薄弱环节，比如伸缩缝环节，就是非常容易受损的一部分，以机场高速公路为例，通常是无法中断的，就算占道施工也是短时间的，因此，必须保证伸缩缝快速修补，这时就要用到先进的技术和经验。第三，相关高校必须实施科教兴国的正确战略，加大对相关专业学生能力的培养，培养他们的创新能力，引导学生进行桥梁维修加固情况和方法研究，不断创新桥梁维修加固方法和技术。
6 桥梁维修加固过程中需要注意的问题和事项
在实际的桥梁维修加固过程中，需要注意的问题和事项是比较多的。第一，要加多少对旧桥梁现状和受损情况的检查力度，明确旧桥梁自身存在的相关问题，还要考虑附近的实际环境条件，进而明确相应有效的桥梁维修加固方案，要保证旧桥梁维修加固后满足新桥梁的质量要求，还要全面考虑桥梁附近的环境条件以及相应的影响。第二，在检查和明确旧桥梁实际情况之后，要明确相应的原料比例，之后明确应当增加的水量以及材料种类和分量，从根本上利用好原材料，且要避免原材料浪费问题出现。第三，针对桥梁维修加固施工人员来说，要根据施工情况制定相应有效的施工方案，不仅要保证人员分配方案完善性，还要促进工程施工的正常进行，在降低桥梁维修加固成本的基础上提升施工效益。
7 结 语
综上所述，加强桥梁维修加固非常重要，要想从根本上落实好该工作，保证桥梁质量，减少事故，必须不断应用先进维修加固技术，并不断创新桥梁维修加固技术，相关部门人员共同努力，从根本上提升人们的生活质量，保障人们的交通安全。
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桥梁应用 篇6
关键词：桥梁,景观设计,城市
桥梁的建造技术更新快, 很多国家在桥梁设计中都积累了丰富的经验, 取得了较为理想的发展成绩。我国在城市化建设过程中, 应不断吸取国外成功经验和造桥技术, 实现桥梁技术设计和相关景观设计的相互结合, 吸引更多专业人员参与桥梁的设计和建造。
1 城市桥梁景观概述
桥梁景观设计, 不同于技术性设计, 是对桥梁及其附近环境的审美追求。在功能实际性需求的基础上, 根据美学法则对桥梁和其周围环境进行设计, 对资源开发进行规划, 以实现自然与人工的完美融合。桥梁景观设计的重点集中在研究分析如何使桥梁和其周边环境相互融合上, 构造优美景观, 以自然环境作为出发点而进行美学设计。桥梁景观设计不但需要关注桥梁本身的形象, 还需要分析其对于城市经济和文化等发展可能造成的影响。较为成功的桥梁景观设计能够大幅度改观城市的面貌, 城市化进程极其重视桥梁产生的地标性意义。
桥梁景观能够反映城市的地域性特色, 并体现传统文化的有效传承, 还能够展现当代人文风貌, 属于一种学科性艺术。桥梁的造型并不只集中在视觉形象上, 还与当时、当地独有的人文自然环境和社会风土等有着密切联系。建造桥梁的过程中, 工作人员不仅应保护当地自然环境, 还应进行合理开发和利用, 创造出和谐共同发展的环境景观。
桥梁在城市内日常交通占据较为重要地位, 对于周围环境和空间的影响相对较大, 图1为新溉立交, 充分发挥桥梁的景观效应, 体现城市亮点。
2 桥梁景观设计理论
2.1 外延设计理论
桥梁景观外延设计理论指的是针对城市桥梁外延、周边范围内环境的设计理论, 主要涉及到环境、夜景观以及桥梁景观当中的CI设计部分。
首先, 桥梁周边环境景观的设计是桥梁景观设计过程中极为重要的组成部分, 其中主要涉及到城市、人文景观等。在桥位区域内, 主要将其周边地形地貌等作为主要观察对象, 并实现对环境美学的专业设计和自然环境资源的有效开发。工作人员在进行设计的过程中, 应重点关注其周边景观和本体的互相协调性, 促使周围景观有效构成本体景观的视觉场所, 实现本体景观的有效升华。
其次, 夜景观作为外延设计另外一个组成部分, 在城市桥梁建设当中同样发挥重要作用。因为高科技的不断发展, 照明技术持续进步, 传统意义上的照明工具在进行创新以后可以营造出美妙的星空, 更进一步发挥美化桥梁的作用。夜景观的表现方法一般集中在空间和时间两个方面, 建筑专家可以按照桥梁构造根据季节的变幻营造更加完美的审美效果。要注意的是, 工作人员在运用光源创造造型美的过程中, 需要充分考虑城市的地域性文化特点, 避免其可能对交通产生不同程度上的消极作用。
桥梁景观CI指的是将桥梁以其周围环境作主要景观载体而创造出来的景观类型, 通过有效运用, 能够从视觉、理论识别系统上成功传递桥梁美观及桥梁文化等。景观CI设计能够通过一系列改造不断传达桥梁具有的整体性文化气息, 促使观赏者达成对于桥梁以及该城市人文环境等的有效认知, 实现人、桥和环境的有效统一。桥梁景观的CI设计涉及到三个不同要素, 分别为景观行为、景观视觉以及景观理念识别。
2.2 本体设计理论
本体设计理论在长期发展过程中形成一定设计原则, 由于环境因素会影响到桥梁整体性构型, 所以应对环境和桥梁本体相互之间的影响和关系作出重点的研究。
首先, 在调查环境时, 相关工作人员要针对调查内容以及项目制定较为详细的调查计划, 对桥梁有关地理特点和建造背景进行深入性分析, 进而确定建造设计需要达到的目标。环境调查所得到的数据信息都能够为桥梁后期设计工作提供主要依据。
其次, 工作人员要对环境与桥梁之间的关系进行有效地协调。协调关系的主要方法为三种:强调桥梁法、隐藏桥梁法、融合环境与桥梁法。桥梁属于当前较为基本的交通工具, 也是实现环境和人类共同和谐发展的重要艺术形式。城市桥梁还需要和水体实现有效配合, 形成流畅的衔接, 促进城市经济和文化发展。
