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'郑州大学毕业设计题目:许沟特大桥施工组织设计指导教师:张鹏职称:副教授学生姓名:杨述斐学号:20090460130专业:道路桥梁与渡河工程院(系):水利与环境学院完成时间:2013年5月28日2013年6月1日
目录摘要IABSTRACTII前言11编制说明21.1编制依据21.2编制原则22工程概况32.1主要技术标准32.2自然条件32.2.1地质情况62.2.2水文气象63施工总体布置及安排73.1总体施工目标73.2施工项目管理组织及职能分工73.3施工准备83.4工期安排93.3施工场地平面布置94主要材料、机械及劳动力需求量计划104.1主要材料、设备供应104.2水电供应134.3劳动力安排135施工方法及工艺流程145.1拱座施工145.1.1拱座基坑开挖145.1.2拱座钢筋绑扎145.1.3拱座混凝土浇筑145.2主拱支架施工165.2.1支架的拼装施工流程图165.2.2施工操作要点175.2.3预拱度的计算185.3拱圈施工195.3.1施工方案的确定205.3.2施工工艺主拱圈混凝土现浇施工工艺流程205.3.3主拱圈施工215.4混凝土的施工与养护23
5.4.1炎热气候的混凝土施工235.4.2冬季的混凝土施工235.4.3混凝土的养护245.5拱上建筑施工245.5.1概况245.5.2施工方法245.6桥面施工255.6.1施工工艺流程255.6.2预施工工艺256确保工程质量和工期的措施286.1质量目标286.2质量管理措施286.3质量保证体系306.4过程质量流程图316.5工期保证措施316.5.1工期目标316.5.2保证工期的主要措施317冬季和雨季的施工安排337.1冬季施工安排337.2雨季施工安排338质量安全保证体系358.1思想保证体系358.2组织保证体系358.3施工生产过程质量保证体系358.4经济责任保证体系358.5安全保证体系378.6主要职责388.7安全控制措施418.7.1运输安全控制措施418.7.2脚手架工程安全技术措施418.7.3填筑安全控制措施428.7.4砼施工安全控制措施428.7.5灌注桩工程安全控制措施428.7.6施工设备的安装、拆除及运行安全控制措施439文明施工和环境保护措施449.1文明施工措施449.2环境保护措施459.2.1防止水土流失和废料废方处理措施459.2.2其他一些措施46
10其他应说明的事项4710.1针对各类工作特点,制定各类工作安全操作规程和安全措施4710.1.1高空作业注意事项4710.1.2起重吊装注意事项4710.1.1用电安全4710.2应急准备4710.2.1应急方案4710.2.2应急响应4810.2.3现场突发事件的应急措施4810.2.4事故现场处置4910.3完工后场地清理的措施49致谢50参考文献51中英文对译52
摘要桥梁施工组织设计是用来指导桥梁工程施工全过程中技术、经济和组织等活动的综合性文件。施工组织设计的任务就是针对桥梁工程施工的复杂性,根据桥梁工程产品生产的技术经济特点,以及国家基本建设方针和各项具体的技术政策,实现工程建设计划和设计的要求,提供各阶段的施工准备工作内容;对人力、材料、机械、资金和施工方法等进行科学合理的安排;协调施工中各施工单位、各工种之间、资源与时间之间、各项资源之间的合理关系。本施工组织设计是针对许沟特大桥工程设计方案的纲领性文件。编制时对项目管理机构设置、施工总体部署、施工准备、主要分部分项工程施工方法、工程质量保证措施、安全及文明施工措施、施工现场管理措施等诸多因素尽可能充分考虑,突出科学性、适用性及针对性,是确保优质、低耗、安全、文明、高速完成全部施工任务的重要经济技术文件。本设计主要包括以下内容:1.编制说明;2.工程概况;3.施工总体部署4.主要材料、机械及劳动力需求量计划;5.施工方法及工艺流程;6.确保工程质量和工期的措施;7.冬季和雨季的施工安排;8.质量、安全保证体系;9.文明施工及环境保护措施;10.其他应说明的事项;关键词:工程概况,平面布置及管理,施工进度计划I
AbstractBridgeconstructiondesignisadocumentwhichisusedtoguidetheentireprocessofbridgeconstructiontechnology,economicandorganizationalactivities.Inconnectionwiththecomplexnatureofthebridgeproject,thetaskofconstructiondesignbridgeconstructionisachievingtheprojectconstructionplansanddesignrequirements,providingallstagesofConstructionpreparationworkcontentaccordingtothetechnicalandeconomiccharacteristicsofproduction,andnationalinfrastructureofthespecifictechnicalguidelinesandpolicies;arrangingthehumanresources,material,machinery,capitalandconstructionmethodsscientificallyandreasonably;coordinatingtheconstructionunitsinconstruction,betweenthevarioustypesofwork,resourcesandtime,betweentherationalrelationshipbetweenthevariousresources.Theconstructionorganizationdesignisaimedatguidingdocumentsofxugullyengineeringdesignschemeofthelargebridge.Theprojectmanagementstructure,constructionoverallplan,constructionpreparation,themainsub-segmentoftheconstructionmethods,qualityassurancemeasures,safetyandcivilizedconstructionmeasures,constructionsitemanagementpracticesandotherfactorsaretakenintoconsiderationasfullyaspossibleduringtheformation,highlightingthescience,applicabilityandrelevance.Theconstructiondesignistheimportanteconomicandtechnicaldocumentswhichensuretocompletealltheconstructiontaskswhithighquality,lowcost,safe,civilized,high-speed.Thedesignincludesthefollowing:1.Preparationinstructions;2.ProjectOverview;3constructionoveralldeployment4.Themainmaterials,machineryandlabordemandplan;5.Constructionmethodsandprocess;6.Measurestoensureprojectqualityandduration;7.Implementationarrangementsforthewinterandtherainyseason;8.Quality,safetyassurancesystem;9.civilizedconstructionandenvironmentalprotectionmeasures;10.Othermattersshouldbenoted;Keywords:projectoverview,layoutandmanagement,constructionprogressplanI
前言桥梁施工组织设计是用来指导桥梁工程施工全过程中技术、经济、和组织等活动的综合性文件施工组织设计的任务就是针对桥梁工程施工的复杂性,根据桥梁工程产品生产的技术经济特点,以及国家基本建设方针和各项具体的技术政策,实现工程建设计划和设计的要求,提供各阶段的施工准备工作内容,对人力、材料、机械、资金和施工方法等进行科学合理的安排,协调施工中各施工单位、各工种之间、资源与时间之间、各项资源之间的合理关系。在整个施工过程中,按照客观的技术、经济规律,作出科学合理的安排,并指导施工,以使工程施工取得相对最优的效果。建造一座桥梁特别是大型桥梁工程,投资额非常大。根据桥梁工程在规划、工程可行性研究、勘察设计和施工等阶段的投资分配情况可知,施工要占总投资的60%以上,远高于其他阶段投资的总和。因此施工阶段是桥梁建设中极其重要的一个阶段,认真编制好施工组织设计,对于保证施工的顺利进行,实现预期的目标和效果,都具有重要的意义。桥梁施工组织设计是根据业主对桥梁工程的各项要求、设计图纸和编制施工组织设计的基本原则,在充分研究工程合同文件、现场环境的客观情况和施工特点的基础上,从协调工程施工全过程中的人力、物力和空间等三个要素着手而制定的。施工组织设计规划和部署了桥梁工程全部的施工生产活动是对施工全过程实行科学管理的重要手段。有了施工组织设计,就可以按事先设计好的程序组织生产活动,建立正常、有效的施工秩序;可以便项目领导和作业班组对施工活动做到心中有数,预计到施工过程中可能发生的各种情况,事先做好准备;主动调整施工中的薄弱环节,及时处理出现的问题,保证施工的顺利进行;可以为桥梁工程施工的节奏性、均衡性相连续性提供最优方案,从而使施工以最低的成本取得最大的技术经济效果。73
1编制说明1.1编制依据(1)洛三高速公路许沟特大桥施工图纸及有关设计说明。(2)交通部颁发的《公路桥涵施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》。(3)招投标文件、工程合同等。(4)施工前调查获得的有关资料及现场考察情况。(5)多年积累的施工技术能力、机械设备能力及相关工程的施工经验。(6)中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)。(7)中华人民共和国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)。1.2编制原则(1)严格中标合同文件所规定的工程施工工期,根据工程的特点和轻重缓急,分期分批组织施工,在工期安排上尽可能提前完成。。(2)优化施工组织设计、技术先进、经济合理的原则。(3)坚持专业化作业与综合管理相结合,确保建设单位要求的总工期,根据工程特点部署施工组织机构和优选先进可行的施工方案。按照控制工期的重点工程和技术难点工程,分轻重缓急,合理安排各专业施工顺序和工序的衔接,注意冬、雨季对施工的不利影响,统筹兼顾,均衡生产,确保工期兑现。(4)从组织机构、施工方案、机械设备配备、工程材料供应等方面,确保施工安全和工程质量。(5)临时工程本着“临永结合、节约用地、满足施工、精打细算”的原则安排。(6)确保水土保持、保护地下管线和既有构筑物且减少扰民、交通配合,切实维护业主及地方群众的利益。(7)合理安排施工程序和顺序,做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业;正确选用施工方法,科学组织,均衡生产。各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续均衡有序地进行。(8)坚持文明施工、加强环保意识。73
2工程概况许沟特大桥位于洛三高速公路K49+750处,义马市近郊,常窑水库下游,跨越许沟。2.1主要技术标准桥面设计宽度为2×(净11+2×0.5m墙式护栏),桥面纵向坡度2%,横向坡度2%。桥孔布置自东向西为9×20m+l×220m+4×20m,全长493.14m,主孔为等截面悬链线箱形无铰拱,截面为三室箱,拱轴系数m=1.543,净跨径L0=220m,矢跨比F0/L0=1/5.5。拱上建筑为13~17.5m先张法预应力混凝土空心板梁及双柱式排架立柱,柱间设横向联系,东西引桥为20m预应力混凝土空心板梁,桥面连续,下部为双柱式墩台,基础为钻孔灌注嵌岩桩。设计荷载为汽-超20,挂-120。2.2自然条件2.2.1地质情况河槽表层为亚砂土,下层为卵石层,下层岩石为迭系紫红色泥质粉砂岩和粉砂质泥页岩互层,砂岩单层厚0.4~0.8m,泥页岩厚0.5~1.5m,倾向SE,倾角400~500,属碎块状软质岩,容许承载力[σ0]=1000~1200KPa,单轴抗压强度为Ra=8~14MPa。2.2.2水文气象根据1957~1980年24年间渑池县气象统计资料,当地日平均最高气温为30.90C,月平均最低气温为-6.60C,最大风速为20m/S,风向为NW。许沟特大桥桥位受季风影响,降雨量年内不均,冬春降雨较少,夏秋较为集中,一般6~9月份降雨量可达全年总降雨量的63%~80%,平均降雨量为656.9mm,最大冻深为2~3.4m,每年10月至次年3月为冻结期,全年霜期为9月至次年4月,有霜期为180~240d,气候对施工影响较大。本桥设计洪水频率为1/300,设计水位473.09,地震烈度为6度区,按7度区设防。73
3施工总体部署及安排3.1总体施工目标工期目标:将调集精良的机械装备和人力资源,精心组织,发扬“开拓进取、争创一流”的企业精神,确保比业主要求工期提前10天。质量目标:确保省部级优良工程,争创国优。符合国家有关竣工验收标准,确保优质工程。分项工程施工合格率100%,优良率95%以上。安全目标:实现“四无、一创建”。四无:无工伤死亡事故,无海损事故,无火灾事故,无重大机械事故,一创建:创建安全文明工地。环保目标:污水达标排放;降低噪声和扬尘;减少废物和降低资源消耗;泥渣、垃圾和施工废物定点弃置;控制原材料、能源来源的环境影响;实现外界向业主的零投诉。工程弃碴,泥浆排放,生活垃圾处理均按有关施工与环境管理办法执行,并积极响应业主及地方政府提出的其他环保要求。文明施工目标:遵照业主有关工地文明施工要求,配制各类牌图和宣传标语;施工人员统一着装,挂牌上岗,行为文明。施工现场材料堆放有序,建筑垃圾派人及时清理,减少施工对周围环境各种污染,争创文明施工现场。3.2施工项目管理组织及职能分工施工队伍组成及任务划分如图3-1:73
许沟特大桥项目部项目经理时顺胜总工程师项目副经理综合办公室中心试验室计划财务部物资设备部安全质量环保部工程部桥梁施工作业队图3-1现场施工组织机构框图73
各部门职责3.2.1项目经理(1)项目经理作为项目管理第一责任人,负责质量、安全、工期以及各施工相关事务;(2)负责对工程项目进行资源配置,保证质量体系、安全体系在工程项目上的有效运行及劳、材、机资源的需求;(3)负责贯彻实施质量方针、质量目标、安全目标,组织制订项目质量、安全规划及实施计划,监督检查计划执行情况,对工程的质量、安全、进度、成本负责。3.2.2项目副经理(1)协助项目经理全面、全过程完成本项目合同的实施和履约,具体主抓项目的进度管理,从计划进度、实际进度和进度调整等多方面进行控制,确保项目如期完工。具体主抓项目的进度管理,从计划进度、实际进度和进度调整等多方面进行控制,确保项目如期完工。3.2.3项目总工程师(1)项目总工程师在项目经理领导下对项目施工质量、技术、进度、计量测试和重难点攻关全面负责;(2)负责组织施工方案、施工组织进度计划、质量目标、安全目标的制定及批准后的实施,解决施工中有关技术难题,协助项目经理解决质量控制关键技术和重大技术难题,并负责指导施工技术人员开展科技创新和科技攻关活动;(3)负责组织指导新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广应用。3.2.4安全质量环保部(1)负责完善本项目各类安全生产制度,消防保卫工作制度,并有针对性地制定安全生产细则和安全生产规划,及时分析安全形势,提出预防事故的措施和建议,对施工生产安全进行监督和检查,编制安全技术措施;(2)定期组织安全生产检查评比工作,及时掌握施工场所和设备安全状况,采取有效措施消除事故隐患;(3)对职工进行安全教育和技术培训,对特种作业人员进行考核。负责总体质量计划的编制工作;(4)组织制定各分部分项工程的质量验收标准;(5)按质量文件与合同要求,实施全过程的质量检查监督工作;(6)在项目经理和总工程师的领导下负责对项目施工质量全面控制和施工工序质量的掌握,拟定、实施质量事故预防措施和质量控制办法,负责全面质量管理并组织项目部的QC小组各项活动。3.2.5计划财务部(1)负责经济索赔和竣工结算、财务管理及成本核算工作;向主管领导、架子队提供降低成本措施;73
