辽河大桥范文（精选6篇）

辽河大桥 第1篇

关键词：滨海公路辽河大桥,斜拉桥,总体结构静力分析

1 工程概述

1.1 桥跨布置

辽河大桥主桥为整个滨海公路建设项目中的重点工程, 经过设计及咨询单位的充分论证, 最终方案确定为主跨436m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥, 边跨设置辅助墩, 其跨径布置为62.3+152.7+436+152.7+62.3=866m (见图1) 。

1.2 结构体系

在辅助墩、过渡墩以及塔梁交接处设置纵向活动支座, 并在塔梁交接处、过渡墩设置横向限位装置及纵向阻尼器, 从而形成半漂浮体系。

1.3 主梁

主梁为单箱多室流线形扁平钢箱梁, 中心线处内轮廓梁高3m, 钢箱梁全宽35.8m (含两端风嘴尖角) (见图2) 。根据结构受力需要, 顶板采用横桥向变厚度、顺桥向保持定值的布置方式, 顶板选用16mm和20mm厚的钢板, 即靠近外腹板2553mm范围内以及梁中心两侧各6550mm范围内采用16mm厚钢板, 其余采用20mm厚钢板, 以利于斜拉索索力扩散, 并保证外侧重车道处顶板的抗疲劳性能。标准梁段长15m, 每隔3.75m设一道横隔板, 为避免搭接偏心、提高受力性能, 横隔板采用对接式, 在无拉索处以及支点处, 横隔板板厚为10mm和20mm;在有拉索处, 横隔板靠近拉索处采用16mm厚钢板, 其余位置采用12mm厚钢板。钢箱梁内横向设置两道纵隔板, 除支撑区附近采用板式纵隔板外, 其余位置均设置桁架式纵隔板。

1.4 主塔

索塔采用钻石型混凝土塔, 设置一道下横梁。索塔全高150.2m, 为变截面箱型截面。下塔柱尺寸为7.9×7.371~7.0×4.5m, 上塔柱尺寸为7.0×4.0m。横梁尺寸高宽为7.0×5.0m。上塔柱拉索锚固区预应力束采用精轧螺纹钢筋, 横梁内设置体内预应力钢束。

1.5 斜拉索

斜拉索采用双层HDPE护套的镀锌平行钢丝拉索, 按空间双索面扇形布置, 全桥共56对, 最大索长237.662m, 梁上拉索锚固点横向间距30.94m, 斜拉索在主梁上的标准索距为15.0m。斜拉索在梁端采用钢锚箱锚固结构, 在塔端采用钢锚梁锚固构造。

2 结构总体静力分析

2.1 计算模式

应用平面杆系程序-桥梁博士计算, 以理论竖曲线为基准将结构离散为平面杆系模型, 按实际施工过程进行模拟, 对各施工阶段及运营阶段进行整体受力分析计算。全桥共划分为412个节点, 418个单元。约束条件为:主梁与边墩、辅助墩以及与主塔交接处设竖向同位移约束, 纵向与转角自由;主塔底部采用固结约束 (见图3) 。

2.2 计算荷载

(1) 永久作用

一期恒载:包括钢箱梁主梁、主塔及斜拉索自重。

主梁二期恒载:包括桥面铺装、防撞护栏、标志标牌、灯柱、检修车轨道及电缆管线。

基础不均匀沉降:索塔基础4cm;边墩、辅助墩基础2cm。

(2) 汽车荷载

汽车荷载:公路—Ⅰ级。按6车道布载, 横向折减系数取为0.55, 纵向折减系数为0.96, 偏载系数取为1.15。

汽车制动力依据《公路桥涵设计通用规范》, 按下式计算:

F=0.1ηnW

汽车制动力的着力点、分配按照《公路桥涵设计通用规范》的规定计算。

冲击力:双塔斜拉桥的竖向弯曲基频为f1=0.4054Hz, 则冲击系数μ取为0.05。

(3) 温度作用

计算模型中体系升温35℃, 降温45℃;索梁温差±10℃;索塔左右侧面温差±5℃。

主梁的温度梯度 (见图4) 考虑了由于太阳辐射或降雨降雪等其它原因引起的正负温差, 该两种温差效应按BS5400考虑 (见图4) 。

(4) 人群荷载

人群荷载集度为2.5kN/m2。

(5) 静阵风荷载

成桥状态:

桥上无车时, 桥位区基本风速V10=37.18m/s, 地表粗糙系数α=0.12, 设计基准风速Vd=47.14m/s;桥上有车时, 当风荷载参与汽车荷载组合时, 桥面高度处的风速Vz=25m/s, 地表粗糙系数α=0.12。

施工阶段:

桥位区基本风速Vsg10=39.60m/s, 地表粗糙系数α=0.12。

桥梁各构件的阻力系数, 根据《公路桥梁抗风设计规范》 (JTG/T D60-01-2004) 选用。

(6) 施工临时荷载

施工中桥面吊机按160t计, 前后支点距离15m, 前支点反力为2080k N (↓) , 后支点反力为480k N (↑) 。

2.3 荷载组合

计算中考虑了以下几种组合:

组合1:永久作用+汽车荷载+布道人群荷载+汽车冲击力

组合2:永久作用+特载480

组合3:永久作用+汽车荷载+汽车冲击力+汽车制动力+布道人群荷载+顺桥向运营风荷载+温度作用

组合4:永久作用+顺桥向百年风荷载

(永久作用包括恒载、基础不均匀沉降, 按最不利组合)

(温度作用包括钢主梁上下缘温差、索梁温差、索塔左右侧面温差, 按最不利组合)

