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关键词：桥梁工程；卓越工程师；教学改革；课程建设
为满足国家对高层次工程人才的需求，国家把培养创新型卓越工程师计划上升为高等工科教育改革的国家战略，并列入国家长期发展改革纲要。创新型卓越工程师计划要求通过高等工程教育培养一大批创新性强、能够适应国家经济和社会发展需求的各类工程科技人才，着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题，提高科技创新能力，最终为社会培养一大批具有卓越人才特征的高级专门人才和拔尖创新人才。本文介绍针对卓越工程师培养计划的要求以及先前的桥梁工程教学中存在的问题和不足，进行《桥梁工程》课程教学内容、教学方法、教学手段及成绩评价标准的创新研究和改革的情况
一、创新型卓越桥梁工程师培养体系与课程建设的重要意义
同济大学桥梁工程系的本科土木工程专业桥梁工程课群组、研究生桥梁与隧道工程专业历史悠久，办学特色鲜明，特别强调理论联系实际，过去多年中参与了国内众多特大桥梁工程项目的建设和科研工作，解决了许多技术难题，培养出一批批优秀的本科生、硕士生和博士生，其中多数已成为国内相关领域的领导和技术骨干。现今国家进一步加大基础设施建设投入，大量铁路、公路桥梁项目投入建设既为桥梁工程专业提供了广阔的实践平台，但同时也给本专业提出了新的挑战。为了更好地面对国际化、创新型、竞争性的社会，保持专业的特色和优势，为社会培养出更多有用的人才，我们必须落实同济大学提出的“卓越工程师”的培养计划，建立一个完善的课程体系、实践教学平台、国际交流平台。作为土木工程学院下属的重要单位之一，桥梁工程系应当着眼于土木工程专业的未来发展方向，根据《同济大学深入开展高等工程教育改革实施方案》的精神，着力于培养具备人文精神、创新精神、国际视野和专业特色的卓越工程师。通过对当今社会需求以及桥梁工程学科发展需求的透彻分析，桥梁工程系在原有基础上，经过教授沙龙的多次讨论，最终对本科生培养计划做了大幅度调整。由于学生选择专业方向之前的大部分课程由其他系老师教授，故新修订的培养计划主要针对专业课和实践环节课程设置。新修订的培养计划中，大部分课程自2009年以来首次开课，部分课程由原有课程局部修订而来，只有极少部分课程没有改动，所以在未来四年中，新修订的课程都将纳入到“教学质量工程”建设中。同济大学桥梁工程系将继续坚持不懈、全面深入地进行本科“教学改革与教学质量工程”建设，以全面提升桥梁工程系的教学水平和质量。因此，开展创新型桥梁工程系卓越工程师培养体系与课程建设项目的教学改革研究，对该领域卓越工程师的培养是非常有必要和实际意义的。
二、先前的桥梁工程教学中存在的不足及原因
创新型卓越工程师的培养内涵就是着力于创新能力的提高，创新意识的训练，特别是重视强化培养工程意识、工程素质和工程创新精神，以达到提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力为目标，同时高等教育要在培养过程中和行业企业深化合作，创新高校与行业企业联合培养卓越人才的机制，理论与实践相统一的工程教育人才培养模式，构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的创新型卓越工程师的培养机制。针对这一要求，现行的桥梁工程教学存在以下问题。
1.教学内容滞后于桥梁发展现状。目前，各专业在总的课程学时保持不变的情况下，通过大幅度精简课程学时，来增加课程的数量。由于授课学时有限，桥梁工程课程的授课内容仍然重点讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算，对于其它桥型只作简要介绍。根据对学生的调查访问，我们发现很多学生对桥梁建设技术水平的认识还停留在十几年前，对最新的科研方向和技术水平知之甚少。
2.对桥梁施工与养护技术不够重视。近年来，随着我国交通事业的快速发展，需要修建更多的大跨度桥梁以跨越江河海峡等。桥梁跨度越大，其施工难度也越大。另外，我国既有桥梁坍塌事故频频发生，桥梁病害问题令人堪忧，种种现象表明，建国后第一个桥梁养护高峰已经来临，而养护管理是解决养护工作的灵魂。然而，在教学中我们对这两方面的重视还远远不够。
3.师生互动交流不足。在国家大力发展教育的背景下，各大学纷纷扩招，专业人数大幅增加。很多学校往往把同一专业的学生们集中在一个大教室中，集体授课。由于在上课时，老师要面对更多的学生授课，从而无法顾及到每个学生具体的学习状况，师生之间就专业问题也会缺乏充分的交流。
4.实习内容繁杂，缺乏针对性。为了让学生能够把所学理论与实践相结合，教学中学生往往会被安排很多的实习内容。然而，由于教学实践环节总学时保持不变，从而使每个实践活动安排的时间减少，这就使得学生对所参加的实践项目缺乏充分的准备，往往草草了事。
三、针对创新型卓越桥梁工程师培养而进行的课程改革
1.调整桥梁工程课群方向的专业课设置。进一步提高本科教学质量和办学水平，针对当前社会需求以及桥梁工程学科发展的需求进行透彻分析，在原有的基础上对本科生培养计划做适当调整，对本科生教学的课程进行完善，同济大学桥梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分别召开讨论会和教授沙龙专题讨论土木工程专业（桥梁课群方向）专业课设置调整。经过再三讨论决定，在学生的培养计划任选课部分增加“桥梁施工与养护”、“桥梁工程发展与展望”和“轨道交通桥梁”三项内容，相应取消了“桥梁抗震与抗风”、“桥梁电算”和“箱梁分析”三项可选内容；在实践环节将“简支梁桥课程设计”、“连续梁桥课程设计”、“拱桥课程设计”和“墩台与基础大作业”四项内容穿插在“大跨度混凝土桥梁课程设计”和“钢与组合结构桥梁课程设计”中。
2.所有课程开设小班教学。在专业课总学分和总学时不变的情况下，为了提高专业课教学效果，鉴于目前土木工程专业（桥梁课群方向）学生人数已达80人左右，满足开设两个平行班的基本条件，因此，拟将所有专业课限选课由原来的一个班，修订为平行开设两个班。
3.创新教学评价方法。创新型卓越工程师人才的综合素质综合了知识、能力及人格的培养要求，在教学评价上不仅要重视书本理论知识、专业知识的评价，也要考查学生的自我学习能力、实践能力及创新能力，要实现能力的培养就要改革传统的考试方式，重视对学生获取能力的考核与评价，为不同类型的能力制定相应的操作标准和评价方法，明确能力考核目标。通过建立兴趣团队小组共同完成一个工程实践或研究项目，学习团队建设以及团队成员间的分工合作，讨论、答辩以提高运行效率。专业知识通过课堂讲授、实验、训练、习题练习、课程设计等多种形式进行教与学，具体内容根据课程大纲要求，结合专业课程要求确定实施；专业知识的评价方法可以期中、期末考试成绩为主，参考平时能力及人格的表现能力，可采用多种形式如专题论文、课程设计、平时训练、小组合作完成课程课题等进行单独或综合评价。
4.加强师资队伍、教材方面建设。安排知名教授担任各课程建设的项目负责人，参与和督促各课程教学大纲的修订和执行。在教学中，原则上每位教授所带课程不超过2门，其中专业课老师优先考虑教授。在调研和分析国外著名大学同类课程授课教材的基础上，参考编著适合本课程的双语教材，制作、完善各课程的多媒体教学课件。
实践证明，通过改进课程教学内容、教学方法、教学手段及成绩评价标准的创新，同济大学桥梁工程系形成了具有鲜明特色的创新型卓越工程师课程教学标准方法与途径，在教学实践中取得了良好的效果，提高了桥梁工程各课程的教学质量，激发了学生的兴趣和积极性。学生的学习热情，无论是在桥梁工程的理论学习还是在课程实践方面都有很大的提高，同时学术能力和职业能力得到普遍提升。
参考文献：
[1]赵洋，焦红波，赵顺波.桥梁工程课程的教学内容改革研究[J].华北水利水电学院学报，2011，27（3）.