(2)按合同要求向业主和承包商总部上报有关报表,组织整理与工程有关的资料,保证资料的完整性、连续性和可追溯性;(3)协助研究和开展项目成本核算工作,指导和监督资金的合理使用。3.2.6工程部(1)在项目总工程师的领导下,负责图纸的审核,总体方案的制定和优化;(2)负责实施性施组的编制,负责编制施工进度计划,合理安排施工衔接,确保每道工序按技术要求施工,最终形成优质产品;(3)负责项目施工过程控制,制定施工技术管理办法;(4)负责项目施工组织设计及调度、勘探、征地拆迁工作,参加技术交底、过程监控,解决施工技术疑难问题;(5)组织推广新技术、新工艺、新设备、新材料应用,负责对质量检验并对合格产品进行计量、验工计价工作;(6)组织竣工资料编制和进行技术总结,组织实施竣工保修和后期服务。施工技术部下设技术室、测量队、地质预报室、调度中心、中心试验室,其职责如下:(1)技术室负责图纸的审核,总体方案的制定和优化;负责建立技术管理日志,做好项目技术档案管理工作;进行重点技术问题攻关,负责技术交底,检查指导架子队的技术工作;编制施工进度计划,合理安排施工衔接,确保每道工序按技术要求施工,最终形成优质产品;组织竣工资料编制和进行技术总结;制定环境保护计划,监督架子队认真执行国家及省市环保法规、条例、标准和规定的实施,切实搞好环保工作。(2)测量队负责控制测量、放线定位测量和对工程进行复核、检查及其它抽查性测量工作。负责测量桩橛的交接;根据建设单位和设计部门给定的控制点,布置施工阶段的测量控制网;负责实施竣工测量,并按规定做好相关的测量记录;参与验工计价。(3)调度中心及时掌握工程建设动态,负责统一调度施工配合和协调,重点是施工时相邻标段和各工序间的协调与调配,负责工程调度统计快报。无条件服从建设单位信息化工程管理的要求,配齐相应设备和人员。3.2.7中心试验室(1)负责本标段项目的检验、试验、交验,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。负责现场各种原材料试件和混凝土试件的样品采集和测试、检验及质量记录。(2)根据现场试验资料,提出各种混和料的施工配合比等试验数据,并在施工过程中提出修正意见报批准执行。配合各科研项目完成试验工作,作好资料整理及分析。3.2.8物资设备部(1)73
根据工程需要与工程技术部共同制定材料、机械、设备的进场计划。负责甲供材料进场接受与管理,其它物资和设备的采购与管理,制定和实施物资管理办法、设备管理制度,组织安装设备的检验、验证、标识及记录;(2)参与验工计价工作,对单位工程材料消耗和机械使用费用情况提出计量意见,评价各单位机械设备管理情况。3.2.9综合部(1)确立内部基础管理流程,制定岗位责任制,积累各种资料。(2)负责项目经理部日常工作,协调各部室之间的合作关系,负责接洽外来人员,协调外部关系、帮助项目经理处理日常事务。3.3施工准备3.3.1合同交底由项目经理组织,各部室负责人参加合同交底会,熟悉业主的质量、工期、安全、文明施工等各项要求和期望,并以此作为项目部的工作要求,制订相应的切实可行的措施,全面、有效地履行。3.3.2组织图纸学习与审核由项目总工程师组织施工技术人员学习设计图纸、技术规范,同时对设计文件图纸、资料进行现场核对,必要时应进行补充调查,并将调查结果和审核图纸时发现的疑问以书面形式及时提交监理工程师。3.3.3编制实施性施工组织设计由项目经理牵头,总工程师负责组织技术、物资、设备、计划等部门人员详细调查技术经济资料,在此基础之上编制详细的实施性施工组织设计,并报业主和监理工程师审批。3.3.4施工前的调查在施工前,对施工范围内的地质、障碍物、交通及各种管线等情况进行详细调查,如有障碍物、交通、管线等情况影响施工时,则报请业主,请业主协调。3.3.5试验室的组建工地试验室的组建能满足项目施工检测工作的需要,做好检测用房的设想、检测设备的配置、检测人员的调整、检测标准的应用、检测制度职责及设备操作规程的建立,与当地交通工程质量监督站及质量技术监督局计量测试所取得联系,申请办理试验检测临时资质。3.4工期安排本桥于1998年8月上场施工准备,原计划于2000年10月份全桥竣工,计划工期26个月,后因方案变更及基础地质情况变化影响,根据建设单位安排工期顺延至2001年10月底前。后应建设单位要求,许沟特大桥竣工日期控制在2001年8月底结束。按此要求,我们对各工序进行了合理的编排,加大投入,以确保工期。详见施工进度附录2横道图73
3.5施工场地平面布置根据现场场地的大小,考虑方便施工,减少材料倒运次数,降低各种外界因素对施工的干扰,我们合理布置各种生产设备、临时设施、材料场地等等。详见附录1施工场地平面布置图。73
4主要材料、机械及劳动力需求量计划4.1主要材料、设备供应主要施工机械、仪器设备配置说明投入本工程的主要施工机械、仪器设备配置须遵循“少污染、低噪音、高效率”的原则。选用功能齐全、机况良好的先进设备,满足业主及本标段质量、安全、工期、文明施工等施工要求。机械设备尽量配套合理,最大限度提高机械利用率,设备数量满足施工,并略有富余。钢材:采用安阳钢铁厂钢材。水泥:主桥主拱圈采用洛阳铁门水泥厂42.5级水泥,其他部位采用渑池水泥厂生产的仰韶牌32.5级普通硅酸盐水泥。地材:主拱圈中粗砂选用信阳平桥的优质河砂,碎石采用当地产玄武岩制级配碎石。其他部位中粗砂选用宜阳平北砂厂,碎石采用当地洪阳碎石厂生产的1~2cm、2~4cm二种规格级配碎石。外加剂:选用荆门外加剂厂生产JM6型(高浓)泵送剂。以上材料经省高管局审批办理材料准进证。洛阳范围内组织车队运输,郑州以远用火车运至义马或渑池车站,汽车倒运。主拱圈用水泥建立专库贮存。支架器材除单位自有部分,另部分租赁,部分加工,其他零星材料在当地自购。混凝土外加剂:由于渠水对混凝土有溶蚀型中等腐蚀,故墩台及基础砼中应掺入10%的低钙I级粉煤灰。所有采用的外加剂,必须是经过有关部门检验并附有质量检验合格证明的产品,其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB50119-2003)等有关规定,使用前应复验其效果,现场复验项目及标准见JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》支架安装采用50t吊车配合,混凝土泵送入模,模板采用P3015及自己加工的异型模板,钢筋采用手工焊机双面搭接焊接。施工所需支架材料及机械设备详见表1、表273
表1全桥施工支架材料数量73
表2主要机械设备(1)主要施工机械、仪器设备配置说明投入本工程的主要施工机械、仪器设备配置须遵循“少污染、低噪音、高效率”的原则。选用功能齐全、机况良好的先进设备,满足业主及本标段质量、安全、工期、文明施工等施工要求。机械设备尽量配套合理,最大限度提高机械利用率,设备数量满足施工,并略有富余。73
(2)主要施工机械、仪器设备配置情况本标段所需主要施工机械设备,将从已完工程工地组织调配,并根据施工需求,购买部分先进设备和机具,本着“合理匹配,备足配件,保证完好率”,从而满足施工质量、确保合同工期。机械设备配备重点:挂篮、塔吊、钻孔桩机械、混凝土拌合运输设备等。4.2水电供应该桥位处有一小水沟,常年有水,已在水沟边挖大口井一口,井直径2m,深6m。在许沟桥西头山坡上砌一水池,利用潜水泵将水井之水抽入贮水池中,利用水头自然压力,满足工地施工、生活用水。许沟桥位处附近有高压电,利用1台200kW和一台120kW变压器变压,将电输至工地,另在工地备用有1台120kW和1台50kW发电机,以备急需用电时发电。4.3劳动力安排安排许沟特大桥由于工程量大、施工难度高、工艺复杂,是洛三高速公路的重点控制工程,需要投入较大的人力、物力。为确保工期,我们需上场一支施工能力强、技术过硬的队伍,分东西引桥、主拱施工支架二块并行作业,二交界墩(8号、11号)由于受拱座施工的制约,工期安排略为靠后,而后大部分劳力及设备投入到主拱圈的施工中。许沟特大桥作业面较宽,投入的人力可多方面展开工作。支架拼装阶段,所有人力分为两个组,即支架材料运输组和支架安装组,每组分为两个班,平行多面作业;拱圈施工时,分为模板班组、钢筋班组、混凝土班组、综合班组;拱上排架立柱施工按照立柱进行班组组合,进行立柱承包作业;梁的预制安装另外安排劳力。根据工期及工序进行情况,预计最大劳力值为350人。为加强现场的施工组织管理,项目部在大桥处设立前线指挥部,配备经验丰富的管理人员和技术人员靠前指挥。4.4施工场地平面布置根据现场场地的大小,考虑方便施工,减少材料倒运次数,降低各种外界因素对施工的干扰,我们合理布置各种生产设备、临时设施、材料场地等等。详见附录1施工场地平面布置图。73
5施工方法及工艺流程5.1拱座施工每侧拱座分为上下行两幅,单幅拱座尺寸为11m(高)×10m(宽)×17.52m(长),与拱肋相交处设3.4m长的斜面,与拱肋垂直。基底设2.0m高台阶。上下行两幅拱座设沉降缝分开。拱座为20号混凝土,由于采用基坑满灌混凝土施工,每半幅拱座混凝土3000m3。5.1.1拱座基坑开挖拱座基坑开挖高度、宽度均较大,根据实际地形,每侧采用一台挖掘机,配合3台6t自卸车运输,部分弃土用于回填基坑,多余弃土运至弃土场弃放。基坑基底尺寸按设计开挖,开挖放坡比例为4∶1,开挖前根据地形,放出开挖边线,开挖过程中,勤于检查,避免放坡尺寸不符造成基坑尺寸不够。开挖至设计标高以上2.0m时,爆破施工采用小药量爆破,尽量减少对基地的破坏。基坑开挖达到设计要求后,立即将开挖边坡进行8cm厚的喷射混凝土封闭支护,绑扎钢筋前必须将基底所有虚渣清理干净。5.1.2拱座钢筋绑扎拱座钢筋的焊接、绑扎要求均按照《公路桥梁施工技术规范》严格执行,绑扎时,需要搭建钢管脚手架对钢筋进行支撑,具体详见施工时技术交底书。5.1.3拱座混凝土浇筑每侧拱座上下行半幅分开浇筑混凝土,每半幅分两次浇筑,即先浇筑上行半幅的3.0m高,待其达到拆模强度后再浇筑下行半幅的3.0m高;然后再浇筑上行半幅3.0m,如此往复至拱座浇筑完毕。半幅之间设2cm厚沥青浸制木板完全隔开。每半幅混凝土浇筑体积达到3000m3。为确保混凝土浇筑施工质量,采取以下措施:(1)混凝土生产能力不低于30m3/h,现有两座混凝土搅拌站在正常运行情况下,满足生产能力;(2)混凝土最高入模温度不超过300C,注意砂石料等原材料的覆盖洒水降温;(3)混凝土塌落度控制在14~15cm;(4)混凝土采用分块分条的方法进行浇筑,每块高3m,条与条之间立模支挡,相邻两条间做成50cm台阶,非相邻两条段采取平行流水作业。上下二层和相邻两条混凝土施工间隔期大于73
24h。每条混凝土在一次作业中按从一端至另一端顺序进行,并在浇筑时形成30cm台阶状,水平梯次推进。详见图5-1;立面分层浇筑分块图每条水平浇筑示意图说明:1、单位:cm半I-I平面图图5-1拱座混凝土浇筑示意(1)采用4台φ7.5插入式振动器振捣,选择具有丰富经验的人员进行混凝土振捣工作,并固定专人负责。振捣时应注意:A振捣器插入混凝土速度要快和拔出时速度要慢,以免产生空洞;B振捣器要垂直插入混凝土内,并要插入前一层混凝土中,以保证新浇筑放与先浇筑混凝土良好结合,但插入下层深度不超过5cm;C振捣器工作点距要均匀,间隔距离不得超过有效振动半径的1.5倍,且应避免与钢筋和预埋件相碰触;D振捣应保持足够时间和强度,以彻底捣实混凝土,但时间不能太久以防止混凝土离析,尤其是泵送混凝土坍落度较大,必须严格把握振捣时间,不能在同一点持续振捣以防止混凝土离析。E不能对已经硬化到振动作用下不能形成塑性的混凝土区段或层次直接或间接地施加振动,不能通过模板或钢筋进行振动;F73
不能在模板内利用振动器使混凝土长距离流动,亦不能利用振动器在模板内运送混凝土;G沿模板面及角落等振动器达不到的地方,应辅以杆插铲插捣,以保证混凝土表面平滑和密实。(6)每层混凝土浇完,在钢筋网片的间隔区预埋入水平施工接缝连接筋,连接筋用φ16圆钢,间距40cm,混凝土施工表面应凿毛至露出集料,下次混凝土浇筑前应将浮浆、杂物等松散材料全部清除干净,并将混凝土接茬面充分湿润。5.2主拱支架施工主拱施工方法的选定是本桥施工的关键。我们对该桥施工方案进行了认真的分析和研究,并对各种方案进行了反复比选,最终选定采用有支架施工,支架型式确定采用梁柱式复合体系,其结构构成分别为明挖现浇筑混凝土临时支墩,其上有军用墩和万能杆件边支架,军用墩间采用万能杆件拼组的横系梁连接,墩上架设军用梁,拱部利用碗扣式支架调整成拱型,拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。5.2.1支架的拼装施工流程图支架的拼装施工应严格按设计及规范要求进行,拼装工艺流程见图5-2。73
73
图5-2支架安装施工工艺5.2.2施工操作要点(1)临时支墩A支墩尺寸为10m(长)×2.5m(宽),每支点处设两个。在开挖临时支墩基础时,应注意排水和夯实处理,基底高程可根据具体情况调节,基底承载力不得小于600Kpa。BU形螺栓预埋位置必须准确,偏差一般不得大于3mm,预埋时采用钢框架固定。C临时支墩的顶面平整度≤3mm,若达不到,可采用薄钢片垫。(2)原材料各类原材料应符合设计及规范要求,并经检验合格后才能使用。A落实元器件进货检验制度,由物资部和试验室具体负责,把好原材料进场关。B安质部落实施工检查,如现场发现不合格的材料应立即清除,并作好记录。C技术部及时做好施工技术交底,对原材料的适用标准予以明确,并严把操作的规范化。(3)安装A垫梁安装完毕后,测量各处中心是否正确,顶面是否平整,上下两层垫梁正交,矩形对角线长度差不大于5mm。B拼装立柱前,上满接头板,减少高空作业工作量。C立柱与垫梁间的螺栓连接,每个立柱8个,立柱与立柱间的螺栓,每个连接处不得少于8个。使用螺栓时,一定要涂黄油防止螺栓锈蚀,以免螺栓呈脆性断裂,每个螺栓应派专人用力矩板手检测,其扭矩应达到200~250kN·m,每套螺栓的检测要有记录。D为保证立柱方正及垂直,下垫梁与立柱之间,立柱与立柱之间以及最下两个节间的拉撑联结时,均应过冲,安装过程中,应随时检查立柱的垂直、方正与水平。E立柱安装完后,紧跟上好拉撑。F安装最后一层的水平拉撑和水平斜拉撑时,应注意立柱的垂直度和间距的准确,以免安装上垫梁时出现偏差。G安装过程中,如遇杆件错孔而不能安装联结螺栓时,可用过冲纠正,如过冲也不能纠正,则应松开附近杆件若干螺栓,调整附近杆件的相对位置。73
H上下方木的尺寸严格按设计施工,下方木的接头应位于可调托撑内,上方木可按设计锯成楔形,亦可用方木上加三角垫,严禁采用方木代替,以免模板处方木应力过大,下沉量大。I碗扣式支架为拱支架顶调整拱轴线用,支架横桥间距为1.2m,顺桥向拱脚加厚段间距为0.6m,中间间距为0.9m。应尽量放开可调托撑,以防落架量不足,如受尺寸限制,可调节杆件配置,利用可调底座调节。5.2.3预拱度的计算1.理论计算拱弧标高的确定拱弧标高由公式:Hl=HS+△y+△e+△ue+△f来确定。Hl——拱架的立模标高(拱弧标高)HS——拱腹的设计标高。△y——设计预拱度。△e——拱架的弹性变形。△ue——拱架的非弹性变形。△f——地基的弹性变形。拱架的弹性变形由拱架结构计算得到,拱架的非弹性变形,由预压试验获得,地基弹性变形由地基计算获得。试验取值(采用地面模拟试验)第一步:选择场地经过地基处理,拼装碗扣式支架,在顺桥向5.4m、横桥向9.0m范围内,以最高处碗扣式支架立杆为基准,调平整。施工地锚,作水平力预拉准备。第二步:在调平的碗扣式支架上铺设30×150cm的组合钢模板,顺桥向用螺栓连接,横桥向用U型卡连接。第三步:布设测点。第四步:用编织袋装碎石,每袋50kg,对称均匀地平铺在模板上,直至达到设计荷载。第五步:通过倒链及拉力传感器施加水平力,按每2t一个级数增加,同时相应减除竖直分力所对应的荷载,最终水平力按20t控制。根据理论与试验的取值,进行分析,得出拱圈立模标高。73
5.3拱圈施工拱箱为三室箱薄壁结构(见图5-3),壁厚由拱脚段的75cm变至25cm。拱箱钢筋混凝土标号为C50,全桥共4480m3,用高压混凝土输送泵运输。根据现场布置,混凝土水平运输距离最大为240m,垂直运输距离为50m。图5-3拱箱半幅截面5.3.1施工方案的确定主拱圈混凝土采用分段、分环、跳块方法进行施工,即:整个拱圈根据支架的结构体系分13个浇筑段;每浇筑段分上下两环,分两次形成闭合拱箱(下环高1.5m,上环高1.9m)采取支顶措施防止下滑,最后在拱脚段合拢拱圈。5.3.2施工工艺主拱圈混凝土现浇施工工艺流程见图5-4。73
图5-4拱圈施工工艺流程73
5.3.3主拱圈施工(1)设备配置本桥主拱两端各设混凝土搅拌楼一座,每座配QZ—750搅拌机2台;HBT60混凝土输送泵2台,采用低压大排量工作方式,泵送压力为7MPa;在拱座两侧L/4处设固定输送管道,随浇筑位置不同而增减管道长度。混凝土的捣固以插入式振动器为主,平板振动器为辅。(2)模板安装拱圈底模和顶模采用3015钢模板,便于调整拱弧曲线,侧模采用6015钢模板以减少模板接缝。模板因曲线造成的缝隙,用加工后的木条填塞,再用“即时贴”贴缝,以防漏浆。模板的铺设顺序为:第一环混凝土浇筑时为:拱圈底模→内侧模(包括横隔板下部侧模)→外侧模(包括横隔板上部侧模,在钢筋安装后进行)→安装拉筋及分段侧隔板→设置横竖带木→安设下部(底板)盖板;第二环混凝土浇筑时,模板铺设顺序为:顶模→侧模→安装拉杆及横竖带木→上缘盖板。(3)钢筋安装拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地绑扎施工。钢筋绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4段,先安箍筋后穿主筋的办法;拱跨1/4处至拱顶段先穿主筋后套箍筋,以利施工。主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接;间隔槽钢筋除纵桥向在绑扎分段钢筋时一次成型外,其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。钢筋在绑扎中和骨架成型后,要做好支撑架避免变形,上层钢筋网采用钢管临时定位,保护层混凝土垫块按80cm间距梅花型布置,与主钢筋绑扎牢固。钢筋在浇筑前要保证其无锈蚀现象。(4)混凝土配合比水泥:选用质量稳定、活性较高的洛阳铁门水泥厂生产的普通硅酸盐42.5R水泥。砂:选用级配良好,细度模数为2.7的河南信阳平桥优质河砂。碎石:选用质地坚硬、级配良好的5~20mm玄武岩机制碎石。配成连续级配的比例为:5~10mm占30%,10~20mm占70%。施工配合比为1∶1.52∶2.28∶0.327∶0.012(水泥∶砂∶碎石∶水∶泵送剂),考虑到本桥混凝土输送水平、垂直运输距离较大,混凝土运输过程中存在坍落度损失的问题,为了确保混凝土可泵性,坍落度一般控制在19左右。73