最后, 根据视点进行针对性景观设计。景观概念涉及到两个方面, 景观二字中的“景”指环境和桥梁工程, “观”指的是人类观察角度。人类观察到的桥梁姿态不仅仅是和桥梁本身的形态相关, 最终的视觉呈现和观点、视点场之间存在一定关系。视点是人类观察活动的主要出发点, 而视点场又处在观察活动的实际范围之内。有关人员在针对桥梁进行研究的时候, 应实际以不同角度为切入点进行观察。
桥梁的构造类型多样, 主要为拱式桥、梁式桥等。不同类型的构造本身具有一定特点及其大致的运用范围要求, 能够发挥不同类型的景观特点。拱式桥的主要组成部分为上层、墩台以及拱圈, 其对于地基的要求相对较高, 属于钢筋混凝土桥类型中最为理想的类型。拱式桥本身的外形类似于彩虹, 能够有效展示出不同的紧张感以及曲线美等, 容易和外部环境景观实现相互协调, 适合运用在具有一定景象的城市景观当中。梁式桥一般运用在中小跨径当中, 且构型较为简单而易于装修, 并展示出足够的阳刚之美, 具备足够的穿越感。
城市桥梁景观设计理论能够为实际桥梁设计工程提供积极引导, 多方位体现该城市的文化背景, 并与人、景观实现完美融合, 从不同感官角度达到和谐统一。因此, 如果在桥梁景观设计过程中掌握并运用科学的桥梁景观设计理论, 可以对城市景观增色添彩。
3 城市桥梁设计中运用桥梁景观设计
笔者以江阴长江大桥和某城市桥梁为例, 分析桥梁景观设计理论在城市桥梁设计中的运用。
江阴长江大桥处于西山, 实际跨度是2 008 m, 主要构成部分为三道横梁和两个钢筋混凝土的塔柱, 桥塔的本身高度为190 m, 钢箱梁本身的宽度为36.8 m, 高度为3 m。除此之外, 该桥面设计为双向六车道, 桥面本身的宽度为29.4 m, 属于较为典型的悬索桥结构。
有关设计人员在考虑桥梁设计过程中, 将主塔设计在河两岸部分, 中间留出一条宽阔的长江, 实现桥、水和环境的和谐统一, 充分体现桥梁景观设计中外延设计理论, 结合桥梁周边环境, 形成感官上的刺激。另外, 主塔相互之间运用悬索设计方式, 两边部分主要使用梁式设计方式, 且这两种不同设计方式能够充分实现有效融合, 体现本体设计理论。除此之外, 在大桥的周围部分设计较多桥头公园, 并运用自然植被以及水源等, 促使岸边自然环境和桥实现和谐统一。
另外, 某城市桥梁属于城市跨线桥, 连接两条较为重要的城市道路, 且交通流量极大。该桥梁本身长度为1 200 m, 且主跨长度为150 m。因此, 工作人员在针对桥梁进行设计之前, 对当地周边环境进行细致调查, 力求在后期设计和施工过程中达到环境和本体的和谐统一, 运用本体设计方式, 需要科学考量其通行能力以及较为特殊的交通环境, 将形式美和功能美实现有效结合。除此之外, 在施工的过程中, 工作人员应尽量保证其减少对于铁路运行的干扰, 并在设计环节中考虑其抗震和抗风性能, 体现创新性。
基于以上考量, 该桥梁主桥部分运用门构形式的钢筋混凝土柔性系列杆拱, 且桥面部分的宽度是23.7 m, 施工过程中注重快速施工和环境方面的影响等问题。另外, 充分运用灯光设计理念和动态设计, 在考虑桥上部分车辆照明需求的基础上, 避免其对于铁路产生影响, 在桥体的外侧部分安装上阵列灯具, 提升桥体本身气势, 突出桥体弧线的美感。
4 结语
我国现阶段正处在经济和文化不断发展的过程中, 交通建设高速发展, 桥梁数量不断上升。大量的桥梁建设, 使它的景观设计引起重视, 桥梁的景观设计极大改变了原有的城市景观, 是城市化发展中重要的标志性建筑。笔者先阐述城市桥梁景观、桥梁景观设计相关概念, 并论述景观设计需要遵循的原则等, 接着实例分析桥梁景观设计在城市桥梁设计当中的有效运用, 希望为促进城市桥梁设计发展提供一定帮助。
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桥梁应用 篇7
某桥位于山东省境内,于1985年建成通车。该桥跨径为10～13 m,结构为空心板简支,桥面连续。桥总长138.88 m,桥面总宽为12.6 m,桥面布置为1 m+2×5 m+1 m。上部结构采用C30混凝土整体现浇空心板,下部结构为U形桥台扩大基础,柱式墩桩基础,混凝土强度C25。设计荷载标准为汽-20,挂-100。
该桥建成通车至今,已运营近30年,由于该桥车流量逐年增大,主要材料的性能已出现不同程度损坏。受当地市政管理局委托,为评定该桥能否满足现有荷载等级(公路I级)的要求,对大桥进行了承载能力检测,并依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)要求,通过承载能力修正系数的确定与计算,对检测后的桥梁承载能力进行了评价与修正。基于承载力修正结果,对不满足现有交通荷载的部位进行了针对性加固。
2 桥梁检测结果
2.1 外观检查
通过对桥梁各个构件外观检查,发现桥梁存在以下损坏。
(1)桥面。
该桥面采用水泥混凝土面板铺装,其桥面板外观均有横向、纵向和斜向裂缝,部分横向裂缝贯通桥面,裂缝的最大宽度大于2 mm。桥面全部受到不同程度磨损,骨料外露;桥梁伸缩缝均被泥沙堵塞,失去了伸缩作用;桥梁两侧泄水孔均被杂物堵塞,失去了排水功能;栏杆整体状况较差,普遍存在混凝土开裂、破损,钢筋外露、锈蚀现象,个别区段内栏杆断裂、缺失;左右两侧人行道板均有大量横向裂缝,路缘石有破损现象。
