结题论文桥梁研究

桥梁工程的论文

无论是在学习还是在工作中，大家都不可避免地要接触到论文吧，论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？下面是我精心整理的桥梁工程的论文，欢迎阅读与收藏。

1、桥梁工程项目风险评估基本理论与方法

1.1风险评估大致过程

通常的风险评估过程为：分析并辨认风险因素，从而预测未来会出现的风险性因素与事件，通过定量与定性两种方法对所辨认出的风险进行深入全面的论证，从而对风险因素进行分类，以及不同风险发生概率以及风险分布状况等等。各类风险的危害等级。利用单个与整体风险评估准则来分别分析单个项目风险以及整体项目风险大小，分析其是否可以被接受，以此来制定出科学而有效的解决对策，或者对工程项目实施科学的调整。

1.2风险评估基本理论分析主要的风险评估理论主要包括：风险识别、风险估计、风险评价与决策。

（1）风险识别

就是利用科学的方法、途径和措施来全面、客观地判断、认识风险因素，并实施量化识别。桥梁构造与施工都相对繁杂，在有限的资料信息条件下，可以通过专家访问，问卷调查等模式进行估计分析，从中发现核心风险要素。

（2）风险估计

风险估计也是风险评估模式之一，具体体现为针对任意一风险来评估其出现的概率、可能带来的影响等等。具体涵盖两大点：概率估计与损失估计。第一，概率估计通过不断做试验，利用科学的统计学理论来计算分析。也可以立足于概率原理，将事件分析成基本事件，通过分析的形式加以计算。采用这两类方法最终获得概率数值是客观的、实际的，不被任何人的主观意识所左右，可以被叫做客观概率。现实的桥梁工程项目风险估计中，往往是资料信息不充足，手头掌握的有限信息量也无法付诸实验，这样就很难进行精准的预测、运算与分析，导致概率概数等也难以精准地得出，所采用的多数是主观概率，容易造成偏离客观现实，因此实际工作中最重要的就是提升估计的客观度。第二，损失估计损失估计多年来一直未被提上日程，然而，实际上对于桥梁工程项目来说是十分重要的，通常利用经济学方面的方法，通常对损失进行科学划分，分成几个小的类别，包括：直、间接损失、人身损害、环境损失等等，再分别计算出不同损失的具体数值。这样就能更加精准地计算损失数量，但是，却难以操作实施，不妨依然前面提到的方法，那就是聘请专家，凭借其技术、知识和经验来科学预测分析，再采用科学的计算、运算方法，提高估计的客观性。

（3）风险评估

立足于风险识别与估计，桥梁工程项目开始进行风险评价，创建一个全面覆盖的风险评级模型，着重分析风险概率与所带来的后果，从整体上核算出系统的风险数值。再参照风险接受规定与评价指标，来全面分析、综合评价系统的风险，从中分析出系统风险能否被承受，同时提出科学的风险应对策略与解决措施，从而确保桥梁工程项目建设能够在安全风险内开展。较为常用的风险评价法主要包括：权衡法、彻底规避法、风险评价综合方法等等。然而，桥梁工程项目建设施工是一项非常复杂的工作，会受到诸多因素、各种条件的影响。其中采用综合方法能够产生更好的效果和意义，对于桥梁工程项目来说，必须进行全面的风险因素综合分析。首先，依靠专家调查分析法，明确不同因素的风险概率，以及可能造成的损失大小。其次，参照不同因素的地位轻重、意义大小来定夺其加权系数。其次，在综合评价算法基础上，把隶属度同加权系数合并，最终算出风险大小。

（4）风险决策

一切风险识别、估计与计算最终的'目标都是为科学决策做铺垫，能够通过有效的决策方式来控制风险，减少风险的危害，根据风险评价指标来对决策方案作出科学的取舍，获得最合适、最优方案，并确保贯彻落实。