(5)混凝土的浇筑混凝土拌合前对拌合楼及相关计量器进行校核,严格控制上料误差;提前将每盘混凝土需要泵送剂定量分袋,每盘投放;原材料含水量因天气等因素发生改变时,及时抽样测试,及时调整配合比。混凝土拌合时分次投料,投料顺序为:砂→水泥→碎石→泵送剂→水。每盘混凝土拌合时间不少于3min,不定时从出料口、浇筑点取样测量坍落度,并根据坍落度反向控制加水量。混凝土浇筑时采取水平移动,向拱顶方向推进,上下分层的方法浇筑,即首先浇筑1~1.5m长的底板,再浇筑腹板,循环作业。浇筑第二环混凝土时则是先浇筑1~1.5m长的腹板,再浇筑顶板,斜向分层。浇筑拱脚混凝土前,要将其与拱座的新旧混凝土接合处凿毛,冲刷干净,并用水湿润再布薄薄的一层1:1水泥砂浆;拱圈预留间隔槽中混凝土,应待所有各分段混凝土均灌注完毕,且其相邻段混凝土强度达到70%后方可灌筑,灌筑前要将分段混凝土表面凿毛冲净,残留混凝土清理干净后绑扎钢筋,立好模板。混凝土振捣:混凝土入模后开始振捣,标准为混凝土不下沉,表面气泡消散。用插入式振动器振捣,振动棒移动间距宜为40cm左右,振捣时间宜为15~30s。不得过振或漏振,避免混凝土产生离析。振动棒要快插慢拔,垂直插入混凝土内,并要插入前一层混凝土中5cm左右,以保证新浇筑和先浇筑的混凝土良好结合,同时避免出现气泡。混凝土泵送:混凝土施工前,有关的泵送设备应全面检修和保养,以确保连续泵送。泵送混凝土前要用1m3左右1∶1的水泥砂浆润滑管道,水泥砂浆应泵出模外。开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态,待各方面情况正常后再转入正常泵送。正常泵送时,泵送要连续进行,尽量不停顿,遇有运转不正常的情况,可放慢泵送速度。混凝土供应不及时时,可降低泵送速度,要保持连续泵送,但慢速泵送时间不能超过从搅拌到浇筑的允许连续时间,否则作废料处理。混凝土停泵时,料斗内应保留足够的混凝土,作为间隔推动管路内混凝土之用。短时间停泵,再运转时要注意观察压力表,逐渐过渡正常泵送;长时间停泵,应每隔2~3min开泵一次,使泵正常运转和反转各两个冲程,以防止混凝土假凝堵管,同时开动料斗中的搅拌器,使之搅拌3~4转,以防止混凝土离析,但不宜连续进行搅拌。在泵送过程中,应注意料斗内的混凝土量,应保持混凝土面不低于上口20cm,否则不但吸入效率低,而且易吸入空气形成堵塞。若吸入空气,逆流增多时,宜进行反泵将混凝土反吸到料斗内,排除空气后再进行正常泵送。73
(6)拱圈合拢拱圈通过从拱顶至拱脚浇筑预留槽达到合拢目的,拱圈预留间隔槽中的混凝土,应待所有各分段混凝土均灌筑完毕,且其二邻段混凝土强度达到70%后方可灌筑,预留槽C50微膨胀混凝土浇筑前,应将两端混凝土表面凿毛外露出粗骨料,清洗干净,浇筑前充分湿润。拱脚合拢时,选在拱身混凝土的温度已冷却至设计规定的封顶合拢温度时(8°C),方可进行浇筑。5.4混凝土的施工与养护混凝土浇筑后4h即进行混凝土覆盖,将混凝土表面及模板周围用两层麻袋覆盖,并洒水湿润养护。5.4.1炎热气候的混凝土施工 在浇筑前的混凝土温度不应超过32℃。承包人应采取以下措施以保持混凝土温度不超过32℃: (1)集料及其他组成成分的遮阴或围盖和冷却。用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷却拌合水,但在拌和完后,冰应全部融化。 (2)与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其他表面,在浇混凝土前应冷却至32℃以下。 (3)桥面板及桥面铺装混凝土浇筑温度应不超过26℃。当蒸发率大于每小时0.5kg/m2时,则不应在桥面板、桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土。 5.4.2冬季的混凝土施工 (1)如室外日平均气温连续5d低于5℃,混凝土工程施工除材料及施工要求应符合规范规定外,应提交一份关于冬季施工方案,详细说明施工方法和设备,保证温度在浇筑后的前7天不低于10℃。 (2)承包人应备有足够数量的能连续记录的温度计,在前7天内,约每30m2混凝土,放置一个温度计,专人连续观测记录。 (3)混凝土拌和时,各项材料的温度应满足拌和所需要的温度,为满足拌合温度,材料可分别加热。 (4)当掺用氯化物于加热后的混合料时,混凝土初凝应不早于混凝土浇筑结束,并不得用蒸汽养生。在已硬化的混凝土上继续浇筑混凝土时,结合面的温度至少应有5℃,且在浇筑混凝土过程中仍应维持5℃或以上的温度。搅拌混凝土时,搅拌时间应延长50%。73
(5)承包人在冬季寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何由于保护不善受冻而损坏的混凝土都必须清除后重新浇筑。5.4.3混凝土的养护(1)混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护(2)在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。 (3)混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30℃,低温下不宜低于12℃。在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。 (4)当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20℃时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率。现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。 (5)当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7d之内不受水的冲刷。 (6)混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。5.5拱上建筑施工5.5.1概况本桥半幅拱上共有12个排架,其中12号排架立柱最高达3003.6cm,6、7号最低,仅有垫梁,立柱高度超过12m时,每隔10m设有横系梁一道,立柱采用薄壁空心形式,东西两半拱上立柱壁厚不等,空心尺寸亦不尽相同。5.5.2施工方法拱上结构混凝土,在拱顶间隔槽混凝土达到设计强度的30%以上方可灌筑。立柱高度小于10m者,按常规方法,一次立模成型,浇筑混凝土即可,在此仅以12号排架为例,说明施工方法。首先,按设计绑扎好垫梁钢筋,将立柱钢筋焊接在B型结点处钢板上,立模浇筑垫梁混凝土,在施工立柱钢筋时,应注意下料长度,宜制成长短不一,以避免钢筋连接时的焊接接头在同一截面。第二步,接长立柱钢筋,立柱钢筋不宜太长,以配一定尺寸钢材一般为9m)为宜,且应防止钢筋的倒伏,用脚手架钢管固定,立外模。外模采用特制组合钢模,分为上下节,每节由四块组成,每节高约73
2.8m,内模采用木模,混凝土浇筑完成后不再取出。立好二节模板经检查合格后,即浇筑混凝土,混凝土采用输送泵输送,采用插入式振捣器振捣。第一次浇筑混凝土的高度至实心处即可。第三步,采用同样方法,浇筑此排架另一立柱对应处。第四步,立模浇筑实心和横系梁处混凝土,横系梁与立柱相接处模板经专门设计便于连接,横系梁的支架可支撑于垫梁上,利用普通钢管即可。在施工过程中,空心变实心处,因不便于施工,采取预制块作底模板,与立柱混凝土浇筑为一体。第五步,接长钢筋,依同种方法向上浇筑混凝土,直至盖梁底部。在施工立柱时,立柱顶部需预埋螺栓或预留空洞,以作为盖梁悬臂部分支立模板用,盖梁模板支架考虑采用扁担梁上担工字钢梁组成,盖梁中部可支撑于横系梁上。5.6桥面施工5.6.1施工工艺流程护栏钢筋制作安装→模板安装→(铰缝)混凝土浇筑→养生→面板钢筋制作安装→混凝土浇筑→养生→伸缩缝安装。5.6.2施工工艺(1)防撞护栏A首先放线确定护栏内侧边缘线,调整空心极梁预埋筋位置,绑扎焊接护栏钢筋,焊接时应注意钢筋顶面应保持水平,两侧应留有保护层厚度。B模板安装模板安装前检查梁顶标高,用砂浆将模板底调平,两模板内侧接缝应平顺,错位值不大于2mm,两孔护栏间用4cm厚木模封端。C混凝土浇筑混凝土浇筑注意振捣,防止出现过振或漏振现象,避免蜂窝麻面现象。(2)桥面铺装桥面铺装的施工工序为:凿毛梁顶面混凝土→清扫桥面→处理梁缝→控制标高→绑扎钢筋→浇筑混凝土→养护→铺设防水层→铺设沥青混凝土。A连续缝施工纵向连续缝施工时,先在缝隙间填塞浸油木条,再安装连续缝钢筋,连续缝连接钢筋制作从内到外依次为钢筋、涂普通防锈漆二层,缠玻璃丝布一层,涂303树脂胶一层,最外层缠塑料胶带一层,连续缝混凝土和铰缝混凝土一齐浇筑,浇筑铰缝时,铰缝下口用木条堵住,再浇筑细石混凝土。B防水混凝土施工首先在护栏内侧定出混凝土面标高线,将桥面纵向分成3.6m、3.6m、3.8m三条,标出中间分隔线。然后绑扎焊接桥面铺装层钢筋网,为保证铺装层钢筋网下保护层厚度,在网下垫同标高同厚度的砂浆垫块,钢筋网安装好以后,制作振动梁行走轨道。先浇筑四条20cm73
宽的混凝土带,作为行走轨道,混凝土带顶面标高应严格控制,使其与桥面铺装混凝土层表面标高一致。混凝土表面横坡通过行走轨道调整,浇筑时,振捣以平板振动器为主,插入式振动棒为辅,振好后再用振动梁振捣,用木抹抹平,最后用滚筒抹平,混凝土施工时,应预留出伸缩缝安装位置。(3)伸缩缝安装A清理顶留槽安装前先清理梁端间预留槽内的杂质,修整槽口缝隙至设计尺寸,将梁顶和背墙顶凿毛,梁端与背墙间缝隙杂质清扫于净,整理预埋钢筋。B安装准备测量安装时温度,根据实测温度,计算伸缩缝安装时的宽度值,并在两侧护栏上做好施工安装标志。C伸缩缝安装就位就位时:伸缩装置的中心线与桥梁中心线应重合,偏差不超过10mm,伸缩装置的变化值沿桥向对称分布,其顶面标高与桥面铺装层标高一致,伸缩装置在横坡、纵坡上均与桥面铺装层一致;然后将伸缩装置焊接牢固。D浇筑伸缩缝混凝土先安装模板,用泡沫填塞端缝及梁端与背墙缝隙,然后浇筑混凝土。施工注意防止混凝土污染伸缩装置,如有发生,应立即清除干净,待混凝土养生强度达到后,拆除模板,并将填缝泡沫板清理于净。(4)沥青混凝土面层施工沥青混凝土面层施工时采用装载机装料,沥青混合料搅拌站拌和,自卸汽车运输,两台沥青摊铺机梯形全幅摊铺,压路机碾压成型的施工方法。A沥青混凝土的拌和沥青混凝土采用能满足拌和能力要求的厂拌机组拌和。拌制出厂的沥青混凝土应均匀一致,不符要求时弃用,并及时调整拌和装置;出厂沥青混合料逐车称重。B沥青混凝土的运输沥青混凝土采用自卸汽车运输。车厢清扫干净后,在厢板底涂一层薄油水(柴油:水=1:3)以防沥青混凝土板结;运输车所经道路适时洒水,以防尘土飞扬而污染混合料。C沥青混凝土的摊铺沥青混凝土采用两台摊铺机梯形全幅式摊铺,受料前在摊铺机料斗内涂刷少量柴油以防止粘料;边缘及特殊部位采用人工摊铺,摊铺机行走路线与线路中心保持平行,摊铺机行走速度控制在2~6m/min;在摊铺过程中,随时检查摊铺层的厚度和横坡等,沥青混凝土的松铺系数由试验确定;在雨天或表面存在积水的情况及气温低于10℃时,停止摊铺作业。D标高及平整度控制沥青混凝土铺筑时用钢丝绳引导摊铺机来控制标高,在保证厚度的前提下尽可能提高平整度;在铺筑过程中,随时注意检验平整度。73
E碾压沥青混凝土压实采用双钢轮振动压路机与胶轮压路机相结合的组合碾压方式;碾压时,压路机从路面外侧逐渐向中心碾压,每次碾压重叠宽度为1/2轮宽,钢轮喷洒水量控制适当,以钢轮潮湿为原则;碾压分初压、复压、终压三个阶段进行,初压时用胶轮压路机和钢轮压路机各压两遍,随后检验平整度和路拱度,必要时予以适当调整,复压时用钢轮压路机振压四遍以达到要求的压实度并无明显轮痕为准,终压在复压后接着进行,用钢轮压路机和胶轮压路机各静压两遍;碾压时严格控制温度以保证沥青面层的施工质量。注:面层施工时,铺筑下面层前先浇洒透层沥青,透层采用慢裂的洒布型乳化沥青、也可采用慢凝液体石油或煤沥青,或监理工程师指定材料,并按试验确定配合比进行配制。透层在基层检验合格后浇洒,先对基层进行清扫,并在基层表面少量洒水,等表面稍干后浇洒。透层沥青采用沥青洒布车喷洒,洒布时保持稳定的速度和喷洒量,在整个洒布宽度内均匀无遗漏。透层沥青洒布完毕立即用石屑洒布机洒上一层石屑,并用钢轮压路机碾压一遍,同时对上道车辆进行限速;待破乳、水分蒸发完毕,并清扫干净表面多余石屑后再进行面层铺筑。6确保工程质量和工期的措施73
6.1质量目标(1)确保全部工程达到国家和交通部现行工程质量验收标准。达到优良工程要求。(2)分项工程一次检查合格率100%,优良率90%以上,分部工程一次检查合格率100%优良率90%以上,单位工程争创省部级优质工程;6.2质量管理措施(1)建立健全完善的安全质量保证体系,成立安全质量领导小组。为加强该桥的质量监控,确保施工安全,局、处分别成立由技术、试验、测量、安质等部门组成的许沟特大桥技术攻关组。加强对该桥的技术攻关和安全质量监控。协助项目部进行应务检测与线型控制。实行项目经理为第一责任人的质量责任制。工长把好操作质量关,质检人员执行“质量否决权”。公司和项目实行分级质量跟踪,对口执行重奖重罚制度,把操作者产品质量同计件单价挂钩,把管理者的工作质量同劳动报酬挂钩。(2)现场选拔业务水平高,责任心强,施工经验丰富的人员组成项目班子。(3)选用长期与我单位合作,成建制的施工队伍,并有创优质工程经验,同时能根据工程形象进度在市内随时能调动所需劳动力。(4)分级管理,层层把关,实行全员质量管理,加强施工过程中每个环节的质量控制。管理层与劳务层要对口交底,对口管理,对口控制。(5)认真贯彻质量保证体系,坚持程序化、标准化、规范化施工。(6)严格执行各级检查验收制度,其具体运作过程:每分项工程(或工序)完成后,由班组长自检,自检合格后,由班、组长上报技术员、质检员进行检查验收,合格后填写检查记录和验评表,并报质量监控小组主管工程师检查,合格后由质检员填写报验单,以及有关施工技术资料报建设监理公司进行最后核验,核验合格后由监理工程师下达相应施工指令。接到监理工程师书面指令后,各班组进行下道工序的施工。(7)末经报验或验收不合格的分项工程(或工序),严禁下道工序施工,违者将对当事人按工地有关奖惩规定给以必要的处分,并对该分项工程由工程技术组提出处理方案或意见,报主管技术领导同意后进行处理、返工。决不允许工程遗留质量隐患。(8)凡经报验监理不合格的分项工程,作业队长亲自指导有关班组进行返修,直到合格后,重新报验,办理相关签证手续。(9)73
现场各施工管理人员,包括项目经理、工程师、技术负责人、施工员、质检员等认真熟悉全部设计图纸及设计要求、变更洽商,并协助业主做好设计技术交底和图纸会审工作。(10)各管理人员尤其是主管技术的人员,根据自己分管的业务范围,熟练掌握相关的施工技术规范,规程及工艺标准及各项规定。(11)技术负责人和对施工员进行技术交底,施工员对有关施工管理人员及各施工班、组长进行施工组织设计的技术交底,务必使各级管理人员了解并掌握施工方案、技术要求、各项技术措施、工程质量标准、工期进度安排等事项。(12)对关键部位及影响质量的重要因素,组织专业人员进行技术攻关,施工时要按特殊工序进行特殊监控。(13)钢筋混凝土结构施工时要严格执行"二申请五把关"制度,即混凝土浇灌和拆模有申请;把好原材料质量、配合比设计、原材料计量、混凝土搅拌及塌落度五关。(14)施工中强调以样板引路,样板分项结束后,经业主、设计、监理、乙方共同验收合格再大面积展开施工。(15)严格控制工程施工中各种原材料,外购产品等器材的质量,各种器材进场后按市建委和市监督总站有关规定进行复试和复检工作,凡经复试和复检不合格的材料或产品,严禁用于工程的施工和安装,并应及时清退出现场,以免错用。(16)严格按现场规定的"质量检验制度"办事,不得以任何理由或借口对某分项工程免检。(17)认真做好现场的施工试验工作,重点在抓住混凝土试块的制作、试压,钢筋焊接机械接头的取样、及见证取样,屋面防水层的铺贴和渗漏试验。(18)认真做好施工技术资料的收集、整理工作,资料编制要及时、准确、真实、齐全、与工程进展同步进行不得后补。(19)现场的各测量仪器和计量设备按规定周期进行校验。实际操作时计量要准确,计量员要经常检查设备的使用情况并及时做好记录,计量员持证上岗。(20)要认真推广应用新材料、新技术、新工艺,把施工技术提高到一个新水平,在防水工程中淘汰旧产品,应用新材料,对于建设部重点推广的新技术,能适于本工程的都要积极推广。要在避免剔凿主体结构方面下大力气,组织水、电专业的人员切实对图,发现图上有矛盾或有洞口和埋件遗漏的地方要与设计提前办理洽商,隔墙与主体结构和联系筋的,要专人负责预埋。落实成品保护措施,安排专人检查监督执行,保证成品的完整性。(21)建立健全现场各项技术质量的"奖惩制度"奖优罚劣。(22)73