(2)桥梁上部结构。
采用单跨整体现浇钢筋混凝土空心板梁,每跨空心板底面均有大量横向、纵向和斜向裂缝,个别部位有网状裂缝,裂缝最大宽度为0.231 mm;空心板侧面均有竖向裂缝,最大裂缝宽度为0.214mm。
(3)桥梁下部结构。
大部分桥梁墩柱有竖向和环向裂缝,裂缝最大宽度为2.114 mm;个别桥墩基础有冲刷、露筋及缩颈等现象。
2.2 桥梁病害重点项目检测
依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)要求,选择了混凝土强度、钢筋混凝土保护层厚度、碳化深度和钢筋锈蚀项目进行了检测,各项目按构件的30%进行抽检,检测结果如下所述。
2.2.1 混凝土强度
台帽、盖梁混凝土设计强度为25MPa,最小平均换算强度为23.61MPa,最小推定强度为20.08MPa;墩柱混凝土设计强度为25MPa,最小平均换算强度为22.72MPa,最小推定强度为21.05 MPa;空心板混凝土设计强度为30MPa,最小平均换算强度为27.55 MPa,最小推定强度为24.33MPa。依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的相关规定(表1),桥梁各构件的评定标度按测试结果的最差状况进行评定,混凝土强度的评定标度为3。
表1中,,Rit为混凝土实测强度推定值,R为混凝土设计强度;,Rim为混凝土测区平均换算强度;Rit=Rm-1.645σ,σ为每10个测区的混凝土强度标准差。
2.2.2 钢筋混凝土保护层厚度
台帽、盖梁的钢筋混凝土保护层厚度设计值为35mm,实测值的最小特征值为12.95 mm,实测值与设计值的比值为0.37;墩柱的钢筋混凝土保护层厚度设计值为35 mm,实测值的最小特征为19.10 mm,实测值与设计值的比值为0.55;空心板的钢筋混凝土保护层厚度实测值的最小特征值为36.20 mm,实测值与设计值的比值为0.88。依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的相关规定(表2),桥梁各构件的评定标度按测试结果的最差状况进行评定,混凝土保护层厚度评定标度为5。表2中Dne为钢筋保护层厚度特征值;Dnd为钢筋保护层厚度设计值。
2.2.3 碳化深度
台帽、盖梁的实测最大碳化深度值为15.8 mm,与实测平均混凝土保护层厚度值22 mm的比值为0.72;墩柱的实测最大碳化深度为16.5 mm,与实测平均混凝土保护层厚度值30 mm的比值为0.55;空心板实测最大碳化深度为15.3 mm,与实测平均混凝土保护层厚度值26 mm的比值为0.58。依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的相关规定(表3),桥梁各构件的评定标度按测试结果的最差状况进行评定,碳化深度的评定标度为2。表3中Kc为碳化深度平均值与实测混凝土保护层厚度的比值。
2.2.4 钢筋锈蚀
台帽、盖梁钢筋锈蚀测点中,电位差介于-100～-200mV的测点数占总测点数的64%,为主要锈蚀电位水平;墩柱钢筋锈蚀测点中,电位差介于-200～-300mV的测点数占总测点数的46%,为主要锈蚀电位水平;空心板钢筋锈蚀测点中,电位差介于-200～-300mV的测点数占总测点数的32%,为主要锈蚀电位水平。依据《公路桥梁承载能力评定规程》(JTG/TJ21-2011)的相关规定(表4),桥梁各构件的评定标度按测试结果的最差状况进行评定,钢筋锈蚀的评定标度为2。
3 承载能力修正系数的确定
3.1 承载能力检算系数(Z1)的确定
综合考虑桥梁或构件表观缺损状况、材质强度和固有模态等检测评定结果,确定构件技术状况评定值D。
通过检测,空心板的表观缺损情况和混凝土强度评定标度为3。由于该桥跨径较小,未对桥梁的自振特性进行测量,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的规定,未进行测试的项目其评定标度取1,结构检测指标的评定值D见表5。计算得技术状况评定值D=3×0.4+3×0.3+1×0.3=2.4。
依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的评定办法,确定空心板的承载能力检算系数Z1=1.06 (表6)。检算系数Z1根据可按承载能力检算系数评定标度D线性内插。
3.2 承载能力恶化系数(ξe)的确定
对于钢筋混凝土结构,根据结构表观状况、构件材质强度、钢筋锈蚀电位、混凝土碳化深度、钢筋混凝土保护层厚度等检测评定结果,采用考虑各检测指标影响权重的综合评定方法,计算构件的承载能力恶化状况评定值E(表7)。由于钢筋锈蚀电位评定值较小,未对混凝土电阻率进行测试,混凝土电阻率评定标度值取1。桥梁位于内陆,桥梁受氯盐侵蚀可能性较小,也未对该项进行测试,混凝土中氯离子含量评定标度取1。
计算得出桥梁构件的恶化状况评定值=2.53。根据恶化评定值E和《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)的评定办法(表8),确定桥梁承载能力恶化系数ξe=0.086。
