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橋梁方案(篇1)
摘要：結合工程實例，主要就損傷橋梁的加固工程進行設計和研究，通過使用現代化的加固方法，延長了橋梁的使用壽命，增強了橋梁的承載能力，希望可以為橋梁加固工程提供一些參考和借鑒。
關鍵詞：橋梁加固；設計方法；施工方案
隨著我國經濟水平的不斷提高，在全國各地都興建起了大量的橋梁工程。這些橋梁工程由于人類活動和自然因素的影響，產生了不可逆轉的損傷和破壞，如果不及時進行處理，極有可能造成嚴重的后果。本文主要就橋梁加固的設計要求和施工方法進行探討，同時對具體的加固方法和原則進行了闡述，最后通過實例，講解了橋梁加固過程的基本步驟和質量控制要點等。希望通過本文的敘述，可以為以后的橋梁加固工程施工提供指導。
1橋梁加固概述
1.1造成橋梁加固的原因
橋梁加固是一項系統性工程，主要是為保證橋梁設施正常持續(xù)發(fā)揮作用而進行的工作。在我國，造成橋梁需要加固的基本原因主要有以下幾個方面：⑴舊橋梁設計標準低，難以滿足日益增長的交通運輸需要。⑵原橋梁在設計施工過程中存在缺陷或者受到外界惡劣環(huán)境的影響，導致橋面結構混凝土或者鋼筋腐蝕嚴重。⑶延長橋梁的使用壽命。加固橋梁不僅可以提高橋梁的使用壽命，同時還可以節(jié)約施工成本。⑷貨車超載、交通事故、爆炸等對橋梁施加了過大載荷，導致橋梁結構受損。⑸新建橋梁無法滿足原先設計的功能，也是造成橋梁需要加固的重要原因。
1.2橋梁加固的基本方法
橋梁加固主要分為上部結構加固和下部結構加固。在上部結構加固中，主要有增大截面加固法、優(yōu)化結構受力體系加固法、施加預應力加固法、粘貼FRP加固法、噴射混凝土加固法、粘貼外包鋼加固法等[1]。在橋梁下部結構加固中，主要方法有：擴大基礎加固法、護套加固法、鋼筋混凝土套箍加固法、增加樁基加固法、墩臺拓寬加固法。這些方法在一定程度上可以提高橋梁的結構強度，在選擇方案時，應根據現場的具體環(huán)境和設計要求合理進行選擇。
1.3橋梁加固的基本原則
橋梁在日常運輸中發(fā)揮著重要的作用，橋梁加固施工中應盡量避免中斷交通。同時在選擇加固方案時，還應秉承花費少、可行性強、修復后的橋梁具有較好的耐久性等原則。在選擇加固方案時，必須實事求是，根據舊橋的現狀、承載力情況和以后交通的`變化科學選擇[2]。同時在使用增加橋梁結構構件等施工方法時，還需注意所加固的結構和原結構的結合效果。
2橋梁加固設計
下面根據具體實例簡要介紹橋梁加固的設計過程。某橋梁上部結構為3×15m的寬腹T梁形式，其橫斷面分別布設了兩條人行道、行車道和中央分隔帶，寬度分別為1.45m、10.5m和2m，整座橋梁全長50.32m。該座橋梁始建于1995年，在2004年曾進行過一次加固，但由于該段交通的交通流量不斷加大，對橋面施加的載荷也不斷上升，致使橋面出現了很多安全隱患。為保證橋梁的正常運輸，決定對該橋進行加固。
2.1橋梁加固設計分類
⑴橋梁上部結構加固方案。主要的設計方案是拆除原橋梁上部結構和鋼橫梁，施工一個3×15m的C50簡支式預應力寬腹T梁。主梁的設計長度為15m，梁高1m，每個孔中有16個中梁，總共使用42個中梁和6個邊梁，中梁和邊梁的翼板寬度控制在1.6m和1.67m。在主梁中間留出0.4m寬的澆接頭，設計橡膠支座并通過墊石保證支座水平[3]。⑵橋面加固：橋面鋪設混凝土預計厚度20cm，主要在底層鋪設10cm厚橋面混凝土，之上鋪設6cm厚的AC-20瀝青混凝土，最上部鋪設4cm厚AC-13瀝青混凝土。此外，還應在鋪設混凝土時設置鋼筋網，同時在瀝青混凝土和橋面混凝土之間設計防水層。⑶橋梁墩柱加固方案：在橋梁墩柱的表面使用環(huán)形黏結雙層碳纖維布的方式對橋墩進行固定。⑷橋力蓋梁加固：通過在蓋梁上黏結鋼板對其進行加固，從而提高整個蓋梁的承載力；在遇到蓋梁發(fā)生破損的位置及時進行修補；清理原橋臺時發(fā)現鋼筋裸露的地方粉刷防銹劑，同時對裂縫進行真空灌漿封閉，對鋼筋和混凝土結合部使用修補砂漿進行修補。⑸輔助設施加固：橋梁輔助設施主要包含防撞欄桿和隔離帶，在施工中可以根據具體情況進行更換或者修補。⑹橋梁表面的道路順接[4]。這項工程對保障橋面和公路的連續(xù)性十分必要。在加固工作開始前，應在橋頭兩側留出70m的長度，確保與老路連接順暢。