严把材料采购、进场、使用检验关。自购的物资、设备,签订供货合同前,生产厂商的确定及设备选型必须得到建设单位审核批准。进入工地材料要符合设计、规范要求,每批进场水泥、钢材等主要材料,应向监理工程师提供供货附件,明确生产厂家、型号、规格、数量、出厂日期及出厂合格证,检验、化验单据等,并按国家有关标准和材料使用要求,分项进行抽样检查试验,试验结果报监理工程师审核,作为确定使用与否的依据。(23)加强工序质量控制,严格按ISO9001-2000质量保证体系进行生产,制定各工序、各环节的操作标准、工艺标准和检验标准,对工序标准的执行情况做出记录,使工序衔接有序。6.3质量保证体系质量保证体系见图6-1项目经理质量负责人施工负责人技术负责人安全员技术员施工员机械员材料员消防员班组长:具体操作人班前安全教育操作规程检查劳动用品检查机具设备检查防护设施检查临时用电检查消防措施检查图6-1质量保证体系6.4过程质量流程图过程质量流程见下图6-273
方案审批技术交底三工序操作质检员复检监理检查认可进入下道工序序不合格不合格不合格不合格图6-2过程质量流程图6.5工期保证措施6.5.1工期目标对本工程的工期目标是:开工日期1998年9月1日,竣工日期2001年9月1日,比建设单位计划工期提前2个月。6.5.2保证工期的主要措施(1)建立工期控制计划,严格按工程进度计划安排组织实施。(2)加强管理,在建设单位、监理的指导下,施工中做到统筹规划,周密安排,全方位有序协调。项目部进一步完善指导性施工组织设计编制,编制实施性施组和作业指导书,强化计划管理、网络管理、目标管理和成本管理。(3)安排具有丰富的施工经验、业绩突出的专业施工队伍上场,根据施工组织进度安排,动态调配好劳动力。(4)配备性能优良数量满足施工要求的各种机械设备和运输车辆,做到机械设备齐全,配置合理,性能先进,能保证施工进度和施工质量的要求。在施工中,科学地组织机械化一条龙作业和流水作业,加强对机械设备管理,组织好设备配件的采购、供应,提高设备完好率和利用率,保证机械化生产顺利进行,保证工程进度的落实。(5)编制好施工用料计划,疏通施工用料各种供应渠道,确保各种用料及时供应,并在施工现场和料库存放一定数量的材料(特别要注意储备砂石料等,以防汛期对进料的影响)以保证施工的顺利进行。(6)作好施工中的技术保证工作作好设计资料的会审,认真领会设计意图,积极与设计单位沟通,抓紧时间进行技术交底。设立技术攻关组,对关键性技术问题进行攻关。加强现场技术指导,杜绝发生技术性失误;推广应用“四新”和开展“五小”革新工作,改进施工作业工艺,提高工效,加快施工进度。对技术要求强的工种、工序开工前先进行培训,在施工中组织专业化队伍以加快进度,提高质量。(773
)搞好计划管理,保持均衡生产,施工进度分阶段控制,计划部门根据全合同段工程量和总工期要求,结合施工组织设计,编制年度和季度计划,生产调度和各施工队根据季度计划制定每月施工计划。(8)施工过程中,加强指挥与协调,定期召开工程分析会。每天按时召开调度交班会,根据存在的问题及时调剂力量、设备和器材,保证施工顺利进行。(9)创造良好的施工环境。一是主动与建设、设计、监理和其他相关单位建立良好关系,通力合作;二是在建设单位的指导下与有关单位建立良好的关系,在施工中密切配合保证施工高效率进行;三是与当地政府及群众建立融洽的关系,取得他们的支持和帮助,解决施工中遇到的相关问题,减少干扰,确保施工的顺利进行。高素质人员组成的精干高效的项目部施工经验丰富的专业化施工队伍性能优良数量充足的配套机械设备编制完善的实施性施工组织设计指导施工健全的质量保证体系,避免返工积极推广“四新”,开展“五小”创新工作畅通的材料供货渠道,充足的材料供应确保施工顺利进行提高工效实现工期目标工期保证体系人员设备资金材料保证技术保证“两高、三精、四快”的原则实行网络计划管理,及时动态调整各种施工力量与各方建立友好关系,创造良好的施工外部环境适时组织劳动竞赛以管理做根本施工组织保证加强资金调度,专款专用7冬季和雨季的施工安排73
7.1冬季施工安排冬季遇急方案冬季当气温急剧下降时对临时道路采取防滑处理;对混凝土工程及时覆盖并进行保温养护,防止混凝土受冻;机械勤换水换油并采取其它防冻措施。冬春季防风减灾应对措施。设置设备、设施的防滑移、防倾覆锁定装置,接到大风预报时,及时加固薄弱部位。大风开始袭击时,立即停止高空、吊运、移梁等作业,必要时进行锁定、锚固,防止机械设备倾翻、滑移事故的发生;立即切断电源,防止电伤事故的发生。秋冬季防大雾应对措施。大雾天气出现时要停止起重作业、高空作业等危险性较大的施工;封闭道路并设立相关警示牌,在车辆确实需要通过时,安全部门要安排人员现场指挥车辆缓慢行驶。冬季混凝土施工期,用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的40%及5Mpa前,用矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,在抗压强度达到设计强度的50%前,采用草袋和塑料薄膜进行履盖养护,不得让其受冻。冬季砌体施工期,保证砌块的温度不低于5℃,砂子和经加温的水拌和后的砂浆温度不得低于15℃,当此项不能得到满足时,将水和砂子加热,但加热温度水不得超过80℃,砂子不得超过20℃。砌完部分的砌体采用草袋和塑料薄膜进行履盖养护,不得采用洒水养护。7.2雨季施工安排雨季对该工程的影响主要体现在软基处理和路基填筑方面,该部分施工安排如下:(1)积极组织管桩施工人员及机械进场,施行抓晴天,抢雨天的战略,晴天加快施工进度,雨天抓紧间歇时间将打桩机移动就位,在可能的情况下进行打桩施工。同时对管桩进行提前采购并适量储存,以保证雨季管桩的供应。(2)管桩施工前尽量将工作面找平,并根据图纸要求或监理工程师的指示做成横向排水坡,同时尽快进行管桩施工已完部分的砂砾垫层施工。(3)不得已在雨季进行路基填筑时,首先挖好路基两边排水沟,并尽早形成路拱,以利排水,各层摊铺后及时进行碾压。(4)雨季对其它结构物施工的影响(5)暴雨时不安排混凝土及砌体工程的施工。(6)机械、电器做好遮盖,防止雨水侵入造成电器短路,发生触电事故。(7)若浇筑的混凝土或砌的砌体未凝固,则采取覆盖措施,防止雨水冲洗。雨季遇急方案做好材料覆盖工作,防止雨水侵蚀引起钢筋、钢绞线锈蚀及压浆用水泥结块。A73
雨季来临前期,应做好人员劳动力的准备和安排;平时材料应准备充足并有足够的富余,确保雨季不因材料问题而影响工期。B防暴雨措施。接到暴雨预报后,及时遮盖施工物资材料、机械设备、电器设备等,以保证其不被雨水淋打、浸泡。暴雨出现时,立即停止场内所有混凝土施工、吊装作业、焊接作业以及其他有危险性的施工作业;施工车辆暂停行驶;切断高压电源,关闭现场发电、用电设备。C雨季防雷措施。场区内电站、发电房等处于雷击区的机械设备全部装设防雷保护设施,防止雷电击毁设备、击伤人员。防雷保护设施应符合有关规定的要求,并定期检查。雷电出现时,立即停止场内电器设备操作、焊接作业以及其他有危险性的施工作业。D雨季防冰雹措施。接到冰雹预报后,及时遮盖施工机械设备、电器设备等,以防被冰雹击打损坏。冰雹出现时,立即停止场内所有施工作业,组织人员迅速撤离现场,进入预置的庇护所。73
8质量、安全保证体系8.1思想保证体系认真贯彻“质量重于泰山”的国家质量方针,对全员实施全面质量管理思想教育和创优思想教育,提高全员质量意识,使全员明确目标,牢固树立“质量在我心中,创造在我手中”的思想。8.2组织保证体系(1)配备强有力的项目经理班子,项目经理班子对工程质量按照质量目标,层层分解,终身负责,一级包一级,一级保一级。(2)成立以项目经理为组长的质量管理领导小组,详见“质量管理组织机构图”。(3)成立以项目总工程师牵头,工程技术部部长为主管,全体技术人员及班组业务骨干组成的技术攻关领导小组,积极开展科技攻关活动。8.3施工生产过程质量保证体系(1)建立以总工程师为首的技术管理体系,推行现代化的技术管理,运用统筹方法和网络技术编制实施性施工组织设计,搞好资源配置,努力降低成本,并严格按照网络计划实施,使整个工程随时处于受控状态。(2)选派精干的实验人员,装配精良的实验仪器,建立能满足各项实验要求的实验室,严格实验检测工作。(3)严格工序控制。施工中严格执行“五不施工”制度,即施工桩搞不清楚不施工、无技术交底不施工、无复测资料不施工、无质检工程师签证不施工、无监理批准不施工。(4)严格“四检”制度:即工序自检、交工互检、项目部控检、监理检查,不经过“四检”虽合格不转入下道工序施工,使工程质量在全过程都处于受控状态之中,以确保道道工序规范,施工全过程创优。见图8-18.4经济责任保证体系建立完善的奖惩制度,项目部按该工程合同价的1%设立质量基金。成立以项目经理为首的质量责任考核机构,落实岗位责任、质检责任方面的经济奖罚制。定期进行质量责任讲评,做到月有检查分析、质量评比,季有总结奖惩,定期兑现经济奖罚,以经济杠杆激发全员的质量意识,进而促进工程质量的提高。73
质量管理组织机构图各作业点的青年团员质检监督岗许沟项目经理部质量领导小组队质量领导小组成员组长:施工队长副组长:队技术主管组员:副队长、工班班长、专职质检员安质室机械班质检员电工班质检员混凝土班质检员钢筋班质检员运输班质检员碾压班质检员木工班质检员梁体安装班质检员图8-1质量管理组织机构图73
8.5安全保证体系安全保证体系见下表3安全生产保证体系思想保证组织保证检查保证经济保证普及教育专业教育特殊工种教育强化安全意识增强预防能力项目部安全领导小组组安质环保部队安全领导小组队专职安全工程师项目部每月一次检查队每周一次检查工班每天一次检查班组每天检查定期检查不定期检查班组长专职安全员开展安全活动对安全隐患逐一落实解决逐级签订包保责任制其它经济奖惩经济兑现安全生产按规定提安全保证金表3安全生产保证体系框图73
8.6主要职责8.6.1项目经理职责(1)项目经理是本项目的安全生产第一责任人,对本项目的安全生产以及各部门安全生产责任制的建立、健全与贯彻落实负全面的领导责任。(2)认真贯彻执行党和政府的安全检查生产方针、政策、法规和上级的有关规定,负责贯彻落实。(3)制定年度安全目标计划,审定有关安全生产的重大活动和重大措施。按本单位控制重伤和一般事故的目标、层层落实,分级控制,确保年度安全目标的实现。(4)负责建立和完善安全生产保证体系,搞好安全生产工作。(5)主管并建立独立有效的安全监察专职机构。(6)审定“两措”计划,并保证所需费用的落实。(7)贯彻重奖重罚的原则,审批奖惩办法。8.6.2项目副经理职责(1)认真贯彻执行国家有关安全方针、政策、法规和上级有关规定,在执行中提出具体意见,组织落实。(2)组织编制年度安全目标计划,经行政正职审批后组织实施。(3)强化安全生产,健全、落实各作业队安全生产责任制。(4)主持编制好年度“两措”计划,做到项目、时间、负责人费用落实,并负责督促实施。(5)协助项目经理负责日常安全工作,充分发挥安全监察体系作用。对事故统计报告的及时性、准确性负领导责任。(6)协助项目经理具体组织定期的安全生产大检查活动和开展“安全周”活动,对自检和上级检查发现的问题及重大事故隐患的治理工作,落实到项目、部门或专人,限期完成。(7)参加或主持每月一次的安全分析会,主持定期召开的安全生产碰头会,及时确定解决安全生产中存在的问题,经常深入施工现场、班组,掌握安全生产情况,及时制止违章行为,总结安全生产经验,落实奖惩办法。(8)参加事故调查分析会及时掌握情况对事故责任者提出处理意见和建议,对事故做到“三不放过”。8.6.3总工程师职责(1)总工程师对本单位的安全技术工作负领导责任。(2)认真贯彻执行国家有关安全生产的方针、政策、法规和上级有关规定。组织编制年度“两措”计划审批危险作业措施方案和重大施工项目的安全技术措施。73
(3)领导技术监督和技术管理工作。负责组织编制并审批现场规程和规定,根据情况的变化及时组织修改、补充完善。(4)参加、协助副经理召开每月一次的安全情况分析会和每周一次的安全碰头会对自己签发的事故统计报告的及时性、准确性负责。(5)负责组织岗位技术培训、安全规程考试及特种作业人员的培训、考试、评分工作,主持本单位的反事故、反习惯性违章培训。(6)参加安全生产大检查,经常深入生产现场,检查指导安全工作,制止违章行为,及时组织解决安全生产中出现的重大技术问题。(7)参加事故调查分析,对事故原因提出分析意见,参与处理责任者意见。8.6.4安全环保部职责(1)负责宣传贯彻国家环保法、安全生产法,执行安全生产的各项制度,落实安全生产环境管理的各项监督工作计划。(2)负责制定工程项目的安全生产文明施工的管理规定和工作目标,领导部室的全面工作。(3)负责组织危险源辨识和风险评价的管理。(4)负责应急准备和响应的组织管理。(5)参加主要施工安全技术措施的制定与审查,监督检查现场安全防护设施的落实和验收。(6)参加综合安全大检查,组织专业性安全检查,负责事故隐患整改监督,验收整改结果。(7)参加事故的调查,原因的分析和事故的处理,负责与地方政府及上级有关部门沟通,接受其工作检查和指导。8.6.5工程管理部职责(1)工程部在总工程师的领导下,负责本部门的安全生产及环境管理工作。(2)在审核工程项目、施工技术措施和施工组织设计时,必须同时审核环保、安全文明施工的技术措施。(3)参加工程施工阶段性和环保、安全文明施工大检查,并对复杂的环境、安全技术问题等整改项目协同有关部门研究方案和整改措施。(4)做好技术文件、资料管理工作,建立和完善各项技术和管理工作的各种记录。(5)参加项目部环保、安全、质量大检查和质量事故的调查分析工作,配合有关部门提出处理意见。8.6.6机电物资部职责73
(1)根据安全技术措施计划及国家环境保护的有关标准,应及时做好防护用品,安全用具及其它安全措施要求的物资供应,并保证质量。(2)负责对环境、安全保护用品,用具的定期检验和试验工作。(3)对易燃、易爆、有毒等危险物品的运输、保管、发放和堆放,必须符合安全技术要求。(4)及时解决安全技术要求的物资和职工劳动保护用品的采购、运输、保管、颁发工作。(5)提供各种有危险性材料、物资、设备的性能说明书,无说明时,提供有关部门检验资料,并负责与施工单位安全部门研究制定,确保和环保工作的使用方法。8.6.7工区主任职责(1)职责是本队安全生产第一责任人,对本工区安全生产负直接领导责任。(2)认真贯彻执行国家安全工作方针、政策、法规及项目部有关安全工作规定,确保本工区安全目标的实现。(3)组织编制本工程的”两措”计划,经审批后组织实施。(4)支持本工区安全人员工作,督促本工区各班开好”周一”安全活动会,抽查班组活动情况,并作出批示。(5)做好新入厂工人的安全教育工作,协调所属各班组之间的安全生产关系,做好临时工的安全管理,保证安全生产顺利进行。8.6.8班组长职责(1)班组长是本班组的安全第一责任人,对本班组作业人员在生产劳动中的安全和健康负责,对班组使用的设备安全负责。(2)控制班组未遂事故异常问题,保证分解控制指标的实现。带领班组所属人员,认真贯彻落实各项安全操作规程和规章制度,及时制止违章违纪行为,主持班组人员开好“周一安全会”做好会议记录。(3)做好新入厂工人的安全技术岗位培训,经常进行安全思想教育。(4)本班发生的异常、未遂事故,要认真做好记录,保护现场及时上报,分析原因,落实改进措施。8.6.9作业工人职责(1)自觉遵守项目部的各项安全生产制度和本工种的安全技术操作规程,不违章作业,并劝阻周围其他人遵守“三不伤害”的原则规定。(2)爱护和正确使用生产设备工具和个人安全防护用品,加强对使用设备工器具的维护和保养,搞好施工作业现场的文明施工安全生产。(3)积极参加本单位组织的各项安全活动,有权拒绝违章指挥行为。73
8.7安全控制措施8.7.1运输安全控制措施(1)各类车辆按周期保养维修处于完好状态,不带病运行,严禁人料混载。(2)所有运载车辆均不超载、超宽、超高运输。装碴时将车辆停稳并制动。(3)运输车辆文明行驶,不抢道、不违章,施工区内行驶速度不超过15km/h。(4)加强对机动车辆及驾驶员的安全管理,加强驾驶员的行车安全教育,提高安全行车意识,做好雨季行车安全防范措施。(5)杜绝车辆超速行驶、疲劳驾驶等违章行为,避免重大交通事故发生。(6)施工材料运输安全措施A场内运输道路,对于工程专项服务的临时性交通道路(如运渣土方、施工材料等线路)其标准应满足相应要求。B施工现场的道路,不准任意挖掘截断,严禁随意掏挖道路坡脚,以防止边坡坍塌,影响正常运输,运送超长或重型机械设备时,必须事先组织专人对道路的路基、涵洞的承载能力、转弯半径、险坡及架空线路高度和其它障碍物进行调查,确认可靠后方可运输。8.7.2脚手架工程安全技术措施(1)钢管排架搭设、拆除前必须由技术、施工和安全部门对作业队、班组按照设计图纸进行详细的安全技术交底,排架搭设、拆除过程中必须有安全人员进行现场监控。(2)所有排架各作业层的临空面均要搭设安全护栏和挂设安全网。层间上下梯应“之”字形布置,禁止连梯。(3)为增加排架侧向稳定,排架按要求设置剪刀撑,剪刀撑的斜杆除两端用万向卡连接与立杆或横杆扣紧外,在其中间应增加连接点,连接点距离不小于3.0m。(4)排架的搭设必须遵循自下而上逐层搭设、逐层加固、逐层上升的原则。搭设时须随时校正杆件垂直、水平偏差。搭设过程中应及时设置吊筋或采用支顶措施固定排架,确保搭设过程安全。(5)排架搭设和拆除时周边应设安全哨,禁止行人通行。严禁进行立体交叉作业。操作人员应统一指挥协调操作,所用材料,工具要用绳子系紧运送,不得乱扔。(6)排架拆除应遵循自上而下逐层拆除,后扣接者先拆,先扣接者后拆的原则。一般是先拆栏杆、竹跳板、剪刀撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆。(7)排架拆除时应先将排架上置放的所有设备、构件和杂物清除。排架拆除时所有材料禁止往下抛掷,应用绳索捆牢,缓慢下放,集中堆放在指定地点。73