桥梁工程在土木工程（道路桥梁方向）中具有重要地位。它不仅是结构力学与混凝土结构基本原理等课程的延伸课程，还对以后学习桥梁电算、大跨度桥梁等课程打下基础。此外，它还直接关系到道路桥梁方向学生的毕业设计。通过分析现阶段桥梁工程课程教学现状，发现目前桥梁工程课程教学中还存在着以下问题：1.教学方式单一，学生缺乏学习兴趣；2.课程内容理论性较强，实用性较弱；3.实践教学流于形式；4.课程考核不能准确反映学生能力，不能有效促进学生自主学习。基于目前桥梁工程教学中存在的问题，如何深入改革桥梁工程课程教学已经成为工程教育界亟待解决的课题之一。
一、桥梁工程课程改革方案
针对目前桥梁工程教学中存在的问题，围绕教学方式、教学内容、实践环节和考核方法四个方面，对桥梁工程课程改革进行了探索和实践。
（一）教育方法改革
1.生动化教学，总结与提问相结合
教材语言作为一种书面语言陈述单调，如果将这种语言直接搬到课堂上，老师讲得枯燥乏味，学生听得更是艰涩难懂，毫无兴趣。不仅老师在台上照本宣科感觉如同嚼蜡，学生在台下也是如坐针毡，哈欠连天。因此，教师应该在课前认真准备授课内容，将呆板难懂的书面语言转化成生动有趣的教学语言，并将抽象的语言形象化、生动化，不能拘泥于教材而没有自己的理解体会。如此一来，上课时就可以充分提高学生兴趣，将教学内容层次分明、条理清晰的表达出来。除此以外，还能使所教的内容条理清楚、重点突出。
此外，在每堂课的最后，对所学内容进行总结归纳，给出简要结论。这不仅可以充分利用课堂时间强化学生的记忆，也使得教学系统性更强，授课效率显著提高。在每次上课之前也针对上次课所学的知识提问学生，有效复习巩固所学知识，促使学生养成课后复习的良好习惯。
2.有效引入多媒体技术，丰富教学方式
由于多媒体教学可以利用声、像、图、文等特点，所以利用多媒体教学可以极大改善传统教学中存在的问题。例如，课堂上仅仅是老师讲解学生读书、讲解呆板、缺乏趣味性与直观性等问题。多媒体教学既丰富了教学的表现形式，又将抽象的知识形象化、直观化，促使了学生积极自主学习。使课堂不再是传统中的照本宣科，新知识理解起来更为容易。桥梁工程这门课程与实际结合紧密的特点，需要我们尽快了解这方面在材料、结构、工艺等方面最新的前沿发展动态。与传统授课方式相比，多媒体课件含有更大的信息量，可以将该领域发展的前沿动向充实在课件中。这既能弥补教材内容有限与内容滞后的不足，延伸拓展教材的内容，也能使学生接触到最新的知识。
（二）教育内容改革
从土木工程人才培养的实际要求出发，及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工，使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面，高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准，结合自身长期积累的教学经验，确定该课程的教学体系。
（三）重视实践教学
实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学，就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析，并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。
1.课程设计实践
桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径，它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外，通过它也可以了解学科的最前沿知识，更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程，对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。
课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书，并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料，以便学生提前预习，进行全面的桥梁设计。此外，教师也应监督辅导设计过程。
2.桥梁模型设计竞赛
为增强学生的工程创新能力，提高学生对课程知识的熟练运用和理解，我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。
桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式，并了解其受力特点与传力途径，准确计算其受力情况，以找到最佳的结构。此外，设计制作过程中选择适合的材料也十分重要，不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同，这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。
通过参加桥梁结构模型竞赛，参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性，以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解，同时也巩固了力学和材料学等基础知识，对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中，学生不但对桥梁理论有了更深的理解，而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外，制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响，参赛者必须细致处理细小构造与节点，使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核，也提高了学生对桥梁构造的理解。
（四）课程考核改革
对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质，加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化，考试内容更侧重对综合能力的考察，而不只是局限于只是记忆方面的考核，成绩评定更全面，促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重，而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。
1.改革考核内容
考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记，以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准，考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核，增加对创新应用与知识能力体系的考核。
2.改革考核形式
现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主，内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点，进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习，提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。
关键词：斜拉桥；索力监控；温度测定；应力监控；施工监控
1.大跨度斜拉桥施工监控的任务和目标
1.1施工监控的概念
桥梁施工控制就是对桥梁施工过程中结构的受力、变形及稳定性进行监控，使施工中结构处于最优状态，保证施工过程安全和成桥状态（包括内力和线形状态）符合设计、规范要求。
1.2施工监控的主要任务和目标
1.2.1桥梁施工控制的主要任务