2.2橋梁加固標準
在橋梁加固工程中，根據要求對橋梁上部結構的設計標準為Ⅰ級，設計載荷3kN/m2。保持原先橋梁橫坡不變，橋面鋪設混凝土厚度20cm，同時還應保證原先橋梁的抗洪能力不受影響。
3橋梁加固施工
3.1修復破損蓋梁
橋梁加固中，應對破損的蓋板進行修復。在修復中應首先清理蓋板表面裂縫并埋設灌漿嘴，然后封縫并進行密封檢查，最后配置漿液進行灌漿，完成對封口的固化作業(yè)，詳細步驟如下：⑴使用裂縫放大鏡對裂縫寬度進行鑒定。⑵徹底清除基礎表面的油污和灰塵。⑶設置注入口，每隔20～30cm設置一個，注入口應選擇比較寬的裂縫，最后用膠帶貼好。⑷使用快干密封膠密封裂縫，在涂抹時嚴格按照裂縫的走向涂抹，并預留好注入口[5]。⑸清除注入口上的膠帶，并在注入口上用密封膠完成塑料底座的安裝。⑹配置好建筑工程使用的灌注樹脂，通過軟管注入裂縫。⑺觀察灌注狀態(tài)，當漿液不再注入或者注漿器中液面不再下沉時停止注漿。⑻拆除注漿器，并使用堵頭堵死底座。⑼一段時間后，樹脂固化完畢，及時地敲掉堵頭和底座，同時對表面封膠進行處理。
3.2橋梁支座加固
橋梁支座安裝前首先核對產品的規(guī)格尺寸，保證和圖紙上設計的一致，如不相符應及時進行修改；安裝支座前確保支座上混凝土表面干凈整潔，混凝土表面載荷均勻分布；嚴格控制好支座的標高，標高誤差在2mm以內。
3.3鋼筋混凝土T梁
對橋梁工程中使用的鋼筋混凝土T梁應由專門的管理部門進行監(jiān)督檢查，保證鋼筋混凝土T梁的產品標準和產品質量符合設計要求。此外，管理部門還應在T梁檢查合格以后才能用于工程項目，如果T梁不合格，應嚴禁出廠。⑴安裝支座：支座安裝必須和圖紙設計一致，安裝后嚴格檢查支座是否安裝牢固，符合要求后才能進行下一步作業(yè)。⑵安裝方案選擇：使用兩臺吊車進行安裝，吊起T梁后，在離板20cm的位置停止，將運輸車撤走。在距離地面50cm時進行下落試吊，并嚴格檢查繩索、吊車、支腿等設備，確保無異常后繼續(xù)進行吊運。當吊車進行轉臂時，信號工應及時進行導引。當T梁運送到位時，應根據原先標定的位置進行安裝。⑶吊運質量的控制：吊運開始前控制好T梁的尺寸、位置、質量等，查看施工現場情況和設計是否一致。吊裝過程中加強安全控制和現場指揮，做好應急預案，保證所有工作按計劃進行。
4結語
隨著我國經濟的不斷發(fā)展，對橋梁的需求會進一步的增大。在設計和建造新橋的同時，還應加強對老橋、舊橋、不滿足需求的橋梁進行檢測。隨著時間的推移，我國在過去十幾年中建造的橋梁日漸進入隱患多發(fā)期，必須實時地進行檢測，及時地進行加固。
參考文獻：
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橋梁方案(篇2)
主橋下部結構采用棧橋和墩位平臺方案，施工鉆孔樁基礎，反循環(huán)工藝成孔，北塔承臺采用輔以井點和深井降水明挖施工，南塔承臺采用整體鎖口鋼管樁圍堰施工，塔柱采用6m液壓自爬模澆筑施工，下橫梁采用支架法施工，上橫梁采用托架法施工，上部采用先梁后纜方案施工，主纜在梁面上采用貓道為操作平臺，PPWS工法架設，索鞍利用塔頂吊架分2塊吊裝就位。主橋鋼箱梁采用單向多點同步頂推法架設，現場在項目駐地以北設置鋼梁節(jié)段組拼制造廠，鋼箱梁在工廠加工成板單元，運抵現場加工成標準節(jié)段。北共用墩與北主墩間搭建鋼箱梁頂推平臺，在頂推平臺上設置1處2×170t跨橋位移動提升站吊裝箱梁節(jié)段和安裝北錨梁。鋼箱梁前端設置鋼導梁，頂推過程中設置臨時墩進行支撐，臨時墩最大跨度82m，最高達55m。頂推由計算機控制自動連續(xù)頂推系統實現。南岸錨固段鋼梁板單元由運梁車通過棧橋運輸，采用支架法高位拼焊方案，由200t履帶式起重機安裝2個錨固段，其他單元板件控制在14t以內，用塔式起重機安裝，在平臺上安裝組拼胎架和千斤頂微調系統，將錨梁拼焊成整體，整個支架拼焊及頂推、合龍統一納入監(jiān)控，進行線形控制。北岸錨固段鋼梁在組拼場拼裝成大塊節(jié)段，由運梁車運輸至北岸2×170t提升站處，由2×170t提升站將梁段提升至拼裝平臺上，將錨梁拼裝成整體。如圖2所示。