3.3 截面折减系数(ξc、ξs)的确定
桥梁承载能力的修正还应考虑由于材料风化、碳化、物理与化学损伤引起的结构构件有效截面损失(ξc),以及由于钢筋腐蚀剥落造成的钢筋有效截面的损失(ξs),对结构截面抗力效应的影响。
根据现场外观检查情况,该桥混凝土用手搓构件表面,有砂粒滚动摩擦的感觉,手掌上附着物大多为构件材料粉末,砂粒较少。构件表面有砂粒附着明显或略显粗糙,材料风化评定标度值为2;碳化深度评定标度值为2;构件表面剥落面积在5%以内,发生在表层,物理与化学损伤评定标度值为2。根据以上各检测指标所给出评定标度值,计算得到构件截面损伤的综合评定标度R见表9。
根据截面损伤的综合评定值R=2×0.10+2×0.35+2×0.55=2,查表10得出截面折减系数ξc=0.98。
钢筋的截面折减系数ξs值的确定:钢筋锈蚀引起混凝土剥落,钢筋外露、表面有膨胀薄锈层或坑槽,评定标度值为3,根据现场检查情况,查表11取钢筋截面折减系数ξs=0.92。
3.4 活荷载影响修正系数ξa的确定
通过实际调查该大桥12 h通过车辆,推算出日交通量为1730辆,二轴车占52%,三轴车占47%,五轴车占0.5%,六轴车占0.5%。按《公路工程技术标准》(JTG/B01-2003)二级公路适用的日平均交通量为5000～10000辆。重载交通桥梁的典型代表交通量、大吨位车辆混入率α<0.3,轴荷分布β<5%。根据表12中各系数的取值,按下式确定活荷载影响修正系数ξa:
综上所述,承载能力修正系数为0.87。
式中:ξq为活荷载影响修正系数;ξq1为对应于交通量的活荷载修正系数;ξq2为对应于大吨位车辆混入率的活荷载影响修正系数;ξq3为对应于轴荷分布的活荷载影响修正系数。
4 桥梁承载能力计算
4.1 空心板计算参数
桥梁空心板采用C30混凝土,长13 m,宽12 m,空心板截面几何尺寸见图1。桥梁的荷载等级为汽-20、挂-100,人群荷载为3.5 kN/m2,桥面为水泥混凝土桥面铺装、护栏及人行道板等二期恒载折合成荷载为37.80 kN/m。
4.2 承载力计算
采用梁格法对结构进行离散。将空心板划分为12道纵梁,梁间距1m;12道虚拟横梁,间距是1.3m,梁截面尺寸见图2。采用软件建立空间梁格计算模型,纵梁共划分168个单元,横梁共划分143个单元。
4.3 计算结果按以下工况进行组合
荷载组合Ⅰ为自重+人群荷载+汽车(2车道);荷载组合Ⅱ为自重+挂车;荷载组合Ⅲ为自重+温度应力。各工况荷载作用下,桥梁各控制截面内力及抗力见表13。
从表13中数据可以看出,桥梁结构的承载力在修正前,抗力均大于各工况组合下荷载效应值,但在修正后2号梁至11号梁的弯矩抗力小于荷载组合Ⅰ、Ⅱ的荷载效应值,3号梁至11号梁的剪力抗力小于荷载组合Ⅱ的荷载效应值,所以应对桥梁进行抗弯和抗剪加固,以提高桥梁的安全性。
注:抗力修正方法为抗力值乘以承载能力修正系数
(a)左边梁;(b)中梁;(c)右边梁;(d)虚拟横梁截面
5 桥梁加固
5.1 抗弯加固
由于桥面存在磨损较为严重,多处开裂及骨料外露等情况,采用将桥面铺装重铺并加厚的措施加固桥梁,该桥梁加固措施既增加了桥梁的抗弯承载力,又在加固桥梁的同时修补了桥面病害。
5.2 抗剪加固
该桥在建设时,为防止芯模底部混凝土浇筑不密实,空心板现浇施工采用分批浇筑混凝土,即先浇筑芯模底部混凝土,再安装芯模,然后浇筑腹板及顶板混凝土。由于底板混凝土和腹板混凝土是分批浇筑,且该连接处未设抗剪钢筋,使两者连接处成为空心板的薄弱环节,此在腹板和底板间形成1条水平施工缝(图3),空心板底板与腹板易发生受剪开裂,至使空心板与底板脱离出现病害(图4)。
为了提高空心板支座附近区域的抗剪承力,并且防止空心板底板与腹板出现受剪开裂、脱开等现象,在空心板两端1/4跨径至支座区域内每隔一定间距,从桥面打孔布置环向箍筋,对桥梁进行抗剪加固,桥梁加固示意见图5。
6 结束语
基于桥梁的检测结果,应用《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)所规定的方法对现有桥梁的承载能力进行评估,并得到桥梁发生病害后承载能力的修正系数。对桥梁进行数学建模、分析,通过对桥梁承载能力的修正,可准确评价桥梁是否能满足现有交通荷载的要求。根据修正后桥梁的承载能力,对桥梁采取了有针对性的加固措施,既保证了桥梁的结构安全,又可使加固维修基金的使用具有较强的经济性。
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桥梁模态分析方法及应用 篇8
模态分析通常指的是试验模态分析, 通过模态试验将采集到的系统输入与输出信号经过参数识别从而得到模态参数, 如:模态频率、模态振型、模态阻尼等。这些参数对于描述结构的振动特性, 减少振动对结构的不利影响都具有重要意义。例如:模态频率中的一阶频率 (固有频率) 的确定, 可以用来避免结构的共振;通过振型可以知道在某个自然共振频率下, 结构的变形趋势;模态阻尼大小能反应结构耗散外部能量输入的能力。
模态分析可用于桥梁结构振动测量和结构动力学分析。利用模态试验测得的桥梁模态参数我们可以评价现有桥梁结构的动态特性。此外, 由于理论模型计算很难得到结构的模态阻尼, 因而进行响应计算结果往往不太理想。我们可用模态试验得出的试验结果去修正有限元理论模型, 使理论模型更趋完善和合理。