桥梁施工控制的主要任务，就是桥梁施工过程中的安全控制和桥梁结构线形与内力状态的控制。桥梁施工控制，由于桥梁的结构形式、施工工艺和具体控制内容的不同。其操作方法也不相同。总的说，桥梁施工控制方法可分为事后控制法、预测控制法、自适应控制法、最大宽容度法。也有文献从控制思路上将施工控制分为：开环控制、反馈控制和自适应控制。
1.2.2桥梁施工控制的目标
（1）施工过程中和竣工后结构内力状态满足设计要；
（2）成桥结构线形、索力满足设计要求；
2.大跨度斜拉桥施工监控的主要内容
根据大跨度斜拉桥结构和施工方法的特点，施工监控的工作内容主要包括：①施工过程的仿真计算；②施工过程的现场测量；③施工过程的参数识别；④施工过程的标高和索力调整。第①项工作的目的是获取施工过程大桥的理论数据，第②项工作的目的是获取施工过程大桥的实测数据，在上述两项工作的基础上即可进行第③项工作，对大桥的有关参数进行识别。上述三项工作均是为第④项工作服务的，通过第④项工作即可对大桥的施工实施控制。
2.1大跨度斜拉桥施工控制仿真计算基本内容
桥梁施工过程的仿真计算已成为现代桥梁确定静力状态的主要手段。施工控制仿真计算是施工控制的基础，它的实质就是通过建立合理的模型，采取行之有效的结构分析方法，对桥梁的成桥状态和施工状态进行一定精度的模拟分析过程。后者也就是桥梁的施工过程计算，即在成桥设计目标状态确定后，再对成桥过程中的每一施工阶段进行模拟实际工况的仿真计算，求得斜拉桥在每一施工工况下主梁截面的应力、斜拉索的张拉力、主梁挠度、塔柱位移以及结构内力等控制参数的理论值，以确定斜拉桥从上部结构施工开始至二期恒载施加完毕后的成桥状态这一施工全过程的理论参考轨迹。无论在实际施工中采用哪种控制理论，采取恰当的施工过程模拟分析方法，得出相对准确的施工控制参数，是保证施工控制精度和施工进展速度的关键。
桥梁施工仿真计算都是为桥梁施工过程中的监测监控服务的，也是为施工控制所服务的。桥梁施工控制就是对桥梁施工过程中结构的受力、变形及稳定性进行监控，使施工中结构处于最优状态，保证施工过程安全和成桥状态（包括内力和线形状态）符合设计和规范要求。桥梁施工控制的主要任务，就是桥梁施工过程中的安全控制和桥梁结构线形与内力状态的控制。
2.2大跨度斜拉桥施工过程的现场测量
施工过程的现场测量内容主要包括索力测量、主梁与墩塔应力测量、主梁标高与塔顶位移测量、混凝土容重与浇筑量测量、混凝土弹模与收缩徐变系数测量以及温度影响测量等。
2.2.1索力测量
斜拉桥索力测量的准确与否是关系到斜拉桥施工控制能否顺利实施、斜拉桥能否成功修建的几个关键问题之一。在工程实践中，常用的索力测定方法有油压表量测法、压力传感器量测法、振动频率量测法（常用方法）、磁通量法。其中振动频率量测法是常用的方法，用该方法测量拉索的索力时，需首先设法测出拉索的振动频率，因拉索的振动频率与拉索的索力之间存在一定的关系。对于某一根给定的拉索（即已知拉索的长度、拉索的线密度及拉索两端的支承条件），只要测定拉索的自振频率就可以求得拉索的索力。
2.2.2应力测量
在斜拉桥上部结构的控制截面布置应力测点，以观察在施工过程中这些截面的应力变化及应力分布情况，根据当前施工阶段向前计算至竣工，预告今后施工可能出现的状态并预告下一阶
当前已安装构件或即将安装的构件是否出现不满足强度要求的状态，以确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。由于电阻应变传感器在混凝土振捣时极易被损坏，即使不损坏，其绝缘度也无法保证，另外，在混凝土表面贴片也不能保证可靠，容易发生漂移，不能保证长期监测时读数的可信性。所以，在主梁各断面应力监测用钢弦应变计，钢弦应变计为一密封式自保证体系，与外界物质并不直接相关，测试是，通过测其频率即可得到混凝土的应变，从而得到应力。
在应力测量中，测量得到的应力要经过处理分析后才能应用，因为在测量的应力中包含混凝土收缩、徐变引起的应变计变形。所以测量得到的数值一般偏大。因此，在施工现场用混凝土做一个试验块，在试验块中埋应变计，这样可以测量出在相同情况下不同时间混凝土的收缩量。
单索面斜拉桥是大悬臂箱梁，由于拉索的布置方式及锚固点偏向箱梁顶板及预应力布置有关，存在一定的剪力滞效应，因此，布置应变计是要注重测量箱梁截面的剪力滞效应。应变计的布置如图所示。
2.2.3温度测量
斜拉桥的温度场测试包括：主梁截面的温度场测量、主塔截面的温度场测量、斜拉索内部温度场测量以及温度对主梁标高、索力、塔顶偏位、相关截面的应力应变的影响测量。
通过温度测试提供主梁、索塔、斜拉索的各测试断面的温度短期变化曲线（即测量出比较有代表性的某一天或几天24h内结构温度变化情况）和季节性温差变化曲线以及索内外温差和中心点温差的对应关系曲线。结合塔柱偏移和主梁线形以及索力的测量结果，总结出结构日照温差变形规律和季节性的温差变形规律。 主梁及主塔的温度测试采用在测试断面预埋测量元件（热敏电阻），用数值万用表测量热敏电阻的电阻值，然后根据电阻与温度的标定曲线，由所测电阻值推荐出温度值。
斜拉索的温度测量，采用特制的长约2m的试验索段，试验索段的构造方法与实际索完全相同。在试验索段的内部钢丝上埋设热敏电阻，用数值万用表测量其电阻值，然后根据电阻与温度的标定曲线，由所测电阻值推荐出索的内芯的温度值。
2.3施工过程的参数识别
2.3.1参数识别的特点
大跨度斜拉桥结构一般采用节段悬臂方法施工，施工阶段多，工况复杂，影响参数众多。由于施工因素的不确定性，施工误差不可避免，造成实际结构参数往往偏离设计理想值。而在大部分情况下，受场地条件和测量仪器所限，实际结构参数往往无法直接量测得到。此时，为了更好地对当前及后续的结构状态进行把握和控制，需要进行结构辨识工作。换言之，必须通过结构响应的某些可观测量，采用间接的数值分析方法来对实际结构参数进行识别估计。
2.4施工过程的标高与索力调整
斜拉桥节段施工过程中主梁标高（挠度）及结构内力的控制至关重要，它直接关系到成桥线型及成桥内力的控制以及各施工阶段相应的调整措施的准备。预应力混凝土斜拉桥主梁施工控制主要是通过对主粱标高（含立模标高）与索力的调整来实现的，这种调整是相对于设计值而言的。
2.4.1主粱标高的调整
主粱标高的调整包括主粱每节段施工完毕后当前节段的标高（简称阶段未标高）的调整以及主梁立模标高的调整等。
（1）阶段末标高的调整
阶段末标高的调整量必须控制在一个较小的范围之内，同时要确保主梁线型平顺，即既要保证主梁各节段绝对标高的精度，也不能让主梁出现明显的折点。
（2）立模标高的调整
主粱立模标高的调整量由四部分组成：
①阶段末标高的调整引起的立模标高调整量，取为阶段末标高调整量；
②牵索挂篮施工具体方案（挂篮刚度与牵索方案）以及识别后的主梁阶段重量与调整后的施工索力引起的立模标高调整，可以通过前述的主梁牵索挂蓝施工模拟计算活得；
③挂篮的非力学因素变形引起的立模标高调整量，可根据经验确定，一般在5mm～lomm左右；
④温度效应引起的立模标离调整量。
2.4.2施工索力的调整
所谓的施工索力是指主梁每节段施工完毕后当前节段的斜拉索张拉力。根据控制理论，可以适当的调整施工索力来及时消除或者减少施工误差引起的影响。这种调整方式可以理解为是一种单索力调整方式，他的一个最大的好处就是索力调整与节段施工同步完成，不需要占用额外时间，可以确保
工期。
施工索力的调整有两个作用：
①及时消除主梁节段超重的影响；
②当上一节段的阶段末标高实测值与设计值的差异超过±30mm时，可以消除一部分差异，使下一节段的阶段末标高调整量可以同时满足绝对标高与线性平顺两方面的要求。施工索力的调整量可以通过理论值计算获得。
结束语：本文仅以综述的形式概括大跨度斜拉桥施工监控的技术流程，介绍了国内外斜拉桥的发展现状，斜拉桥的特点，施工监控的主要内容等。通过学习桥梁施工监控这门课程，我们可以对桥梁的施工监控有一定的了解，得到了两个结论：
（1）桥梁施工监控是确保桥梁施工宏观质量的关键；
（2）桥梁施工监控是桥梁建设的安全保证。
参考文献
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关键字：波形钢腹板；体外预应力束；桥梁；布置方式
一、前言
在现代大跨度桥梁中，预应力混凝土箱梁桥因为其结构和受力的优点成为常用桥型。但理论研究和实桥建设均发现其由于腹板刚度比较大，影响了预应力效率，并且上部结构的重量比较大，影响了其跨越能力[1][2]。