頂推設計
1、頂推拼裝平臺
頂推拼裝平臺是鋼箱梁節(jié)段拼焊和線形控制的場地，是頂推施工的起點。拼裝平臺縱向長40m，橫向寬44m，采用鋼管樁加鋼管連接系作為支撐體系，管樁頂采用型鋼作為縱、橫梁。平臺四周采用1.2m（δ=12mm）管樁，中間采用0.8m（δ=10mm）管樁。管樁每根長72m，入土深度約27m，單樁承載力1750～3200kN。
2、臨時墩及導梁
全橋共有6組臨時墩，分布在北共用墩和南共用墩之間的河道和灘地上，標準間距為82m。每組標準臨時墩通過分配梁和鋼管組成變剛度結構，棧橋以下由24根1.0m管樁（δ=12mm）體系組成，按照3m×4m間距布置，棧橋以上由4根1.5m管樁（δ=16mm）組成。連接系采用桁式鋼管，管樁頂采用型鋼分配梁上布置滑道結構。單樁豎向承載力3000kN，入土深度35m，設計考慮調水調砂的沖刷12m影響。平臺及臨時墩樁均以入土深度和貫入度進行雙控，以入土深度為主，以貫入度校核。打入時先采用DZ120錘打到穩(wěn)定，再用APE400B或DZJ400打樁錘復打，80t履帶式起重機在棧橋上配合施工。鋼導梁為變截面工字形鋼板梁，由2片主梁加桁式鋼管連接系組成。底面線形與鋼箱梁一致，長52m，重約153t，與鋼箱梁用高強螺栓連接，導梁前端一節(jié)底面設置成斜坡口，以便鋼導梁能順利到達臨時墩上。鋼導梁在使用前必須進行探傷和等強度靜載試驗，以便檢驗豎向實際撓度與計算值的出入，測量出準確的撓度，確保架梁安全。鋼導梁在工廠分單元制造并運輸至工地，利用汽車式起重機分節(jié)拼裝，為保證拼裝過程中的抗傾覆穩(wěn)定性，利用2×170t提升站吊到拼裝平臺后整體拼裝。鋼導梁前端設上墩結構，上墩后用千斤頂頂起，在滑塊上滑移實現過墩。
3、滑動裝置
滑動裝置由滑塊（MGE高分子材料板）、滑道組成。MGE在工程實際應用中實測摩擦系數都在0.02～0.04（涂硅脂潤滑），動、靜摩擦系數相差約0.01?？紤]到工程的復雜性，采用靜摩擦系數0.05，動摩擦系數0.03?；灞砻嬖O置油槽，解決滑板不吸油問題，滑塊表面涂硅脂油以減小頂推摩阻力，滑道表面完整無縫、光潔、清潔非常重要，可避免劃傷、污物侵入滑道、滑板磨損變形、褶皺等使摩擦系數增大?；烙射摪逯谱?，主體鋼板厚度應在40mm以上，上面鋪2～3mm厚不銹鋼板，不銹鋼板表面粗糙度＜5μm，滑道板橫向寬度為滑塊寬度的1.2～1.5倍，滑道前、后端50cm范圍各有一段斜面，與滑道夾角約20°，以便滑塊喂進和吐出。滑道板的有效長度為5m，滑塊在頂推過程中承受的最大壓力＜10MPa，以免造成滑塊變形過大和損傷?；懒号c分配梁間采用橡膠緩沖層，以適應梁底曲線的變化，調節(jié)箱梁底板不平以及滑道頂標高的控制誤差。橡膠層作為垂直方向承受壓力的緩沖變形層，既滿足受壓強度的要求，又有一定的變形，以適應主橋豎曲線和設計成橋線形的要求。橡膠層內的加勁鋼板可保證滑道的整體性，起骨架作用。
4、動力及控制系統
本工程采用18臺ZLD100-200頂推千斤頂，ZTB25泵站。每臺千斤頂配置8根鋼絞線。設備儲備能力及安全系數計算滿足要求，頂推速度6～8m/h。受臨時墩影響，施工要求不平衡水平力前進方向最大不超過墩頂支反力的5%，反向不超過3%。總牽引力按總頂推重的5%計算，設備按10%水平力選配。頂推過程中所需最大牽引力T=161800×5%=8090kN，動力儲備系數為18臺×1000/8090=2.22，鋼絞線的安全系數為8根/臺×260kN/根×18臺/8090kN=6。連續(xù)頂推千斤頂裝置包括2臺千斤頂以及連接撐套、2套自動工具錨及2套行程檢測裝置。通過2臺千斤頂串聯，其中1臺千斤頂頂推，另一臺回程復位，當前一臺頂推行程快要到位時，另一臺進入工作狀態(tài)，交替接力往復循環(huán)來實現鋼箱梁不停地連續(xù)頂推作業(yè)。鋼絞線一端拉在箱梁上的拉錨器上，拉錨器共17對，布置間距約40m，在縱隔板內側802mm處，過墩時不用拆除。
5、導向及糾偏裝置
