悬索桥的损伤识别研究论文

索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.

下面是中达咨询给大家带来关于自锚式悬索桥的相关内容，以供参考。一、前言一般索桥的主要承重构件主缆都锚固在锚碇上，在少数情况下，为满足特殊的设计要求，也可将主缆直接锚固在加劲梁上，从而取消了庞大的锚碇，变成了自锚式悬索桥。过去建造的自锚式悬索桥加劲梁大多采用钢结构，如1990年通车的日本此花大桥，韩国永宗悬索桥、美国旧金山——奥克兰海湾新桥、爱沙尼亚穆胡岛桥墩等。2002年7月在大连建成了世界上第一座钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥——金石滩金湾桥墩，为该类桥墩型的研究提供了宝贵的经验。此后在吉林、河北、辽宁又有4座钢筋混凝土自锚式悬索桥正在设计和设计和建造中。自锚式悬索桥有以下的优点：①不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。②因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，了可做成单塔双跨的悬索桥。③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：①由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。②施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索，因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。所以自锚式悬索桥若跨径增大，其额外的施工费用就会增多。③锚固区局部受力复杂。④相对地锚式悬索桥而言，由于主缆非线性的影响，使得吊杆张拉时的施工控制更加复杂。二、历史回顾19世纪后半叶，奥地利工程师约瑟夫。朗金和美国工程师查理斯。本德分别独立地构思出自锚式悬索桥的造型。本德在1867年申请了专利，朗金则在1870年在波兰建造了一座小型的铁路自锚式悬索桥。到20世纪，自锚式悬索桥已经在德国兴起。1915年，德国设计师在科隆的莱茵河上建造了第一座大型自锚式悬索桥——科隆-迪兹桥，当时主要是因为地质条件的限制而使工程师们选择了这种桥型，该桥主跨185m，用木脚手架支撑钢梁直到主缆就位。此后，美国宾夕尼亚州的匹兹堡跨越阿勒格尼河的3座桥和在日本东京修建的清洲桥都受科隆-迪兹桥的影响。虽然科隆-迪兹桥1945年被毁，但原桥台上的钢箱梁仍保存至今。匹兹堡的3座悬索桥比科隆-迪兹桥的跨径要小，但施工技术比科隆-迪兹桥有了很大的进步。科隆-迪兹桥建成后的25年内在德国莱茵河上又修建了4座悬索桥，其中最著名的是1929年建成的科隆-米尔海姆桥，该桥主跨315m，虽然该桥在1945年被毁，但它至仍然保持着自锚式悬索桥的跨径记录。在20世纪30年代，工程师们认为自锚式悬索桥加劲梁的轴力将使该种桥梁的受力性能接近于弹性理论，所以这段时间美国德国修建了许多座自锚式悬索桥。三、国外现代自锚式悬索桥1、日本此花大桥日本此花大桥原名大阪北港连络桥，是现有的最早修建的特大跨径自锚式悬索桥，又是世界上唯一的英国式自锚式悬索桥。1990年通车。跨径布置为（120300120）m，是现有最大跨径的自锚式悬索桥。垂跨比叫大，为1/6，以减小主缆的索力，使能为梁所承受。该桥采用单主缆，用PWS法施工，包含30束股，每束184丝。仅一个索面，吊索做成倾斜形，构成三角形吊杆，与钢箱加劲梁一起，体现了英国式悬索桥的特点。钢箱加劲梁为三室箱，梁高，箱总宽.由于单索面，按抗扭的需要，箱高较大。塔成呈花瓶形，但下塔柱较矮。人字形上塔柱要在加劲梁节段架设后才能安装。2韩国永宗大悬索桥永宗大悬索桥位于韩国汉城仁川国际机场通往汉城市区的高速公路上，是世界上第一座双层行车的公铁两用自锚式县索桥。跨径布置为125300125m，主跨径与日本此花大桥相同。垂跨比为1/5，以减小主缆索力。塔设计成花瓶形，高，较美观。采用空中纺线法制索，主缆直径.主缆塔处横向间距受塔型限制，公，而在主跨中部则展宽为35m（与梁宽相同），主缆呈三维空间曲面。加劲梁三跨连续，其腹板及行驶铁路部分的下层为桁架。梁总高12m，宽35m.上层设6个车道；下设4个车道及双线铁路。加劲梁的上层桥面系为一钢箱，以承受巨大的水平轴力。箱高3m，连同风嘴，总宽41m.梁的施工，分为8个节段，用3000t的海上浮吊架设，全部放在临时排架或塔上，然后安设吊索。防护体系，加劲梁采用抽湿防护，只要有一个传感器测得相对湿度高于50%时，抽湿系统自动开始一切工作，直至相对湿度降至40%以下。主缆防护采用S形钢丝缠绕，再设涂装，并采用干燥空气体系，与日本明石海峡大桥相同。