8.7.3填筑安全控制措施(1)为保证工作人员、机械设备安全,应设置专人负责管理,做好安全信号的传递。(2)在施工道路、施工区设置足够的照明设施,保证作业时视线通畅。(3)协调与开挖爆破的作业时间,人员、机械设备统一安排到安全地点避炮。8.7.4砼施工安全控制措施(1)工作台、踏板、脚手架的承重量,不得超过设计要求,并应在现场挂牌标明。砼浇筑前,全面检查仓内排架、支撑、拉筋、模板及平台、漏斗、溜筒等是否安全可靠。(2)砼浇筑到规定的高处作业高度时,在其上升层未立模前,须在临空面搭设脚手架和安全网,否则不准立模。(3)大型模板的安装或拆除,在其未加固牢靠或拆除未完全离开构筑物时,严禁摘钩或撤出保护装置,其安全带不准连系在未固定的模板上并保证工作地段有专人监护。(4)砼施工时,入仓料罐和器具不得靠近或碰撞模板及其加固支撑物,以免发生倒仓导致高坠坍塌事故;吊罐卸料时,仓内人员注意避开,不在吊罐正下方停留或工作。接近下料位置时,减慢下料速度,并防止晃动挤伤人员。(5)在平仓振捣过程中,要经常观察模板、支撑、拉筋是否变形,如发现变形有倒塌危险时,立即停止作业,并及时报告有关指挥人员;不将运转中振捣器放在模板或脚手架上。(6)在有坠落危险的工作面上作业时,设置工作平台或吊栏,作业人员佩戴安全防护用品,上部设安全监护。(7)高部位的砼施工,在料仓外适当位置设置上下梯子。严禁一切人员从模板外缘攀爬通行。(8)使用电动振捣器,须有触电保护器或接地装置。搬移振捣器或中断作业时,必须切断电源;湿手不得接触振捣器电源开关,振捣器的电缆不破皮漏电。8.7.5灌注桩工程安全控制措施(1)抓好安全生产管理工作。槽孔四周、灌浆操作平台四周设安全防护和警示。加强用电管理,规范材料、机具堆放场,及时清除废弃物,保证作业面干净、整洁。(2)卷扬机、脚手架、安全网投入使用前,必须通过由安全小组组织安全验收通过,方可进行施工。(3)73
对安全生产必须奖罚分明,按安全与经济挂钩的原则,对安全生产做出突出成绩的单位和个人给予奖励,对造成事故的责任人给予经济处罚、行政处分直至追究刑事责任。保证生产施工安全正常进行。8.7.6施工设备的安装、拆除及运行安全控制措施(1)安装、拆除过程中设置明显的安全围栏、警告标志。(2)安装、拆除范围内的设备和通道上方视需要设置防护棚,高空作业时设置临时工作平台。(3)设备运行过程中配备足够的现场安全监护人员,建立标段内部、标段之间的通报制度,配备足够的通信工具,避免设备碰撞、倒塌及其它安全事故的发生。(4)制定并严格执行恶劣天气下的应急预案,及时做好防护或停止作业。(5)严格执行大件吊装程序作业书,吊装前的准备工作和吊装后的固定清理工作及时、到位。(6)空压机等机械设备经专门部门检查合格后方能使用。73
9文明施工和环境保护措施9.1文明施工措施(1)加强工程现场文明施工管理,保障施工优质、快速、高效进行,树立和维护企业的良好形象,争创文明标准工地。(2)项目经理部制定的施工质量控制制度、施工安全制度、岗位职责、现场管理制度等主要规章制度及施工总体平面布置图、施工组织网络图、施工进度图等张挂上墙,各种图表标注规范、醒目。(3)经理部综合办公室设专人负责文明施工,针对工程特点,对下属施工队提出文明施工要求,在施工驻地设置标明工程名称、工程范围、建设单位、现场负责人、设计单位、设计代表、质量监督单位、监理单位、总监理工程师(或总监代表)、该工程监理负责人(或高级驻地监理)、旁站监理、施工企业名称、项目经理、总工程师(或技术总负责)、自查人员、现场技术人员等内容的公告牌,施工现场做到同时做到路沟畅通,管线齐全,生活设施清洁文明,施工安全有序,开一段,成一段,工完料清。综合办定期进行检查。(4)在拌和站内设置标有混凝土理论配合比、施工配合比、每盘混凝土各种材料用量、外加剂名称及用量、坍落度等内容的公告牌。在有车辆通行的交通路段设置各类公告牌,标志牌主要包括施工公告牌,指路标志、减速标志、危险标志、安全标志等。重点工程施工现场设置施工总平面图;工程概况牌、文明施工组织网络牌、安全纪律牌、防火须知牌,规格统一,内容完善,位置醒目。(5)合理布置施工场地,现场的临时建筑物必须和施工组织设计的要求相符,且各种设施必须符合规定标准,做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。(6)加强宣传活动,统一思想,使广大干部职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映,是安全生产的保证,是工程优良快速施工的前提,增强文明施工和加强现场管理的自觉性。(7)临时道路平坦、通畅,周边设排水沟,路边设置相应的安全防护设施和安全标志,道路经常维修,路面不得有坑洼积水。(8)经常对工人进行法律和文明教育,严禁在施工现场打架斗殴及进行黄、赌、毒等非法活动。(9)建设工程竣工后,及时拆除一切临时设施,并将工地及四周环境清理整洁,对临时用地及时复耕(除建设方要求保留的外)。73
9.2环境保护措施9.2.1防止水土流失和废料废方处理措施(1)防排水、防冲刷和淤积措施在施工期间修建足够临时排水渠道,始终保持工地的良好排水状态,并与永久性排水设施相连接,不引起淤积和冲刷。雨季填筑路堤随运、随铺、随压实,依次进行,每层表面筑成设计横坡,超高段作好中央分格带及横向排水设施,做到不积水。在施工中,无论何种情况下,未经监理工程师的事先书面同意,不干扰河道、水道或现有灌溉或排水系统的自然流动。(2)废料废方的处理措施清理场地的废料和钻孔桩的泥浆处理,按照图纸规定或监理工程师的指示在适当地点设置弃土场,不影响排灌系统及农田水利设施,更不能直接将其投入大海。(3)防止和减轻对海域、大气的污染措施A施工废水、生活污水不直接排入沟渠和海洋,须经净化后作到达标排放。B施工区域及料场和预制场,在施工期间和完工以后采取措施妥善处理,以避免对溪流或海洋的侵蚀,防止沉渣进入溪流或海洋。C施工期间,施工材料如沥青、水泥、油料、化学物品等应堆放管理严格,防止在雨季或暴雨季节将物料随雨水径流排入地表及海域造成污染。D施工机械防止严重漏油,禁止机械在运转中产生的油污未经处理就直接排放,或维修施工机械时油污水直接排放。E对大气有污染的生化物质,要作好运输、储存等过程中的密封和保管措施,不得泄漏以对大气造成污染。(4)保护绿色植被措施采取措施尽量保护用地范围之外的现有绿化面积或绿色植被,若因修建临时工程破坏现有绿化面积和绿色植被,在拆除临时工程时予以恢复。(5)防尘降噪措施由于该工程位于市区,施工中防尘降噪措施优为重要,施工时具体作到以下几点:A为减少施工作业产生的灰尘,采取随时进行洒水或其他抑尘措施,使不出现明显的降尘。B易于引起粉尘的细料或松散料予以遮盖或适当洒水润湿。运输时采用帆布、盖套及类似遮盖物覆盖。C运转时有粉尘发生的施工场地,如基层拌合站、水泥混凝土拌合站等投料器均设有防尘设备。在这些场所作业的工作人员,均配备必要的劳保防护用品。73
D在居住区,休息时间不得安排噪声大的机械进行施工。在学校附近进行软基处理时,将打桩改为静压法进行施工。9.2.2其他的一些措施(1)遵照国家环境保护政策和当地政府环保部门对本合同段环境保护的要求,制订本项目《环境保护计划》,并贯彻到整个施工活动中,严格执行环保的各项规定。(2)施工前对全体员工进行环境保护法规教育和学习,成立领导小组专人负责环境计划的落实。施工现场划分责任区,指定负责人明确责任区的管理责任。(3)工地现场设置足够的临时卫生设施,做好施工现场的卫生管理工作,建筑生活垃圾要堆放在指定地点,按规定及时清理或处理。(4)水泥等粉细散装材料,采取室内存放,运至工点后再用棚布遮盖,卸运时采取必要措施,减少扬尘。(5)凡用于施工作业产生的污水,必须控制污水流向,防止蔓延,并在合理的位置设置沉淀池,经沉淀后方可排入污水槽。现场存放油料的库房,必须进行防渗处理,储存和使用都要采取措施,防止跑、冒、滴、漏,污染水源。(6)施工中降低噪音、减少扰民。(7)按照设计要求认真做好环保绿化工作。永久用地范围内裸露地表用植被覆盖,临时用地要复耕,裸露部分要植草或种树。(8)在本工程施工过程中和完工后,对破坏的环境要及时整治,防止水土流失和适时进行线路两侧的植被恢复,接受各级环保部门对本工程环境保护工作的日常监督管理。73
10其他应说明的事项10.1针对各类工作特点,制订各类工作安全操作规程和安全措施10.1.1高空作业注意事项(1)悬空高处作业时必须有可靠的安全防护措施,要设防护栏,挂安全网等;(2)从事高空作业人员要定期或随时体检,发现有不宜登高的病症,不得从事高空作业,严禁酒后登高作业;(3)高处作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋,应备有安全帽、安全带,所需材料要事先准备好,工具应放在工具袋内;(4)高处作业人员与地面联系应有专人负责,配备通讯设备。10.1.2起重吊装注意事项(1)吊装作业应指派专人统一指挥,参加吊装的起重工要掌握作业的安全要求,其他人员分工明确;(2)吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性,并进行试吊;(3)起重机不得超负荷使用;(4)钢丝绳必须按设计荷载的要求选用适合的标准绳索,在使用当中应经常注意检查,并做必要的维护:(5)作业时遇有停电或其他的特殊情况,应将重物落到地面,不得悬在10.1.3用电安全(1)用电设备前设立醒目、规范的警示标志,非专业电工不得随意操作。(2)高压设备设立防护网罩,变压器按规定设于高处并加设护栏,电线敷设应注意与施工的协调,并指定专人经常性检查,防漏电事故发生。(3)重点在雨期施工时,注意电力线及用电设备防水、防潮。(4)做好防雷电及高压电工作,桥面施工时,与上空高压线安全距离不得小于6m。10.2应急准备10.2.1应急方案(1)建立应急计划根据施工场区所在位置的具体条件和周边应急反应可用资源情况,制定应急救援预案,明确合理的应急反应设备、物资资源和人力资源。73
(2)明确应急通道按照施工场区总体布置及作业区道路交通状况,明确应急救援过程安全通道体系,包括垂直通道,水平通道、与场外连接通道,通道方案不少于2个。(3)建立应急联络通讯体系确定应急救援通讯体系,保证应急救援系统各机构、人员之间的有效联系,通讯体系包括:A应急人员之间;B指挥者与应急人员之间;C应急系统各机构之间;D指挥机构与外部应急组织之间;E指挥机构与上级主管部门和地方政府相关部门之间。(4)配置应急资源应急资源包括应急所需的人力资源、财力资源和设备物资资源,具体满足各应急预案拟定计划的要求。10.2.2应急响应(1)应急报告与报警发现重大危险源突变特征,立即报告应急指挥机构和施工现场负责人,施工现场负责人立即采取措施,控制和消除危险状态。(2)应急响应当发生事故或事故前兆时,及时启动应急救援预案,并按应急预案的规定和要求以及事故现场特性,执行应急救援计划。10.2.3现场突发事件的应急措施(1)发生事故后,现场人员在可能的情况下,首先抢救伤者,保护现场,采取相应的措施,控制事态扩大。(2)应急小组在接到报警后,组长启动救援预案,组织救援队员赶赴事故现场,根据事故的性质和规模使用相应的防护用品、工品和救援准备。(3)根据事故发生的部位、性质分析事态有无扩大的可能,确定抢救路线及运送伤者的办法,并联系车辆,进入施工现场内等待,同时和当地120系统联系,根据伤者的受伤情况进行现场抢救。(4)现场抢救A确定伤员救治单位,明确救治人员和车辆,保持应急联系方式;B现场救护应保持原始状态为原则,按心肺复苏、止血、固定、外伤处置、转送救治的顺序处理;73
C伤员救护应由医护人员完成,并按“先救命、后治伤、先重后轻、先急后缓”的原则进行。10.2.5事故现场处置(1)高处坠落事故A局部停止作业,封闭、保护事故现场;B对救治现场危险区域进行封闭警戒,防止闲散人员随意进出,造成新的危险,同时保留事故现场,救治伤员。(2)触电事故A查清触电性质勘验电击伤痕,确定触电原点;B检验触电电流、电压,控制电源原点,救治负伤人员;C消除电源危险。(3)火灾和爆炸事故A警戒与疏散。事故现场需紧急疏散人员或物资时,需在最短时间内划定警戒范围,组织引导人员、车辆和设备的疏散。对易燃易爆的物质采取有效的隔离。B根据火灾发生地,学会用现有的灭火器材进行扑救。10.3完工后场地清理的措施完工后场地清理范围包括本合同范围内的临时施工场地及监理人指定的其它场地。(1)在每一施工工区,当施工结束后,及时拆除各种临时设施(沉淀池等)、地面以上部分临时建筑结构。(2)当使用的所有材料和设备按计划撤离现场后,工地范围内废弃的材料、设备及其它生产垃圾全部统一按监理人指定的地点和方式处理。(3)对工区内的排水沟道、挡护措施等水土保持设施在撤离前应进行疏通和修整。(4)按合同要求及监理人指示拆除其它有关设施及结构,及时进行场地清理。工地范围内残留的垃圾已全部焚毁、掩埋或清除出场。(5)主体工程建筑物附近的施工堆积物,按监理人的指示予以清理。73
致谢经过半年的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有张鹏老师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的毕业设计导师张鹏老师。张老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料到设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。除了敬佩张老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢我的同学对我无私的帮助,特别是在软件的使用方面,正因为如此我才能顺利的完成设计,我要感谢我的母校——郑州大学,是母校给我们提供了优良的学习环境;另外,我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师,是你们教会我专业知识。在此,我再说一次谢谢!谢谢大家!!!。杨述斐二零一三年六月73
参考文献[1]中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);[2]中华人民共和国交通部部标准《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004);[3]中华人民共和国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);[4]中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);[5]交通部第一公路工程局《公路工程基本建设施工技术管理制度》(1984年11月);[6]《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95);[7]《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006);[8]《公路土工试验规程》(JTJ40—2007);[9]《桥梁施工及组织管理》,人民交通出版社,苏寅申编著;[10]《桥梁施工组织设计与实例》,人民交通出版社,田克平,张志新,张铁成等编著。73
中英文对译英文原文Anewwaytodesignsuspendersforthroughandhalf-througharchbridgesR.J.Jillian,Y.Y.Chen,Q.M.Wu,W.M.GaiaandD.M.PenpusherMunicipalDesign&ResearchInstitute,Sazhen,China1ABSTRACTItiswell-knownthat,inthroughandhalf-througharchbridges,thesuspendersareimportantcomponentssincetheyconnectthebridgedecktothearchribs.Thecollapseofbridgedeckorarchribsmaybeinducedonceoneormoresuspendersarebroken.Inthispaper,thetraditionaldesignwayofthesuspendersinthroughandhalf-througharchbridgesisdiscussedfirst.Basedonthediscussion,anewwaytodesignsuspendersforarchbridgesisthenputforward.Thereasonabilityofthisnewwayisprovedbynumericalanalysisexamples.TheimpacteffectoftheremainingcomponentsofthearchbridgeduetothebreakageofoneormoresuspendersisobtainedbyappropriatesimulationusingthecomprehensivecommercialsoftwareANSYS.Itcanbeconcludedfromtheanalysisinthispaperthatthenewwaytodesignthesuspendersforthethroughandhalf-througharchbridgescanassurethesafetyofthebridgeeffectivelyeventhoughoneormoresuspendershappentobreak.2INTRODUCTIONWiththerapiddevelopmentofnewmaterialsandconstructiontechnologies,themodernarchbridgesarenowenteringanewera.Thespanlengthofthemodernarchbridgesisincreasing,andthefirsttwolongestmodernarchbridgesaretheEnchainmentYangtzeRiverBridgeandtheLuPubridge,respectively.TheEnchainmentYangtzeRiverBridgebuiltin2008isatiedsteeltrussarchbridgewithaspanlengthof552m;andtheLuPuBridgebuiltin2003isasteelboxarchbridgewithacentralspanlengthof550m.Theyarebothhalf-througharchbridgesandrespectivelylocatedinChongqingandShanghai,China.Archbridgescanbeclassifiedintothreecategoriesaccordingtotherelativepositionsbetweenthedeckandthearch:deck-archbridge,half-througharch73