頂推過程中會由于各種原因造成箱梁的橫向偏位，本橋主要采取導向限位措施和加橫向力主動糾偏（見圖3）。導向的限位點分設在箱梁的首、尾兩端和主塔墩處。尾端在拼裝平臺處設置橫向限位導向。前端臨時墩限位導向利用滑道作糾偏導軌，結合鋼箱梁橫隔板設計，采用1道橫隔板上、下游各布置糾偏輪，鋼箱梁前90m（大于兩臨時墩間距）共28對，對滑道梁的約束用螺栓連接。在主塔內側則用限位導輪，與主塔采用預埋件連接，實現主動糾偏。導向失敗，偏差過大，必要時采用強制施加橫向力進行糾偏。而糾偏受力點應盡量設在結構縱向長度的首、尾兩端，為了保證梁按設計軸線滑動，具體措施如下:①可用10t手拉葫蘆在前進墩拉導梁、在拼裝平臺拉箱梁拉錨器進行糾偏；②導輪上可按需貼楔鐵糾偏；③利用千斤頂進行主動糾偏。所以導向及糾偏工作必不可少，在頂推行進狀態(tài)中，以導向為主，必要時強制糾偏，限制鋼梁的橫向偏移始終在誤差允許范圍內。
6、頂推同步控制技術
桃花峪黃河大橋箱梁頂推控制系統擬采用分布式計算機網絡控制系統，由1個主控臺（工控機+組態(tài)軟件）、9個現場控制器、若干傳感器、若干數據線及控制線組成。每個主橋墩、臨時墩上各配置1個現場控制器，每個控制器可控制2套頂推連續(xù)千斤頂，現場控制器要求既能就地控制又能遠程控制。主控臺及現場控制器之間通過通信電纜連接。各現場控制器之間采用通信單元通信，所有檢測及控制信號經過通信單元傳送到主控計算機。主控計算機根據各種傳感器采集到的位移信號、壓力信號，按照一定的控制程序和算法，決定油缸的動作順序，完成集群千斤頂的協調工作；同時，控制變頻器頻率的大小，驅動油缸以規(guī)定的速度伸缸或縮缸，從而實現千斤頂的同步控制。每個墩位配置1個現場控制器，每個現場控制器均帶有觸摸屏顯示，可控制1個泵站和2套頂推設備，同時將所有的數據傳送到主控臺。操作面板上安裝有急停開關、遠程/就地選擇開關、報警指示燈等。在遠程控制狀態(tài)下，現場控制箱只能進行停止操作；在就地控制狀態(tài)下，現場控制箱可對本泵站上的任何1臺或多臺千斤頂進行自動、手動操作。
方案優(yōu)化與創(chuàng)新
該橋方案中臨時墩高54m，黃河粉砂河床沖刷大（達6～12m），施工期間風大，頂推距離長、梁重等施工要求，頂推設計采取了在常規(guī)鋼箱梁頂推方法基礎上進行創(chuàng)新，實現大噸位鋼箱梁高柔性支墩長距離單向多點同步頂推技術，有效控制頂推過程中的不平衡水平力。
1、臨時墩頂不平衡水平力控制方案和措施
針對工程特點采取“頂推力控制為主、速度同步控制為輔、荷載追蹤、均衡受控”的控制策略。以各墩墩頂總反力為控制依據，頂推千斤頂的頂推力和速度作為受控量，實現力與速度的雙控。墩頂頂推方向不平衡水平力控制在5%以下，頂推反方向控制在3%以下，以此荷載控制臨時墩結構的設計，比常規(guī)的5%～10%有很大提高。臨時墩結構設計時采取上滑道后偏離臨時墩中心20～25cm措施。
2、頂推平臺采用長、短結合滑道
頂推拼裝平臺前端采用臨時墩方式，其上設置短滑道，其余部分在箱梁與平臺間設置通長滑道，便于鋼箱梁節(jié)段拼焊時節(jié)段的調整及滑動與起頂，頂推施工時僅在拼好的箱梁后端設置起頂滑塊，其他拼裝用滑塊撤除，拼好的箱梁節(jié)段組靠前端臨時墩短滑道與后端設置起頂滑塊共同滑出，后端設置起頂滑塊在滑出一定距離后自動與箱梁脫開分離。如圖4所示。
3、臨時墩頂設置預張拉水平索
為避免頂推時各墩受力不均造成墩身水平位移過大，可用墩頂水平鋼絞線束進行抵抗。臨時墩墩頂位移設計允許值縱橋向為:頂推前進方向120mm，反向為60mm。水平鋼絞線束施工時分級加載，確保墩頂水平位移不超標。每墩設置4束，每束6根15．24mm鋼絞線，共取24根鋼絞線，在特殊情況下均可單獨張拉收放調整。預張拉水平索布置情況如圖2所示。
4、設置拉線式位移變送器和限位急停裝置
為確保使同一臺連續(xù)千斤頂的前、后2個串聯油缸協同一致，在連續(xù)千斤頂后設拉線式位移變送器，可有效測量左、右頂推的不同步位移，一旦位移接近限值，就利用微動開關進行檢測及限位，對頂推系統進行預警。在預張拉水平索設限位急停裝置，此限位急停裝置采用變位器，可有效觀測臨時墩受力后的變位情況。變位器將頂推過程中的位移量轉換成電信號直接傳送至主控計算機上，超限后停車。