3、美国旧金山——奥克兰海湾新桥20世纪30年代中期修建的旧金山——奥克兰海湾桥，全长，是当时世界上最长的、技术水平很高的桥梁，至今人仍为旧金山半岛至东海湾的主干线，车辆繁忙，每天通行近28万车次。设计的地震力很小，其东桥（钢桁架桥）于1989年在里氏度地震烈度时局部坍塌，因此决定修建新海湾桥来代替现有东桥，全长.新桥每方向有宽25m的桥面，各包括5个车道和一条轻轨铁路。南侧还有宽的人行道，考虑1500年回归的地震。主航道桥为自锚式悬索桥，单塔，跨径为385180m.两主缆直径，东侧（385m侧）锚固在东墩处的梁上，其素鞍由箱梁支承，并设计成可移动的，以平衡两主缆索力差。西侧（180m侧）主缆通过两分离的索鞍环绕在西墩上，这两个分离索鞍固定在西墩上在施工期间两主缆索力差异采用一项进的座板来平衡。西墩上设计一个预应力帽梁，其重量可以平衡桥梁跨径不对称而在西墩产生的恒载拨力，也用以承受西墩两主缆在运营荷载和地震荷载作用时其素鞍产生的不同应力。塔高160m.主缆不跨越而是固定在单一的索鞍上。塔由4柱组成，沿高度用剪力杆连接。塔柱为钢箱。柱间有间距3m的横隔梁连接。承台高，支承在13根直径的钢管桩上，桩内填灌混凝土，桩净长20m，嵌入岩石。上部结构为两个空心的各向异性版，并将吊杆荷载分布在箱梁上，箱梁间用宽10m、高、间距30m的横梁连接。该横梁承受吊杆横向72m跨的荷载，保证两箱在荷载、特别是风和地震荷载时的整体作用。吊杆设在两箱的外侧，形成两空间索面，很美观。4、其它自锚式悬索桥Sorok岛桥是韩国与Geogcum岛连接本土的桥梁，跨径布置为110m480m200m，矢跨比为1：8，加劲梁为钢箱梁，高跨比为1：400，桥塔为H形。1996年哥本哈根的国际桥梁和结构工程协会（LABSE）学术会议论文集中，介绍了一种自锚式悬索桥的比较方案，跨径布置为303m950m303m，采用单主缆，主跨跨中约200m长的主缆在梁体内部，与梁固结，使结构具有很高的刚度，索夹处设有锚固装置，所以主缆截面沿桥梁是可变化的，这样可大大节省主缆造价。四、国内自锚式悬索桥尽管自锚式悬索桥在国处产生发展较早，在国内却很少建造，相关文献也很少，使这种桥型在国内的发展远远落后于国外。2002年在大连建成了世界上第一座加劲梁采用钢筋混凝土材料的自锚式悬索桥，此后大连理工大学桥梁研究所又设计了多座钢筋混凝土自锚式悬索桥，为国内桥梁的建设提供了宝贵的经验。1大连金石滩金湾悬索桥金石滩金湾悬索桥是我国，也是世界上第一座钢筋混凝土结构的自锚式悬索桥，位于大连金石滩旅游度假区的滨海路上，横跨帆船港池入海口，已成为当地的一处特殊景观。金石滩金湾桥主桥为自锚式混凝土悬索桥，它直接把主缆锚固于加劲梁的两端，用加劲梁做成拱形（吊拱体系），用主缆的水平分力来抵搞拱脚的推力，起到了系杆拱桥中系杆的作用。这样既满足了跨中通航的净空要求，同时也使主桥两端高度降低，大大减少了引桥的长度，节省了投资。这种拱度也可使加劲梁刚度增加、挠度减小，从而使该桥在受力和经济上都达到了很好的效果。金湾悬索桥总长198m，其中主桥长108m，引桥长90m，主桥跨径为（246024）m，桥宽10m，矢跨比为1：8，双塔双主缆结构。主桥的加劲梁采用钢筋混凝土边主梁形式，梁高1m，梁段中间浇注横隔梁，引桥为钢筋混凝土连续梁。桥塔为钢筋混凝土门式塔架，塔高27m，塔柱直径为.主桥的加劲梁及横梁采用50号混凝土。主缆索采用ф7，吊杆采用ф5镀锌高强钢丝，冷铸锚具。基础采用ф钻孔灌注桩基础。主缆跨过桥塔索鞍，不散开，两端锚固在主梁上，在端部主索套筒内设减震器。梁上吊杆间距为3m.主桥施工主要工序为：钻孔桩基础；浇筑桥墩桥塔；搭设临时支架，支架上浇筑加劲梁；加劲梁达到强度后挂主缆，上索夹，张拉吊杆。金石滩悬殊索桥采用了新的结构形式，总造价只有498万元，不但取得了良好的经济效益，而且其独特的设计为美丽的海滨城市大连又增添了一处亮丽的风景，同时也为该类桥型的建造提供了宝贵的经验。2、浙江省平湖市海盐塘桥海盐塘桥位于浙江省平湖市东湖风景区，上部结构构为自锚式钢筋混凝土悬索桥，主跨跨径组合为（307030）m，全桥长164m；桥面全宽；桥梁纵坡为.平湖海盐塘自锚式悬索桥充分利用自锚式悬索桥的受力特性，借鉴了同类桥梁的一些优点，并经过改进。其主要有以下几个特点：主缆锚于梁端，不需要建造昂贵的锚碇；主梁采用了钢筋混凝土箱梁，利用主缆的水平分力，为主梁施加免费预应力，主梁内不再配置预应力钢束；塔顶不设置鞍座，主缆直接锚固在塔顶上。这种桥型结构新颖，造型美观，结构轻巧，构件受力合理，用材经济，造价比同等跨径的预应力混凝土连续梁桥、部分斜拉桥都要低，是一种在中小跨径内非常具有竞争力的桥型。五、自锚式悬索桥的受力分析1、受力原理自锚式悬索桥的上部结构包括：主梁、主缆、吊杆、主塔四部分。传力路径为：桥面重量、车辆荷载等竖向荷载通过吊杆传至主缆承受，主缆承受拉力，而主缆锚固在梁端，将水平力传递给主梁。