2 基本原理
模态分析基于振动原理。单自由度系统是最基本的振动系统, 然而实际结构往往是多自由度系统。但是对单自由度系统的分析可以得到系统振动的很多基本特性。同时, 多自由度线性系统常常可以看成是许多单自由度系统的线性叠加。因此, 我们可以从单自由度系统出发, 分析系统的频响函数, 这将便于分析和理解系统振动的基本特性。
3 基本步骤
一般地, 桥梁模态分析过程大致可分成测试系统建立、响应数据采集、模态参数估计和模态模型验证这四个步骤。
测试系统的建立是模态分析的前期准备过程, 主要包括桥梁结构的理论模型建立及分析计算, 模态试验方案的确定 (包括试验激振方式的确定、传感器以及数据采集分析仪器的选择等) , 测试系统的安装、调试及校准。
响应数据的采集是模态分析中重要的一步, 将直接影响模态分析的结果。桥梁在某一激振力的作用下被激振起来后, 就可以通过专业测试仪器测量得到激振力或响应的时域信号。在数据采集过程中应保证数据采集的实时连续性, 并尽量减少外界对测试系统和采集设备的不利干扰, 如较强的振动撞击、电子信号等。此外, 还应该保证有足够的数据采集时间。如果采集时间过短, 就无法真实、全面地反应结构振动过程, 数据将不具有代表性。
模态参数估计和模态模型验证这两步一般可用专门的模态分析软件来完成。其中模态参数估计通常是利用曲线拟合一组频响函数数据来实现的。曲线拟合就是频响函数的参数与试验数据匹配的过程。目前, 进行模态参数估计的方法有很多种, 从自由度来分可以分为单自由度和多自由度两种。模态模型验证是对模态参数估计所得结果正确性的校验, 是对模态试验成果评定以及进一步对结构进行动力学分析的必要过程。此外, 模态分析过程中还包括测量设备 (传感器、数据采集仪等) 的验证。
4 实例分析
某拱桥的结构形式为中承式系杆拱, 跨径组合为30m (边跨) +100m (主跨) +30m (边跨) , 桥型结构简图如图1示。该桥主梁为现浇预应力钢筋混凝土变截面箱梁;主拱圈在桥面以上为组合钢箱结构, 桥面以下 (含边跨拱肋) 采用钢筋混凝土结构;下部结构采用实体墩、桩基础。该桥的设计荷载等级为公路-I级。
经结构动力学分析可知, 该桥主拱圈和下部结构的振动响应相对较弱, 因此可以仅对该桥的主梁结构进行模态分析。
4.1 各阶理论频率计算
利用有限元软件建立该桥主要结构 (包括主梁、主拱圈、系杆和桥墩等) 的理论模型, 经软件模拟计算得出该桥主梁结构的各阶理论频率, 见表1。
4.2 模态试验方案确定
由于该桥跨径较大, 无法进行人为激励, 试验时激振方式可采用环境脉动法, 即利用结构由于外界各种因素引起的微小而不规则的振动来确定结构动力特性的方法。根据该桥的受力特点, 沿桥梁的纵向选取桥梁的各墩、台处, 主拱圈与桥面相交处, 边跨的跨中处以及主跨的L/4、跨中和3L/4处作为测试断面。沿桥梁的横向在各测试断面上均匀布置2个测点。每个测试点均放置一个竖向振动型压电式传感器, 以测量桥梁的振动响应数据。
4.3 响应数据的采集
在传感器安装、测试系统调试并校准之后, 就可以开始模态试验。试验时采用江苏东华生产的DH3817型动静态数据采集仪实时采集桥梁的振动响应数据。一般地, 响应数据的采集时间应该至少在20min以上。数据采集时, 应使采集仪保持良好地接地, 以减少周边电子信号对采集仪的干扰。
4.4 模态试验结果分析
试验数据采集完成后, 利用模态分析软件进行模态参数的估计、辨识以及模态模型验证。经分析计算, 得出该中承式拱桥主梁结构的各阶振型 (见图2、图3和图4) 、模态频率和模态阻尼 (见表2) 。
由各阶振型图可知, 该桥主梁结构的一阶振型是以两侧桥台和主跨跨中处为基点, 主跨L/4和3L/4处为顶点的类正弦曲线状的变形;二阶振型是以两侧桥台为基点, 主跨跨中处为顶点的类悬链线曲线状的变形;三阶振型是以两侧桥台和主跨跨中处为基点, 两侧主拱圈与桥面相交处为顶点的两条类悬链线状的变形。根据各阶振型图可以分析得出, 该桥主跨的L/4、跨中以及3L/4处的振动变形相对较大。因此, 运营监控时应该在上述3处断面布置监控点。
由表1和表2比较可知, 试验测得的各阶模态频率均略高于理论计算频率, 各阶模态阻尼也均在正常范围内, 说明该桥的动态性能符合要求。同时, 各阶模态频率与理论计算频率较为相近, 说明建立的有限元计算模型较为合理。
5 小结
在处理桥梁振动问题时, 我们应该全面地了解其动态特性。桥梁的动态特性通常可用各阶的模态参数 (模态频率、模态振型及模态阻尼等) 来描述。通过模态分析可以得到上述动态特性参数, 同时结合理论计算, 我们可以综合评价桥梁的动态特性是否符合要求。
此外, 通过模态分析的结果我们可以校验结构模型的合理性以及理论计算的准确性。桥梁的动态特性虽然可以用有限元方法计算, 但由于其结构的复杂性, 在建立有限元模型时所引进的一系列人为假设 (如假设桥梁的阻尼) , 常与桥梁的实际情况不太相符, 因此计算结果往往不理想。而模态分析是建立在试验基础上的, 因此得到的动态特性参数比较准确, 特别是可以识别桥梁的阻尼。
摘要：简要介绍模态分析的原理和步骤, 并以一座中承式拱桥为例, 阐述其在桥梁动态性能评价中的应用。
关键词：桥梁,模态分析,动态性能
参考文献
[1]邵旭东.桥梁工程[M].人民交通出版社, 2004.
