北京交通大学 桥梁实习报告

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9、障碍物而修建的建筑物。对于桥梁的建造,就属于土木工程中桥梁工程的范畴,桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,以及研究这一过程的科学和工程技术。为了使我们土木工程专业的学生能够更好的掌握书本上的知识,将其与现实生活紧密结合,学校组织我们进行桥梁认知实习。通过认知实习,我对所学的知识有了更深刻的理解,也明白了它是如何灵活的运用到实际中去的。桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证。包括:(1)桥跨结构(或称桥孔结构,上部结构);(2)支座系统;(3)桥墩;(4)桥台;(5)墩台基础。五小部件是指直

10、接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造。包括(1)桥面铺装;(2)防排水系统;(3)栏杆;(4)伸缩缝;(5)灯光照明。二 实习目的: 1、了解当前桥梁施工的基本方法以及桥梁施工中需要的基本技术,对桥梁施工有一个更加系统、专业的了解; 2、结合已学过的一些课程,例如工程制图以及理论力学,通过实践巩固并扩大知识面,并为以后的材料力学结构力学有一个大体的认识。 3、通过对主要工种施工工艺的现场参观与学习,了解施工的基本知识,为学好工程施工及施工组织管理打下坚实的基础; 三实习地点:永定新桥,高速跨永定河桥,107国道跨永定河桥,卢沟桥,十三号线轨道桥,刚架桥,进站桥。专论桥梁是供铁路、公路、

11、行人、渠道、管线等跨越河流、山谷或其他障碍物具有承载能力的架空建筑物。桥梁由桥梁上部结构(跨越结构)、下部结构(桥墩桥台)及基础三大部分组成,根据其用途、建筑材料和受力体系分为多种类型。桥梁的主要技术指标包括桥梁全长、跨度、建筑高度等,其中桥梁跨度是最重要的技术指标。桥梁的结构形式多样,采用不同的制造工艺和多种施工方法。桥梁大致可以分为以下几个类型: 梁式桥 包括简支板梁桥,悬臂梁桥,连续梁桥。其中简支板梁桥跨越能力最小,一般一跨在8-20m。连续梁桥国内最大跨径在200m以下,国外已达240m。拱桥 在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越能

12、力增大。理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m。亦正是这个推力,修建拱桥时需要良好的地质条件。刚架桥 有T形刚架桥和连续刚构桥,T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车。连续刚构主梁连续无缝,行车平顺。施工时无体系转换。跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥) 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m,悬索桥可达1991m。组合体系桥 有梁拱组合体系,如系杆拱,桁架拱,多跨拱梁结构等。梁刚架组合体系,如T形刚构桥等。桁梁式桥 有坚固的横梁,横梁的每一端都有

13、支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。他们不过是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥,通常是以钢铁或混凝土制成的长型中空桁架为横梁。这使桥梁轻而坚固。利用这种方法建造的桥梁叫做箱式梁桥。悬臂桥 桥身分成长而坚固的数段,类似桁梁式桥,不过每段都在中间而非两端支承。吊桥 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链,有的甚至使用绳索而不是用钢缆。拉索桥 有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量,并将重量转移到桥柱上,使桥柱承受巨大的压力。玻璃桥 纯玻璃制成的一种桥梁。(平板桥) 廊桥 加建亭廊的桥,称为亭桥或廊桥,可供游

14、人遮阳避雨,又增加桥的形体变化。实习内容一、卢沟桥在北京市西南约15千米处丰台区永定河上,是北京市现存最古老的石造联拱桥。卢沟桥全长266.5米,宽7.5米,最宽处可达9.3米。有桥墩十座,共11个桥孔,整个桥身都是石体结构,关键部位均有银锭铁榫连接,为华北最长的古代石桥。1937年7月7日,日本帝国主义在此发动全面侵华战争。宛平城的中国驻军奋起抵抗,史称“卢沟桥事变”(亦称“七七事变”)。 中国抗日军队在卢沟桥打响了全面抗战的第一枪。 卢沟桥为连拱桥,共十座桥墩,十一拱。拱桥的主要承力结构为拱形结构,以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。多孔拱桥,