由于悬索桥水平力的大小与主缆的矢跨比有关，所以可以通过矢跨比的调整来调节主梁内水平力的大小，一般来讲，跨度较大时，可以适当增加其矢跨比，以减小主梁内的压力，跨度较小时，可以适当减小其矢跨比，使混凝土主梁内的预压力适当提高。由于主缆在塔顶锚固，为了尽量减少主塔承受的水平力，必须保证边跨主缆内的水平力与中跨主缆产生的水平力基本相等，这可以通过合理的跨径比来调节，也可以通过改变主缆的线形来调节。另外，自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受，而活载还需要由主梁来承受，所以主梁必须有一定的抗弯刚度，主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。2、结构特点采用自锚式结构体系，和地锚式相比可以不考虑地质条件的影响，而且由于免去了巨大的锚锭，降低了工程造价。采用自锚，将主缆锚固于加劲梁之上，相比同等跨径的其他桥型，更有其特有的曲线线形，外观优雅，而且现代桥梁除了满足自身的结构要求外，也越来越注重景观设计，其发展前途很大。自锚式悬索桥采用混凝土加劲梁，虽然增加了体系的自重，但也增加了体系的刚度，在一定的跨度允许范围内，使桥梁的安全性指标、适用性指标、经济性指标、美观性指标得到了完美的统一。对结构受力而言，由于采用了自锚体系，将索锚固于主梁上，利用主梁来抵抗水平轴力，对于混凝土这种抗压性能好的材料来说无疑是相当于提供了。免费的。预应力。因此采用的是普通钢筋混凝土结构，节省了大量的预应力器具，而且又由于混凝土材料相对于钢材料的经济性，工程造价大大减少。但是由于混凝土的抗拉、弯的性能较差，所以对其进行受力分析时应综合考虑这个特点。由于自锚式悬索桥的主缆拉力是传递给桥梁本身，而不是锚锭体，主缆拉力的水平分力在桥梁的上部结构中产生压力，如果两端不受约束的话，其垂直分力将使桥梁的两端产生上拔力。例如金石滩悬索桥桥采用了两种办法来抵抗这种上拔力：一是在锚块处设置拉压支座；二是在主桥和引桥的交接处设置牛腿，从而将引桥的重量压在主梁上。由于主梁采用混凝土材料，设计和计算时必须计入混凝土的收缩）徐变等因素的影响，这就使得混凝土自锚式悬索桥的设计较钢桥更为复杂。六、施工工艺1、主塔施工悬索桥一般主塔较高，塔身大多采用翻模法分段浇筑，在主塔连结板的部位要注意预留钢筋及模板支撑预埋件。对于索鞍孔道顶部的混凝土要在主缆架设完成后浇筑，以方便索鞍及缆索的施工。主塔的施工控制主要是垂直度监控，每段混凝土施工完毕后，在第二天早晨8：00至9：00间温度相对稳定时，利用全站仪对塔身垂直度进行监控，以便调整塔身混凝土施工，应避免在温度变化剧烈时段进行测试，同时随时观测混凝土质量，及时对混凝土配比进行调整。2、鞍部施工检查钢板顶面标高，符合设计要求后清理表面和四周的销孔，吊装就位，对齐销孔使底座与钢板销接。在底座表面进行涂油处理，安装索鞍主体。索鞍由索座、底板、索盖部分组成，索鞍整体吊装和就位困难；可用吊车或卷扬设备分块吊运组装。索鞍安装误差控制在横向轴线误差最大值3mm标高误差最大值3mm.吊装入座后，穿入销钉定位，要求鞍体底面与底座密贴，四周缝隙用黄油填实。3、主梁浇筑主梁混凝土的浇筑同普通桥一样，首先梁体标高的控制必须准确，要通过精确的计算预留支架的沉降变形；其次，梁体预埋件的预埋要求有较高的精度，特别是拉杆的预留孔道要有准确的位置及良好的垂直度，以保证在正常的张拉过程中拉杆始终位于孔道的正中心。主梁浇筑顺序应从两端对称向中间施工，防止偏载产生的支架偏移，施工时以水准仪观测支架沉降值，并详细记录。待成型后立即复测梁体线型，将实际线型与设计线型进行比较，及时反馈信息，以调整下一步施工。4、索部施工（1）主缆架设根据结构特点，主缆架设可以采取在便桥或已浇筑桥面外侧直接展开，用卷扬机配合长臂汽车吊从主梁的侧面起吊安装就位。缆索的支撑：为避免形成绞，将成圈索放在可以旋转的支架上。在桥面每4-5m，设置索托辊（或敷设草包等柔性材料。），以保证索纵向移动时不会与桥面直接摩擦造成索护套损坏。因锚端重量较大，在牵引过程中采用小车承载索锚端。缆索的牵引：牵引采用卷扬机，为避免牵钢丝绳过长，索的纵向移动可分段进行，索的移动分三段，分别在二桥塔和索终点共设三台卷扬机。缆索的起吊：在塔的两侧设置导向滑车，卷扬机固定在引桥桥面上主桥索塔附近，卷扬机配合放索器将索在桥面上展开。主要用吊车起吊，提升时避免索与桥塔侧面相摩擦。当索提升到塔尖时将索吊入索鞍。在主索安装时，在桥侧配置了3台吊机，即锚固区提升吊机、主索塔顶就位吊机和提升倒链。当拉索锚固端牵引到位时，用锚固区提升吊机安装主索锚具，并一次锚固到设计位置，吊机起重力在5t以上；主索塔顶就位吊机是在两座塔的二侧安置提升高度大于25m时起重力大于45t的汽车吊，用于将主索直接吊上塔顶索鞍就位，在吊装过程中为避免索的损伤，索上吊点采用专用索夹保护；主索在提升到塔顶时，由于主跨的索段比较长，为确保吊机稳定，可在适当的时候用塔上提升倒链协助吊装。