桥梁应用 篇9
1 景观桥梁设计发展
现代景观桥梁概念是在20世纪70年代日本本四联络桥建设期间形成的, 所以日本政府和社会各界对景观桥梁十分重视, 对景观桥梁设计进行了深入的研究与实践。桥梁使用时间的长期性、对经济的作用、地标意义, 在2000年左右, 在一些国家和地区涌现了众多桥梁项目及其激烈的竞争浪潮, 这些桥的设计更多地受到审美观点的影响在这些桥梁项目中, 应用了新的建筑材料和丰富的桥梁造型, 并考虑到环保的生活方式, 促进了景观桥梁设计的发展。在我国, 政府和桥梁学家们一直都很关注桥梁的景观设计。在五十年代对武汉长江大桥的景观设计, 如今武汉长江大桥独特的景观已成为武汉市的城市标志。但在当时景观桥梁设计的概念没有建立, 景观桥梁设计的意识没有得到普及。就国内而言, 虽然景观桥梁的概念近年来才有提出, 进入改革开放以来, 我国的桥梁建设逐步建立起了比较完善的设计体系。对于景观桥梁的营造与设计也日趋重视, 在规划初始阶段就开始关注景观的整体的内在素质, 后来随着城市整体面貌的改善, 城市及公路中的桥梁对于景观的考虑越来越被人们所重视, 至此, 景观桥梁的概念及应用范围得到了很大范围的拓展, 人们甚至希望将所有的桥梁都能尽可能的通过景观上的处理而成为景观桥梁。
近年来, 我国的景观桥梁设计无论在数量上还是质量上都得到了极大的进步, 但在具体的设计方面, 景观桥梁的设计既要保持对功能、构造技术、材料机理研究的传统, 还应针对随社会发展而产生的新景观问题保持敏锐的跟踪, 这样才能与国家发展对环境品质的更高要求相适应, 并且开拓设计思路向着更宽更广的方向发展。
2 仿生手法在景观桥梁建筑上的应用
桥梁建筑作为建筑的一个分支, 它的形式和内涵也需要随着时代而不断地更新。长久以来, 桥梁建筑都是一种容易被人所忽视的建筑形式, 但是桥梁尤其是景观桥梁对于城市景观的塑造和当地文化风俗的展现意义却是不容忽视的。桥梁建筑的发展需要设计师们为其注入新的灵感和创意, 仿生学与桥梁建筑设计的结合, 必然会对桥梁造型和功能的进一步发展起到推动的作用。
首先是仿生建材在桥梁上的应用。建材仿生就是研究和仿照生物躯体的组织结构、化学成分、色彩及生态功能, 设计和制造出卓有成效的新型材料, 来满足人类对建材性能和品种日益增长的需要。它是当前国内外建材研究中引人关注的领域之一。材料结构方面, 日本在普通混凝土中掺加约1%的长纤维状分子添加剂, 使纤维分子的粘度增加, 包住混凝土的组分, 这种结构的结果是不存在任何薄弱的环节使裂纹得以传播。如果能仿制出结构相仿的建材用于桥梁结构的建造, 那么将会大大提高桥梁的安全和稳定性。材料的色彩和质感方面, 英国已经研制成功一种具有多种用途的弹性水泥, 具有较强的抗冲击和折断的能力。材料的功能方面, 目前桥梁建筑物所使用的承重材料主要是钢材、木材、石材、混凝土以及钢材和混凝土的组合材料, 这些材料的弹性模量大, 刚度也大, 在外力作用下的变形几乎用肉眼看不出来。功能仿生材料更加高级的功能有自我调节和自我修复功能, 这样建筑物的寿命可大大延长, 安全性也会得到很大提高。目前这方面的研究成果有被动式智能材料和主动式智能材料。被动式智能材料的例子是美国伊利诺伊大学研制的能“呼救”和自我修补的智能型混凝土其思路是:在混凝土中埋入大量空心纤维, 当混凝土开裂时, 空心纤维也会开裂, 并流出裂纹的粘结剂, 把裂纹焊在一起, 防止裂纹进一步扩大。
其次是仿生手法的应用令新的桥型出现成为可能。桥型无一例外是从自然界中获得的启示, 如悬索桥包括悬索结构体系, 是人们看到很细的蜘蛛网丝跨越很大的跨度而产生的灵感;斜拉桥的受力原理根据的是赛台上参加推举举重的运动员的身体姿态和受力特点;大跨径桥梁上普遍采用的箱梁及一些空心板梁的应用大大改进了桥梁的受力特性, 同时减轻了自重, 它在自然界同样能找到原型。如今人们正在努力探索更新更合理的桥型, 探索的过程与仿生学结合是必然的而且是很有前途可言的。仿生手法在景观桥梁中的应用具有十分广阔的前景, 比如关于景观桥梁与其周围环境的谐调融合问题, 现在大多采用的手法是在选定桥型的基础上对桥梁造型和涂装色彩进行比选来使桥梁融入周围的环境。这在许多情况下并不能很好地掩饰桥梁对周围环境的破坏, 很难达到预期的效果。有人提出了“有机”建筑的概念, 对这一问题有很好的启示。这一观点也是由仿生学而来, 在这一问题上不断探索实践, 使景观也能实现“有机”化, 成为与自然完美结合的美丽风景。
3 结语
景观桥梁作为桥梁建筑的一个分支, 与一般的桥梁建筑相比肩负着自身的特殊使命, 人们对它们建成后各方面功能与视觉效果也抱有着更高的期望值, 景观桥梁的设计在成功运用现有成熟的设计手法的同时, 通过学科交叉积极探索景观桥梁设计的创新手法, 在进一步提高效率的同时, 使得的景观桥梁使用功能更加完善, 并达到更好的景观生态效果。本文对景观桥梁设计发展与仿生学设计在景观桥梁的应用进行了初步的探讨与分析。
摘要：景观桥梁涵盖了工程范围内的主桥、辅桥、引桥、立交桥、引道、接线、边坡等各分项节点的景观, 是近年来桥梁建筑一个新分支, 随着经济的发展, 景观桥梁被越来越多的人们所重视, 许多世界著名的桥梁均是兼顾了经济与美观的景观桥梁, 因此是一个系统工程。本文对景观桥梁设计发展与仿生学设计在景观桥梁的应用进行了初步的探讨与分析。
关键词：景观桥梁,设计,仿生学
参考文献
[1]杨翀, 齐康.“场地精神”中孕育的情感建筑[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2002.
[2]王文兵, 张宝池, 赵荣霞, 吕丽卿.简论桥梁建筑的美学质量[J].铁路工程学报, 2003.
[3]许秀平, 彭卫.桥梁建筑美学特征与结构设计[J].金华职业技术学院学报, 2004.