5、移動提升站采用液壓連續(xù)千斤頂自動控制提升技術
全橋鋼箱梁（不含錨固段）共分53個節(jié)段，節(jié)段類型共A，B，C，D，E，F6種，C類和F類最重約319t，共44節(jié)。2×170t移動提升站跨度44m，高16m，由剛性支腿、柔性支腿和主梁3部分組成。支腿為鋼管全焊結構，主梁由2片1542mm×2786mm箱梁組成。門式提升站走行在拼裝平臺和北錨梁支架上的軌道梁上。主梁上設2個吊點，總起重量為2×170t。每吊點上連續(xù)提升千斤頂安裝16根17.8mm鋼絞線及圈線器，控制系統由主控計算機、現場控制器、傳感器、通信單元以及數據線等一整套設備及連接組成，采用集中管理、分散控制模式，能完成集群千斤頂的協調工作，實現千斤頂的同步控制。
6、臨時墩和南、北錨固段支架基礎
北錨固段支架及北面覆蓋層厚的河段，臨時墩基礎采用打入鋼管樁方案；南面丁壩及覆蓋層薄的河段，采用打入樁下接鉆孔灌注樁方案，打入樁兼作鉆孔樁的護筒，接頭選在河床下一定深度，便于清除，滿足河道行洪、航運及環(huán)保要求。南錨固段支架岸上基礎在堤上山邊采用挖孔擴大基礎，路上采用擺放擴大基礎加鋼管柱方案，具有便于清除倒用、對河堤影響小、環(huán)保等特點。
橋梁方案(篇3)
橋梁是人們出行、貨物運輸和流通的重要通道，直接關系到國民經濟的發(fā)展。在現代化建設中，橋梁的數量以及在交通運輸中的地位越來越重要。由于橋梁的特殊性質，其安全受到了極大的關注。橋梁的安全問題一旦出現，不僅會對人民生命財產造成影響，還會導致交通運輸中斷，造成大量經濟損失。因此，如何保證橋梁的安全性，成為一個重要的工作問題。
橋梁應力監(jiān)測解決方案，就是一種針對橋梁結構體系中的應力狀態(tài)進行實時檢測的方案。這種方案基于數值計算模型，采用多種產品技術，對橋梁結構體系進行數據采集、處理、傳輸、分析、應用等工作流程，為橋梁的安全性提供支持和保障。
橋梁應力監(jiān)測解決方案的工作原理是利用傳感器對橋梁應力狀態(tài)進行實時監(jiān)測，采集不同位置的應力數據。通過數據采集和傳輸系統，將數據實時傳輸到數據中心進行數據的處理和分析。在數據中心，通過數值計算模型對數據進行分析和處理，在建立了精確的應力狀態(tài)模型之后，可以制定針對橋梁安全的監(jiān)測策略。同時，可以基于應力狀態(tài)模型進行預測、評估和預警，有效地提高橋梁安全性。
橋梁應力監(jiān)測解決方案不僅可以對橋梁結構體系內部的應力進行監(jiān)測，還可以對橋梁的全生命周期進行安全評估和控制。在橋梁的建設、運營、檢修和維護各個階段，都可以利用橋梁應力監(jiān)測解決方案為橋梁的安全提供保障。
橋梁應力監(jiān)測解決方案還可以在橋梁日常維護和運營過程中，實現橋梁的健康狀態(tài)監(jiān)測。這種方法能夠反映結構體系的變形、病害和損傷等情況，從而更好地指導橋梁的維護和修理。
總之，橋梁應力監(jiān)測解決方案是一種先進的監(jiān)測方案，可以對橋梁結構體系進行實時監(jiān)測和健康狀態(tài)評估，保證橋梁的安全性，提高橋梁運行效率和使用壽命。隨著數字技術的發(fā)展，橋梁應力監(jiān)測解決方案可以實現遠程數據采集和處理，提高數據應用的自動化程度，為防范橋梁事故提供更加全面、高效的支持。
橋梁方案(篇4)
橋梁是人類建造的重要工程之一，其可以連接兩地，便于人們的通行，減少時間和成本的浪費。但是，不同地區(qū)的自然環(huán)境，經濟條件和文化背景等因素會影響橋梁設計的方案。因此，為了選擇最合適的方案，在實施建造之前，需要對不同的方案進行比選。
橋梁方案比選，顧名思義，是指在不同的橋梁方案中，進行全方面的比較和評估，以便選出最適合的方案，并在競標投標時作為參考。這也是設計師和工程師需要在橋梁項目初始階段工作的一個重要環(huán)節(jié)。具體比選內容包括技術方案、經濟成本、環(huán)保指標、社會效益等多方面。