（2）主缆调整在制作过程中要在缆上进行准确标记。标记点包括锚固点、索夹、索鞍及跨中位置等。安装前按设计要求核对各项控制值，经设计单位同意后进行调整，按照调整后的控制值进行安装，调整一般在夜间温度比较稳定的时间进行。调整工作包括测定跨长、索鞍标高、索鞍预偏量、主索垂直度标高、索鞍位移量以及外界温度，然后计算出各控制点标高。主缆的调整采用75t千斤顶在锚固区张拉。先调整主跨跨中缆的垂直标高，完成索鞍处固定。调整时应参照主缆上的标记以保证索的调整范围。主跨调整完毕后，边跨根据设计提供的索力将主缆张拉到位。（3）索夹安装为避免索夹的扭转，索夹在主索安装完成后进行。首先复核工厂所标示的索夹安装位置，确认后将该处的PE护套剥除。索夹安装采用工作篮作为工作平台，将工作篮安装在主缆上（或同普通悬索桥一样搭设猫道），承载安装人员在其上进行操作。索夹起吊采用汽吊，索夹安装的关键是螺栓的坚固，要分二次进行）索夹安装就位时用扳手预紧，然后用扭力扳手第一次坚固，吊杆索力加载完毕后用扭力扳手第二次紧固。索夹安装顺序是中跨从跨中向塔顶进行，边跨从锚固点附近向塔顶进行。（4）吊杆安装及加载吊杆在索夹安装完成后立即安装。小型吊杆采用人工安装，大型吊杆采用吊车配合安装。由于自锚式悬索桥在荷载的作用下呈现出明显的几何非线性，因此吊杆的加载是一个复杂的过程。主缆相对于主梁而言刚度很小。如果吊杆一次直接锚固到位，无论是张拉设备的行程或者张拉力都很难控制而全桥吊杆同时张拉调整在经济上是不可行的。为了解决这个问题，就必须根据主梁和主缆的刚度、自重采用计算机模拟的办法，得出最佳加载程序。并在施工过程中，通过观测，对张拉力加以修正。吊索张拉自塔柱和锚头处开始使用8台千斤顶对称张拉。吊索底端冷铸锚具，其锚杯铸有内外螺纹，内螺纹用于连接张拉时的连接杆以便千斤顶作用，外螺纹用螺母连接后将吊杆固定于锚垫板上。由于主缆在自重状态标高较高，导致吊杆在加载之前下锚头处于主梁梁体之内，因此在张拉时需配备临时工作撑脚和连接杆。第一次张拉施加1/4的设计力将每一根吊杆临时锁定！第二次顺序与第一次相同，按设计力张拉完，然后检测每一根吊杆的实际荷载，最后根据设计力具体对每一根吊杆进行微调。在吊索的张拉过程中，塔顶与鞍座一起发生位移！塔根承受弯矩！这样有可能产生塔根应力超限的危险，为了不让塔根应力超限！张拉一定程度后，根据实际观测及计算分析！进行索鞍顶推，使塔顶回到原来无水平位移时的状态，如此反复后！将每根吊索的张拉力调整至设计值。施工过程的控制对于自锚式混凝土悬索桥每一道工序的施工均非常重要，尤其在索部施工过程中每一阶段每一根吊索的索力都要及时准确的反馈。吊索张拉时千斤顶的油表读数是一个直观反映，另外利用智能信号采集处理分析仪通过对吊索的振动测出其所受的拉力，两种方法互相检验，确保张拉时每一根吊索的索力与设计相吻合。七、需要进一步研究的问题（1）更优越的施工方法的研究。例如将中跨主缆锚固在主梁的底部，用转体施工，从而可以在一定程度上克服施工上的困难，但在跨径较大的情况下，如何保证转体施工时的稳定性，还需要做进一步的研究。（2）主缆锚固点锚下应力的分布研究。（3）当主缆外包钢管混凝土时，吊杆在主缆上的锚固方式研究。（4）吊杆及主缆的合理张拉顺序研究。（5）新型材料的研究和开发。（6）受力体系及理论的进一步完善。八、结论及其发展（1）通过国内工程时间证明，钢筋混凝土自锚式悬索桥在中小跨径上是一种既经济又美观的桥型，结构的刚度也相对较大，对于中小跨径的公路桥梁和人行桥都适合建造。（2）对于钢筋混凝土结构的自锚式悬索桥，锚块的设计是一个关键环节，它不但影响结构的整体工作性能，也是影响桥梁的经济效益和美观要求，应给予足够的重视。（3）自锚式悬索桥主缆的锚固形式是与地锚式的最大不同之处，根据受力大小和锚块构造要求的不同，可采取直接锚固、散开锚固和环绕式锚固等方式。（4）由于主缆非线性的影响而使吊索张拉时的施工控制变的尤为关键。（5）加劲梁采用钢材造价较贵，并且钢结构容易在轴力作用下压屈。而采用钢筋混凝土材料恰好可以克服这两个缺点。在科学技术高速发展的今天，分析手段也越来越先进和完善，一些新型美观的结构也因此受到设计师们的研究和重视。尽管自锚式悬索桥有着自身的缺点和局限，但在中小跨径上是一种很有竞争力的方案，它会越来越受到人们的重视和欢迎。这种在20世纪曾被忽视很长一段时间的桥型随着社会的进步又得到了人们的重新认识，随着实践经验的逐渐积累，自锚式悬索桥的设计理论和施工方法也将趋于完善，跨越能力也会不断提高，相信在以后会有越来越多的方案倾向于这种桥型。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