桥梁应用 篇10
关键词：大型桥梁；主跨桥面；吊机设计
中图分类号： U 445134 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0000-00
1 工程简介
某工程桥梁使用塔索梁结构作为桥面吊机的主要承重结构，使用全焊接桁架式结构进行主梁的焊接，使用格构式钢塔，在桥的顶部设置钢锚梁，使用平行钢丝成品索对一些竖向弯矩和荷载进行平衡，整个吊机的为三角形，上弦和下弦杆的中心距离为三米，横向中心距离为两米，桁架的总长度为44.5m。
2 设计桥面吊机的难点和总设计思路
2.1 设计桥面吊机的难点
（1）需要吊机可以同时适应各种吊装工况，设计桥面吊机时，要达到标准段、结合段、合龙段的吊装要求，由于这三种吊装工况在节段中心、节段重量、支锚点的位置存在差异性，对桥面吊机结构的设计造成了很大的影响。（2）需要吊机支锚点传力结构符合该桥梁主体结构系统的基本要求，由于该桥梁是使用桥面板和桁架受力杆构成桥梁的主跨钢梁节段，桥面很薄弱，需要在主要的受力杆件上进行吊装设备、临时吊点支撑点和锚固点的设置，和箱梁结构相比，在选择吊机支锚点的时候，会被限制在一定范围中。（3）限制了吊机自身的重量。由于该桥梁的吊机支锚点处于主弦杆上，斜拉索是在梁端的锚固节段的弦杆上进行固定的，在转换荷载时，结构会出现反向变形的情况，这时在拼装桥梁结构时，如果使用全焊接的形式会产生不利影响，所以字设计吊机时，要尽可能降低吊机自身的重量。综上所述，在对该桥梁的桥面吊机进行设计时，除了要考虑吊机是否可以很好的适应此桥面结构，还要符合各个施工节段的安装要求。
2.2 设计桥面吊机的基本思路
（1）使用液压千斤顶时，有比较稳定的提升速度，不会以为钢丝绳穿道过多，出现提升速度流失的情况。和本工程封航时间长、吊段重量大的要求相适应。（2）使用千斤顶进行施工，可以利用电脑系统对四个吊点进行单独控制，适应各个节段工况因中心变化导致的前后吊荷载变化。（3）因为主桁架之间距离比较大，应使用分体式的吊装设备，为了达到结构的横向稳定要求，要使用重心比较低的设备进行提升，考虑到卷扬机系统的钢丝绳滑轮组对净空的要求比较高，在卷扬机系统中是无法使用低重心吊机结构的。
经研究决定，本工程使用分离式低重心液压千斤顶的结构类型将吊机成对工作完成，使用桁架的承载结构形式，前面的支点位于主弦杆和桥面桁架梁的上横梁处。
3 设计桥面吊机的结构类型
3.1 主承载结构的设计
3.1.1 钢塔的结构
使用门架形式作为钢塔横桥的结构，为了提高钢塔的横向稳定性，在钢塔的内部设置交叉的剪刀撑，钢塔的顶部使用钢箱横梁，并将整体式拉索耳板设置在横梁的两侧，使用拉索和销轴对钢塔的上部进行连接，为了保证吊装前和吊装后，钢塔持续处于轴向受力的状態，架桥机主桁架上弦杆节点和下端使用销轴进行连接。
3.1.2 主桁架结构
在设计主桁架时，要对斜拉锁初始预拉力对结构变形和内力造成的影响，对斜拉索张拉初始预拉力后上下弦杆的拉应力以及吊重情况下产生的拉压应力的绝对值要基本相同。此外，在吊重状态下的变形要控制在张拉索产生反变形以内。
3.1.3 拉索系统结构
使用四根平行钢丝锁作为架桥机拉锁系统，根据架桥机吊载前后主桁架的挠度对背索和前索进行设计，也就是说要控制好主桁架吊载前和吊载后的竖向挠度范围。背索设计为可调索，并使用连接接头分别和主桁上弦点与销轴的结点连接，另一端利用两根螺杆和拉索锚具进行锚固，并利用张拉螺杆进行调索。
3.2 定位锚固系统
定位锚固系统主要是用来对行走到位的吊机进行精确调整，并进行后锚点力和前支点的锚固和传递，使用千斤顶和垫梁将前支点支撑在吊机主桁架下方，由于需要降低后锚点和前支点的受力，在确定后锚点的锚固位置时，需要考虑一个半节间，并使用节段吊装吊点锚固。
3.2.1 后锚点螺杆系统的主要构成
吊机后锚点锚固系统主要是由螺杆、锚固横梁、连接头等构成，在吊机下弦杆最后面两根横连的位置分别设置了一个箱形断面的锚梁，并使用两个强度比较高的螺杆和连接头进行连接，为了适应吊装过程中，吊机加载的过程中锚点出现纵向位移的情况，在螺杆的一侧设置球状垫圈，保证锚后主拉螺杆可以持续保持轴向受力，防止出现受弯的情况。
3.2.2 前支点垫梁结构构成
使用钢墩的形式将吊机前支点架桥机的竖向荷载传输到桥面的主桁节点上，从而来保证吊机的横向稳定。使用变截面箱形梁作为垫梁，分别设置三个钢墩，其中主要受力钢墩为中间桥面结构桁上的钢墩，稳定钢墩为小纵梁位置的钢墩，使用斜撑对主桁架上弦杆和垫梁的一端进行连接，对桁架进行横向稳定支撑。
4 吊机的实际应用
4.1 吊装标准段
在吊装标准段的时候，一般会从驳船上直接进行起吊，在吊装时，桥面吊机前支点处于已经安装好的节段主横梁上，在进行锚固前，后锚固点位于已经安装的一个近塔端主吊耳上，而且，在第一个锚固横梁上进行后锚点的锚固，各个吊点之间的距离为9.8m，千斤顶的提升挂架处于桥面吊机前端1～5个节点之间，所以，在对标准段进行吊装前，要先把吊装结合段第三个节间纵移小车系统和第三个节间千斤顶挂架移动到首个节间。
4.2 吊装结合段
在对结合段进行吊装时，桥面吊机的前支点要处于边跨钢混结构最后面的结点钢结构上，利用钢墩连接桥面吊机垫梁，在第二个锚固横梁上设置后锚固点，在边跨钢混凝土的第三个结点钢结构上进行梁端锚固，结合段之间的距离为6.276，提升千斤顶挂架处于桥面吊机第三节和第五节之间。
4.3 吊装合龙段
该桥梁工程的合龙段的重量为721t，各个吊点之间的距离为20.12m，不符合桥面吊机前后吊具距离的基本要求，为了使吊装过程中，受力比较对称，使用四个桥面吊机对中跨合龙段进行吊装，不同的吊机使用一套提升系统，为了达到四台吊机联动的效果，要重新连接和调试四台吊机控制系统。
5 结语
综上所述，本工程整体使用拉索系统进行桥面吊机的设计，并对预拉索力进行了合理的设置，使结构出现了反向预拱变形，提高了结构的竖向承载力，有效的减少了钢的使用量，整体结构比较轻巧，降低了设备自身的重量，具有良好的科学性和经济型，在细节方面，使用双向铰接的结构作为吊机结构，可以更好地适应吊装构件吊装时出现的纵横向摆动，具有移动速度快，操作简单、控制准确度高等优点，值得同类工程引用借鉴。
参考文献：
[1]何雨，陶路，彭旭民.坝陵河大桥桥面吊机过铰监控技术[J].世界桥梁，2011，（01）.