2、桥梁工程项目的风险评估过程

全面彻底分析并掌握即将投建施工的工程项目，明确基本信息，广泛搜集其相关资料，例如：工程所处位置、设计信息、气象条件、地质状况以及其他方面的资料信息等等。

（1）对评价层次单元与研究专题进行分类规划。

（2）对于不同评价单元未来预测出的风险事故加以归类、划分。

（3）深入而全面地总结探究不同事故风险发生原因、概率以及可能造成的后果等等。

（4）选择定量分析与定性评价相接结合的方法围绕风险事故展开评论与估计。

（5）针对不同的风险事故类型对应给予科学的控制性方法与策略。

（6）围绕不同评价单元风险展开评估与评价。

（7）把不同评价单元的评价集中整理，最终形成总体风险评价。

（8）获得最终的总结与经验。

（9）制定风险评估报告书。。

3、桥梁工程项目风险识别的依据

风险判断与识别是一项复杂又繁琐的工作，其中需要经历多个环节，涉及到多项复杂的工作，已经成为工程项目风险管理的必备前提，为了全面、彻底地预测出桥梁工程项目的风险，就要明确项目风险识别的依据，对于桥梁工程项目来说，主要从下面几点入手。

（1）工作经验

要想能够准确、全面、客观地识别工程项目风险，就需要工程项目人员具备全面、丰富的经验，在自身已有的工作经验基础上，来积极吸收和听取他人的想法和建议，从而做出科学、合理的取舍与选择。风险识别人员必须善于结合以往的工作经验，将曾经成功识别出的风险因素列入其中，从而提升风险的确定性。

（2）规划性资料

风险评价、预测与管理离不开一些规划性资料以及纲领性文件的支持，只有这样才能最初科学、合理的预测，工程项目的风险管理规划涵盖多方面的内容，例如：风险辨认、工作人员的安排、组织与规划等等，桥梁工程项目规划中也涵盖多方面内容，例如：项目投资、建设速度等内容。这两大规划性文件能够为风险的辨认与评价提供根据，这样才能促进风险识别工作的科学、完善、顺利进行。

（3）对桥梁工程项目风险进行分类

桥梁工程项目存在很多方面的风险，而且不同风险之间也会彼此影响、相互制约，为了有效控制风险，应该对不同风险进行归类划分，弄清不同风险的类型、原因以及可能带来的后果，从而对应采取有效的解决与应对策略，减少风险因素的出现或发生，创造出更加可观的经济效益。

4、总结

桥梁工程项目是一项复杂又繁琐的工程项目，其中存在多种复杂的风险因素，为了有效遏制风险、控制风险发生概率、减少风险造成的损失，就必须明确桥梁工程项目风险评估实用方法，选择科学合理的风险评估程序，从而提高工程项目的运作效率，获得更高的经济效益。

摘要 ：随着我国的发展，公路桥梁成为重要的交通枢纽，它给我国的贸易经济往来提供了广阔的渠道，在我国的经济发展上起了很重要的作用。因此，我国在公路桥梁的建设上投入更多的人力和物力，在最大程度上保证公路桥梁的质量，目前我们在公路桥梁施工质量控制上还是存在很多的问题，相关施工技术也不是很成熟，本文就对这些主要问题进行剖析，并结合专业知识提出科学合理的优化控制方案，为推动我们的公路桥梁事业作出自己的贡献。

关键词 ：公路桥梁工程；主要问题；质量；管理对策

我国目前对公路桥梁的施工技术和质量都十分重视，我认为两者是相辅相成的，只有在施工技术上得到提升，公路桥梁施工的质量才能从根本上有所提升，因此我们对两方面的不足要有一个深刻的认识，这样才能对症解决，从而促使我国的公路桥梁事业平稳持续的发展。

1、公路桥梁工程施工存在的主要问题

1.1公路桥梁承载能力弱

我国的人口数目在不断的膨胀，人们的经济能力也在不断地提升，越来越多的人购置了私家车，公路桥梁的车辆通行的数目也就连年增加。凡事都有自己的最大承受限度，公路桥梁也不例外。长时间的超负荷使用，桥梁和公路的寿命大大缩短，其质量也就在使用中产生了巨大的安全隐患。而公路桥梁的承载能力比较低，就更加无法满足人们的使用需求，给人们的交通秩序带来一定的影响。公路桥梁的承载能力弱和它的施工技术是分不开的，这是施工技术不到位的体现。在施工过程中的不规范和一切细小的问题都会在时间中不断地放大，在后期的养护工作中的施工技术的不到位，也会缩短桥梁和公路的使用寿命。对一些路面病害的不及时处理也就导致了整个公路或桥梁的结构变化，一旦受到强大外力的作用下容易引起坍塌事故，给人们的人身安全带来隐患。