而且，预应力混凝土箱梁结构中腹板开裂的问题却是我们不能忽略且急需解决的问题。通过分析箱梁的截面构成可知，箱梁顶底板受到结构受力和施工性能的制约，通过减薄其板厚达到减小自重的效果很不明显，而腹板的面积占总截面的25%-30%，还有较大的减小空间[3]。
为解决预应力混凝土梁桥的存在的问题，波形钢腹板PC组合箱梁桥，一种新型钢――混凝土组合结构桥梁应运而生，本文，结合国内已完成的几所大桥介绍了波形钢腹板PC 箱梁桥中体外预应力筋的布置方式。
二、体外预应力束的优点
在普通混凝土PC箱梁桥的基础之上，采用波形钢腹板代替混凝土腹板而形成的波形钢腹板PC 箱梁桥，在两方面进行了改进：第一、采用质量较轻的波形钢腹板代替质量厚重的混凝土腹板。第二、鉴于顶底板位置的有限性，采用体外预应力束代替一部分或者全部体内预应力束。
相比体内预应力的桥梁，体外预应力桥梁有较为突出的优点：能够相对的减小构件截面尺寸，从而达到减轻自重、节省材料、增大跨度的能力；能够提高构件的质量；在更换和维修体外预应力索时更为容易；在预应力钢索线型的设计上能够更为理想，更为合理；鉴于体外预应力筋的变形与混凝土截面的不协调，体外预应力筋的应力沿长度方向分布均匀，变化幅度小，减少因应力引起的疲劳；省去了梁体制孔和压浆等工序，节约材料和劳动力，加快施工进度。
三：波形钢腹板PC 箱梁桥中预应力筋的布置方式
3.1鄄城黄河公路大桥
鄄城黄河公路大桥位于山东与河南两省交界处，跨越黄河，其主跨为70+11x120+70m，是我国首座波纹钢腹板预应力混凝土连续箱梁桥。
纵向预应力筋采用体内束和体外束两种配筋方式，体内束用于承受恒载，体外束用于承受活荷载。
波形钢腹板与混凝土顶、底板采用埋入式连接，通过波形板上的穿孔形成的混凝土销， 穿过钢腹板的贯通钢筋（ PBL 键） 以及焊接于波形钢腹板上、下缘的纵向接合钢筋来实现[4]。
3.2花天河大桥、卫河大桥
位于湖北沪蓉西高速公路中的花天河大桥，其主桥85+148+85m和位于大广高速冀豫界一南乐段的卫河大桥，其主桥47m+52m+47m两者均采用上部结构采用波形钢腹板PC结构。
大桥依据分工不同，预应力束采用了体内预应力束和体外预应力束混合体系。体内预应力束用来承担施工阶段的荷载以及恒载，体外预应力束用来承担二期恒载以及试用阶段车辆等可变荷载。
花天河大桥的体内预应力束分纵向和横向两种，其结构形式较传统预应力混凝土连续刚构桥相类似。其中，纵向体内预应力采用竖弯布置于顶板和平弯布置于底板两种形式，而横向体内预应力采用平弯布置于顶板。
卫河大桥采用在箱梁受拉区的混凝土底板或顶板内配置体内有粘结的预应力筋的配筋形式，在两钢腹板内侧配置立面为折线形的体外预应力索，两端锚固于端横隔板上，中间转向点处设置转向块或转向横隔板[5]。
3.2英屿沟Ⅱ号天桥
英屿沟Ⅱ号天桥是坐落在郑州至洛阳高速公路中的一座波形钢腹板组合箱梁桥，主跨为25m+65m+25 m。
该波形钢腹板PC 组合箱梁桥同样采用体内预应力筋与体外预应力索的相结的配筋形式。体内预应力筋承受自重、施工荷载和二期恒载等横荷载， 体外预应力筋承受桥梁运营中的车辆等可变荷载。 配筋形式主要为：在箱梁受拉区的混凝土底板或顶板内配置体内有粘结的预应力筋， 在箱梁内配置折线形体外索[6]。
四：结论及展望
通过对比诸多钢腹板PC 箱梁桥（本文仅列出四种桥）中预应力筋的布置方式，笔者总结为：最为常用采用体外预应力和体内预应力两者相结合的方式，有的桥型也采用了全部为体外预应力方式。体内预应力束用于承受恒载，体外预应力束用于承受活荷载。
相比传统的的混凝土腹板，体外预应力起到了补充了受力方面的作用，同时减少了预应力的损失，提高了安全储备。因此，在我国的桥梁建设中，波形钢腹板PC箱梁桥会得到广泛的应用。
参考文献
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[4]陈宜言， 王用中. 波形钢腹板预应力混凝土桥设计与施工[ M] . 北京： 人民交通出版社， 2009.
关键词：城市桥梁 选型设计 创新 发展
中图分类号：U442.5+9文章标识码：A
1 当前现状
城市桥梁在一个城市的发展中的地位越来越重要。桥梁作为城市交通的一个结合点，在城市中占据着很重要的地理位置。另外，城市的桥梁也是一个城市的外景景观，展现这一个城市的建筑风格。随着现代科技的发展，我国桥梁选项设计迅猛发展已经取得了举世瞩目的成就，而且人们越来越重视对桥梁的建设。我国在桥型、跨度、施工技术方面都有突破性的进展，不少的桥梁选项设计水平达到了国际上的先进水平。城市的桥梁选项设计发展经历了四个阶段：建国时期到70年代中期以通达为主要目的；70年代到80年代中期，预应力技术开始在桥梁建筑中得到应用；80年代到21世纪初，出现了斜拉式、拱桥、大跨度的桥梁建筑；21世纪初到现在，城市的桥梁向大规模、放射性的建筑发展，改善城市环境、注重城市景观、关注人文文化，坚持以人为本、服务城市的设计理念。随着城市现代化进程的加快，城市桥梁选项设计也出现了较快的发展速度。任何的事物在发展的过程中都会有优势和不足，城市的桥梁建筑也是如此。我国的城市桥梁选项设计取得了较大的成果，但是仍然有许多的不足之处：例如，桥梁的安全耐久性有待考究，部分建筑商为了尽快的完工或者节约成本，注重速度而忽略质量，导致桥梁刚刚建起不久就出现质量的问题；目前，我国城市桥梁建筑材料、工艺技术创新以及设计理念上的技术水平同世界上先进的技术水平还有很大的差距；桥梁选项设计的预见性比较的低，跟不上经济的发展速度，使得桥梁选项设计的重复性比较的高，成本浪费比较严重；引发我国的桥梁选项设计与城市的发展出现了不协调，易出现桥梁拆除的现象，造成经济成本的增加，不利于城市交通网的合理发展。
2 完善我国桥梁选项设计的对策
2.1 树立自主创新和多元化创新的观念
现有的技术水平不仅要满足规模大、跨径大的桥梁选项设计，而且还要关注城市桥梁工程建设中的创新技术、工程质量和桥梁美学的风格。做到现代化的创新型设计，为城市的建筑设计群做出贡献，为后人留下更多的精品力作。在设计的理念上可以引入安全和耐久性的设计思想、计算机技术在结构中的应用，还要注重信息资源的节约、以及桥梁美学的设计。在建筑设计完成后通过使用特定的软件进行仿真，分析优化结果。城市的建筑物代表了一个城市的形象，是城市对外宣传自己的门户。因此，保证路桥设计质量的前提下，注意桥梁的美观是十分重要的。
2.2 提高桥梁选项设计的科学化水平
我国的桥梁选项设计在当前的技术水平上存在不足，提高科学技术的水平已经刻不容缓。在本国技术水平提高的同时，还要学习借鉴外国的先进技术，并针对我国建筑设计上的不足之处进行改进，开拓出自己的创新之路。另外，在桥梁设计中注意把周围环境考虑在内，结合着周边的环境进行设计，达到和谐统一的效果。加强国内外的学术交流，通过总结以往设计中的经验教训和大家探讨技术上的问题，进而推动我国城市桥梁事业的进一步发展。我国的桥梁设计水平越来越高，其中有新突破方向的是大跨度桥梁设计水平的提高。例如，苏通大桥是世界上最大跨度的钢斜拉桥、上海卢浦大桥是世界上最大跨度的钢拱桥；上海东海大桥、杭州湾跨海大桥成功建成更是代表着中国桥梁选项设计水平向国际化水平的进一步迈进。
2.3 制定科学合理的规划
加快我国城市桥梁的有关规范的编写、修改和完善工作，尤其是在弯、坡、斜城市桥梁的结构建设方面，使得城市桥梁设计有章可循。伴随着现代化大跨度的桥梁建筑的出现，而且在今后会越来越多的的现象，应该尽快编写出大跨度桥梁、高难度桥梁设计的设计、施工规范，满足设计与施工的需要。另外，桥梁设计上的创新有科学规划设计阶段，合理的安排工程的周期，尽量做到兼顾质量、经济与美观的相统一。
3 我国城市桥梁选项设计的创新点
3.1 注重美学建设理念
随着我国桥梁选项设计的发展进步，讲求质量的同时也要注重美学的价值理念。桥梁体现着当地的地理、地貌以及环境的特性，能否与当地特有的环境进行配合，充分的展示出当地环境以及有特色发展寓意相结合的桥梁景观是当前值得学习的。现代桥梁在预应力结构技术设计上有诸多创新，例如，大跨径异型板结构、预弯曲技术、高架桥技术等，另外在建筑设计中为了提高建筑的新颖性、结构的独特性可以通过斜独塔斜拉桥的设计、拱形独塔斜拉桥设计方法来达到效果。桥梁的建设在解决道路通行功能的基础上也尽量的追求技术与经济间的平衡点，达到一种经济与美学结合的现代化的城市交通体系。