3 主梁纵向整体计算结果

经过结构分析与施工方案多次的循环修正, 总体结构在各种状态和荷载组合下, 控制截面组合正应力均满足相应规范要求。

计算结果中拉力及拉应力为正、压力及压应力为负;弯矩以使局部坐标系下单元下缘受拉为正。

3.1 施工过程结构状态

分析对施工过程中钢箱梁累计应力进行了跟踪。施工阶段钢箱梁应力值见图5、图6。钢箱梁上缘最大应力为47.45MPa, 最小应力为-36.93MPa, 下缘最大应力为56.67Mpa, 最小应力为-30.92MPa。

3.2 成桥结构状态

成桥阶段钢箱梁内力 (弯矩、剪力和轴力) 、应力计算结果见图7~图11。

3.3 成桥运营状态

成桥运营阶段钢箱梁内力 (弯矩、剪力和轴力) 、应力计算结果见图12~图16。

成桥运营状态钢箱梁的第一系统最大应力为98.11MPa<[σ]=210 MPa, 满足规范要求。

经过结构分析与施工方案多次的循环修正, 总体结构在各种状态和荷载组合下, 施工截面组合正应力均满足相应规范要求。

4 结语

通过计算分析, 加深对大跨径钢箱梁斜拉桥结构静力行为的认识和理解, 所得体会如下:

(1) 以最小弯曲能量法为出发点, 并以主梁弯矩、索塔弯矩、索力均匀等作为主要控制目标, 对索力进行优化, 确定合理成桥状态。

(2) 利用正装迭代法确定合理施工索力, 以在施工过程中满足结构的受力安全和成桥后满足合理成桥状态为控制目标, 确定合理施工索力。

(3) 辽河大桥主跨436m, 结构几何非线性影响较小, 线性分析结果满足强度及刚度控制要求。

(4) 钢箱梁节段间连接的间隙与高程、安装斜率直接相关, 调整范围较小, 但钢箱梁的容许应力幅较大, 因此, 在确定拉索初拉力时, 在控制主梁内力满足规范要求的同时, 尽可能减小成桥竖向累计位移。

参考文献

[1]JTJ 027-96, 公路斜拉桥设计规范 (试行) [S].

[2]张喜刚.苏通大桥总体设计[M].北京:中国科技出版社, 2004.9.

[3]游庆仲.苏通大桥工程与关键技术研究[M].北京:中国科技出版社, 2004.9.

[4]颜东煌.斜拉桥合理设计状态确定与施工控制[D].长沙:湖南大学, 2001:16-19.

[5]黄侨, 吴红林, 李志波.确定斜拉桥施工索力的正装计算法[J].哈尔滨工业大学学报, 2004, 36 (12) :1702-1704.

[6]JTG/T D65 01—2007, 公路斜拉桥设计细则[S].

[7]JTG D60—2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[8]林元培.斜拉桥[M].人民交通出版社, 1996.4.

辽河大桥 第2篇

1 底座、钢筋、波纹管及钢绞线的控制

(1) T梁底座采用C 30混凝土, 厚度为40cm, 底面配中8@20钢筋网。底座预留拉杆孔, 上铺6mm钢板。

(2) 钢筋按频次进场抽检合格后, 按设计尺寸加工, 之后, 搬运到预制台座位置安装就位, 钢筋骨架下底和外侧垫保护层垫块, 呈梅花形布置绑扎牢靠。

(3) 波纹管预埋位置必须准确可靠, 否则会增大穿束难度, 增加预应力损失, 也会导致波纹管下混凝土不易密实。波纹管直径要求大于钢绞线公称直径2cm, 以防压浆不密实, 波纹管孔道一般按每50cm采用钢筋卡予以铁丝绑扎固定, 避免孔道在浇注混凝土过程中移位。孔道上若出现意外孔洞则在浇注混凝土前修补好。波纹管连接后用密封胶带封口, 避免混凝土浇注时水泥浆渗入管内造成孔道堵塞。在操作时防止管壁破裂, 防止邻近电焊火花烧伤孔道。负弯矩处预应力钢绞线采用一端张拉, 以减少由于钢绞线回缩引起的预应力损失。

(4) 钢绞线采用人工穿束, 将一孔筋束中的全部钢绞线编束后整体装入孔道中。钢绞线下料长度一般为孔道长度加上锚固及张拉工作长度。穿束前应检查锚垫板位置是否正确, 孔道内是否畅通、有无水分和杂物。

2 混凝土的质量控制

(1) 混凝土采用拌和站集中拌和, 按配合比计算出每盘混凝土的减水剂掺量, 用电子秤称量准确, 分装备用, 混凝土拌和时设专人投放减水剂。混凝土拌和严格按照施工配合比进行, 搅拌时间不少于2min, 混凝土坍落度控制在8～12cm, 施工现场配备坍落度试验设备和试验员, 及时检测混凝土的坍落度及其他指标, 不能满足施工要求的混凝土不得使用。拌和好的混凝土采用混凝土运输车配合料斗运输, 龙门吊将混凝土吊运入模, 料斗底与T梁距离不大于1m。

(2) 在浇注混凝土前, 必须检查各种预埋件是否齐全, 位置是否正确, 固定是否牢固, 清除干净模板和钢筋上污垢, 然后从T梁一端至另外一端浇注混凝土, 混凝土按斜向分段水平分层浇注, 每层厚不超过30cm, 从一端向另一端进行。振捣采用内外相结合的方式, 内部采用高频插入式振捣器振捣, 外部采用附着式平板振捣器振捣。采用插入式振捣器进行振捣时, 振捣器的移动间距不超过其作用半径的1.5倍, 并插入下层混凝土5～10cm。每一个振动部位, 必须振动到该部位混凝土密实为止, 也不得超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋, 尤其是波纹管, 不得用振捣器运送混凝土。对于锚下混凝土及预应力管道下的混凝土振捣要特别仔细, 保证混凝土密实, 由于该处钢筋密、空隙小, 振捣棒一般要选用小直径的。