bridgeandthrougharchbridge(Ch-engJ.etal.2003).Forbothhalf-througharchbridgeandthrougharchbridge,thesuspendersaretheimportantcomponentssincetheyconnectthebridgedeckwitharchribsandtransferkindsofloadsfrombridgedecktoarches,andfinallytofoundation.However,atthesametimetheyarethevulnerablememberstobedamagedorruined,becausetheyusuallyworkbothinformidablenaturalenvironmentandunderfatigue-inducedcyclingloads(LiD.S.etal.2007).Itisafactthattheservicelifeofthesuspenderismuchshorterthanthatofthearchbridge,andthesuspendersmustbereplacedtimely(TangH.C.2005).Thedamagetothebridgedeckorarchesmaybeinducedwhenoneormoresuspendersbreak,sometimes,eventhecollapseofthearchbridgemayhappen.Inrecentyears,theaccidentsofarchbridges’collapsecausedseverecasualtiesandhugeeconomicloss(LiD.S.andOuJ.P.2005).Inordertoknowwellaboutthehealthconditionofsuspenders,kindsofrealtimemonitoringanddiagnoseswereconducted(LiD.S.etal.2007).However,boththetechnologiesandthematerialsforstructuralhealthmonitoringanddiagnosearenotfullydevelopeduptonow(LiH.N.etal.2008).Inthispaper,thetraditionaldesignwayofsuspendersinthroughandhalf-througharchbridgesisdiscussedfirst.Basedonthediscussion,anewwaytodesignthesuspendersinthroughandhalf-throughmodernarchbridgesisthenputforward.Withtheapplicationofthisnewway,thearchbridgewillremainsafeeventhoughoneormoresuspendershappentobreak.Thisnewdesignwayisadifferentmethodfromthehealthmonitoringtocontrolthesafetyofthemodernarchbridgesundertheconditionthatthebreakofthesuspenderisuncontrollable.Thereasonabilityandreliabilityofthisnewwayisstudiedandprovedbyanumericalanalysisexamplebasedonarealthrougharchbridge.TheimpacteffectoftheremainingcomponentsofthearchbridgeduetothebreakageofoneormoresuspendersisobtainedbyappropriatesimulationusingthecomprehensivecommercialsoftwareANSYS.Itcanbeconcludedfromtheanalysisinthispaperthatthenewwaytodesignthesuspendersinmodernarchbridgescanassurethesafetyofthebridgeeffectivelyeventhoughoneormoresuspendershappentobreak.3DISCCUSIONONTRADITONALDESIGNOFARCHBRIDGESUSPENDERSForthrough-typeandhalf-through-typearchbridges,thesuspendersareanchoredtoarchribsatoneendandtransversebeamsattheother.Generallyspeaking,inthetraditionalarchbridgedesignthedouble-suspenderanchorage(Fig.1)insteadofthe73
single-suspenderanchorageiswidelyadoptedinordertokeepthearchbridgestillsafeandmakethereplacementofthesuspendersmoreconvenientwhenonesuspenderhappenstobreak.Figure1:Double-suspenderanchoragetraditionallydesigned:(a)Paralleldouble-suspenderanchorage,(b)Inclineddouble-suspenderanchorageHowever,thetwosuspendersatthesameanchorageareusuallydesignedasthesamebothinmaterialandcrosssections;i.e.,,E1=E2,A1=A2andθ1=θ2,whereE,Aandθaretheelasticmodulus,crosssectionareaandinclinedanglesofthesuspender,respectively.Thatmeanstheyhavethesameorsimilarstressandvariationofstressinservice.Theyarealsounderthesameorsimilarcorrosionenvironmentsincetheyarelocatedatthesameanchorage.Hereby,itcanbeconcludedthatthetwosuspendersatthesameanchoragewillfailatthesameorsimilartimebecauseofthealmostequallevelofbothfatigueloadandcorrosionenvironment.Basedonthediscussionabove,itcanbeseenthatthedouble-suspendersystemdesignedinthetraditionalwaywillnotimproveboththesafetyofthearchbridgeandtheconvenienceofsuspendersreplacementcomparedtothesingle-suspendersystem.4ANEWWAYTODESIGNARCHBRIDGESUSPENDERSInordertokeeptheremainingstructureofarchbridgestillsafewhenonesuspenderhappenstobreak,thedouble-suspendersmustbedesignedwithdifferentservicelife.Theonlywaytoachievethisaimistodesignthetwosuspendersatthesameanchoragewithdifferenteithermaterialorcrosssectionareassincetheycarrythesamefatigueloadsandareunderthesamecorrosionenvironment.Ifthetwosuspendersatthesameanchorage73
aredesignedwithdifferentmaterials,theextrainconveniencebothindesignandconstructionofthearchbridgewillbeinduced.ThebetterwayistomakethetwosuspenderswithdifferentcrosssectionareasAFandAS(Fig.2)respectively.Withdifferentcrosssectionareas,thetwosuspendersatthesameanchoragewillhavedifferentstresslevelsandvariationofstresses,thatistosay,thereareσF,max≠σS,max,σF,a≠σF,a.Σmaxandσaarethemaximumstressandamplitudeofthestressofthesuspenders,respectively.Basedonthebasictheoriesofthematerialfatigue,thematerialormemberhasdifferentserviceliveswithdifferentmaximumstressandstressamplitude.Figure2:Double-suspenderanchoragedesignedinnewway:(a)Paralleldouble-suspenderanchorage,(b)Inclineddouble-suspenderanchorageThereupon,thetwosuspendersatthesameanchoragemayhavedifferentservicelivesiftheyareappropriatelydesignedwithdifferentcrosssectionareaseventhoughtheyaremadeofthesamematerialandunderthesamefatigueloadsandcorrosionenvironment.Duringtheservicelifeofthearchbridge,thesuspenderwiththelargercrosssectionwillstillkeepthearchbridgesafewhenthesuspenderwiththesmallercrosssectionatthesameanchoragehappenstobreak.Thereasonabilityandreliabilityofthisnewwaytoconsiderthesuspenderdesignwillbeprovedbynumericalcomparisonstudyonatrough-typemodernarchbridge,SazhenNorthRailwayStationBridge,usingcomprehensivecommercialsoftwareANSYSinthefollowingsectioninthispaper.73
5NUMERICALANALYSISEXAMPLE5.1DescriptionofSazhenNorthRailwayStationBridgeSazhenNorthRailwayStationBridgewithaspanlengthof150misathrough-typemodernconcrete-filledsteeltubulararchbridge.Itwasbuiltin2000andlocatedattheSazhenNorthRailwayStation,spanningallrailwaysatthatstation.Rise-to-spanratioofthisbridgeis1/4.5.TheelevationviewofthebridgeisshowninFig.3.Thewidthofthegeneralbridgedeckis23.5mexceptattheendofthearchribswithabridgedeckwidthof28m.Horizontalcablesinthesteelboxgirdersofthebridgedeckareadoptedtobalancethehorizontalforceofthearchribs.Thisbridgehastwoverticalarchribsandeacharchribiscomposedoffourconcrete-filledsteeltubesandthushasatrusscrosssectionof2.0minwidthand3.0minheight.ThematerialpropertiesofthebridgearelistedinTable1.ThemoredetailsaboutthisbridgeisfoundinLieta.(2002).5.2FiniteelementmodeloftheexamplebridgeAdetailedfiniteelementmodel(Fig.4)oftheexamplebridgewasdevelopedusingthecomprehensivecommercialsoftwareANSYS.Inthis3dimensional(3D)finiteelementmodel,everycomponentisappropriatelymodeled.73
Asmentionedabove,eacharchribiscomposedoffourconcrete-filledsteeltubes.Theseconcrete-filledsteeltubesaremodeledbyBEAM4element.Sincetheconcrete-filledsteeltubeisacompositemember,theequivalentcrosssectionalpropertiesandmaterialpropertiesareobtainedfirstbyeditinganAPDLfilebasedonsomeequivalencerules,andthenassigntheseequivalentcrosssectionalpropertiesandmaterialpropertiestothecorrespondingbeamelements.Theequivalentcrosssectionalpropertiesandmaterialpropertiesoftheconcrete-filledsteeltubesarelistedinTable2.TheBEAM4elementisalsoadoptedtomodelthearchribbracings,thelongitudinalsteelboxgirders,thesteeltubesconnectingthefourconcrete-filledsteeltubesofthearchrib.Thetransversesteelgirdersofthebridgedeckaremodel-ledusingBEAM188element.Theconcreteplatesonthetopofthebridgedeckaremodeledasbeam-gridusingBEAM4element.ThesuspendersaremodeledbytheLINK8element.ThecrosssectionpropertiesofthesecomponentsexceptthoseofthetransversegirdersarelistedinTable3,BEAM188elementneedsthecrosssectionshapeanddimensionsasinputinformation,thecorrespondingcrosssectionpropertieswillbecalculatedautomaticallybytheprogramANSYS.Theconnectionsbetweenthelongitudinalboxgirdersandtransversegirders,theconcreteplatesandthesteelgirdersareallregardedasrigidandmodeledbyMPC184elements.Thereare4672elementsand2448nodesintotalinthis3Dfiniteelementmodel.Theboundaryconditionsofthe3Dfiniteelementmodelarealsoconsideredappropriatelybasedontherealsituationofthebridgestructure.InSazhen73