周志祥：博士，教授，博士导师，新世纪“百千万人才工程”国家级人才，全国交通青年科技英才，重庆市首批学术技术带头人，享受国务院政府特殊津贴；主持国家、省部级和地方科技课题20余项，发表论文50余篇，申请专利8项；获得省部级科技进步奖三项；首创“横张预应力砼梁施工方法”和“预应力砼八字形刚架拱桥”，获得发明专利，主持完成国家科委攻关计划“横张预应力砼梁工艺及性能试验研究”，目前承担的国家级科技项目有“大型桥梁安全远程智能监测成套技术示范”和 “大跨径拱桥地震反应特性与减震控制研究”。易志坚：教授，博士导师，国家“百千万人才工程”第一、二层次人选，国家级有突出贡献的中青年专家，政府特殊津贴获得者，交通部“十百千人才工程”第一层次人选,重庆市首批学术技术带头人，重庆市劳动模范,重庆市力学学会副理事长。在裂纹弹塑性场研究方面取得突破性进展，提出了一种求解应力强度因子的裂纹线方法，被国内外学者广泛采用，成为国内外求解应力强度因子的一种独立方法；首次提出了加筋土稳定和破坏的断裂力学机理；第一次提出了“过渡层”的概念及过渡层的损伤将导致水泥混凝土路面在低应力水平下破坏的机理，提出了设置隔离层的路面结构。近年来，承担了国家自然科学基金、重庆市重大科技专项、交通部西部开发项目等在内的一批重要项目；发表论文50多篇，其中10多篇发表在国际权威刊物上，论文被SCI、EI等收录或引用数十篇次；获得国家发明专利2项。刘忠：博士，教授，政府特殊津贴获得者。国家“百千万人才工程”第一、二层次人选、交通部十百千人才工程第一层次人选、交通部跨世纪学术带头人。主要从事大跨径桥梁施工控制、桥梁非线性与空间分析研究。在大跨径拱桥几何非线性、材料非线性分析及施工控制等研究方面成果突出。完成和承担了多个科研项目先后获得国家级、省部级奖励5项、发表论文30余篇。顾安邦：教授，博士导师，全国优秀科技工作者，国务院政府特殊津贴获得者，重庆市学术技术带头人。主持和参加了十多项国家和省部级重大科技项目，在大跨径桥梁的非线性分析、稳定分析和施工控制等方面取得了丰硕成果，获国家科技进步一、二、三等奖各一项，省部级科技进步一、二等奖各三项，以及交通部“吴福——振华交通贡献奖”和“茅以升桥梁大奖提名奖”，出版科技著作和教材五部，发表论文50多篇，指导硕士研究生22人， 协助指导博士生3人，并担任虎门大桥、鹅公岩长江大桥、巫山长江大桥、奉节长江大桥的技术顾问，为桥梁建设做出了重大贡献。梁波：博士，教授，博士生导师。交通部新世纪十百千第一层次人选，甘肃省高校跨世纪学科带头人，省333科技人才工程第一、二层次人选，省555创新人才工程第一层次人选。中国土木工程学会土力学与岩土工学会理事、隧道及地下工程学会理事，国际土协会员。主持并参加国家和省部重大项目30余项。发表论文60余篇，其中，SCI检索1篇，EI检索9篇，一级学报20余篇。获得省部级科技进步奖五项。参编教材三部，副主编教材一部。在高速铁路中，率先提出了车—路垂向耦合系统的动力分析模型；在加筋土强度机理方面，率先提出了等效侧向约束力模型；在可靠度理论方面，主要探讨了非线性相关可靠指标改进、简化计算方法及其应用。近年研究了区域性或特殊条件下部分土工结构关键工程技术问题。向中富：男，教授、硕士导师. 1960年1月生，1983年毕业于重庆交通大学道桥系桥梁与隧道专业，工学硕士，现任重庆交通大学土木建筑学院院长。重庆市土木建筑学会理事、重庆市科技咨询协会咨询专家。向中富教授长期从事桥梁工程教学（主讲“桥梁工程”、“高等桥梁结构理论” 等）、科学研究及技术咨询工作。主要研究方向为桥梁设计理论（特别是桥梁结构体系、结构分析、桥梁稳定性等）、桥梁施工及控制技术、桥梁诊断及加固改造等。近年来主持、参加完成10余项桥梁工程研究课题，出版《桥梁施工控制技术》等专著、施工手册2部，主、参编出版《桥梁工程》等教材、计算示例5部，发表论文20余篇，获省部级科技奖、教师奖3项。徐林生：男，教授、博士后、博士生导师。1964年1月生，浙江桐乡市人，同济大学土木工程流动站出站博士后（师从中科院孙钧院士），现为重庆交通大学土木建筑学院岩土与地下工程系隧道与地下工程研究所所长、中国公路学会隧道工程学会理事。作为项目主持和主研人员完成的国家、省部级等各类科研项目达20多项，获各级奖励10项，发表论文50余篇、出版专著一部。目前主要从事岩土工程、隧道工程与地下结构工程、桥梁基础工程、防灾减灾等领域的研究工作。王成：男，工学博士、教授。1962年9月出生，岩土与地下工程系主任，重庆市首届学术技术带头人后备人选，国家自然科学基金委同行评议专家。主要研究方向为桥梁结构、桩基础结构、隧道围岩结构、边坡锚固结构等的损伤断裂分析、缺陷及承载力研究，主持及主研纵横向科研项目十多项，在《应用数学和力学》、《岩土工程学报》、《岩石力学与工程学报》、《工程力学》等多种学术刊物、国际及国内学术会议论文集发表学术论文50多篇，其中被国际三大检索SCI、EI、ISTP收录十余篇次。目前指导各类硕士研究生10名，并协助后勤工程学院和重庆大学土木学院指导博士研究生各一名。韩西：男，汉族，工学博士、博士后，教授。1964年12月生，重庆人，1985年7月参加工作，重庆交通大学土木建筑学院教授，现任实验教学部副主任（主持工作）。现为美国土木工程学会会员，全国高校制造自动化学会会员、重庆市公路学会会员、桥梁及隧道工程学科学术骨干。主要研究领域为结构动力学、振动工程、结构分析、结构试验检测。先后负责或主研了17个科研项目的研究，其中有国家自然科学基金项目1项，交通部重点科技项目，西部交通科技建设项目，重庆市科委项目，中国工程物理院科学技术基金项目，横向科研项目及重庆交通大学基金项目共10余项。