(3) 梁体混凝土浇注完毕后, 应对梁顶进行二次收浆。在混凝土裸露面采用人工修整抹平, 待表面初凝后, 对梁顶面进行刷毛处理, 刷毛以露出半个石子为宜, 刷毛后应及时清扫并冲洗干净水泥浆。

(4) 梁体混凝土浇注后, 在梁端标明制作日期和安装方向。为了不损坏T型梁的冀缘, 在混凝土强度未达到12.5MPa时, 不得拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表影响T型梁的外观质量。

(5) 在混凝土初凝后, 用麻袋覆盖, 并洒水养生, 在养生期要保证混凝土表面处于湿润状态, 以免温度太高混凝土表面开裂。等混凝土终凝后开始往土工布上洒水进行养护。冬季混凝土养生采用蒸汽养生, 即用锅炉烧水生成热蒸汽, 通过预先安装的管道通入预制梁内, 通气管道沿梁两侧布设。

3 张拉与压浆的控制

梁体混凝土强度达到设计强度75%时, 并且满足根据设计文件要求的混凝土龄期时, 进行张拉。在张拉前, 采用无油污染的压缩空气, 对孔道、锚具与钢绞线端部进行清洗。采用对称交替逐步加载法张拉, 张拉过程中荷载差异不得大于20%锚下控制张拉力。张拉时两端油泵的加油速度尽量保持一致。预应力钢绞线的断丝、滑丝数量不超过1%。钢绞线伸长值与理论伸长值相差不应超过±6%。当理论伸长值与实际伸长值有明显的出入时, 查明原因并通知监理工程师。当预应力加至设计规定值, 张拉控制应力达到稳定后, 切除多余钢绞线头, 对锚头采用水泥砂浆等措施进行密封。压浆前用蒸气对孔道进行预热, 使孔道内温度在5℃以上, 拌浆用水为40～60℃的热水以提高水泥浆的入孔温度。压浆前关闭所有排气阀门, 启动真空泵, 真空度应达到-0.08～0.10MPa, 若达不到要求, 重新检查各处封口, 再抽真空。真空度稳定后, 保持真空泵运行的同时, 往压浆端的水泥浆入口压浆, 一条波纹管的压浆必须连续进行, 储浆罐储浆的体积必须大于所要灌入的一条预应力管道的体积。当透明胶管有水泥浆流出后, 关闭真空阀, 打开排浆阀, 继续压浆。至浆体连续喷出且稠度与压入相当时, 关闭排浆阀至压力0.7MPa左右, 持压2min后关闭排浆阀门。持压过程中应从底至高逐一打开埋设于波纹管各峰顶排气管, 排出残余空气及泌水, 保证浆体饱满。待浆体失去流动性后才可拆除压浆阀和排气阀。压浆完成且水泥浆强度达到100%后将锚具外多余的钢绞线用砂轮锯割除。严禁使用电弧焊。钢绞线端头留取10cm。

4 存梁的注意事项

由于场地受限, 预制好的T梁分两层摆放, 根据架梁的先后顺序, 合理安排T梁的摆放位置, 以方便出梁, 每片T梁底部放置2块橡胶板, 每落完一片梁, 及时支撑稳固, 并将相邻梁顶板钢筋连接, 增加梁体整体稳定性。检查第一层存梁的竖直度, 保证每片T梁底面平置, 轴线竖直, 并支撑稳固。第一层T梁安置好后, 用细砂等将第一层T梁顶面找平, 水平放置枕木。从外侧将第二片T梁存放在第二层, 上、下两层T梁保持重心一致, 支撑稳固方法同第一片梁。

5 小结

预制T梁生产工艺复杂, 控制点繁多, 本文仅仅从T梁预制的几个主要环节论述了T梁实际施工中要注意的问题, 由于笔者经验有限, 望同行批评指正。

摘要：简要介绍了新民至铁岭高速公路辽河特大桥40m T梁质量控制要点。

黏滞阻尼器在辽河大桥的应用与保养 第3篇

关键词：斜拉桥,黏滞阻尼器,保养

1 引言

随着中国经济建设的快速发展以及城市化进程加快, 高速公路网和各种城市交通干线变得越来越重要。近年来, 大跨度斜拉索桥在我国得到了迅速的发展, 大跨度斜拉桥的塔、梁之间的连接方式对斜拉桥的动力和静力性能有很大的影响。目前国内外研究结果表明: 采用合理设计的黏滞阻尼器连接塔和梁, 可以有效减小温度变化和地震等因素对主塔的受力影响, 在我国许多大跨公路桥梁、铁路桥梁、城市和高速路上高架桥梁抗震工程中广泛应用, 并受到肯定。

2滨海公路辽河特大桥概况

辽河大桥为辽宁省滨海公路上一座大型桥梁, 位于营口、盘锦两市交界辽河入海口处。将盘锦和营口相连, 将两市之间距离缩短为7km, 缩短盘锦产业基地与盘海营高速公路之间距离16km。方便盘锦与沈大高速以及周边国、省干线公路的连接, 方便辽河两岸居民的通行。缓解了305 国道田庄台大桥的交通压力, 确保干线公路交通运输畅通。

辽河大桥主桥采用主跨436m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥, 钻石型索塔, 钻孔群桩基础, 结构采用半漂浮体系, 索塔与主梁间设置竖向支座和横向抗风支座, 每个索塔设置4 套纵向黏滞阻尼器; 过渡墩设置竖向拉压支座和横向抗风支座, 辅助墩设置竖向拉压支座。