NorthRailwayStationBridge,thearchesarefixedrigidlytothepiers.Thehorizontalcablesinthesteelboxgirdersofthebridgedeckareadoptedtobalancethehorizontalforceatthefixedpointconnectingarchribsandpiers.Sincethepiersarenotconsideredinthis3Dfiniteelementmodel,theendsofthearchribsshouldbetreatedasfixedinalldegreesoffreedom,andthehorizontalcablesareignoredhereby.Thetwolongitudinalsteelboxgirdersaresupportedonthetransversebeamslocatedattheinnersideofthepier,theboundaryconditionsatthesefourendsofthetwoboxgirdersaresummarizedinTable4.TherearetwoarchribsinSazhenNorthRailwayStationBridgeand17double-suspendersareanchoredineacharchrib.Fortheconvenienceofthefollowinganalysis,theanchoragesofeacharchribarenumberedfrom1to17fromwesttoeast;thetwosuspendersateachanchoragearenumberedasaandbfornortharchrib,a’andb’forsoutharchrib,respectively.Thatistosay,the34suspendersinthenortharchribaremarkedas1a,1b,2a,2b,…,17a,and17brespectively;accordingly,those34suspendersinthesoutharchribare1a’,1b’,2a’,2b’,…,17a’,and17b’(Fig.5).73
5.3ImpacteffectstudyduetothesuspenderbreakWhenoneormoresuspendersbreak,therewillbeimpacteffectontheremainingstructureanditsothercomponents.Itisveryimportanttoknowwelltheimpacteffect.Inthissection,thebreakofasuspenderisappropriatelysimulatedbyassumingthattwoforceswithequalvaluebutoppositedirectionsappliedrespectivelytothebrokensuspender’sanchoragesonarchribandbridgedeckdecreaseto0withinatimeslotδtfromtheaxialforcevalueofthatsuspender.Theimpacteffectduetoasuspender’sbreakontheothercomponentsofthebridgeisstudiedbycarryingouttime-historyanalysisbasedonthe3DfiniteelementmodelinANSYS.Ofcourse,theimpacteffectduetoasuspender’sbreakontheothercomponentsofthebridgeiscloselyrelatedtothetimeslotδtandthestructuralpropertiesofthebridge.Forabridgeinservice,theimpacteffectismainlydependentonthevalueofthetimeslotδt.Heretheimpactcoefficientηisdefinedastheratioofthestructuralresponseunderboththeimpactanddealloadstothatonlyunderthedealloads.Thestructuralresponseofthebridgeunderkindsofloadsrefertothestress,bendingmoment,axialforce,displacement,andsoon.Inordertodeterminetheappropriatevalueofthesuspenderbreaktimeslotδtforthefollowinganalysis,therelationshipbetweentheimpactcoefficientηandthesuspenderbreaktimeslotδtisstudiedbasedondifferentsuspenderbreakcases.Theoretically,whenasuspender(aora’)breaks,theothersuspender(borb’)atthesameanchorageshouldbeimpactedmorstronglythanothermembersofthebridge,suchasbridgedeck,archrib,andsoon.Becauseofthesymmetricarrangementofthesuspenders(Fig.5)inSazhenNorth73
RailwayStationBridge,thesuspendersanchoredtoanchorage1to9arechosentocarryoutthebreaksimulationandimpacteffectanalysis.Ateachanchorage,assumingthea(orb)suspenderbreaks,thecurvetorepresenttherelationshipbetweentheimpactcoefficientηofthecorrespondingb(ora)suspender’stressandthetimeslotδtareobtainedafterthetime-historyanalysisinANSYS.Theη-δtcurvesoffoursuspenderbreakcasesareplottedinFig.6,shortestsuspender1a,secondshortestsuspender1b,mediumlengthsuspender5aandlongestsuspender9a.FromFig.6,itcanbeseenthatrelativelylargervariationofηhappenswhenthevalueofthetimeslotδtintherangeof(0.01s,1.0s).Whenthesuspenderbreaktimeδtislongerthan1.0s,theimpacteffectissmallandvarieslittlewiththeincrementofthebreaktime.Whenthesuspenderbreaktimeδtisshorterthan0.01s,theimpacteffectisobviousbutvarieslittlewiththevariationofthebreaktime.Sotheimpacteffectduetothesuspenderbreakcanbeappropriatelysimulatedandobtainedbythetime-historyanalysisifthebreaktimeslotδtassumedtobeshortedthan0.01s.Inthefollowinganalysis,thetimeslotδtistakenasthevalueof0.001s.ItcanalsobeshowninFig.6thattheimpacteffectinducedbytheshortersuspender’sbreakislargerthanthatbythelongerone.5.4AnalysisonthepresentdesignInthepresentdesignoftheexamplebridge,everysuspenderiscomposedof61×Φ73
7mmparallelpre-stressedsteelwires.Thecharacteristictensionstrengthofthesteelwiresis1670MPa.Inthissection,thesafetyoftheremainingstructureoftheexamplebridgeisstudiedinvariouscasesassumingthatdifferentnumbersofsuspendersatdifferentanchorageshappentobreak.Theoreticallyspeaking,thetwosuspendersatthesameanchorageshouldbreakatthesametimesincetheyaredesignedwiththesamematerialandcrosssection.Whentwosuspendersatthesameanchoragehappentobreakatthesametime,theothersuspenders,bridgedeck,transversegirderandlongitudinalgirderclosetothatanchoragewillbreakinsuccession.Forexample,whenthesuspenders2aand2bbreakatthesametime,thesuspenders1a,1b,3aand3bwillbreaksuccessively,theconcreteplateandthelongitudinalsteelboxgirderneartotheanchorage2willbreak,too(Fig.7).Whenthesuspenders7aand7bbreakatthesametime,thesuspenders6a,6b,theconcreteplateandthelongitudinalsteelboxgirderneartotheanchorage6willfailsuccessively(Fig.8).5.5AnalysisonnewdesignBasedonthenewwayputforwardinthispaper,thetwosuspendersatasameanchorageareherebydesigneddifferently,oneas13-7Φ5pre-stressedsteelwirestrand,theother20-7Φ5pre-stressedsteelwirestrand.Thesuspenders1ato17aand1b’to17b’areassignedwith13-7Φ5pre-stressedsteelwirestrand,1bto17band1a’to17a’with20-7Φ5pre-stressedsteelwirestrand.Thecharacteristictensionstrengthofthepre-stressedsteelwirestrandis1860MPa.Theallowablestressesofthesteelwirestandare744MPaand930MPa,respectivelyfortemporaryandpermanentsituation.Tworepresentativecasesarestudied,(1)thesuspender1acomposedof13-7Φ5pre-stressedsteelwirestrandattheanchorage1breaks;(2)everysuspendercomposedof73
13-7Φ5pre-stressedsteelwirestrandateveryanchorage,i.e.1ato17aand1b’to17b’,breaksatthesametime.Ineachcase,thestressesoftheothersuspendersatthreephasesareobtainedandsummarized,beforetheassumingbreak,duringthebreakandaftertheassumingbreak.TheresultsofthetwocasesareshowninFig.9a,band10a,brespectively.FromFig.9itcanbeseenthatsuspender1abreakproduceslittleimpacteffectonallothersuspendersexceptsuspender1b,andsuspender1bcanfullystandtheobviousimpacteffect.ItisshowninFig.10thatwhenallthesuspendersdesignedwith13-7Φ5pre-stressedsteelwirestrandbreakatthesame,theothersuspendersarestillsafeeventhoughtheyareobviouslyimpacted.Inbothcases,theothercomponentsofthebridge,suchasconcreteplates,steelgirders,archribs,remainsafeundertheimpacteffect,i.e.thebridgestructureisstillfullyfunctionalwhenoneormoresuspendershappentobreak.Bynowthereasonabilityandreliabilityofthenewdesignwayformodernarchbridgeisproved.6CONCLUSIONSForbothhalf-througharchandthrougharchbridges,thesuspendersaretheimportantcomponents.However,atthesametimetheyarethevulnerablememberstobedamagedorruined,becausetheyusuallyworkbothinformidablenaturalenvironmentandunderfatigue-inducedcyclingloads.Itisafactthattheservicelifeofthesuspenderismuchshorterthanthatofthearchbridgeandthesuspendersmustbereplacedtimely.Inrecentyears,theaccidentsofarchbridges’collapsecausedseverecasualtiesandhugeeconomicloss.Inthispaper,thetraditionaldesignwayofsuspendersinthroughandhalf-througharchbridgesisdiscussedfirst.Anewwaytodesignthesuspendersinmodernarchbridgesisputforwardsuccessivelybasedonthediscussion.Withtheapplicationofthisnewway,thearchbridgewillremainsafeeventhoughoneormoreitssuspendershappentobreak.Thisnewdesignwayisadifferentmethodfromthehealthmonitoringtocontrolthesafetyofthemodernarchbridgesundertheconditionthatthebreakofthesuspenderisuncontrollable.Thereasonabilityandreliabilityofthisnewdesignwayforsuspendersinthroughandhalf-througharchbridgesisstudiedandprovedbyanumericalanalysisexamplebasedonarealthrough-archbridge.Theimpacteffectoftheremainingcomponentsofthearch73