技術方案是橋梁方案比選的首要內容，它需要考慮橋梁的結構、施工工藝、使用壽命、維護保養(yǎng)等。一般情況下，可以通過計算機模擬等手段進行分析和評估，看看不同方案的可行性如何。在具體實施建造之前，還要進行現場查勘，確定橋梁基礎狀況、土地利用環(huán)境、地質地貌等因素，以確保方案的可行性。
經濟成本是另一個不可忽視的比選因素。在選擇橋梁方案時，需要考慮方案對工程造價的影響。這包括建造、維護和使用三個方面。設計師還需要在保證橋梁安全的前提下，尋找降低工程成本的有效途徑，提高方案的經濟效益。
環(huán)保指標作為社會關切的熱點，也是橋梁方案比選的必選項。在橋梁建設過程和使用期間，需要盡力減少環(huán)境污染和對自然資源的消耗。比如減少建筑垃圾的產生直到循環(huán)利用，節(jié)約能源消耗和減排等，使新建橋梁方案對環(huán)境的產生的影響降到最低。
社會效益是橋梁方案比選中最抽象而又最重要的一方面。社會效益主要表現在橋梁對當地民生、經濟、交通等方面的提升。比如，新建的橋梁可以使得交通更加便利，對當地的經濟發(fā)展起到積極的推動作用。
總的來說，橋梁方案比選是針對不同的項目需求和設計因素，在多個方面全面比較和評估不同方案，找出最優(yōu)方案的過程。通過科學的比選程序，可以降低工程風險，提高工程效益，確保工程的安全和可靠性，減輕施工壓力和減少工程成本。
橋梁方案(篇5)
主橋下部結構采用棧橋和墩位平臺方案，施工鉆孔樁基礎，反循環(huán)工藝成孔，北塔承臺采用輔以井點和深井降水明挖施工，南塔承臺采用整體鎖口鋼管樁圍堰施工，塔柱采用6m液壓自爬模澆筑施工，下橫梁采用支架法施工，上橫梁采用托架法施工，上部采用先梁后纜方案施工，主纜在梁面上采用貓道為操作平臺，PPWS工法架設，索鞍利用塔頂吊架分2塊吊裝就位。主橋鋼箱梁采用單向多點同步頂推法架設，現場在項目駐地以北設置鋼梁節(jié)段組拼制造廠，鋼箱梁在工廠加工成板單元，運抵現場加工成標準節(jié)段。北共用墩與北主墩間搭建鋼箱梁頂推平臺，在頂推平臺上設置1處2×170t跨橋位移動提升站吊裝箱梁節(jié)段和安裝北錨梁。鋼箱梁前端設置鋼導梁，頂推過程中設置臨時墩進行支撐，臨時墩最大跨度82m，最高達55m。頂推由計算機控制自動連續(xù)頂推系統實現。南岸錨固段鋼梁板單元由運梁車通過棧橋運輸，采用支架法高位拼焊方案，由200t履帶式起重機安裝2個錨固段，其他單元板件控制在14t以內，用塔式起重機安裝，在平臺上安裝組拼胎架和千斤頂微調系統，將錨梁拼焊成整體，整個支架拼焊及頂推、合龍統一納入監(jiān)控，進行線形控制。北岸錨固段鋼梁在組拼場拼裝成大塊節(jié)段，由運梁車運輸至北岸2×170t提升站處，由2×170t提升站將梁段提升至拼裝平臺上，將錨梁拼裝成整體。如圖2所示。
頂推設計
1頂推拼裝平臺
頂推拼裝平臺是鋼箱梁節(jié)段拼焊和線形控制的場地，是頂推施工的起點。拼裝平臺縱向長40m，橫向寬44m，采用鋼管樁加鋼管連接系作為支撐體系，管樁頂采用型鋼作為縱、橫梁。平臺四周采用1.2m(δ=12mm)管樁，中間采用0.8m(δ=10mm)管樁。管樁每根長72m，入土深度約27m，單樁承載力1750～3200kN。
2臨時墩及導梁
全橋共有6組臨時墩，分布在北共用墩和南共用墩之間的河道和灘地上，標準間距為82m。每組標準臨時墩通過分配梁和鋼管組成變剛度結構，棧橋以下由24根1.0m管樁(δ=12mm)體系組成，按照3m×4m間距布置，棧橋以上由4根1.5m管樁(δ=16mm)組成。連接系采用桁式鋼管，管樁頂采用型鋼分配梁上布置滑道結構。單樁豎向承載力3000kN，入土深度35m，設計考慮調水調砂的沖刷12m影響。平臺及臨時墩樁均以入土深度和貫入度進行雙控，以入土深度為主，以貫入度校核。打入時先采用DZ120錘打到穩(wěn)定，再用APE400B或DZJ400打樁錘復打，80t履帶式起重機在棧橋上配合施工。鋼導梁為變截面工字形鋼板梁，由2片主梁加桁式鋼管連接系組成。底面線形與鋼箱梁一致，長52m，重約153t，與鋼箱梁用高強螺栓連接，導梁前端一節(jié)底面設置成斜坡口，以便鋼導梁能順利到達臨時墩上。鋼導梁在使用前必須進行探傷和等強度靜載試驗，以便檢驗豎向實際撓度與計算值的出入，測量出準確的撓度，確保架梁安全。鋼導梁在工廠分單元制造并運輸至工地，利用汽車式起重機分節(jié)拼裝，為保證拼裝過程中的抗傾覆穩(wěn)定性，利用2×170t提升站吊到拼裝平臺后整體拼裝。鋼導梁前端設上墩結構，上墩后用千斤頂頂起，在滑塊上滑移實現過墩。