3黏滞阻尼器工作原理

黏滞液压阻尼器的工作原理: 整个设备主要由活塞、缸体和填充液组成。活塞将缸体一分为二, 在外力的作用下活塞向某一方向运动, 液体受到挤压, 对活塞产生于运动反向的粘滞力, 同时液体从活塞头上的小孔向活塞头的另一端流去, 使活塞的受力逐步减少。如果外界振动作用于阻尼器的活塞杆轴向, 使活塞前后交替移动, 阻尼器就可以将结构的动能最终通过活塞在粘滞液体中的往复运动转化为热量, 使受控物振动衰减, 多轴器、伺服攻丝机、齿轮式攻丝机、钻削动力头控制在允许的范围内 ( 见黏滞阻尼器构造图) 。当钢箱梁在车辆活载、风载、地震力等作用下沿纵桥向相对主塔运动时, 会带动固定在其上的左双耳环座及左球铰座、活塞杆和活塞一起纵向左右运动, 这样就迫使缸体内的阻尼介质在活塞的往复运动作用下, 在左右两个腔体间来回流动, 从而产生节流阻尼力和摩擦阻尼力, 此阻尼力再通过右球铰座和右双耳环座传递到墩塔上, 起到耗能的作用, 活塞在缸体内移动速度越快, 阻尼力越大。粘滞阻尼器本身没有刚度, 因此不会增加结构刚度, 也不会改变结构的自振周期, 但会增加结构的阻尼比, 起到耗能的作用, 从而起到减振 ( 震) 的目的。

4辽河大桥应用阻尼器的关键技术

4. 1 阻尼器技术要求

辽河大桥每个索塔设置4 套纵向阻尼器, 共计8 套。每套阻尼器主要包括阻尼器一件、双耳环座两件及其他传感器、螺栓开口销等配件。辽河大桥的阻尼器参数见表1。

4. 2 阻尼器的关键技术

辽河大桥所用阻尼器性能要求高, 具备高速、大吨位特点, 其优良的关键技术在于: 阻尼介质、比例节流技术、密封技术、阻尼器测试技术。

( 1) 阻尼介质

阻尼介质决定阻尼器的稳定性, 阻尼器运动速度的快慢会影响到阻尼介质的稳定性, 阻尼器的运动速度引起的阻尼介质稳定性变化, 需要对阻尼介质的分子结构进行有效的控制, 确保阻尼介质的稳定, 经过试验控制稳定性在10% 以内。

( 2) 比例节流技术

辽河大桥阻尼器的加载速度范围大, 符合阻尼方程F = CVɑ困难大, 所以除阻尼介质因素外, 阻尼器中的比例节流如间隙、小孔是另一个关键技术。

( 3) 密封技术

阻尼器密封技术是所有液压阻尼器长期使用性能保障的关键, 主要靠密封结构来决定, 密封的粘滞阻尼器需承受高速重载作用。所以对密封结构需要较强的耐磨、耐压、耐热性能, 减小密封件的摩擦系数, 达到良好的密封效果。

( 4) 阻尼器测试技术

由于大桥所用阻尼器具有高速、大行程、大吨位的特点, 因此需要配备强大的阻尼器测试技术, 确保阻尼器良好的质量和运行效果。

5阻尼器的维修与保养

5. 1阻尼器维护与保养原则

阻尼器维护与保养应按检查流程实施, 检查后必须记录备案。在阻尼器安装或维修好运营6 个月后, 应对阻尼器进行检查。该过程需要检查阻尼器中橡胶防尘圈的完好性及腐蚀防腐装置的损害程度, 并确保缸筒内没有液体泄漏。使用一年后应再次对阻尼器进行检查。这之后, 每两年检查一次确保阻尼器处于正常工作状态。阻尼器的日常维护保养的时间和频率参考表2。

5. 2阻尼器维护与保养方法

( 1) 检查阻尼器左右球铰座、左右双耳环座表面是否有油漆剥离及腐蚀情况, 若发现油漆剥离及腐蚀情况, 采集信息并查找原因, 排除病害隐患, 并将剥离和腐蚀处油漆清除, 重新补漆, 同时用测厚仪测量厚度并记录, 补漆完毕后应作相应标记, 以便后期维护检查。

( 2) 检查阻尼器主体未涂漆部分 ( 不锈钢护套) 表面是否清洁, 如有污垢, 用清洁布擦洗干净。

( 3) 检查销轴连接处, 并给销轴与关节轴承之间加注润滑油脂, 加注前应检查连接处是否清洁, 若有污垢请先清理干净。目测和触摸漏油观察点是否有硅油泄漏现象。

( 4) 检查左右球铰座内关节轴承是否变形凸出、与销轴之间是否存在间隙并采集信息。检查锁紧螺母是否松动, 必须保证锁紧螺母处于锁紧状态。

( 5) 测量阻尼器中心距尺寸, 检查中心距尺寸是否在有效尺寸范围内。

( 6) 观察左右双耳环座四周焊缝是否有裂缝, 必要时可用磁粉探伤仪检测。

5. 3严重自然灾害后阻尼器维护与保养重点

( 1) 检查阻尼器本体外观是否变形、裂纹、漏油、散架等现象。

( 2) 检查销轴等连接件是否变形、裂纹等现象。

( 3) 检查左右球铰座内关节轴承是否有变形凸出和销轴之间间隙变化等现象。

( 4) 检查左右双耳环座四周是否有裂纹现象。

6结论

结合辽河特大桥的实际工程特点, 掌握黏滞阻尼器在大跨径斜拉桥中的作用及其工作原理, 总结了阻尼器的维护保养原则与方法。对辽河大桥中黏滞阻尼器定期检查, 并对阻尼器做专项的保养, 能够有效地保证设计和使用需求, 延长阻尼器的使用寿命。

参考文献

辽河大桥 第4篇

辽河大桥是辽宁省滨海公路的一座大跨径斜拉桥, 桥梁及引线全长6.04km, 位于营口、盘锦交界处, 距辽河入海口3km。缩短营、盘两市之间距离7km, 缩短盘锦产业基地与盘海、盘营高速公路距离16km。方便辽河两岸居民的通行。在较大程度上缓解了305国道田庄台大桥的交通压力, 保证交通运输干线公路的畅通。