1.2公路桥梁施工技术单一和不娴熟

虽然我国的公路桥梁技术发展已久，但由于中国古代的闭关锁国导致了公路桥梁的发展有所滞后，给我国现在的公路桥梁技术也带来了一定的影响。在公路桥梁的施工技术上还是显得单一，我国的施工建设人员对于地势较高的公路桥梁的建设来说，是比较缺乏工作经验的，这样就导致在实际的施工过程中引发施工技术不娴熟，在工期上也会有所延误。在施工材料上我国的处理技术还不是很发达，对于混凝土的强度和黏度没有根据实地环境来进行科学的设计，导致公路桥梁的质量不过关，对于山区的公路桥梁工程我们的建设人员缺乏抗震意识，在自然灾害来临时，给人们的财产和人生安全都会带来极大的损害。

1.3公路桥梁施工中防震防沉技术

在地势崎岖的山区，建造公路桥梁的时候应该注意做好防震和防下沉工作。山区地势较高，在建造上本身就存在一定的难度，自然灾害的侵袭也比在平原的时候多，因此在施工材料上我们要选择防震能力强的材料，增强公路桥梁本身的质量水平。山区雨水也比较丰富，在雨水冲刷的时候容易造成软弱路基的形成，给公路桥梁造成损害，长期如此，整个地基就会下沉，公路桥梁的整体路面就会低于周边的路面。因此，加强防震和防沉工作，可以有效地延长公路桥梁的使用寿命，在质量上也能得到一定的提升。

2、公路桥梁质量管理对策

2.1健全公路桥梁质量管理制度

我国公路桥梁质量管理制度虽然目前还不是很成熟，但我们企业需要对工程中易出现问题的地方作出硬性规定，这样在技术质量上就会得到保障。企业不仅要在公路桥梁的质量上做好制度的规定，还要时刻关怀施工建设人员的利益，在保障他们应有的利益前提下，他们才能没有负担的进行工作，在工作中才会带有积极性，在管理上也易于沟通，在操作技能上也会积极去提升，对于施工中的质量不合格处，对相应的建设人员作出罚款的行为，这样赏罚分明，才有助于加强公路桥梁的质量建设。

2.2加强对施工场地安排的管理

因为公路桥梁建设的工程浩大，各种建筑材料和机器设备种类和数量多而杂，因此，我们应该专门设定一个人来对建筑材料和设备进行管理。在施工场地的安排上，需要根据施工程序的先后来确定大型施工设备的进场顺序，一来保证了施工的及时，二来使得施工场地秩序完好，减轻了施工现场交通拥堵的情况。对于施工的建筑材料，我们的专业管理人员应该清点好它的数量和种类，在质量上也要进行核对，在没有差错的情况下进行入库，并对一些材料进行遮光遮湿的处理，防止降低材料的自身性能。

2.3加强公路桥梁施工材料的质量管理力度

施工材料的重要性不言而喻，只有做好施工材料质量上的把关，我们才能够对公路桥梁的质量有最基本的保障。在施工前期我们应该货比三家，对建筑材料进行质量的测试，并结合经济原则进行选购，在购买前对商家进行一定的了解，选择与具有质量检测过关证书的厂家合作，这样的合作才是长久地利益合作，才能保证双方的利益都不受损害。

2.4严格公路桥梁竣工质量验收

在施工结束后，我们还要加强后期质量检测的工作，这是工程最重要的环节之一。因此提高监理工程师的工作效率是很重要的任务。监理工程师必须由专业检测人员担任，在自我素质要求上相对较高，在进行质量检测的时候首先要明确检测的内容及其标准，其次做好检测仪器的校对工作，最后严格全面的进行检测，在质量达标后才能将公路桥梁工程投入使用，这样就能在很大程度上提高了公路桥梁的质量。

3、结语

公路桥梁在我们的生活中扮演了很重要的角色，它不仅解决了我们生活中的交通问题，还给我们带来了繁荣的经济，因此我们要保障公路桥梁施工项目中的质量水平。而公路桥梁的质量水平应该从多个方面来进行提升，其中最重要的就是从施工技术上进行提高，不单单从材料上进行质量把关，更重要的是有新技术的突破，需要引进一大批建设人才来对目前的施工技术进行不断的提升，从而增强它们抗自然灾害的能力，在质量的控制上我们要从各个方面进行细化管理，落实到每道工序的质量监测，对于不合格工序一定要进行惩罚，以此来警醒每个施工建设人员，才能营造良好的施工氛围，达到优秀的施工质量。

参考文献

[1]葛振才.解析公路桥梁施工技术的不足及改进措施.山西建筑，2013（9）：16.

[2]刘成德.论公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制.华章，2013（7）：24.