3滑動裝置
滑動裝置由滑塊(MGE高分子材料板)、滑道組成。MGE在工程實際應用中實測摩擦系數都在0.02～0.04(涂硅脂潤滑)，動、靜摩擦系數相差約0.01?？紤]到工程的復雜性，采用靜摩擦系數0.05，動摩擦系數0.03?；灞砻嬖O置油槽，解決滑板不吸油問題，滑塊表面涂硅脂油以減小頂推摩阻力，滑道表面完整無縫、光潔、清潔非常重要，可避免劃傷、污物侵入滑道、滑板磨損變形、褶皺等使摩擦系數增大?；烙射摪逯谱鳎黧w鋼板厚度應在40mm以上，上面鋪2～3mm厚不銹鋼板，不銹鋼板表面粗糙度＜5μm，滑道板橫向寬度為滑塊寬度的1.2～1.5倍，滑道前、后端50cm范圍各有一段斜面，與滑道夾角約20°，以便滑塊喂進和吐出?；腊宓挠行чL度為5m，滑塊在頂推過程中承受的最大壓力＜10MPa，以免造成滑塊變形過大和損傷。滑道梁與分配梁間采用橡膠緩沖層，以適應梁底曲線的變化，調節(jié)箱梁底板不平以及滑道頂標高的控制誤差。橡膠層作為垂直方向承受壓力的緩沖變形層，既滿足受壓強度的要求，又有一定的變形，以適應主橋豎曲線和設計成橋線形的要求。橡膠層內的加勁鋼板可保證滑道的整體性，起骨架作用。
4動力及控制系統
本工程采用18臺ZLD100-200頂推千斤頂，ZTB25泵站。每臺千斤頂配置8根鋼絞線。設備儲備能力及安全系數計算滿足要求，頂推速度6～8m/h。受臨時墩影響，施工要求不平衡水平力前進方向最大不超過墩頂支反力的5%，反向不超過3%?？偁恳Π纯傢斖浦氐?%計算，設備按10%水平力選配。頂推過程中所需最大牽引力T=161800×5%=8090kN，動力儲備系數為18臺×1000/8090=2.22，鋼絞線的安全系數為8根/臺×260kN/根×18臺/8090kN=6。連續(xù)頂推千斤頂裝置包括2臺千斤頂以及連接撐套、2套自動工具錨及2套行程檢測裝置。通過2臺千斤頂串聯，其中1臺千斤頂頂推，另一臺回程復位，當前一臺頂推行程快要到位時，另一臺進入工作狀態(tài)，交替接力往復循環(huán)來實現鋼箱梁不停地連續(xù)頂推作業(yè)。鋼絞線一端拉在箱梁上的拉錨器上，拉錨器共17對，布置間距約40m，在縱隔板內側802mm處，過墩時不用拆除。
5導向及糾偏裝置
頂推過程中會由于各種原因造成箱梁的橫向偏位，本橋主要采取導向限位措施和加橫向力主動糾偏(見圖3)。導向的限位點分設在箱梁的首、尾兩端和主塔墩處。尾端在拼裝平臺處設置橫向限位導向。前端臨時墩限位導向利用滑道作糾偏導軌，結合鋼箱梁橫隔板設計，采用1道橫隔板上、下游各布置糾偏輪，鋼箱梁前90m(大于兩臨時墩間距)共28對，對滑道梁的約束用螺栓連接。在主塔內側則用限位導輪，與主塔采用預埋件連接，實現主動糾偏。導向失敗，偏差過大，必要時采用強制施加橫向力進行糾偏。而糾偏受力點應盡量設在結構縱向長度的首、尾兩端，為了保證梁按設計軸線滑動，具體措施如下:①可用10t手拉葫蘆在前進墩拉導梁、在拼裝平臺拉箱梁拉錨器進行糾偏;②導輪上可按需貼楔鐵糾偏;③利用千斤頂進行主動糾偏。所以導向及糾偏工作必不可少，在頂推行進狀態(tài)中，以導向為主，必要時強制糾偏，限制鋼梁的橫向偏移始終在誤差允許范圍內。
6頂推同步控制技術
桃花峪黃河大橋箱梁頂推控制系統擬采用分布式計算機網絡控制系統，由1個主控臺(工控機+組態(tài)軟件)、9個現場控制器、若干傳感器、若干數據線及控制線組成。每個主橋墩、臨時墩上各配置1個現場控制器，每個控制器可控制2套頂推連續(xù)千斤頂，現場控制器要求既能就地控制又能遠程控制。主控臺及現場控制器之間通過通信電纜連接。各現場控制器之間采用通信單元通信，所有檢測及控制信號經過通信單元傳送到主控計算機。主控計算機根據各種傳感器采集到的位移信號、壓力信號，按照一定的控制程序和算法，決定油缸的動作順序，完成集群千斤頂的協調工作;同時，控制變頻器頻率的大小，驅動油缸以規(guī)定的速度伸缸或縮缸，從而實現千斤頂的同步控制。每個墩位配置1個現場控制器，每個現場控制器均帶有觸摸屏顯示，可控制1個泵站和2套頂推設備，同時將所有的數據傳送到主控臺。操作面板上安裝有急停開關、遠程/就地選擇開關、報警指示燈等。在遠程控制狀態(tài)下，現場控制箱只能進行停止操作;在就地控制狀態(tài)下，現場控制箱可對本泵站上的任何1臺或多臺千斤頂進行自動、手動操作。