桥梁总长3326m, 其中主桥长866m, 主桥主跨为436m的钢箱梁斜拉桥, 采用流线型扁平钢箱梁, 双向横坡为2%。瘦钻石型钢筋混凝土索塔, 塔高150.2m。引桥上部结构为30m、40m预应力混凝土连续箱梁, 下部结构为倒花瓶型柱式桥墩。

辽河大桥养护期面临的主要问题:

(1) 自然环境恶劣:主桥跨越辽河, 并地处入海口, 大气中氯离子浓度较高, 大雾、大风、雨雪天气占全年的3/5, 因此气候环境因素对大桥的耐久性和运营养护提出了更高要求。

(2) 结构形式复杂:主桥结构为半飘浮体系, 索塔与过渡墩位置设横向限位支座, 主梁与索塔间设置纵向粘滞阻尼器。

(3) 交通频繁:本桥地处营口与盘锦交接处, 车流量极大。以2014年为例, 平均日交通量为10737辆, 日交通量最大为13414辆, 最小为7126辆。

(4) 养护经验缺乏:本桥是东北首座严寒地区大跨径斜拉桥, 国内没有类似桥梁养护经验可以借鉴, 因此要培养前瞻性工作思维, 深刻理解项目特性, 有针对性制定养护管理方案。

2 养护管理模式

针对大桥的上述特点, 辽宁省交通厅设立辽河大桥管理处, 由辽宁省统一运营管理。管理处根据大桥的特点, 采用市场化的养护模式。将养护单位定位为“桥梁管家”, 大桥管理处考核其养护质量, 从而实现管养分开。

养护单位组建专业化养护队伍, 配备精良检测养护仪器、设备以及专业技术人员, 实施专业化检测与维护。管理处对养护单位统筹管理和监督, 实现全寿命周期养护, 以获得最大的经济效益。辽河大桥养护单位运营管理架构见图1。

3 常规养护

辽河大桥养护工作贯彻“预防为主, 防治结合”的原则, 常规养护管理采取了以下措施:

3.1 加强桥梁日常养护管理工作

及时修复大桥的局部损伤, 依法严禁对桥梁周围进行取沙、丢弃垃圾、建筑房屋等行为。避免造成桥梁基础受冲刷破坏、河床压缩危及运营安全。日常养护工作主要内容包括以下方面:

(1) 防止大桥涂装和混凝土表面风化, 保证表面的清洁完整, 并及时修复破损部分。

(2) 疏通排水设施, 保持其处于良好状态。

(3) 经常检查桥梁各部件有无病害及病害发展情况, 如桥面局部是否有破损、拥包车辙、伸缩缝故障等;混凝土结构有无裂缝、混凝土剥落、露筋锈蚀等;钢结构有无焊缝开裂、局部锈蚀、涂装破损等。发现时, 必须及时修复。

(4) 保养桥梁伸缩缝, 确保其装置能自由活动。

(5) 对防撞墙或钢栏杆涂刷防腐涂装, 确保其一直处于完好状态。

3.2 加强超载车辆的通行管理

根据辽河大桥的特点, 加强了限载管理, 通过设置限载标志、桥梁两端设有路卡等方式控制超重车辆过桥, 路政稽查人员对过桥的车辆进行超重检查和分流管理。养护人员根据本桥运营年限, 确定合理的检查方案, 进行必要的强度、稳定性、刚度检测, 必要情况下应进行荷载试验, 以确保桥梁的安全运营。

3.3 加强资料及档案管理

全面收集大桥设计、建设期的资料, 与养护期资料合并整理后归档, 建立健全的大桥资料管理系统, 为桥梁运营养护与管理提供基本信息和参考依据, 为充实和发展我国严寒地区的大跨径桥梁养护技术积累资料。

4 专项养护

专项检测养护是针对设计施工缺陷、自然环境等因素影响造成的构件问题进行的养护。辽河大桥主要面临的是:处于氯盐腐蚀环境、灾害及恶劣气候条件下的抢修及应对措施。

(1) 防腐蚀专项养护

加强防腐蚀专项养护措施, 在设计和施工期间, 混凝土结构通过采用高性能混凝土, 以及增大钢筋保护层厚度等措施, 钢结构通过采用高效防腐涂装等措施, 增强其抗腐蚀性。在养护工作中加大了易腐蚀部位的巡查和监测, 并采取相应的预防性养护措施, 如浪溅区采用防腐涂装和阴极防护等措施, 保证混凝土侵蚀速率大大降低。

(2) 突发事件应急处置

根据大桥特点, 制定合理的应急预案, 对桥梁出现意外突发性事件 (重车及船舶撞桥、桥上和桥下火灾、冬季桥面结冰、大雾) 等影响桥梁运营安全的情况, 立即启动安全应急预案, 及时进行有效处置。

5 预防性养护

辽河大桥在运营过程中格外注重早期预防性养护。大桥建成后便设置了桥梁的健康监测系统, 实现桥梁运营的动态远程监控, 从而达到桥梁技术状况的预判。进而指导辽河大桥的预防性养护工作的决策, 为预防性养护提供重要依据。预防性养护管理包括以下内容:

(1) 预防性养护时机的选择

桥梁预防性养护首先应了解大桥可能的病害发生点, 在病害尚未发生前, 或者某些病害发展初期, 就实施预防性养护措施。在合适的时机采取预防性养护, 能大大延缓病害的发生, 减少全寿命周期成本。

(2) 重视随检随修

应加强桥梁的日常小修保养, 如各构件涂层小面积脱落、桥面磨损、混凝土构件麻面等, 应及时采取经济有效维护。不仅考虑维修工程投资成本, 还要考虑到桥梁技术状况特点。实现桥梁养护工作闭合的良性循环。