[3]高雪磊.高速公路桥梁施工风险评估优化研究.长安大学，2013（8）：31.

只要是桥梁工程类的学术论文就行

在工程项目建设中桥梁施工是个重要环节，桥梁建设发展的关键在施工技术水平。下面是由我整理的桥梁工程技术论文范文，谢谢你的阅读。

桥梁工程施工技术

摘要：在工程项目建设中桥梁施工是个重要环节，桥梁建设发展的关键在施工技术水平。科学技术在不断的进步，施工机具、设备和建筑材料都在发展，桥梁施工技术也得到了不断地改进、提高。为桥梁施工技术水平的不断提高，本文浅谈了桥梁施工方法及桥梁的几项施工技术。

关键词： 桥梁 施工 技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

前言

在我国古代桥梁的兴盛年代，其间在桥梁型式、结构构造方面有着很多创新，可谓“精心构思，丰富多姿”。宋代之后，建桥数量大增，桥梁的跨越能力、造型和功能又有所提高，在桥梁施工方面充分表现了我国古代工匠的智慧和艺术水平，成为我国桥梁建造史上的宝贵财富。解放初期，我国的公路、城建部门在恢复、改造和新建公路与城市道路上改建和新建了数量可观的桥梁，使通车里程比解放前有了成倍的增长。随着科学技术的进步，施工机具、设备和建筑材料的发展，桥梁施工技术得到了不断地改进、提高。

一、现浇连续梁

1、支架法就地现浇连续梁一般要求

支架法就地现浇连续梁的支架施工,安装前必须进行支架刚度、强度及稳定性等计算,确定立杆间距及横杆间距,并对杆件进行逐根质量检查。基础处理是现浇梁支架体系的关键部位,桥梁全长范围内地基承载力必须满足连续梁施工的全部荷载,并须保持支架不产生变形,不得发生沉降现象,否则,进行加固处理。若地基所处路段为软土路基地段,地基承载力较低,地基采用三七灰土换填、压实处理,换填厚度根据计算荷载确定,以提高地基承载力。处理后的地基,经地基承载力检验合格后,方可进行支架搭设施工。支架底设置底托。

2、施工控制

施工控制的目的是确保结构的安全和稳定,使成桥后桥面系线形达到设计要求,并且使结构的内力分布与设计理想的状态基本吻合。在确保结构稳定的前提下,采用变形与应力双控,以变形控制为主,兼顾应力的发展情况。全桥都要进行变形、施工挠度与标高控制。

控制方法:以整体承载能力和抗倾覆稳定为主;加强纵横斜拉剪刀撑布置,增加外侧斜支撑或者斜拉筋,提高抗倾覆稳定性;高宽比特别悬殊的(大于5的)独立支架,应优先选用大型型钢支架。立杆接头错开布置,每个水平面接头不得大于总立杆数的50%。立杆接头扣件索紧牢固,或者加楔塞紧;加强纵横斜拉剪刀撑布置,约束立杆变形;水平杆接头扣件索紧牢固,或者加楔捆绑牢固,确保有效;水平拉结杆步距不得大于计算值;加强纵横斜拉剪刀撑布置,约束立杆变形。针对性保证措施:

(1)地基碾压整平,达到承载力要求。

(2)支架基础高于周围地面20cm～30cm,周围设置截水沟,防止雨水流进,施工中严防水侵泡。

(3)对碾压碎石基础而言,应设置纵横交叉枕梁(方木或者型钢),提高整体受力效果;格外加强高低差方向斜拉剪刀撑;顺桥向高低差形式的,应将支架与墩台身间采用较强的刚性连接;横桥向高低差形式的,设法在支架高边一侧增加斜支撑和矮边增加斜拉筋;通过预压检测和检验计算成果,为施工调差提供准确参数,荷载集中部位横梁严格检查验收。

3、待浇混凝土的梁段搭设新的暖棚, 与已浇注混凝土梁段的暖棚之间, 挂保温帘分隔保温管道压浆:

(1)已施工的现浇梁段的暖棚、外模、底模不拆除,也不前移,用于已浇梁段的预应力管道的保温。待浇混凝土的梁段搭设新的暖棚,与已浇注混凝土梁段的暖棚之间,挂保温帘分隔保温。采取覆盖和包裹保温措施后。

