桥梁工程

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  桥梁工程(bridge engineering),桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,及研究这一过程的科学工程技术。是土木工程的一个分支。

简况

  桥梁是线路的重要组成部分。每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面便提出新的要求,从而推动桥梁工程技术的发展。19世纪20年代铁路出现以前,造桥所用材料以石材和木材为主,铸铁和锻铁只是偶尔使用。铁路出现后,木桥、石桥、铁桥和基础施工技术就难以适应需要,而钢材的大量生产正好满足这一要求。在技术方面,再不能只凭经验修桥。到19世纪末,结构力学静力分析理论的完全确立和普及、钢材的大量供应、气压沉箱应用技术的成熟,使铁路桥梁工程获得迅速发展。20世纪以来,公路交通大发展。在内陆,需在很多河流、峡谷上建桥;在城市中及各种交通线路相交处,需要建造立交桥;在沿海,既需在通航的河口、海湾、海峡建造特大跨度的桥梁,又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。于是,促进桥梁工程提高技术水平,应用新材料、新工艺、新桥式,对结构进行更精确的数值分析,采用更精确的结构试验进行验证,提高工程的经济效益,以使桥梁建设不断提高。桥梁工程又在推广新桥型(用正交异性钢桥面板的箱形截面钢实腹梁桥、预应力混凝土桥和斜拉桥),提高质量、降低造价和养护费等方面获得了很大进展。

内容

  ①桥渡设计。以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深谷、低洼地带的全部建筑物称桥渡。为使桥梁安全跨越河流而选择桥址;按规定的洪水频率,推算洪水流量,计算桥梁孔径;考虑通航和线路要求以确定通航净空、桥面高程;考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋深;设计桥头引线和导流建筑物等。

  ②桥式方案设计。根据建设单位在桥梁设计任务书中所提的要求,在桥渡设计的基础上,针对当地造桥条件,为指定的桥位提出各种可能采用的桥式方案,进行技术经济比较,择优推荐,作为建设单位决策的依据。

  ③桥梁结构设计。为选出的桥型进行结构设计,包括构造布置,决定桥梁上部结构和下部结构的尺寸,绘制设计图;进行结构分析;检算结构的安全性和使用性能;编制施工方案。

  ④桥梁施工。按照现场和施工单位的具体条件,选择施工方法,进行施工组织设计,按设计建造桥梁。包括桥梁下部结构(桥梁基础和桥墩、桥台)的施工,桥梁上部结构的制造和安装以及桥头引道及导流建筑物的施工。

  ⑤桥梁检定。对新桥进行竣工检定,以检验设计和施工的质量和效果。对老桥则是确定桥梁的承载能力,制定其运用条件;进行桥梁孔径和冲刷验算,判断桥梁的抗洪能力;分析桥梁的病害,提出养护措施和整治意见。桥梁检定也为积累技术资料,完善桥梁设计理论,加强科学的技术管理及提高桥梁技术水平创造条件。

  ⑥桥梁试验。测定实桥或模型在荷载下的应变、位移及振动,与计算或预期效果进行对比,了解桥梁结构及其部件的工作状态和承载能力,以验证桥梁结构的设计计算理论,检验施工质量和发现运用中存在的问题等。

  ⑦桥梁养护。为保证桥梁功能始终处于良好的工作状态,所进行的经常性的检查和维修养护工作。包括:桥梁检查、预防性维修和病害的整治。为此需建立有关的规章制度,收集整理桥梁历史技术资料及历次检查、检定、检修记录,建立桥梁档案。

  凡特大桥和大桥,均需按以上内容的要求,编制可能采用的桥式方案,进行技术经济比较,提出推荐方案,供建设单位决策。对于为数众多的中、小桥梁,为降低造价,提高质量,按工厂批量制造和机械化施工的需要,可采用经国家部级单位批准的桥梁标准设计组织施工。