(3) 将预防性养护落到实处

加强桥梁的日常巡查、定期检测查及专项检查, 这是桥梁预防性养护的基础工作。日常巡查重点放在索塔、斜拉索、桥面、排水的检查, 拍照取证并作好巡查记录。定期检查是对全桥进行检查、分析和评价, 以便指导养护工作有序进行。专项检查主要指发生异常情况或自然灾害 (例如火灾、地震、船舶撞桥等) 后进行的检查, 目的是确保桥梁能够安全运营。

大桥管理处要定期对养护单位进行督促检查, 一是督查各项检测养护工作是否按计划进行, 二是督查病害诊治的有效性和及时性、闭合性, 三是督查检测数据的真实性和齐全性。

(4) 预防性养护决策科学化

桥梁养护决策的正确与否较大程度上决定于能否及时、真实地掌握到桥梁结构状况数据。在养护工作中, 首先, 要将建设期的施工资料整理汇总, 作为桥梁养护管理的基础资料;其次, 根据桥梁的技术状况评定和维修保养情况, 及时更新和记录桥梁基础数据。通过养护管理系统中基础数据、技术状况评定等功能模块的运行, 直观了解桥梁当前的营运状况, 推进养护决策的准确性、科学性, 以此指导养护实践, 通过数据的积累, 得到大桥各项参数的变化趋势, 进而实现预防性养护决策的科学化。

桥梁检测过程中, 由破损、微损检测转向无损检测方向, 信息化智能数据采集终端逐步代替人工病害采集, 检测效率和准确性飞速提高。由此建立和完善桥梁养护管理数据库, 信息化手段, 使桥梁检测、技术状况评估和病害成因分析, 更加快捷、科学合理, 从而能够制定合理的桥梁预防性养护方案, 实现桥梁全寿命养护周期内, 以最佳养护成本得到最优质的安全运营保障, 实现全寿命周期成本最优化。

辽河大桥结构监测系统是大桥安全运营的重要保障之一, 该系统提供大桥维修养护部分参考信息, 检验大桥设计参数的准确性和可靠性, 为大桥各构件预防性养护以及管理决策提供依据。

6 结语

辽河大桥通过近三年的专业化养护管理, 桥梁经过多年运营仍基本完好, 为大型斜拉桥专业化养护积累了宝贵的经验, 下阶段将进一步加大养护管理的力度, 延长结构的使用寿命, 运用健康监测成果指导桥梁预防性养护的决策, 使辽河大桥养护水平再上新台阶。

摘要：介绍了滨海公路辽河大桥项目的特点, 从常规养护、专项养护、预防性养护三个方面, 阐述辽河大桥运营养护管理模式。结合辽河大桥运营期养护管理的经验和创新点, 提出了预防性养护和健康监测系统联合预防性养护的管理方法, 供此类桥梁养护管理部门参考。

辽河大桥 第5篇

滨海公路辽河大桥位于营口市辽河入海口处,横跨辽河,主桥为62.3+152.7+436+152.7+62.3m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,39号索塔基础采用39根D2.7m/D2.5m变直径钻孔灌注桩基础(钢护筒外径2.7m,壁厚2cm),梅花形布置,桩长为102.5～110m。

桩基设计为摩擦桩,在设计施工环节存在以下难题。

(1)基岩埋深180～300m,受力桩为摩擦桩,桩端承载力不易发挥作用。

(2)辽河大桥采用39根大直径深水群桩基础,桩基受力离散性大,群桩效应明显。

(3)易发生沉降,尤其群桩的不均匀沉降,需采取措施提高整体性。

(4)孔底存在一定的沉淀。

由于桩体超长,在水下采用泥浆护壁钻进成孔,持续时间长,不可避免地会出现孔壁土塌落孔底,形成孔底钻渣。施工中采用了相应措施,如一清、二清,以及严格控制泥浆的含泥量等,以消除不利影响,但都不可能完全清除孔底沉渣。

针对以上问题,结合辽河大桥桩底附近区域为粉、细砂这一特定的地质条件,对所有39根钻孔桩进行了桩底后压浆,并取得了较好的效果。

2 桩底压浆提高承载力的机理

桩底后压浆是指在钻孔桩施工完毕,经检测合格后,通过预埋在桩身的压浆管,利用压力作用,经过桩端的预留压力注浆装置向桩端地层均匀地注入能固化的纯水泥浆液。在浆液性状、地层特性和注浆参数等不同条件下,压力浆液对桩端土层、桩底沉渣及桩端附近的桩周岩土层起到渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结或多种形式的组合等不同作用,改变其物理化学性能,固化桩底沉渣,从而提高桩的承载力及减小桩基的沉降量。

3 桩底压浆工艺

(1)压浆管的布置原则,首先应保证压浆的均匀性,同时便于安装和保护。共均匀布置4根Φ57×3.5mm声测管、4根Φ29×1.2mm钢管及4根桩底水平向压浆器,形成4条U形回路。

(2)桩端设置直压浆管,在其下侧均匀设置Φ8mm的钻孔;每个钻孔单独制作,形成一个单向阀。其构成由3层组成:第1层为能盖住孔眼的图钉;第2层为比钢管外径小3～5mm的橡胶管,长度6cm;第3层为密封胶带,盖住橡胶带两端各2cm。

(3)每根桩的合理注浆量为6.8t,考虑到施工中的损耗,实际注浆量应为8t。

(4)压浆过程中,压浆工作压力为3MPa,压浆控制压力为8MPa。

压浆管路平面图如图1所示,压浆管路立面图如图2所示。

4 桩底压浆施工

4.1 施工流程

注浆施工工艺流程见图3所示。

4.2 设备及压浆装置

压浆设备:注浆泵(两台,一台注浆,一台清洗),浆液搅拌机,贮浆桶,压浆12MPa压力表,球阀,溢流阀,16目纱网,浆液测试仪器。注浆配备有卸荷阀,限定压力4～8MPa。