(2)预应力孔道内的浆液,其强度达到25MPa前,保持其温度位于0℃以上。

(3)压浆前,孔道及两端必需密封,用高压水或高压风将管段内吹沈干尽,管道内不得存水。然后进行压浆。

(4)预应力孔道注浆的保护主要是泌水问题,浆体要求不泌水,适当早强,减少受冻的可能性、微管的膨胀性。浆体搅拌时,不能用热水与水泥直接搅拌,水泥应保温,不露天存放。为了使浆体不泌水,适当早强采取以下方式:

a采用1000r/min的高速搅拌装置,降低水灰比至0.3以下;

b增加保水性材料(如粉煤灰、硅灰)减少泌水;

c添加高效减水剂降低水灰比;

d应用毛细水泌水试验,检验浆体的泌水性能。

二、悬臂式现浇

1、悬臂式现浇一般要求

托架采取自支撑体系构件设计。墩身施工时按要求在墩身相应位置预先埋设托架钢桁件。结构需要经过严格的受力计算。托架预压:

(1)托架使用前对托架进行预压,以检测托架的强度及稳定性,同时测量托架的非弹性变形值和弹性变形值。

(2)预压的荷载大小按照托架承载的混凝土重量,然后再考虑施工荷载和施工的安全系数来计算。

(3)卸载的顺序按照压载的反顺序进行并且作好观测记录,对预压期间获得的数据进行分析,找出非弹性变形值和弹性变形值,归纳出回归方程作为调整立模变高的依据。挂篮设计:包括主桁架、底模平台、模板系统、锚固系统、走行系统设计满足施工荷载、稳定性、安全性、可操作性。

2、悬浇梁施工技术措施

技术措施:

(1)挂篮的安装运行及使用均为高空作业,要采取全面的安全保证措施;现场技术人员必须检查挂篮的位置、前后吊带、吊架及后锚杆等关键受力部位的情况,发现问题及时解决。

(2)检查预留孔位置的准确性及孔洞是否垂直;浇筑混凝土前后吊带用千斤顶顶紧,且受力均匀,以防承重后与已浇筑梁段产生错台。

(3)施工中加强观测标高,轴线及挠度等,整理出挠度曲线。

3、悬臂梁施工注意事项

悬臂段施工必须把安全工作放在头等位置。在施工中,除做好防护平台,安全网等措施外,特别要对施工人员进行交底,提高安全意识,避免可能出现的各种落物等危险因素。

三、加强桥梁施工质量管理

1、应重视结构的耐久性问题

桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化，既影响了使用又增大了经济损失。

2、加强混凝土质量管理

首先，施工单位要严格按照国家建材标准采购材料，并由始至终地保证水泥材料的质量稳定、不变质，对于大体积混凝土，要采用水热化低的水泥;其次，在施工过程中，施工工人必须按照强度等级、抗渗等级配比混凝土，还有充分控制好混凝土入模时的温度，进行分层浇筑以及设计合理的养护措施，通过在混凝土表面覆盖草席、草帘等确保降低温度应力，避免混凝土出现温度裂缝;再次，在浇筑混凝土时一定要振捣充分，尤其是腹板内预应力管道比较集中的地方更要做到不欠振、不漏振，确保混凝土浇筑密实。

3、加强桥梁结构质量管理

首先，施工单位要仔细精确地做好测量工作，放线定位工作要做到准确无误，不能出现丝毫偏差。在桥墩、桥台施工完成后，要将桥梁的平面位置完全确定下来;其次，由于桥梁结构形式很多，施工工序和技术较复杂，要求的施工工艺较精确，因此，施工单位必须严格按照设计图纸进行施工，从混凝土的振捣、养生、到预应力的张拉等都要严格管理和控制，以确保桥梁结构的承载能力;再次，还要着重注意桥梁外观的美观平滑，不能出现由于施工手段的缺陷或混凝土振捣不均而引起的外观质量欠缺。

结束语

总之，在桥梁建设中，我们应该根据实际情况来选择适宜的施工方法和技术。现代桥梁建设的施工技术发展突飞猛进，不断地涌现出了先进的技术、设备和高科技材料。当然在建设的过程中我们会遇到各种新问题，这就需要我们不断探求新方法、新技术。

参考文献

[1] 徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2] 向木生，张世，张开银.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].中国公路学报，2002，10.

[3] 郝志刚.探讨桥梁施工技术与管理[J]. 科技信息. 2012(08)

[4] 柏冰,王灿彬.浅谈桥梁工程的施工技术与安全管理[J]. 科技创新导报. 2012(11)

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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。