bridgeduetothebreakofoneormoresuspendersisobtainedbyappropriatesimulationandtime-historyanalysisbyusingthecomprehensivecommercialsoftwareANSYS.Itcanbeconcludedfromtheanalysisinthispaperthatthenewwaytodesignthesuspendersinmodernthroughandhalf-througharchbridgescanassurethesafetyofthebridgeeffectivelyeventhoughoneormoresuspendershappentobreak.REFERENCESChengJ.,Jillian,J.J.XianR.C.andXianH.F.,2003.UltimateloadcarryingcapacityoftheLuPusteelarchbridgeunderstaticwindloads,Computers&Structures81,p.61-73.LiD.S.andOuJ.P.,2005.Archbridgesuspenderscorrosionfatiguelifeassessmentmethodanditsapplication.JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmen,8(22):p.106-109.LiD.S.,ChouZ.,DengN.C.andOuJ.P.,2007.FiberBraggGratingSensorsforArchBridgeSuspenderHealthMonitoring,InYuriN.Kuching,J.P.Ou,ClegB.Vitric,Z.Chou(eds),FundamentalProblemsofOptoelectronicsandMicroelectronicsIII;Proc.SPIE,6595,p.65952U-1-6.LiH.N.,GaoD.W.andYidT.H.,2008.AdvancesinStructuralHealthMonitoringSystemsinCivilEngineering,AdvancesinMechanics38(2):p.151-166.LiY.,Chen,Y.Y.Nile,J.G.andChenB.C.,2002.Thedesignandapplicationofthecompositebridges.SciencePress,Beijing,China.TangH.C.,2005.TheAnalysisofCables’HiddenTrouble.Bridge3,p.80-82.73
中文翻译一种新的方式,通过和半透过拱桥设计吊带R.J.江Y.Y.陈,Q.M.吴W.M.盖和D.M.Peng深圳市政设计研究院,深圳,中国1摘要这是众所周知的是,在通过和半拱桥吊杆的重要组成部分,因为它们连接拱肋,桥面。一旦一个或多个吊带被打破,可能会引起桥面坍塌或拱肋。在本文中,通过和半透过拱桥吊杆传统的设计方式,首先讨论。在讨论中,一种新的方式来设计的吊带拱桥然后提出。数值分析的例子证明了这种新方式的合理性。拱桥,由于一个或多个吊带破损的其余部件的影响效果是通过以下方式获得适当的使用全面的商业软件ANSYS仿真。从本文的分析可以得出结论,新的方法来设计的吊带通过半透过拱桥可以向桥的安全,有效的,即使发生一个或多个吊带打破。2简介随着新材料和施工技术的飞速发展,现代拱桥正在进入一个新的时代。的现代拱桥的跨度不断增大,前两个最长的现代拱桥朝天门长江大桥和卢浦大桥,分别。朝天门长江大桥建于2008年,是一个并列的钢桁架拱桥跨距长552米;和卢浦大桥建于2003年,是与中央跨度为550m的钢箱拱桥。他们是通过两个半拱桥,分别位于中国重庆,上海等地。拱桥可以分为三类,根据甲板和拱之间的相对位置:甲板拱桥,半拱桥通过拱桥(程静等人,2003年)。通过两个半拱桥通过拱桥吊杆的重要组成部分,因为它们连接桥面,桥面拱拱肋和传输各种负载,终于到了基础。然而,在相同的时间,他们是被损坏或破坏脆弱的成员,因为他们通常在强大的自然环境和疲劳引起的循环的负载(LiD设定人,2007年)下工作。这是一个事实,吊带的使用寿命短得多的拱桥,吊杆必须及时进行更换(汤HC2005)。当一个或多个吊带突破,可能会诱发损坏桥面或拱门,有时甚至崩溃的拱桥可能发生。近年来,拱桥的崩溃事故造成了严重的人员伤亡和巨大经济损失(李DSand欧JP2005)。为了了解吊杆的健康状况,进行实时监测和诊断的各种(李德生等人,2007)。然而,无论是技术和材料结构健康监测和诊断没有完全发展到现在(李HN等,2008)。73
在本文中,传统的设计方法首先讨论通过和半透过拱桥吊杆。根据讨论,设计一种新的方式通过和半透过现代拱桥吊杆然后提出。随着这种新方式的应用,拱桥将保持安全,即使发生一个或多个吊带break.This新的设计方式是不同的方法从卫生监测控制的条件下,安全的现代拱桥打破吊杆是不可控的。这种新方式的合理性和可靠性研究,并通过数值分析的基础上真正通过拱桥的例子证明。拱桥,由于一个或多个吊带破损的其余部件的影响效果是通过以下方式获得适当的使用全面的商业软件ANSYS仿真。由此可以得出结论,从本文的分析,可以向新的方式来设计的吊带在现代拱桥桥的安全,有效的,即使一个或多个暂停ERS发生破裂。3在传统设计的拱形桥吊裤带对于通过型和半透过型拱桥,吊带固定拱肋在另一端横梁赎罪。一般来说,在传统的拱桥设计双吊杆锚固(图1),而不是单吊杆锚固被广泛采用,以保持拱桥仍然是安全的,当一个吊杆更换吊带更方便恰好打破。图1:双吊杆锚固传统的设计:(一)平行双吊杆锚固,(B)倾斜双吊杆锚固然而,这两个吊带在同一锚地通常设计为相同的材料和横截面,即,E1=E2,A1=A2andθ1=θ2,E,A和θ为弹性模量,横截面面积和倾斜角的吊带。这意味着它们具有相同或相似的应力和应力变化的服务。他们也相同或类似的腐蚀环境下,因为它们存在于在同一锚地。据此,可以得出结论,在同一锚地两个吊带将失败,因为在相同或类似的时间几乎相等的电平的疲劳载荷和腐蚀环境。上面的讨论,可以看出,双悬吊系统的设计在传统的方式不会同时提高安全拱桥吊杆更换方便的单吊杆系统相比。73
4一种新的方式来设计拱桥吊带为了保持剩余拱桥结构仍然是安全的,当一个吊杆恰好打破,双吊带设计必须具有不同的使用寿命。要达到这个目的的唯一途径是设计两个吊带在同一锚地,因为他们携带不同,无论是物质或截面积相同的疲劳载荷下相同的腐蚀environment.If的两个吊带在同一锚地设计不同的材料,在设计和建造拱桥的额外便利将被诱导。更好的办法是使两个不同的横截面区域AFAND(图)吊带。具有不同的横截面面积,在同一锚地两个吊带将有不同的应力水平和应力变化的,也就是说,有σF,最大≠σS,最大值,σF,≠σF,。σmax和ΣA吊带应力的最大应力和振幅分别。根据材料的疲劳的基本理论,材料或成员具有不同最大应力和应力幅值有不同的服务年限。图2:双吊杆锚固设计以新的方式:(一)平行双吊杆锚固,(B)倾斜双吊杆锚固于是,在同一锚地两个吊带可以具有不同的使用寿命,如果适当地设计,即使它们是由相同的材料和相同的疲劳载荷和腐蚀环境下具有不同的横截面面积。在拱桥的使用寿命,更大的横截面中的吊带将仍然保持拱桥的安全吊带的较小的横截面在同一锚地发生break.The这种新方式的合理性和可靠性考虑吊杆的设计将通过数值比较研究证明,一个槽式现代拱桥,深圳北站大桥,采用综合性的商业软件ANSYS在本文的以下部分。5数值分析的例子5.1说明深圳北站大桥73
深圳北站大桥跨度长150米,是通过型的现代钢管混凝土管状拱桥。它始建于2000年,坐落在深圳火车北站,在该站跨越铁路。上升跨比此桥桥1/4.5.The正视图如图3所示。宽度一般桥面is23.5m的除了在年底拱肋与桥面宽度为28m。钢箱梁桥面的水平电缆采用平衡拱肋的水平力。该桥接器具有两个垂直的拱肋四个钢管混凝土管组成的每个拱肋,因而具有桁架截面为2.0m宽和高3.0米。桥的材料性质列于表1中。这座桥的更多细节被发现在李等人(2002年)。5.2有限元模型的例子桥详细的有限元模型(图4)开发利用的综合性商业软件ANSYS的例子桥。在这3维(3D)有限元模型,每一个组件适当的建模。图3:深圳北站大桥的正视图(单位:cm)图4:有限元模型的例子桥正如上面所提到的,每个拱肋组成的4个钢管混凝土管。这些钢管混凝土管是仿照BEAM4元素。由于钢管混凝土管是一种复合部件,相当于截面性能和材料特性,获得第一APDL文件编辑一些等价规则的基础上,这些等效截面特性和材料特性,然后分配到相应的梁单元。的等效截面的截面特性及钢管混凝土管的材料的性能列于表2。表2:钢管混凝土管的等效截面和材料特性*注:答:横截面面积,E:弹性模量,I:转动惯量;J:扭转转动惯量;ν:泊松比,73
ρ:材料每单位体积的重量。组件A(×)(×)(×)J×纵桁32.002.10104.6074.500水平连接管12.250.23310.23310.4662该BEAM4元素也采用模拟拱肋斜撑,纵向钢箱梁,钢管连接四个钢管混凝土拱肋管。横向钢梁桥面是仿照使用BEAM188元。桥面顶部的混凝土板梁格使用BEAM4元素建模。吊带是仿照LINK8元素。这些组件的横截面特性除外横梁表3中列出的中,BEAM188元件需要的横截面形状和尺寸的信息作为输入信息,将被相应的横截面属性由ANSYS程序自动计算。箱梁纵向和横向梁,混凝土板和钢梁之间的连接都看成是刚性的,和由MPC184元素蓝本。有4672元素和2448节点在这个三维有限元模型。 桥梁结构的实际情况,适当的基础上,也被认为是三维有限元模型的边界条件。在深圳北站大桥拱门固定码头。钢箱梁桥面的水平电缆采用平衡的水平力,在固定点连接拱肋沙码头。由于桥墩不被视为在这个三维有限元模型,拱肋的两端应被视为固定在所有自由度,特此被忽略的水平电缆。位于码头的内侧上的横梁支撑的两个纵向钢箱梁,这四个两端的两个箱形梁的边界条件列于表4。表3:组件的横截面属性垂直连接管斜连接管水平支撑管内胎支撑纵梁板横梁板7.3837.38315.397.314639.7480.00.05110.05110.46220.077511.6109.27100.05110.10210.05110.12010.46220.92440.07750.154932.0219.969.27121.58背带2.348__*注:A:横截面面积;IXX:在平面的转动惯量;IYY:平面的转动惯量;J:扭转的惯性力矩。表4:纵梁的边界条件73
o11125oo梁端位置垂直运动纵向运动横向运动西北***西南**_东北*_*东南*__*注:*表示固定;-意味着自由。有两个在深圳北站大桥和17双吊带挂靠在每个拱肋拱肋。为了方便下面的分析,锚地,应变拱肋编号从1到17,从西部到东部,吊带在每个锚地编号为a和b的为拱肋北部,一个"和b"南拱肋元。也就是说,在北方的拱肋34的背带被标记为1A,1B,2A,2B,...,部17a和17b分别相应地,那些34吊带在南部拱肋是1a和1b,2a的部17a"和2b",...,"和17b"(图5)。图5:吊带编号5.3影响效应研究,由于吊带休息当一个或多个吊带打破,会有其它的结构和它的其他部件的影响效果。这是非常重要的是知道的影响效果。在本节中,突破的吊杆是适当的模拟假设,两个值相等,但方向相反的力量应用分别破吊杆的锚地拱丝带桥甲板下降到0在一个时间槽ΔT的轴向力值的,吊杆。由于吊杆的破桥的其他组成部分的影响效应研究开展时间历程分析的基础上的三维有限元模型在ANSYS。当然,由于吊带的断裂的桥的其他部分的影响效果是密切相关的时段δ73
t时间和桥的结构特性。如果在服务的桥梁,冲击影响主要是依赖于时隙在δt时间的值。的影响系数η定义为比时,结构响应的影响及处理负荷下,只有在处理负载。各种负载下的结构响应的桥的应力,弯矩,轴向力,位移,等等。为了确定吊带渡假时隙在δt时间为下面的分析,适当的值的关系之间的影响系数η与的吊带breaktime插槽δtis的研究基于上不同的吊带渡假箱子。从理论上讲,一个吊带(A或A")的场所时,其他的吊带(B或B")在同一锚地应影响铁道部强比其他成员,如桥梁桥面,拱肋,等等。因为吊带(图5),在深圳北站大桥的对称安排,选择吊带停泊锚地1至9,开展破模拟和影响效果分析。于各锚地,假设A(或B)吊杆断裂,曲线代表之间的关系的影响系数η相应的b(或)吊杆的压力和时隙ΔT后得到的时间历程分析ANSYS。η-ΔT曲线绘制在图四吊带破案件,最短吊杆1A,第二最短吊带1B,中长吊带5A和吊杆最长9A。图6:ηδ曲线不同的吊带破案件从图6可以看出,发生相对较大的变化,η的值的时隙时,δtin(0.01秒,1.0秒)的范围内。,当吊带休息时间δtis时间小于1.0秒,的影响效果较小,随着休息时间的增加变化不大。当吊带休息时间小于0.01秒δ73
tis,影响效果是明显的,与休息时间的变化,但变化不大。所以由于吊带休息的影响效果可以适当模拟,并取得时间历程分析,若突破时隙ΔT大于0.01s的假设短路。在下面的分析中,时隙δtis的值取为0.001秒。它也可以如图6中所示的影响效应由较短的吊带渡假大于较长的一个。5.4分析目前的设计 在本设计的例子桥,每61×直径7MM平行预应力钢丝吊杆组成。钢线的特性拉伸强度为1670MPa。在本节中,其它结构的例子桥的安全研究了在各种情况下,假设在不同的锚地不同数量的吊带碰巧打破。从理论上讲,在同一时间在同一锚地两个吊带破裂,因为它们是相同的材料和截面设计。当两个吊带在同一锚地发生突破的同时,吊带,桥面横向梁和纵向梁靠近该锚地将陆续打破。例如,吊带2a和2b在同一时间渡假时,吊带1a的,1b中,3a的and3b将打破连续的混凝土板和靠近锚固2的纵向钢箱梁将打破了(图7)。当吊带7a和7b渡假在同一时间,吊杆6a中,6b中,混凝土板和锚固6附近的纵向钢箱梁连续失败(图8)。图7:大桥2A及2B吊带的休息后图8:大桥后7A及7B吊带的"休息由此可以得出结论,例如桥会受到严重损坏,因为在同一时间的两个吊带未能渡假目标锚地。5.5新设计分析 基础上,本文提出了新的方式,在同一锚地两个吊带现不同的设计,一个137Φ5预应力钢绞线,其他207Φ5pre的预应力钢绞线。吊带1A为17a和17b的"1B"分配with137Φ5预应力钢绞线,1B到17b和1A到17A“与207Φ5预应力钢绞线。特性拉伸强度预应力钢绞线,钢丝支架1860MPa.The许用应力为744MPa和930MPa,分别为临时和永久性的局面。 两个有代表性的病例进行了研究,(1)吊带1A由137Φ5预应力钢绞线在锚地休息;(2)每137Φ73
5pre预应力钢绞线吊杆组成,在每一个锚地,即1A到17a和1b,17b的,在同一时间打破。在每一种情况下,在三个阶段的其他吊带的应力得到概括,假设渡假前,期间的渡假和后假设渡假。这两种情况的结果显示在图9a,b和10A,B分别。 从图9中可以看出,吊带1a的渡假除了吊带1b中的以外的所有其他的背带上几乎不产生影响的效果,和,吊杆1b中可以完全站的影响明显的效果。如图10中所示,当所有的设计与吊带137Φ5预应力钢丝在同一链断裂,其它的背带,仍然是安全的,即使他们有明显影响。在这两种情况下,桥的其他组件,如混凝土板,钢梁,拱肋,保持安全的冲击下效应,即桥梁结构还是功能齐全的,当一个或多个发生吊带打破。现在的新设计方法的合理性和可靠性,为现代拱桥证明。6结论 对于这两个半拱和拱桥,吊带的重要组成部分。然而,在相同的时间,他们是被损坏或破坏脆弱的成员,因为他们通常在强大的自然环境和疲劳引起的循环载荷下工作。这是一个事实,吊带的使用寿命短得多比拱桥吊杆必须及时进行更换。近年来,拱桥的崩溃事故造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失。 在本文中,传统的设计方法首先讨论通过和半透过拱桥吊杆。一种新的方式来设计现代拱桥吊杆先后提出的基础上讨论。随着这种新方式的应用,拱桥将保持安全的,即使一个或多个吊带发生破裂。这种新的设计方法是一种不同的方法从健康监测控制现代拱桥的安全吊带渡假的条件下,是不可控的。 这种新的设计方法的合理性和可靠性,通过半拱桥吊带研究和论证的基础上通过一个真正的拱桥通过数值分析的例子。由于渡假中的一个或多个吊带的拱桥剩余组分冲击影响的适当的模拟和时程分析是通过以下方式获得,通过全面的商业软件ANSYS。由此可以得出结论,从本文的分析,可以向新的方式来设计的吊带在现代通过半透过拱桥桥的安全,有效的,即使发生一个或多个吊带打破。参考程静,姜,J.J.肖R.C.和2003年湘H.F.,。卢浦钢拱桥静风荷载下,电脑及结构81,第61页-73的极限承载能力。李的D.S.欧J.P.2005年。拱桥吊带腐蚀疲劳寿命评估方法及其应用。[公路交通研究和开发人,8(22):106页109。 李D.S.,周Z.,邓北卡罗来纳州和欧2007年。光纤光栅传感器拱桥吊杆健康监测,在尤里,JP欧,奥列格,周(EDS),光电子学的基本问题与微电子III;PROC。SPIE,6595,p.65952U-1-6。 李H.N.,高D.W.和2008年易T.H.,。在结构健康监测系统的进展,土木工程,力学38(2):151页-166的进展。73
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