15、如果当某孔主拱受荷时,能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去,这样的拱桥称为连续拱桥,简称连拱;卢沟桥的拱券接近半圆形。桥墩迎水面有尖端镶有三角铁柱的分水尖,以减小水流对于桥墩的冲击,还有破冰的作用,背水面为削角方形。工程筹资355万元,拆除了1967年加宽的步道和混凝土挑梁,并清除沥青,中间空出印心,完全恢复了古桥原貌。如今的卢沟桥又以崭新的姿态呈现在我们面前。二、G4京石高速公路桥此桥与G107公路桥相似,也是T型连续梁桥,桥面更宽,其墩柱采用“Y”型桥墩,这样可以减小桥梁净跨度,每个墩柱有两个支点,稳定性更好。其柱与梁的连接也是薄橡胶支座,墩柱两侧也有防止侧

16、向落梁的挡块。三、T型梁连续梁桥两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少,并且因为跨中截面的弯矩减小,使得桥跨可以增大。四、高速铁路桥铁路桥是为让线路跨越河流、低地、深谷、公路或另一条铁路线而修建的建筑物。就高速铁路桥梁而言,可分为高架桥、谷架桥和跨越河流的一般桥梁。其中,高架桥用以穿越既有交通路网、人口稠密地区及地质不良地段,通常墩身不高,跨度较小,桥梁往往长达十余公里;谷架桥用以跨越山谷,跨度较大,

17、墩身较高。由于高速铁路的运营密度及对舒适性、安全性的要求均高于普通线路,因此高速列车对桥梁结构的动力作用也就更大。在这个前提下,高速铁路桥梁在设计、施工中形成了自己的特色。桥梁比例大,高架长桥多。高速铁路设计参数限制严格,曲线半径大、坡度小,并需要全封闭行车,因而桥梁建筑物大大多于普通铁路,高架长桥的数量也很多。日本近2000公里的高速铁路中,桥梁占线路总长的47%,我国京沪高速铁路桥梁占线路总长的86.5%,武广客运专线桥梁占线路总长的42.14%。以中小跨度为主。由于高速铁路对线路、桥梁、隧道等土建工程的刚度要求严格,因此,高速铁路桥梁跨度以中小跨度为主。以京沪高速铁路上的桥梁为例,绝大多

18、数为中小跨度,常用桥式为等跨布置的双线整孔简支梁,跨度有24米、32米、40米几种,以32米梁居多,其中20米以下跨度的桥梁由4至5片T梁组成。刚度较大,整体性好。高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺行。一般来说,高速铁路桥梁设计主要由刚度控制,强度基本上不控制其设计。尽管高速铁路活载小于普通铁路,但实际应用的高速铁路桥梁在梁高、梁重上均超过普通铁路。纵向刚度大。高速铁路要求依次铺设跨区间无缝线路,而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基,结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会

19、使桥梁在纵向产生一定位移,引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,墩台基础要有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。结构便于检查维修。高速铁路的中断行车会造成很大的经济损失和社会影响,因此高速铁路桥梁一方面要尽量减少维修,另一方面要便于日常检查和维修。一些国家在设计高速铁路桥梁时,将改善结构物的耐久性作为主要设计原则,统一考虑合理的结构布局和结构细节,规定高速铁路桥梁在结构耐久性方面以50年不需维修为设计基准期,在日常检查、养护前提下,期待能达到100年的耐用期。五、城铁13号线高架桥此高架桥为三跨连续梁桥,其下部分为近抛物线状,

20、底板为钢板,受拉能力强。桥面为混凝土材料,受压能力强;梁之间有节点板和伸缩缝。支座类型为横式橡胶支座,四个方向各有一根钢柱,增加各个方向的稳定性,防止在地震等特殊情况下发生落梁事故。为减轻桥梁自重,将跨度增大至50米。为增强横向刚度,桥墩两立柱之间有横梁。桥体上有预留空洞,其作用是通风,以使箱梁内外的温度保持一致。主要观察到的病害有:桥梁断面伸缩缝渗水;梁的变蚀,漏筋;漏水,顺缝隙下流,造成钢筋的腐蚀;梁与桥墩之间的支座垫石破坏。工程实践知识箱梁施工技术 1、土方开挖 由于场地平坦,开挖深度一般67m,土质较好,开挖稳定边坡拟定为1:1,开挖面为:底宽为孔宽两边各留1m作施工通道。土质较差考虑