在国内外著名刊物上发表学术论文近三十篇，其中被EI收录的论文6篇，被ISTP收录的论文1篇，主研的国家自然科学基金项目“齿轮传动耦合非线性振动冲击噪声的识别与控制”2002年获教育部全国高校自然科学二等奖。徐君兰：女，教授。1936年2月21日生，1959年毕业于成都工学院桥梁与隧道工程本科专业。国务院政府特殊津贴获得者，教授级咨询专家（重庆市科技咨询协会）。长期工作在教学科研第一线，承担过多项大跨度桥梁的科研工作， 编写出版了多部桥梁工程方面的专著，在大跨悬索桥的设计理论和桥梁施工控制工程方面取得了丰硕成果，应用于多座特大桥的设计施工中，目前的研究方向是大跨桥梁的结构分析和工程控制。曾获得省部级科学进步奖及优秀教学成果奖多项。已指导桥梁与隧道工程专业硕士研究生十四人。 大跨径桥梁设计理论与工程控制本研究方向在国内很早就从事拱桥结构体系、设计理论及工程控制研究，具有坚实的基础和雄厚的实力，并在钢管混凝土拱桥、悬索桥和吊拉组合桥方面作了深入系统的研究，先后完成国家自然科学基金“大跨径悬索桥结构体系研究”、交通部重点科研项目“大跨径钢管混凝土拱桥劲性骨架拱桥混凝土收缩徐变等非线形因素影响研究”、“邕宁大桥设计施工技术研究”、“虎门大桥施工控制研究”、“大直径钢管混凝土拱桥收缩、徐变特性研究”、“乌江PEC吊拉组合桥设计与施工研究”等。获得国家一、二、三等奖各一项，省部级奖共10余项，确保了世界最大跨径的混凝土拱桥--万县长江大桥、亚洲最大跨度的中承式混凝土拱桥--广西邕江大桥、第一座吊拉组合桥--贵州乌江大桥、最大跨径的石拱桥--丹河大桥和广东虎门大桥等顺利建设。目前正承担国家科技攻关引导项目“大型桥梁安全远程实时监测成套技术开发示范”，西部交通建设科技顶目“钢管混凝土拱桥设计、施工及养护关键技术研究”和“大跨径桥梁监测、加固、养护成套技术研究”。本方向的主要研究内容有：（1）大跨径桥梁结构体系研究；（2）大跨径桥梁几何、物理及温度非线性分析；（3）大跨径桥梁静、动力稳定性研究；（4）大跨径桥梁施工及工程控制研究；（5）大型桥梁建设和管养技术研究混凝土桥梁结构行为与新技术研究本研究方向结合我国桥梁建设的实际情况，就部分预应力混凝土梁、无粘结部分预应力混凝土梁、预弯预应力混凝土梁、横张预应力混凝土梁的受载行为、设计理论及施工工艺进行了深入系统的研究，先后完成了国家科委攻关计划“横张预应力梁性能及工艺试验研究”， “无粘结部分预应力混凝土梁斜截面设计原理”、“无粘结部分预应力混凝土梁斜截面疲劳设计原理”，国家科委和交通部的重点科研项目、重庆市科委与重庆市交委等的科研项目，取得一批有特色、有档次的科研成果。其中“横张预应力混凝土”技术被国内知名专家鉴定为国际首创，并且已在渝长高速公路多座桥梁上成功应用，取得了显著经济和社会效益；先后获省部级科技进步一等奖1项，二等奖2项，三等奖3项；已获得或公开的国家专利8项。本研究方向的成果整体处于国内先进水平，部分成果达到国际先进水平。目前该方向在桥梁结构抗震以及钢混组合式桥梁结构设计取得了突出的进展，正承担国家重大基础研究前期专项“大跨径拱桥地震反应特性与减震控制研究”，国家自然科学基金项目“大跨径拱桥地震反应半主动智能控制”，国家春晖计划项目“钢—砼结合梁桥设计与应用技术研究”等项目。本方向的主要研究内容有：（1）预应力混凝土桥梁新技术的开发与应用；（2）钢-混凝土复合结构性能及应用研究；（3）桥梁抗风与抗震；（4）旧危桥增强机理与加固维护新技术研究现代桥式及桥梁结构设计理论。桥梁结构损伤机理与耐久性研究本研究方向在“裂纹线场参量的应力强度因子求解方法和裂纹线场弹塑性分析方法”方面取得重要进展，在国际权威刊物发表了十多篇论文，并数十次被国内外文献所引用，提出了一种基于断裂力学原理提出了具有超常承载力的复合钢筋混凝土新结构，发表论文50多篇，被SCI、EI大量收录，获得国家发明专利2项。近年来，先后承担了国家自然科学基金项目、交通部重点项目、重庆市重大科技攻关项目等十多个项目的研究。同时，在主要研究既有桥梁结构的损伤状态、承载能力、使用性能等，该方向还针对桥梁结构中采用新结构、新材料、新技术的工程实践日益增多，以及随着大批桥梁进入老化期，开展桥梁结构的检测、评估、加固、维修及健康诊断。本方向的主要研究内容有：（1）桥梁结构状态诊断和静、动力性能评价模式研究；（2）结构损伤机理与桥梁衰变性态试验研究；（3）混凝土桥梁的FRP、预应力FRP加固、增强技术研究；（4）桥梁防撞保护结构的灾害防治技术研究。桥梁深基础及地下工程设计理论与关键技术研究本研究方向立足于西部地区的工程地质条件，从80年代就开始结合实际工程，解决桥梁基础工程及地下工程建设中的设计及施工关键技术问题。本方向在桩基计算理论和计算方法研究方面已形成了自已的优势和特色,提出了计算推力桩的综合刚度原理和双参数法及钻（挖）孔灌注推力桩桩土参数的取值范围，获得交通部科技进步三等奖，为交通部标准桥梁地基基础规范修订提供了重要依据；在岩体力学性能的基础研究中，将断裂力学和损伤力学原理应用于地下工程岩体力学行为研究，将弹塑性断裂力学的裂纹线场分析方法首次用于研究岩体断续节理的损伤与断裂行为，取得若干创新成果，在《应用数学和力学》、《岩石力学与工程学报》、《岩土工程学报》等核心期刊上发表学术论文50多篇，三大检索收录20多篇次。本方向的主要研究内容有：（1）桥梁桩基设计理论研究；（2）桩－土共同作用机理研究及超长桩承载性能研究；（3）地下工程的施工技术评价以及环境灾害风险分析；（4）特殊条件下岩土体的工程特性和本构关系试验；（5）考虑基质吸力、应力路径的土的力学性状试验；（6）特殊地质条件下（高原冻土、岩溶地区）道路、地下工程修建技术。长大公路隧道设计理论与施工关键技术本研究方向主要以岩石动、静力学特性的理论研究为基础，重点开展在特殊地质条件下的“公路隧道建设关键技术”、“长大公路隧道施工控制技术”、“长大公路隧道通风照明关键技术”以及“山岭隧道爆破掘进的动态信息化施工技术”等四个方面的研究。