桥梁应用 篇11
1 IPAD使用步骤
1.1 用户同步
第一次使用IPAD桥梁数据采集系统的时候, 首先必须进行用户同步操作, 等用户同步完成后, 输入用户名和密码登陆系统。如图1。
1.2 基础数据同步
第一次使用IPAD桥梁数据采集系统的时候, 登陆系统后在主菜单功能界面, 选择系统模块进入。点击数据更新, 该步骤是为了将桥梁数据中心库基础数据下载到IPAD本地数据库中, 可能消耗时间比较长, 请耐心等待完成, 如图2。当中心库中对应基础数据有变动时候, IPAD该页面的数据更新右上角会出现一个红色的New, 说明有新的基础数据需要更新, 或者在最下方的菜单上会显示红色的数字, 则说明有新的基础数据需要手动更新, 正常情况下没有New或者菜单上没有任何数字显示则不需要手动更新。
1.3 任务下载
当第一次使用IPAD桥梁数据采集系统前需要做以上步骤, 接下来, 进入正式的采集流程介绍。首先是任务下载, 必须在有网络的地方进行, 点击任务下载, 进入到任务下载页面。
任务下载页面的左侧, 分为日常/经常/定期任务类型, 点击对应检查类型, 下方会列出该检查类型下跟当前登陆用户相关联的检测任务信息, 点击对应的任务号, 则右侧会列出该任务下与当前用户相关联的需要检查的桥梁。桥梁的颜色分为黑色和棕色, 在顶部菜单有详细说明, 黑色是没有下载过的, 而灰色说明已经下载了并且在IPAD采集系统里已经存在该任务的对应桥梁的信息。用户可以选择手动一座座下载, 也可以选择批量点击全部下载。如图3。
1.4 病害采集
任务下载完成后, 用户可点击下方菜单中的病害采集按钮快速的进入到病害采集页面。采集页面左侧是检查类型, 分为日常/经常/定期任务, 凡是在任务下载页面下载的任务都会在该页面显示。点击对应的检查类型, 下方会出现当前用户所下载的任务号列表, 点击相应任务号, 右侧会显示当前用户下载的该任务下的对应桥梁信息, 点击桥梁卡片按钮, 则可查看对应的桥梁的静态资料信息。点击病害按钮则可进入到病害采集页面。病害采集页面显示该桥梁下的全部病害信息, 包括前一次任务的未维修的历史病害信息, 点击上方的所有则会显示该桥梁下全部病害, 点击历史则会显示该桥梁下历史未维修的病害信息, 点击本次则会显示本次任务录入的病害信息。
病害信息根据重要性分为重点跟踪, 重大, 抢修病害, 以不同颜色进行区分, 方便操作者及时快速的了解该病害的性质。对于本次录入错误的病害, 可以在该病害上用手指向左滑动屏幕, 则会出现删除本次数据按钮, 点击则可将录入错误病害进行删除。编辑按钮, 是针对已经录入的病害进行修改操作。右上角的添加按钮, 是新增病害。点击添加按钮, 进入如图4页面。
新增页面, 首先选择该桥梁的跨号, 然后依次按照类别选下去, 最后会出现该构件下绑定的若干病害类型, 点击对应病害, 则进入病害新增的录入页面。
按照要求填写相关病害数据, 如果需要上传照片, 可点击右侧桥梁图标, 然后可从IPAD相册中选取, 或者直接使用IPAD内置摄像头进行拍照。当录入完成后, 点击新增按钮, 即可完成病害的录入操作。
1.5 任务上传
当病害采集完成后, 进入到任务上传页面, 选择对应的检查类型, 则下方会列出该检查类型下所有已经下载过的任务列表, 点击对应的任务号, 则右侧会显示该任务下采集的桥梁病害信息, 会显示对应桥梁的病害数量, 用户可以单座桥梁上传, 也可以点击右上角的全部上传按钮, 将该任务下的全部桥梁进行上传, 上传完成后, 整个采集流程就结束了。
2 IPAD与桥梁养护管理系统间的数据传输
2.1 检测单位数据初审
当现场数据采集人员将任务上传后, 检测单位需要对该任务进行审核操作, 检查数据的准确性 (如图5) , 选择通过或不通过审核, 不通过的数据将会发回给具体的采集人。全部数据审核后, 需要对桥梁进行DR评定操作, 参照病害信息为该桥梁进行DR评定打分。
2.2 检测单位数据终审
当检测单位DR评定完后, 检测单位还需要对该任务进行数据终审, 桥梁评定完毕后, 用户可以点击桥梁终审页面, 点选要终审的检查任务号后, 点击【详情】按钮, 页面会跳转到数据详情页面, 点选要查询桥梁信息项后, 点击【病害查询】按钮, 系统会弹出该桥梁的病害信息页面 (如图6) 。终审查询没有异议, 用户可以点击数据终审页面, 点选终审通过的任务号, 点击【通过审核】按钮。
2.3 数据上报桥梁管理单位
桥梁上报给桥梁管理单位后, 若桥梁管理单位发现问题退回时会编写审核意见, 检查单位可以点击该检查任务号的“审核日志”的【查看】按钮, 系统会弹出所有关于这批桥梁的路公司审核意见。
3 结论
整体来说, 用IPAD采集数据使用方便、操作简单、及时上传数据、提高了工作效率, 和桥梁养护管理系统的完美结合, 便于桥梁检测人员和桥梁管理单位及时掌握桥梁动态数据, 保障桥梁的安全使用。不足之处在于IPAD电池的续航问题和IPAD本身的成本较高和易损坏, 要求现场人员小心操作。
参考文献
[1]公路桥涵养护规范[S].人民交通出版社, 2004.
[2]桥梁数据采集系统 (IPAD版) [Z].
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