3.2 引进现代化技术因素
随着现代化进程的加快，转变了以往仅仅的现场施工作业。人们首先利用智能化的系统在工厂完成加工，然后使用全球定位系统和遥感手段，在办公室进行施工现场的施工实践；在建设的质量方面，秉着合理的周期、工期和合理的造价，给施工承包单位提供新的设备、抵制质量不过关的材料和避免欺骗行为，进行严格的监理制度；另外，在施工完成之后，通过自动监控和管理系统，适时地监控桥梁的安全，一旦发现故障，系统会自动生成报告提醒人员维修。城市的桥梁选项设计中的材料是关键，桥梁选项设计的质量要求越来越高，复合材料在城市的桥梁选项设计中得到了广泛的应用。例如纤维加劲塑料代替传统的预应力钢筋，不仅减轻了桥梁重量而且还有抗海水、抗酸的腐蚀以及高强度的韧性的特点。
3.3 切合当地的风俗文化
以往的道路桥梁选项设计只是考虑交通的状况，对其他因素考虑的较少。现代的桥梁选项设计中不仅会考虑城市桥梁的交通问题、还会把当地民族特有的文化考虑在内。在桥梁设计中强调结构选型以及桥梁结构的安全性、耐久性的平衡，桥梁选项设计是城市发展的基础性的建设，在城市的交通网中起着关键性的作用。因此，在桥梁的建设中，我们要坚持科学发展观，把当地的经济与环境因素综合的融入到建设中去，认真的对待其中的缺点，进而可以做到在我国的城市桥梁选项设计中取得骄人的成绩。
4 结束语
进入21世纪以来，我国的桥梁选项设计发展迅速，以青岛海湾大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥为代表的一大批现代化的桥梁相继的发展起来，但是建设水平与西方发达国家的水平还有很大的差距。在今后的城市桥梁选项设计中应该采用更加科学合理、系统完善的设计理念与规范章程，使我国桥梁选项设计取得可喜的成绩。让我们携手共进，为真正实现我国桥梁选项设计走上国际化的道路贡献自己的一份力量。
参考文献：
【关键词】桥梁工程；结合梁；剪力键
结合梁结构指采用剪力键将下部的钢板梁、U型钢梁、钢箱梁和钢桁梁等构件和上部的钢筋混凝土板结合在一起共同作用的一种复合结构，这种结构充分利用钢材良好的抗拉性能和钢筋混凝土较好的抗压性能[1]。
结合梁结构具有高度小、自重轻、承载力高、刚度大、节省支模工序和模板、减少现场作业量、施工速度快、综合效益好等优点。作为重要的承重结构形式已广泛应用于工业厂房、大跨结构、地下结构、高层建筑和桥梁结构等[2]。
多年来，结合梁结构的应用实践表明，它不仅可以很好地满足结构的功能要求，而且具有良好的技术经济效益，在建筑及桥梁结构等领域体现出广阔的应用前景。在我国，结合梁结构已部分应用与桥梁工程中[3]。本文就这一技术做总结分析。
1 结合梁结构在梁桥中的应用
1.1 在简支梁桥中的应用
与钢桥相比，结合梁桥具有节省钢材、建筑高度低、噪声小、耐疲劳等优点；与混凝土桥相比，结合梁桥具有重量轻、刚度大、制造简单、施工速度快等优点。城市轨道钢桁梁桥多有梁高限制，并要求较高刚度且避免明桥面，多采用结合梁结构，如：武汉轨道交通跨越京广线的40m简支梁桥，通过采用结合梁结构实现了满足既有铁路净空限制，且施工期间不中断铁路[4]。我国新建的各种高速铁路钢桁梁桥，为避免明桥面，亦多采用结合梁桥面。
1.2 在连续梁桥中的应用
1993年建成的北京国贸桥，3个主跨采用连续结合梁结构，在国内城市立交桥中首创。综合效益有：（1）比现浇桥面板节省近4000m2高空支模工序和模板，减小湿作业量，缩短工期近一半，未中断下部交通；（2）比钢筋混凝土梁桥自重减轻约50%；（3）比钢桥节省钢材30%左右。实现“轻型大跨、预制装配、快速施工”的目的[3]。台北城市立交中亦有类似应用。江苏省常州市武进区，跨越京杭运河的平陵大桥，长252m（71+110+71），宽33.5m，主桥采用三跨连续结合梁结构，降低梁高，实现互通设计的平面化。
2 结合梁结构在拱桥中的应用
2006年通车的广州丫髻沙大桥，桥面采用结合梁结构，有效降低桥梁自重。广州新光大桥，三跨连续刚架钢桁拱桥，主、边跨相差悬殊，为使传给拱脚三角刚架的竖向力平衡，主拱桥面采用结合梁，边拱采用混凝土梁。北京市玉渊潭公园入口的蝴蝶拱人行桥也采用了结合梁结构。
3 结合梁结构在斜拉桥中的应用
1991年建成的上海南浦大桥，三跨主梁均为工字型钢梁与钢筋混凝土桥面板相结合的结合梁结构。1993年建成的上海杨浦大桥，双塔三跨斜拉桥，主跨602m，主梁采用双侧钢箱梁与混凝土桥面板结合的结合梁结构。两桥均先架设钢纵梁和钢横梁，形成施工拼装单元，再将预制钢筋混凝土桥面板铺装就位，浇筑接缝混凝土，通过上翼缘栓钉形成结合梁结构，节省支模工序，方便施工，保证质量。
20世纪末修建的最大规模公铁两用桥，芜湖长江大桥，跨径180+312+180m，上层公路部分采用结合梁结构桥面[5]。2011年通车的湖北省武汉市二七长江大桥，为三塔斜拉桥，双主跨均616m，桥面采用结合梁结构。
4 结合梁结构在悬索桥中的应用
2003年建成的江苏省苏州市苏州新区的索山桥，跨径33+90+33m，桥面总宽37m，是当时国内最大跨度的自锚式悬索桥。主梁除边跨端锚段采用混凝土外，均采用结合梁结构[6]。2006年建成的广东省东莞市东江大桥，跨径112+208+112m，是国内第一座双层公路桥，采用三片钢桁的刚性悬索加劲，双层桥面均采用结合梁结构，保证了桥面铺装质量。
5 结合梁结构的主要技术问题
5.1 剪力键标准化
对于剪力键的承载力及影响因素，尚处于经验阶段，针对特定工程实，通过实验得出经验公式[7]。多采用推出试验方法，但试件形式和尺寸无统一标准。设计人员并不是依靠受力或荷载要求去选用剪力键，而是先取用结合梁结构，再通过实验得出其许用值，反过来再去修正设计，使设计过程繁琐，给工程设计人员造成麻烦。
5.2 刚度合理匹配
桥梁结构梁高多有变化，在梁高变化段，下部钢结构与上部混凝土结构刚度需要调整，以使受力合理；在钢结构板厚度变化的区域如何调整两部分刚度，减小刚度突变是需要着重关心的问题。
5.3 负弯矩区混凝土板的处理
为防止混凝土板受拉开裂，常用做法是施加预应力，目前有两种方法：（1）在钢箱内施加预应力，使得全段混凝土板与钢结构均处于受压状态；（2）在混凝土板中施加预应力，又分为先张法和后张法两类。但所施加预应力的大小，多依托工程经验。
5.4 温度影响
混凝土与钢的线膨胀系数有差异，即使是均匀的温度变化，仍会使结合梁横截面上产生温度应力，其影响有时会较大，甚至与荷载作用下的应力为同一量级[8]。更突出的是两种材料的热传导性差异大，在日温度变化较大地区，温度梯度对结合梁结构造成的影响尚无公认合理的研究方法。
5.5 混凝土收缩徐变
收缩、徐变使得结合梁形成次应力，影响结合梁结构的受力[9]，多采用有限元法分析，文献[9]采用了解析法，钢筋混凝土结构中，收缩、徐变已是难点问题，在结合梁结构中更需慎重处理。
6 结语
结合梁结构作为继钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢结构以及砖石混凝土结构之后的第五类结构，有高于钢结构和混凝土结构的优点，广泛应用于土木结构中。在我国，已在梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等各式桥梁结构中得到应用，实现了可观的技术经济效益。国内对结合梁结构的研究还不够深入，停留在经验阶段，诸如剪力键标准化、刚度合理匹配、负弯矩区混凝土板处理、温度影响、混凝土收缩徐变等问题需工程技术人员进行深入研究，审慎处理。
【参考文献】
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关键词：路桥施工技术；桥梁建设
Abstract: based on their own work experience, this paper briefly expounds the concrete structure in the application of road &bridge construction analysis for your reference.