目前已经取得了较为系统的研究成果，并在国内形成了自己的特色。先后承担了国家自然科学基金项目、教育部重点项目、重庆市科技攻关项目等20余项，发表学术论文50多篇，三大检索收录25篇次，获得省级科技进步奖7项。首次发现了岩溶区大断面公路隧道围岩变形超前释放的基本规律以及隧道侧面岩溶引起隧道偏压现象；首次提出了隧道围岩非确定性反演分析新技术，在岩溶区公路隧道围岩稳定性研究方面处于国内领先水平；建立了岩石加、卸荷过程中声-应力相关性理论模型以及岩体卸荷本构模型；提出了高地应力区岩爆形成机制和判据，建立了隧道工程岩爆特征与防治措施的对应关系；提出了隧道围岩稳定性分析中岩体断裂力学和损伤力学模型；在冻土隧道回冻预测分析研究方面作了大量的创新性研究工作；开发了公路隧道送排式纵向通风、照明控制系统，编制了《公路隧道通风照明技术规范》。本方向的主要研究内容有：（1）隧道工程地质超前预报、动态信息化施工技术研究；（2）隧道与地下工程施工系统力学问题研究和力学行为模拟；（3）隧道工程安全的智能控制及仿真数值模拟研究；（4）公路隧道结构缺陷测试及安全性分析；（5）长大公路隧道通风照明关键技术研究。 近五年代表性成果（获奖、专利、文章、著作） 序号 成果（获奖、论文、专著、专利）名称 获奖名称、等级，发表刊物，出版单位，授权国家，时间 1 万县长江特大跨（420m）钢筋混凝土拱桥设计施工技术 国家科技进步一等奖2001年 2 低预应力度三钢混凝土连续梁研究 重庆市科学技术二等奖2001年 3 用扩张卡尔曼滤波器有限元方法反分析隧道围岩非确定性动态研究 重庆市科学技术一等奖2001年 4 万县长江公路大桥 第二届詹天佑土木工程大奖2002年 5 特大石拱桥设计与施工关键技术研究 山西省科技进步一等奖2002年 6 钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固拱桥成套关键技术研究 重庆市科技进步二等奖2003年 7 洛阳至三门峡高速公路许沟特大桥设计、施工及其监控技术研究 河南省科技进步二等奖2003年 8 横张预应力混凝土连续梁桥研究 重庆市技术发明三等奖2003年 9 大跨径斜拉桥稳定性研究 重庆市科技进步三等奖2003年 10 大跨径钢管拱桥无支架吊装技术研究 浙江省科技进步二等奖2004年 11 混凝土桥梁工程控制抗震能力和承载力测评方法研究 重庆市科技进步二等2005年 12 由立柱竖转形成的八字拱桥的施工方法 发明专利证（ZL 00 1 ） 13 设置隔离层和结合层的水泥混凝土路面结构及施工方法 发明专利证书（ZL 00 1 ） 14 设置透水滤浆隔离层和结合层的水泥混凝土路面结构及施工方法 发明专利证书（ZL 01 1 ） 15 一种高等级公路的修建方法 发明专利公报（ CN 1205378A） 16 混张工艺制作的先张预应力混凝土构件 实用新型专利证书 （ ZL 03 2 ） 17 The Method and Analysis of the Vertically Tensioned Pre－stressed Concrete Beams(EI) Structural Engineering International，2004 Feb 18 Analytic Model of A Long-Span Self-Shored Arch Bridge（EI） Journal of Bridge Engineering, ASCE. 19 Elastic-plastic analytical solutions for an eccentric crack loaded by two pairs of anti-plane point（SCI&EI） Applied Mathematics and Mechanics 20 A new reinforced concrete (RC) composite structure based on principles of fracture mechanics（EI） Damage and Fracture Mechanics VII 2003 21 General form of matching equation of elastic-plastic field near crack line for mode I crack under plane stress condition（SCI&EI） Applied Mathematics and Mechanics 22 Dynamic Analysis of the Vehicle-Sub grade Model of Vertical Coupled System（SCI&EI） Journal of Sound and Vibration 2001(1) 23 青藏铁路的重要意义、技术难点及力学问题（EI） 第十三届全国结构工程学术会议特邀报告 24 Forecast Analysis for the Re-frozen of Feng Huoshan Permafrost Tunnel on Zing-Tibet Railway(SCI&EI) Tunneling and Underground Space Technology,2004,19(1) 25 《公路与桥梁抗洪分析》 人民交通出版社 26 《模糊数学在土木与水利工程中的应用》 人民交通出版社 27 《土力学》 同济大学出版社 28 《预应力砼桥梁新技术探索与实践》 人民交通出版社，2005 29 《桥梁施工控制技术》 人民交通出版社 30 《川藏公路隧道高地应力与岩爆》 西南交通大学出版社