21、打木桩栏夹板档土。经监理工程师对开挖剖面的实地放样成果复核无误后,即进行开挖。采用机械开挖,以反铲1m3的挖掘机挖装,(约70%)作弃土运至弃碴场,其余在附近经监理工程师同意后相对集中堆放,待后回填之用。采用推进、自上而下,分两层进行开挖。根据地质报告可直接挖到设计高程,机械开挖预留0.2m采用人工清理到设计标高,以防对原有基础土体的扰动和破土方。削坡1:1部分用1m3挖掘机接力转运开挖。土方分开二个作业面,也从中间两头推进。 2、排水系统 无论是在开挖过程中,还是在箱涵砼施工过程中,基抗均要求保持干燥。因此要做好基抗排水,及时排除地下水和雨水。排水系统由基坑集水、抽水和上部排水沟组成。若在开

22、挖时地下水出位较高,可在开挖时逐层先在基坑四周开导沟并通向每100200m设置的集水井,经抽水后,进入地表排水梁排入现有水沟。水泵单机流量选用20m/s,扬程67m,水泵数量由现场水量定。原则上保证基坑内无积水。 3、箱涵基础施工 开挖完成后,经测量校核并经监理工程师验收达到设计承载力后,即进行砼的垫层铺筑和枕梁的浇筑。 材料方面在建桥材料方面,以高强、轻质、低成本为选择的主要依据,近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主,提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等,以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等),将继续作充分的研究,使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在

23、桥梁上的广泛应用,还必须在降低成本以后才有可能。设计方面在桥梁勘察设计方面,随着交通事业的迅速发展,大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展,对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中,将有可能利用结构优化设计理论,借助电子计算机选出最佳方案。在结构设计计算中,采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能;以概率统计理论为基础的极限状态设计理论,将进一步反映在桥涵设计规范中,使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映,将愈来愈受到人们的重视:桥梁的面貌将蔚为大观。 施工方面在桥梁施工方面,对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中,

24、将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备,借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位;引用自升式水上平台克服深水基础的困难;利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基,以减少劳动强度并避免人身危险;利用高质量的焊接技术,借能推广工地焊接等,此外,装配式桥梁也将有所发展,以使结构和构件标准化,生产工业化。维修方面在桥梁养护维修方面,要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中,引用新型精密的测量仪表,如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定;用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然,以便延长桥梁的使用寿命。结束语桥梁是我们学校土木工程重点方

25、向,拥有国家重点实验室。所以,桥梁是我以后要重点考虑的方向。虽然此次桥梁方向的认知实习只有短短的半天时间,但是我们了解到了五座不同特点的桥梁,掌握了桥梁的相关理论,将书本上的知识与现实建筑有机的结合到了一起。在施工过程中,会碰到比书上习题更难解决的问题,而我们就需要在社会这所大学校中来学习有关的知识。同时,通过现场参观实习,我知道了桥梁施工建设的严谨性,深刻认识了桥梁的外观构造、几何造型以及施工常用设施及施工方法,为以后走上工作岗位打下一个良好的基础,同时在施工现场我也看到了土木工程相关人员的优良的品质,这不怕苦不怕累的优秀土木品质也是我需要学习的东西。 所以,要想想成为一名卓越的工程师,不光

26、要有扎实的基本功,很高的专业素养,更要有不怕苦不怕累的意志品质,才能在建设的道路上深入浅出,游刃有余。 衿羅节蒄袈肇肅莀袇螇芀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈羂薇蕿螇膈蒃薈袀羁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肆芈蚂袁芁膄蚁肃肄薃蚀螃荿蒈虿袅膂莄蚈羇莈芀蚇肀膀蕿蚇蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羂芇螄蚃膇芃螃袆羀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀螀袂肆薈衿羅节蒄袈肇肅莀袇螇芀莆蒄罿膃节蒃肁莈薁蒂螁膁蒇蒁袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈羂薇蕿螇膈蒃薈袀羁葿薇肂芆莅薆螂聿芁薅袄芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肆芈蚂袁芁膄蚁肃肄薃蚀螃荿蒈虿袅膂莄蚈羇莈芀蚇肀膀蕿蚇蝿羃蒅螆袁腿莁螅羄羂芇螄蚃膇芃螃袆羀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄

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