Keywords: road &bridge construction technology; Bridge construction
中图分类号TU74：文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着科技的进步和桥梁建设事业的发展，各种技术先进的桥梁工程纷纷涌现。钢筋混凝土桥梁具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、桥型设计较成熟等优点，是目前桥梁建设技术的重要发展方向。
1 预应力混凝土连续在桥梁施工结构技术的控制与应用
预应力混凝土连续梁桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适及悬臂浇筑施工技术和设备的不断成熟，预应力混凝土连续梁的应用得到了空前的发展。目前，跨度在40m～l 50m范围内的桥梁中，预应力混凝土连续箱梁桥占据了主导地位。连续梁桥跨度越大，其施工的难度也越大，对犬跨度预应力混凝土连续粱桥进行施工控制，是确保施工质量和安全的重要环节，也是确保成桥状态符合设计要求的重要措施。桥梁施工监控的任务就是对桥梁施工过程实施监控，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥线形与成桥结构内力符合设计要求。桥梁的应力、变形、线形控制三者具右同等的重要性，必须全面控制才能使施工顺利进行，才能达到设计状态。
2 桥梁钢筋混凝土裂缝问题分析
在桥梁建造和使用过程中，混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用，以及温度变化等因素作用下形成的。一般正常大气条件下，荷载组合I作用下宽度小于0．2的裂缝，荷载组合Ⅱ，Ⅲ 作用下宽度小于0．25的裂缝以及处于严重暴露情况下，宽度小于O．1的裂缝都属于正常的工作裂缝。超出以上范围的裂缝属于非正常裂缝，终究会影响结构物的耐久性。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断扩展，不但会影响混凝土表面的美观减小钢筋的混凝土保护层厚度，而且易引发混凝土面层剥落，加速钢筋的锈蚀，降低混凝土的抗冻性及耐久性，严重时甚至发生垮塌事故，所以必须加以控制。混凝土裂缝的成因复杂而繁多，有时甚至多种因素相互影响。但就一些具体裂缝而言，总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝。根据裂缝产生的原因，常见裂缝可分为荷载引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、施工引起的裂缝等七大类。
2.1 钢筋锈蚀引起的裂缝问题
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。
2.2 冻胀引起的裂缝
当大气温度低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％ ，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78℃ 以下)在微观结构中迁移和重分布，使混凝卜中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。
3 大跨度斜拉桥施工风险分析
大跨度斜拉桥以其优美的造型和独特的结构性能，近年来得到了迅速的发展。随着结构的创新和跨径的增大，各种不确定性显著增加，大跨度斜拉桥工程建设正面临着前所未有的高风险，必须予以足够的重视，否则极易发生工程事故，危及结构、财产和生命安全。下个面围绕以下几个方面展开研究：(1)桥梁施工风险分析理论框架研究。阐述了风险的基本概念与风险分析的基本原理，给出了风险的一般性定义，提出了风险分析方法的选用原则；在明确给出桥梁施工期结构风险定义的基础上，构建了桥梁施工风险分析总体理论框架。(2)桥梁施工风险识别研究。阐述了桥梁施工风险识别的基本原理和基本过程，针对桥梁施工风险因素错综复杂的特点以及施工事故统计资料较为匮乏的实际情况，提出采用定性与定量相结合的层次分析法进行桥梁施工风险识别研究，该方法简单而实用，是一种较为理想的风险识别方法。(3)桥梁施工风险概率估计研究。阐述了桥梁施工风险概率估计的基本原理；结构极限状态函数呈隐式、高次非线性的特点，以及传统可靠性分析法求解该问题的局限性。
4 钢筋桥梁建设混凝土施工工艺
4.1 基础处理及支撑结构安装
钢筋桁架基础采用C20混凝土预制块，预制块尺寸为150×150×100。预制块底部基础换填150道碴且分层压实，处理范围为250 CITI×250 cm；混凝土块预制时预埋8根Ф20螺纹钢筋(固定钢管立柱)及4根Ф25螺纹u形钢筋(便于吊装)，混凝土振捣密实。基础处理完毕，根据设计方案采用单层双排贝雷片进行桁架搭设与安装。
4.2 模板工程
为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，本工程投入了根据桥梁图纸制作的相应形式的模板，箱梁外侧模采用整体定型钢模，底模采用竹胶合模板，圆弧倒角、内模、端头考虑采用拼装钢模。
4.3 支架预压
为保证施工安全、提高现浇梁质量，箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后，对支架进行预压。预压目的：（1)检验支架及基础承载力是否满足受力要求；（2)消除支架及地基的非弹性变形。预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的130％，通过预压过程中的观测和结果分析，测设的各项指标与计算结果基本相符，满足设计和规范要求。
4.4 钢筋工程
钢筋桥浇箱梁钢筋均在加工场集中加工，用汽车运至现场后全部在模板内绑扎，按照先底板、再腹板、最后顶板的顺序进行。钢筋绑扎过程中，同时固定相应部位的预应力波纹管定位钢筋网片和波纹管，并安装好各种预埋件。
4.5 混凝土工程
现浇箱梁混凝土设计为C50耐久混凝土，其主要技术标准应符合100年耐久性混凝土技术要求。为确保混凝土施工质量，混凝土在装配有自动电子计量系统的拌合站集中拌制，混凝土输送罐车水平运输，输送泵垂直运输。
4.6 预应力与压浆
预应力钢束均采用两端对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，以油标读数为准，伸长量作为校核用。张拉顺序：安装锚具、千斤顶一拉到初应力(设计应力的10％)测量初始长度张拉至设计应力一持荷2量伸长量回油锚固量出实际伸长量并求出回缩值检查是否有滑丝、断丝情况发生。
预应力张拉完成后，采用真空辅助压浆的工艺进行压浆。
4.7 安全防护设施布置
安全防护设施主要是对现浇箱梁搭设的门洞在正常行车的情况下，保证门洞和支架安全，防止车辆对施工设施的冲撞破坏。防护设施包括限高限宽门框、双簧振动带、减速振动带、标示牌、防撞水箱等。
5 钢管混凝土结构的发展方向
钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式。但是大量混凝土桥梁结构的耐久性问题由于越来越突出，因而日益成为当前土木工程界的研究热点。论文以大气环境下钢筋混凝土桥梁结构耐久性为主线，在国内外有关研究的基础上，从材料层次、构件层次和结构层次对其耐久性进行了进一步深入、系统地研究。建立了钢筋混凝土桥梁上部结构耐久性指标评估模型。通过确定耐久性指标权重，较好地解决了不同桥梁指标损伤程度不同而在评估时采用不同权重的问题，今后钢筋混凝土桥梁结构的耐久性研究工作提供了参考。
Abstract:
The cable-stayed bridge has been widely used because of many advantages for its large spanning capacity, more material savings, easy cantilever casting. In this paper, detailed calculation and analysis of the cable-stayed bridge during its cantilever construction are studied by creating plane-shell model and solid model through utilizing the finite element analysis software ANSYS. The analysis of the bridge construction stage after the end of the state, extract the construction after the typical several section of the node displacement value, formed the displacement curve, got the point displacement with the position of different change rule.