(单位:mm)

(单位:mm)

注浆泵采用3SNS型往复式三柱塞泵,主要的技术参数:91r/min,排量76L/min,压力12MPa。

制浆机采用ZJ-400型涡流制浆机,主要技术参数:工程容积500L,制浆时间3min。

4.3 浆液配置

(1)压浆水泥采用Po42.5MPa普通硅酸盐无结块的双检水泥。

(2)强度要求:7d强度不小于10MPa。

(3)水泥浆性能要求:浆液的水灰比0.5～0.7,随着压浆的进程先稀后浓。

(4)严格控制浆液配比,搅拌时间不少于2min,浆液进入储浆桶时必须用16目纱网进行2次过滤,防止杂物堵塞压浆孔及管路。

(5)外加剂:第一、二批浆液,可选择性掺入U型微膨胀剂、膨润土、减水剂;第三、四批浆液,掺入2%～3%U型微膨胀剂。

4.4 压浆及施工控制

4.4.1 压浆时机

一般在混凝土浇注完毕后7d左右进行压浆(达80%设计强度)。也可根据实际情况,待桩体声测工作结束后进行。

进浆口压浆时,打开回路的出浆口阀门,先排出压浆管内的清水,当出浆口流出的浆液浓度与进口浓度基本相同时,关闭出浆口阀门,开始注浆。

4.4.2 施工控制

压浆顺序与压浆量分配:压浆分3次循环分配压浆量,第一次循环50%,第二次循环30%,第三次循环20%。

压浆总体控制原则为,实行压浆量与压力双控,以压浆量控制为主,注浆压力控制为辅。若注浆压力达到控制压力,并持荷5min,同时达到设计注浆量的80%,也可以认为满足设计要求。

第1循环,每根压浆管压完浆后,用清水冲洗管路,间隔时间不小于2.5h不超过3h,进行第2循环;

第2循环,每根压浆管压完浆后,用清水冲洗管路,间隔不小于3h不超过6h,进行第3次循环;

第1循环与第2循环主要考虑压浆量;

第3循环以压力控制为主,若注浆压力达到控制压力,并持荷5min,注浆量达到80%,也可以认为满足要求。

4.4.3 压浆管路清洗

每循环压浆完成后,立即用清水彻底冲洗干净,再关闭阀门。

U形回路在压浆每一循环过程中,必须保证压浆施工的连续性,压浆停顿时间超过30min,应对管路进行清洗。

每管3次循环压浆完毕后,进口阀门封闭不少于40min,再卸阀门。

4.4.4 保证压浆效果的措施

(1)桩基施工过程中,确保不损坏压浆管路。

(2)压浆管必须检查其水密性,混凝土浇注24h后及时注水清理,防止堵管。

(3)压水开塞时,若水压突然下降,表明单向阀已打开,此时应停泵,封闭阀门10～20min,以消散压力。

(4)水泥浆制配时,严格按配合比进行配料,不得随意更改;压浆过程中专人负责记录压浆的起止时间、注入的浆量、压力及测定桩的上抬量。

5 桩底压浆效果检测

为了解桩底压浆时单桩承载力的实际效果,在试桩完成后,通过自平衡法进行静载试验。

5.1 自平衡法测试原理简述

桩基静载试验自平衡测试技术是将一种特制的加载设备—荷载箱,与钢筋笼相接,埋入桩的指定位置,由高压油泵向荷载箱充油而加载。荷载箱上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡来维持加载。如图4所示。测试后,将上端桩侧阻力经一定处理后与下端桩端阻力相加即为桩的极限承载力。

5.2 承载力测试结果及分析

为测试出桩底压浆前后桩端极限承载力和桩侧摩阻力以及桩基总承载力,该试桩设置有上下两层压力盒。测试分两个阶段,压浆前和压浆后。压浆前对下层压力盒加压,来评价桩端承载力和压力盒以下一段桩身的侧摩阻力。压浆后,考虑到桩端承载力的增加,分为两步测试:第一步,对下层压力盒加压,来评价桩端承载力和压力盒以下一段桩身的侧摩阻力;第二阶段,下层压力盒完全卸载,对上层压力盒加压,主要评价压力盒以上部分桩侧摩阻力。主塔试桩压浆前后极限承载力及位移对比见表1,主塔试桩承载力构成见表2。

通过检测及上述数据,可以看出:

(1)压浆后桩的极限承载力提高32.55%,后压浆提高承载力效果显著。

(2)桩端阻力大幅增加,提高163.50%,由摩擦装转为端承摩擦桩。压浆前,端阻力占总承载力的比例为14.49%,基本属摩擦型桩,桩端压浆后,桩端土层大幅提高,端阻力提高幅度为2.64倍。同时,减少普通灌注桩施工质量的离散度,压浆后端阻力约占总承载力的30%,属端承摩擦桩,即由摩擦桩转变为端承摩擦桩。

(3)桩侧摩阻力有一定幅度的提高,提高约10.36%。桩端压浆,在桩端以上一定高度内浆液会沿着桩侧泥皮上渗泛出,加固泥皮、充填桩身与桩周土体的间隙并渗入到桩周土层一定宽度范围,浆液固结后调动起更大范围内的桩周土体参与桩的承载力,改善了桩土接触面的条件,桩侧阻力均得到提高。