方案優(yōu)化與創(chuàng)新
該橋方案中臨時墩高54m，黃河粉砂河床沖刷大(達6～12m)，施工期間風大，頂推距離長、梁重等施工要求，頂推設計采取了在常規(guī)鋼箱梁頂推方法基礎上進行創(chuàng)新，實現大噸位鋼箱梁高柔性支墩長距離單向多點同步頂推技術，有效控制頂推過程中的不平衡水平力。
1臨時墩頂不平衡水平力控制方案和措施
針對工程特點采取“頂推力控制為主、速度同步控制為輔、荷載追蹤、均衡受控”的控制策略。以各墩墩頂總反力為控制依據，頂推千斤頂的頂推力和速度作為受控量，實現力與速度的雙控。墩頂頂推方向不平衡水平力控制在5%以下，頂推反方向控制在3%以下，以此荷載控制臨時墩結構的設計，比常規(guī)的5%～10%有很大提高。臨時墩結構設計時采取上滑道后偏離臨時墩中心20～25cm措施。
2頂推平臺采用長、短結合滑道
頂推拼裝平臺前端采用臨時墩方式，其上設置短滑道，其余部分在箱梁與平臺間設置通長滑道，便于鋼箱梁節(jié)段拼焊時節(jié)段的調整及滑動與起頂，頂推施工時僅在拼好的'箱梁后端設置起頂滑塊，其他拼裝用滑塊撤除，拼好的箱梁節(jié)段組靠前端臨時墩短滑道與后端設置起頂滑塊共同滑出，后端設置起頂滑塊在滑出一定距離后自動與箱梁脫開分離。如圖4所示。
3臨時墩頂設置預張拉水平索
為避免頂推時各墩受力不均造成墩身水平位移過大，可用墩頂水平鋼絞線束進行抵抗。臨時墩墩頂位移設計允許值縱橋向為:頂推前進方向120mm，反向為60mm。水平鋼絞線束施工時分級加載，確保墩頂水平位移不超標。每墩設置4束，每束6根15．24mm鋼絞線，共取24根鋼絞線，在特殊情況下均可單獨張拉收放調整。預張拉水平索布置情況如圖2所示。
4設置拉線式位移變送器和限位急停裝置
為確保使同一臺連續(xù)千斤頂的前、后2個串聯油缸協同一致，在連續(xù)千斤頂后設拉線式位移變送器，可有效測量左、右頂推的不同步位移，一旦位移接近限值，就利用微動開關進行檢測及限位，對頂推系統進行預警。在預張拉水平索設限位急停裝置，此限位急停裝置采用變位器，可有效觀測臨時墩受力后的變位情況。變位器將頂推過程中的位移量轉換成電信號直接傳送至主控計算機上，超限后停車。
5移動提升站采用液壓連續(xù)千斤頂自動控制提升技術
全橋鋼箱梁(不含錨固段)共分53個節(jié)段，節(jié)段類型共A，B，C，D，E，F6種，C類和F類最重約319t，共44節(jié)。2×170t移動提升站跨度44m，高16m，由剛性支腿、柔性支腿和主梁3部分組成。支腿為鋼管全焊結構，主梁由2片1542mm×2786mm箱梁組成。門式提升站走行在拼裝平臺和北錨梁支架上的軌道梁上。主梁上設2個吊點，總起重量為2×170t。每吊點上連續(xù)提升千斤頂安裝16根17.8mm鋼絞線及圈線器，控制系統由主控計算機、現場控制器、傳感器、通信單元以及數據線等一整套設備及連接組成，采用集中管理、分散控制模式，能完成集群千斤頂的協調工作，實現千斤頂的同步控制。
6臨時墩和南、北錨固段支架基礎
北錨固段支架及北面覆蓋層厚的河段，臨時墩基礎采用打入鋼管樁方案;南面丁壩及覆蓋層薄的河段，采用打入樁下接鉆孔灌注樁方案，打入樁兼作鉆孔樁的護筒，接頭選在河床下一定深度，便于清除，滿足河道行洪、航運及環(huán)保要求。南錨固段支架岸上基礎在堤上山邊采用挖孔擴大基礎，路上采用擺放擴大基礎加鋼管柱方案，具有便于清除倒用、對河堤影響小、環(huán)保等特點。
結語
桃花峪黃河大橋根據箱梁結構構造，采用適宜的滑擦式，高臨時墩頂推方式，總頂推長度685.75m，平均頂推速度為375m/d。通過控制頂推同步性、墩頂不平衡水平力和位移，強化導向作用和橫向滑道頂面高差控制等技術措施，有效實現了大噸位鋼箱梁、高支墩、長距離、單向、多點同步頂推，有效控制頂推過程中的不平衡水平力。