关键词：斜拉桥施工；模拟；分析
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：
斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索构成，是一种桥面体系受压，支撑体系受拉的桥梁。斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型，被广泛应用在桥梁工程中[1]。
1 桥梁概况
某斜拉桥桥梁全长945m，由主桥和引桥两部分组成。大桥主桥采用三塔四跨双索面预应力混凝土部分斜拉桥，其跨径布置为（72+120+120+72）m，主桥主塔处均采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系，墩顶设支座。大桥主桥主梁采用单箱四室截面，梁高由塔底横梁端部开始38m 范围内按二次抛物线由5m变至3.4m，其余梁段为3.4m 等高段。主梁采用三向预应力结构，纵向预应力分为钢丝和钢绞线两种体系；横向预应力采用钢绞线，布置在底板及横梁内；竖向预应力采用JL32精轧螺纹钢筋，布置在腹板及塔底横梁内[2]。如图1-2所示：
图1桥总体布置示意图
图2大桥断面示意图
2 板壳法模拟分析
板壳单元法即用Shell63单元模拟桥梁箱体，用Link8单元模拟预应力钢筋。采用板壳法模拟，计算得出施工后桥梁状态。Shell63既具有弯曲能力又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载。本单元每个节点具有6个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z 方向的平动和沿节点坐标系X、Y、Z 轴的转动。应力刚化和大变形能力已经考虑在内。在大变形分析（有限转动）中可以采用不变的切向刚度矩阵[3]。Link8单元是一种能应用于多种工程实际的杆单元。该单元能够被应用于桁架，垂缆，杆件，弹簧等。在销钉式结构中元素不允许有弯曲。但塑性，潜变，膨胀，应力强化，大变形都是允许的[4-5]。
2.1建模：
（1）箱梁采用Shell63单元，定义实常数时需要定义三种厚度：箱梁顶板30，
箱梁底板72，箱梁腹板60。基本参数：容重：2.6KN/m³；弹性模量 E=3.45E+04MPa；泊松比ì=0.25；
（2）预应力钢筋采用Link8单元，基本参数：容重：7.85KN/m³；弹性模量E=1.950E+05MPa；预应力形式以初应变方式施加[5]。
(1)
得到一根预应力钢筋的初应变值为0.007。由于对称性，只考虑1/4 结构。为了方便计算，在不影响结构的前提下，可以对钢筋进行简化，即根据相应位置把相近的几根钢筋等效合并成一条，考虑到之后计算要将预应力钢筋与混凝土的耦合要求, 所以应力求使简化后的钢筋距离尽可能地远一些[7-8]。最终简化后，预应力钢筋布置情况如下：顶板共合并为30 束；底板为14束，如图3所示。
如图3 纵向预应力钢筋布置示意图
（3）斜拉索采用Link8 单元。基本参数：容重：7.85KN/m³；弹性模量E=1.950E+05MPa；泊松比ì=0.167；线膨胀系数为1.200E-05；实常数：单根拉索面积取0.005143m2。
（4）桥塔采用Beam188 单元，基本参数：容重：2.6KN/m³；弹性模量E=3.45E+04MPa；泊松比ì=0.25。
模型计算：
在不考虑混凝土收缩徐变，假设预应力钢筋预应力全部有效的工况下计算。用板壳法研究成桥状态模型如图4所示。为减少计算量，同时因为模型对称性，可直接对施工部分1/2模型进行计算，如图5所示。1/2模型在其对称面上施UX,UZ方向的对称约束。在支座位置施加UY 方向的约束，将临时墩约束简化为UY 方向的约束。
如图4 板壳法桥梁整体模型（已划分单元）
如图5 研究模型
3 计算结果
由于结点过多，故将结点排成一条线，形成“纵梁”，以“纵梁”的位移代表该处实体的实际位移情况（不考虑扭转，只考虑垂直位移量）以便提取数据。具体分割如图6所示。
如图6 数据提取说明示意图
应力结果如果7所示：
如图7 应力曲线示意图
应力结果如图7所示。由于板桥单元法在模拟过程中，不能够很好的考虑到实际工程中的一些较细的因素，比如顶板斜腹板底板之间以及内格梁间连接处的倒角，比如斜拉索的锚固点的处理等等。板壳单元法只能近似的处理这些问题，导致最终结果出现应力集中的现象，尤其是在结构连接处以及拉索和梁体接触点处。这就使得其计算应力的结果误差较大，与实体单元法相比，不能准确反映构件真实的受力情况。因此，这部分应力数值仅供参考。但其对应变的计算，完全可以采纳。这也正是板壳单元法的局限性。将在后面实体单元法中求得更准确的应力值。
应变结果：
如图8 位移曲线示意图
应变结果如图8所示。由图中可以看出，施工结束时，纵梁1 向上位移最值为0.018m，发生在最大悬臂处；纵梁2 向上位移最值为0.026m，发生在最大悬臂处；纵梁3 向上位移最值为0.028m，也发生在最大悬臂处。
结论：
通过分析计算结果可以得到以下结论：
（1）按照标准设计，在此施工阶段结束后，桥体上部结构的最大位移值是0.028m,
出现在桥面结构纵轴上离桥墩最远处即最大悬臂处。0.028m 小于规范允许的最大值，故可以满足设计施工条件。
（2）通过比较可以发现，桥体部分靠近外侧的部分位移值较小，随着向纵桥向
对称轴靠近，位移值逐渐增大。这是因为在张拉横向预应力钢筋之后，桥体混凝土收缩受压，中间部分上移。在靠近外部的地方有斜拉索，张拉拉索应力使施工阶段的梁体有向上的位移。
（3）位移值由桥墩处向最大悬臂处逐渐增加。这是因为在桥墩处无拉索作用。
这一位移规律也符合桥梁受力的基本情况，即施工过程中产生预挠度。
参考文献：
[1] 林元培.斜拉桥.北京：人民交通出版社，1994.
[2] 张峰，徐建.箱梁顶板开洞引起应力集中的对比分析.公路交通技术，2012,(1):53~58.
[3] 朱崇诚.大型海上平台滑移装船有限元分析:（硕士学位论文）天津：天津大学.2004.
[4] Ngo D，Scordelis AC．Finite element analysis of reinforced concrete members，Journal of ACI，1967,64(3):411~416.
[5] 翟晓力.长短桩复合地基数值模拟及设计计算:（硕士学位论文）山西：太原理工大学.2009.
[6]刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社，2004.