6 结论

(1)桩端压浆对提高泥浆护壁钻孔灌注桩的承载力是有效的。桩端后压浆可明显改善桩端持力层和桩周条件,提高桩的承载力,改善桩荷载传递性能,大幅度提高桩的承载力。

(2)大直径超长桩桩端压浆,浆液沿桩侧泥皮上返一定高度,浆液通过渗透加固泥皮和桩周土层,改善桩底上部一定范围内土层的物理力学性质,提高桩侧摩阻力。

(3)在要求桩顶荷载相同的情况下,采用桩底后压浆技术,可适当减小桩径或减少工程桩数量,从而降低桩基工程造价,取得明显的技术经济效益。

摘要：辽河大桥39#主塔桩基础为大直径深水超长群桩基础,对全部39根桩进行了桩底后压浆,有效地提高了桩基承载力和整体刚度,减少了基础的不均匀沉降。重点介绍大规模群桩基础通过桩底压浆提高承载力的机理、压浆工艺及压浆效果。

关键词：辽河大桥,群桩基础,桩底压浆,承载力,机理,效果

参考文献

[1]龚维明,戴国亮,蒋永生,等.桩承载力自平衡测试理论与实践[J].建筑结构学报,2002,(1):82-88.

[2]沈保汉.后注浆桩技术[J].工业建筑,2001,(5-12).

[3]戴国亮.桩承载力自平衡测试法的理论与实践[D].东南大学,2003.

辽河大桥 第6篇

从地域条件可以看出, 营、盘两市政治、经济发展态势符合构成区域经济一体化关键要素, 同时也是《辽宁省城镇体系规划》确定的辽宁沿海地区重要的都市区之一。夯实交通基础设施建设, 为营、盘方位优势整合服务, 辽河特大桥工程项目的建设正是推进营、盘两市区域一体化进程中的重要基石之一。

从地缘宏观角度来看, 盘锦市处于辽东半岛经济开放区与辽西经济开发区的结合部, 置身于东北经济区与华北经济区的融汇处, 居于东北亚经济圈与环渤海经济区交叉点, 地处东北地区对外开放的窗口区域, 同时也位于辽宁中部城市群经济区、辽东半岛沿海经济区和辽西沿海经济区“三大板块”的交汇区域, 区位独特, 地理优势明显。营口市位于辽宁中部城市群经济区和辽东半岛经济开放区的结合部, 地处东北亚经济圈的核心地带, 渤海辽东湾东北岸, 是国家批准的全国第一批对外开放的14个沿海城市之一;辽宁中部城市群七城市之一;与省内的沈阳、大连、丹东、锦州四个城市距离几乎相等, 拥有东北第二大港口, 具有优越的自然条件和特殊区位优势。

营、盘两市隔辽河相望、毗邻而居, 在辽宁省沿海“五点一线”开发战略又一机遇面前, 在政策、资金等各方面得到营、盘两市政府全方位支持下, 依辽河入海口两岸相继规划建立了规模化产业基地, 但此处作为“五点”之一的“一点”, 两地应有的有机组合却一分为二, 作为“一线”两市滨海公路的建设衔接, 却止步于此;作为营、盘两市都市和区域经济协调发展的最佳结合点, 历史以来却一直被辽河所阻断, 两市的经济往来缺乏直接的、有效的互动连通, 制约着两市都市、区域经济一体化的全面形成。

背倚以沈阳为中心的辽宁中部城市群腹地依托, 已被列为省级经济技术开发区的建设中的“五点”之一营口市“辽宁 (营口) 沿海产业基地”, 将自身定位为辽宁以至东北内陆腹地最便捷的出海通道, 努力建设成为辽宁外向型经济的重要先导区和示范区之一。营口沿海产业基地主体区域基本上建立在220平方公里国有低效或废弃的盐田和滩涂基础上, 其良好的土地条件为沿海产业基地工业用地提供强大的后发优势, 沿海产业基地总规划面积120平方公里, 一、二、三期规划面积各40平方公里, 起步区面积20平方公里, 功能定位为以高新技术产业、先进制造业、现代服务业为主的滨海生态文化科技新城。其中现已建成通车的78.8公里营口滨海公路已成为产业区与其他城市功能区联系的主轴线、主要通道, 为拟建辽河特大桥南引线的连接, 对接盘锦市产业基地经济区预留了规划控制陆路空间, 并创造了良好的基础设施条件。目前, 营口沿海产业基地签约落实和开工建设项目达80多个, 意向超千万元以上项目300多个, 累计总投资金额已达150多亿, 预计到2015年累计完成投资将达到700亿, 其中基础设施建设投资100亿元;初步形成以高加工度的原材料工业、先进装备制造业、精细化工、高新技术产业为特色的临港生态产业区, 建成集产业、物流、服务、商贸为一体的滨海新区的基本框架。营口沿海产业基地乃至营口全市强劲十足的经济发展态势已经凸显。

坐落辽河怀抱, 拥有河、海之利的盘锦市“盘锦船舶修造产业基地”是辽宁 (营口) 沿海产业基地重要区域组成部分, 二者共同构筑了“五点”之一, “盘锦船舶修造产业基地”已成为盘锦市乃至辽宁“三大板块”内的重点发展与建设区域, 是“五点一线”中专业性最强、特色最突出的产业基地。产业基地利用大部分荒沼、滩涂与浅海通过填海造地加以利用。远景规划, 2020年总规划面积110.64平方公里, 港区规划面积23.5平方公里, 产业区63.73平方公里, 居住及旅游区23.41平方公里。至2010年, 产业基地重点建设34.6平方公里用地, 起步区10平方公里。产业基地定位为以船舶修造业为主, 石化产业、石油设备制造业和现代化物流等临港产业为辅, 旅游业、商贸业、房地产业为补充, 装备制造业、石化等临港工业和现代服务业全面发展的生态型港口新城。营、盘两市在立足沿海优势, 做足开发文章统一思想下, 建立和发挥各自特色的龙头产业和产业优势, 两市具备很强的经济互适性与互补性。