只要是桥梁工程类的学术论文就行

在力学受力无误的情况下，悬索桥的安全性的侧重点必然是对悬索桥本体的维护保养。研究悬索桥建设中的安全问题

写作思路：可以根据现如今中国桥梁建设的发展水平进行阐述，可以从技术创新体制建设方面这个角度出发进行描述，中心要明确等等。

正文：

现如今，我国的桥梁建设事业飞速发展，如何利用现有的设备来满足人民对交通便利的需求，成为桥梁建设所要面对的主要问题。相信随着施工施工技术的发展、经验的积累及计算软件的普及，会出现更多更好的公路桥梁施工方法。

由于我国仍处于社会主义初级阶段，我国桥梁施工单位与其他一些企业一样，工作任务仍要靠上级直接下达命令，所要做的科研项目和技术改进还要靠有关部门立项拨款才可进行后续工作，而当桥梁施工完成后又往往束之高阁，只有一小部分能产生应有的可观效益。自从中国加入世贸组织以来，由于受国际关系的影响，我国桥梁建设行业与真正的国际标准要求还是存在很大的距离。这使得企业在桥梁施工的技术创新方面的紧迫感和积极性都大打折扣。

首先，在技术创新体制建设方面出现了缓慢进展的局势。虽然国家有关部门已经明令要求大型桥梁施工单位要建立以技术为中心的一种系统的创新体系，但仅仅有一小部分的企业响应了国家的号召，大部分桥梁施工单位仍选择维持旧有的施工技术体制，甚至有些企业仅仅在表面上建立了技术中心，而实际上却没有按新的体系运行。

其次，桥梁施工单位对技术创新工作的重视程度还是不够。由于施工建设市场的不完善和一些不良的施工风气的影响，许多人认为只要能拿下桥梁施工工程就可以把一系列的任务都能完成，这也就造成了他们重经营轻技术问题的产生。

除了以上两个方面，施工技术创新的投入还是不够。这也就导致了技术创新的积极性不够，多数桥梁施工单位对于科技的投入量不够，技术进步速度受到不同程度的影响，造成了产业升级相应滞缓。

施工人员可以利用强制式来对混凝土的拌制，需要注意的是拌制时间一定要达到施工要求，拌制时间既不能太长，也不能太短。因为搅拌时间如果过短，那么混凝土的混合将不会均匀，而搅拌时间如果过长，那么将会破坏混凝土原材料的结构。

同时，在混凝土搅拌的过程中，一定要严格的控制加水量和外加剂的用量。只有科学的控制水灰比例，减少混凝土的干缩量。只有把混凝土拌制均匀，才能达到混凝土的设计强度，从而满足桥梁施工的需要。

良好的混凝土施工技术不仅能降低混凝土内部的温度，还能减少混凝土的内外温差，这样会使由温度造成的裂缝产生几率得到降低。施工人员可以利用插入式振动器的振实来进行混凝土浇筑的过程，在这个环节，是不允许过振现象所导的混凝土表面粗、细集料离析而靠近模板的混凝土表面集料集中问题的出现，也要注意不可产生漏振而使混凝土表面产生麻面、蜂窝、孔洞、裂缝等质量问题。

在每次地振捣部位振动直到混凝土停止下沉不再冒出气泡、表面呈现平坦泛浆，才可以徐徐提起振动器。总之，混凝土的振捣应引起施工人员足够重视，只有混凝土振捣的结果符合要求，才能使桥梁的施工质量得到保证。

裂缝是桥梁施工的主要病害，那么对于防止裂缝产生的关键在于混凝土的养护。混凝土浇筑收浆完成后应及早进行洒水养护，保持混凝土表面处于湿润的状态。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土空心板在浇筑完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝。

在桥梁工程的施工期间，预应力的检查结果一切正常。但在后期的相邻标段的现浇梁施工时，却发现梁顶面的高程出现异常，这很可能是由于边墩顶内侧支座脱空造成的。在对桥梁预应力问题的处理中，桥梁施工单位面临着巨大的压力， 桥梁的基础、桥墩、现浇梁施工的各个工序都会造成预应力问题的发生。

在桥梁可以通车后，气温回升会造成桥梁弯处梁不同程度发生了支座脱空现象, 使桥面伸缩缝受到严重的损害而使路面无法正常行车。支座脱空的处理方法是十分困难和复杂的，需要将箱梁整体起顶后进行支座位移，同时要对墩帽及桥墩进行加宽处理，基础要增加钻孔桩。匝道被迫封闭，处理时间长达半年。

局部蜂窝问题的产生主要是因为混凝土结构强度大大降低了结构的严密性，其疏松的结构强度几乎达到了最低点。在桥梁的使用过程中，如果发生局部蜂窝问题，会导致它所承受能力极大地减少，并且遭受腐蚀而造成重大的损伤的几率更大，大大地降低了桥梁施工工程的承载力和耐久性。

现如今，我国的桥梁施工建设如火如荼，如何利用现有的施工技术来满足人民对交通便利的需求成为桥梁建设所要解决的主要问题。相信随着施工技术的发展、经验的积累，会出现更多更好的桥梁施工方法，为国家和人民的财产安全提供更有效的保障。