关键词：支架法；施工；连续梁
中图分类号：TU7文献标识码： A
1工程概况
苏州绕城公路工程位于苏州市内，起止里程K0+000～K6+345，主线桥里程为K2+231～K4+332。本合同段桥梁工程包括1座跨线桥及2座小桥。主线桥基础为钻孔灌注桩基础98根，柱式桥台1个，薄臂桥墩43个。上部结构为10联现浇预应力混凝土连续箱梁。小桥采用桩基础，空心板梁。
2 施工方法
2.1 钻孔桩基础。本合同段桥梁基础为钻孔桩，其中桩径准1.5m桩共342m，桩径准1.6m桩共192m，桩径准2.0m桩共2445m，桩基穿过地层有填土层、根植土层、砂层、微风化、全风化、强风化页岩石、砂岩层、灰岩层。采用冲击钻机成孔，导管法灌注水下混凝土。
2.2 承台基坑。拟采用挖掘机开挖，对不能用挖掘机开挖的部分采用人工和风镐清除；基坑开挖将采取适当措施，确保基底天然地基不受扰动。基坑开挖形式一般采取放坡开挖，对有限制部分采用钢板桩支护加强坑臂。
2.3 墩、台身。墩身采用拼装式大块整体钢模，人工配合汽车起重机吊装。每节由两块模板对拼而成，每块高度不小于2m，一根柱一次连续浇筑完成，桥台根据构造要求分次浇筑施工。混凝土采用商品砼，混凝土输送车输送至工点，汽车吊或泵送入模，人工配合浇筑，插入式振动棒捣固，塑料薄膜包裹或覆盖养生。
2.4 箱梁施工。连续箱梁采用落地支架逐孔现浇的方法进行施工，路线交叉处支架采用钢管柱、贝雷架支架，其它位置采用满堂门式支架结合工字钢支撑。外模采用定制钢模，内模采用可变式框架钢木结构。
2.4.1 满堂支架现浇施工工艺和方法。满堂支架现浇连续箱梁施工采用扣件式脚手架搭设，因施工区域主要在既有公路上施工，交通疏解难度大。
2.4.2 脚手架搭设采用扣件式钢管脚手架搭设，横桥向钢管立排间距步距具体见脚手架布置图。
2.4.3 模板施工。模板安装顺序是从梁的一端开始先装底模，根据墩中轴线控制位置；再安装侧模、翼缘板模板，箱梁内模安装在底板腹板钢筋绑扎施工完毕后即可进行。内模先安装压脚模和底脚模，再安装侧模，最后安装内顶模和顶脚模。侧模和内模均用钢管支撑在侧模肋，底脚模放在混凝土垫块上，竖向支撑设可调支托，以调整高度。
2.4.4 架预压及起拱荷载试验。在支架、外模安装完毕后进行，钢筋砼等恒载以及施工人员和机具是主要的堆载重量，用沙袋进行加载预压以确保安全，并消除支架非弹性变形。
① 测点布置。在加载前应先准确确定各测点位置，并用红漆做记号。
② 压载过程。在预压前，应测量各点标高。按混凝土重量的分配情况，分级加载。砂袋堆放要对称进行，应按先底板，后翼板的顺序。
③ 数据处理。对于每次测量的数据，测量人员都要用专用表格进行详细记载，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，以得到系统的变形值。
④ 预拱度的设置。支架调整应根据设计资料中对连续梁纵向预拱度的设置及按预压所得的支架系统弹性变形值来进行。
2.4.5 钢筋施工。钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单，并且都经抽取试样试验合格。事先在钢筋作业场加工好箱梁普通钢筋。加工前应将表面油溃、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋的表面应洁净。钢筋应无局部弯折，平直，应调直成盘的钢筋和弯曲的钢筋。底板、腹板、钢筋网片支内模顶板钢筋绑扎预埋件埋设，此为钢筋绑扎顺序。
2.4.6 箱梁砼施工。在砼搅拌站，当每盘砼搅拌完毕后应取样检测坍落度，并观察拌和物的保水性和粘聚性。坍落度应比设计配合比要求的值大20毫米左右为宜。当砼运至浇注地点后出现离析和分层现象时，就应对混凝土进行二次搅拌。在进行整体浇注时应从跨度中央向两侧对称浇注。浇注混凝土时，应就每箱的腹板、底板高度，以斜坡层沿结构横截面向前推进，斜坡层倾斜角20°～25°。从每箱的顶板内模预留孔下料进行底板的浇注。派专人在施工时注意观察底板混凝土的稳定，防止腹板混凝土下坠引起翻浆，造成病害。严禁插入式振捣棒振捣过程中触碰波纹管、模板。
2.4.7 预应力张拉、压浆
① 对预应力筋进行张拉前，应对构件进行检验。根据设计要求，砼强度达到90%以上，并不小于5天龄期的情况下方可施加预应力。
② 张拉千斤顶与压力表应检验并配套使用。千斤顶使用超过6个月或200次及使用过程中出现不正常现象或检修后，应重新检验。
③ 钢铰线装入锚具时，同一钢铰线应装入两端相对应的锚具孔内，夹片安装后三片应用细丝固定使露出长度相同。
④ 钢束张拉采取张拉力和伸长值双控。张拉应力的控制应符合设计要求。计入锚圈口损失时，可比设计要求提高5%，并用张拉伸长值校核。实测与计算的伸长值相差不大于6%，否则应暂停张拉，待查明原因并采取相应措施予以调整后，方可继续张拉。
⑤ 张拉程序：低松弛钢筋：00.15σwn0.3σwn1.0σwn（持荷2分钟锚固）；锚固顶塞力为：0.55~0.6σwn。
1）后张预应力筋断丝、滑丝允许数量为：每束钢铰线断丝和滑丝允许一根，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。
2）预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。锚固阶段张拉端预应力筋的内液量应不大于6mm。
3）预应力筋锚固外露长度不宜小于30mm，锚具应用封端砼保护。切割预应力筋严禁用电弧切割，必须使用砂轮机切割。
4）预应力张拉施工的安全防护措施：
a、施工前应对所有施工人员进行施工安全知识培训，确保人人掌握安全操作规程。
b、量测钢铰线伸长值时，应停止千斤顶操作。
c、在高压油管接头应加防护套，以防高压喷油伤人。
d、千斤顶支架必须与梁端垫块接触良好，位置对称顺直，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不均匀造成倾倒伤人。
e、张拉时千斤顶两端必须放钢挡板，以防断丝伤人。
f、两端油泵操作应尽量保持一致。
g、操作人员应在千斤顶两侧，顶后严禁站人。压浆工作应在预应力钢束张拉完后24小时内完成。采用C50砼封锚张拉端，混凝土浇筑前清除表皮，在新老混凝土结合面上打毛，用水冲洗干净并充分吸水后方可进行浇筑，并要求捣实。
2.4.8 模板、支架拆除拆。模要满足局部强度要求，防止砼裂缝和边棱破坏。由技术人员指挥各阶段支架的拆除，必须在张拉完纵向钢束及达到100%设计强度后进行。
3 如何保证施工质量
3.1 施工中制定详细的、切实可行的、具有可操作性的技术管理工作制度，选用了操作熟练、技术水平高的技术人员组成精干的测量、试验、检测队伍，装备先进的测量、试验、检测仪器，做到检查按标准，工作有标准，同时用科学的手段保障工程质量。
3.2 钢筋有出厂质量保证书或试验报告单，并作机械性能试验，严把材料关，遵守“先试验，后使用”的原则，对进场的钢筋进行抽验。
3.3 加强对钢筋的存放管理，钢筋的加工质量在施工中应严格控制，保证钢筋的绑扎和焊接质量。
3.4 实行工序标准化作业进行混凝土工程施工，达到混凝土拌和、运输、灌筑、养护机械化。采用集中拌制混凝土，为保证配比计量精确，应配备自动计量系统。
3.5 为保证混凝土捣固密实，无蜂窝麻面，捣固实行责任区分工制，人员固定。
4 结语
本工程按上述的施工方法严格施工，施工的连续梁既满足了安全、质量要求，也确保了工期，今后在施工中还要不断总结技术经验，以便在类似的工程中取得更好的成绩和社会及经济效益。
参考文献：
[1]刘松涛.探析桥梁上部结构支架法施工[J].城市建设理论研究,2013,(10).137-137
[2]代国峰.论述桥梁现浇梁支架法[J].活力,2011,(7):215-216.
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