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2015年橋梁工程實習報告
橋梁工程實習報告
指導老師：王克新老師、冉武平老師
路橋073班 張金輝 學號：20152201504
一.實習時間
2015年8月11日～15日
二.實習地點
外環(huán)路東北段二期工程、吐烏大高速公路、國道312線、國道314線、庫爾勒市及其周邊道路。
三.實習目的
通過外出的參觀實習，使學生能夠初步認識橋梁的上、下部構(gòu)造及橋梁的幾種常見的橋型、了解橋梁方向的專業(yè)知識。提高學生對橋梁的感性認識、為學習《橋梁工程》專業(yè)課打下良好的基矗
四.實習內(nèi)容
經(jīng)過了一個月緊張的課程設(shè)計后，我們開始了精彩的《橋梁工程》外出實習。
在8月11日，我們?nèi)サ哪康牡厥峭猸h(huán)路東北段二期工程現(xiàn)常在這里有必要對我們的實習地點——外環(huán)路東北段二期工程加以說明。據(jù)老師介紹，外環(huán)路東北段二期工程預計會在今年的10月中旬完工。屆時，烏魯木齊市外環(huán)路將真正形成環(huán)形。
外環(huán)路東北段道路二期工程是整個外環(huán)線快速路全線貫通的最后一段，計劃總投資11.84億元。南起東外環(huán)路與克拉瑪依東路路口，向北穿過六道灣煤礦采空區(qū)，在南湖北路和蘇州路口與外環(huán)路東北段一期相接，全長4.61公里。建成后，東、西外環(huán)將連成一線，使烏魯木齊市外環(huán)路真正形成環(huán)形。
在2015年，建成的烏魯木齊市外環(huán)路通車后，其長度已經(jīng)達到了27.65公里，初步形成了環(huán)繞城市中心區(qū)的快速交通走廊。外環(huán)路的通車開辟了烏魯木齊市大容量、快速的南北向道路，極大地緩解了烏魯木齊市的道路擁堵狀況，可以承擔市中心區(qū)交通量的30%，節(jié)約了市民的出行時間。
我們這次去的地方正是這段道路的高架路部分。由于外環(huán)路是城市快速路，所以外環(huán)路與其他的城市道路采取互通式立交的的形式，故我們?nèi)⒂^的道路是高架的。老師帶我們從一個簡易的扶梯上到高架橋，橋上的護欄還沒有澆筑，只綁扎好了鋼筋。橋梁的主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，只剩下橋面鋪裝了。
在橋上每隔一段距離就會有一個可以進人的洞口留在箱梁的上表面。老師介紹說這些箱梁都是現(xiàn)澆而成的，因為箱梁不同于其他形式的實心梁，故在澆筑時箱梁內(nèi)部需搭設(shè)模板，這些洞口正是供施工使用。老師介紹，這種箱梁稱為“三箱連續(xù)體系”。三箱有兩條橫隔梁分隔，兩側(cè)均有翼板挑出。各個橫隔梁中埋有預應力鋼筋，采用后張法進行張拉。
三相連續(xù)體系示意圖
采用預應力混凝土箱梁，箱形梁的截面為閉口截面，其抗扭剛度和橫向剛度比一般開口截面大得多，可使梁的荷載分布比較均勻。箱梁一般做的較薄，材料利用合理，自重較輕，跨越能力大。箱形截面梁更多的是用于連續(xù)梁，T型剛構(gòu)等大跨度橋梁。
7月12日，往日的太陽被濃密的烏云遮擋了，溫度適宜并且非常舒適。我們從學校出發(fā)，換乘了兩路公交車，大概用了兩個多小時，就到了外環(huán)路工地。早已在集合地點等待的老師給我們做了工程簡明的介紹后，便帶我們深入了工地。
我們一行人來到蘇州路的高架橋下，有的橋已經(jīng)建成，還有的只有橋墩立在地面上。按橋的用途，橋梁可分為公路橋、鐵路橋、公路鐵路橋、農(nóng)用橋、人行橋、運水橋、專用橋梁。按跨越障礙物的性質(zhì)，橋梁又可分為跨河橋、跨線橋、高架橋和棧橋。故我們面前的橋稱為城市道路高架橋。
為了讓我們更深的了解橋梁的上、下部構(gòu)造，老師給我們仔細的講解道：橋梁的支撐結(jié)構(gòu)為橋墩和橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支撐結(jié)構(gòu)，是道路與橋梁的連接點。橋墩是多跨橋的支撐結(jié)構(gòu)，橋臺和橋墩都是由臺（墩）帽、臺身（墩身）和基礎(chǔ)組成的。
在我們正前方，有兩個橋的墩柱立在地面上，正有工人通過腳手架在其上搭建模板。從模板搭建的形狀可以判斷這是一道梁，老師說這種結(jié)構(gòu)稱為蓋梁。
柱式墩臺示意圖
那什么是蓋梁呢？蓋梁與普通的鋼筋混凝土粱有何區(qū)別呢？原來鋼筋混凝土深受彎構(gòu)件具有與普通鋼筋混凝土梁不同的受力特點和破壞特征，因此，對于跨高比小于5的鋼筋混凝土梁要按深受彎構(gòu)件進行設(shè)計計算。廣泛用于公路橋梁的鋼筋混凝土排架墩臺在橫橋向是由鋼筋混凝土蓋梁與柱（樁）組成的剛架結(jié)構(gòu)，實際工程中需根據(jù)不同情況按簡化圖示來計算鋼筋混凝土蓋梁。
在13日，我們準配好了“糧草”，乘坐包車前往庫爾勒市。從學校出發(fā)后，客車帶著我們從紅雁池水庫后面的一條小路離開。在途中，我們看到了蘭新鐵路第二雙線已經(jīng)開工建設(shè)。沿著312國道的老線，在駛?cè)脒_坂城的路上車停了下來，我們開始參今天的第一座橋——達坂城橋。達坂城橋修建于1974年，汽車荷載為汽車15，掛車80，是一座雙曲拱橋。 達坂城橋
拱橋是我國橋梁建筑中最常用的一種橋梁類型。拱結(jié)構(gòu)的特點是：桿軸為曲線，而且在豎向荷載作用下支座將產(chǎn)生水平反力，這種水平反力又稱為推力。由于水平推力的存在，拱中各截面的彎矩將比相應的曲梁或簡支梁的彎矩要小，并且會使整個拱體主要承受壓力。
達坂城橋的又一個特點是它是一座雙曲拱橋。這種拱橋的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系構(gòu)件幾個部分組成，外形在橫縱兩個方向均呈弧形曲線，故稱之為雙曲拱。雙曲拱能比單曲拱承受更大的荷載。主要是雙曲拱不僅在一個方向呈拱形，而且在與其垂直的另一方向也呈拱形。當雙曲拱受到荷載作用時，力可以沿著兩個拱的方向更均勻的傳遞。局部壓力過大時，雙曲拱能迅速調(diào)整平衡，使整個雙曲拱不會因局部受力過大而損壞。
雙曲拱示意圖
在達坂城橋下游方向，距離100米的河道上，有一段“殘橋”。這原本是一座多跨的木拱橋，據(jù)王老師介紹這座木橋始建于1945年，因為一次洪水的沖擊，木橋只剩下了其中的一孔，靜靜地站在烏魯木齊河中。橋梁既是一種功能性的結(jié)構(gòu)物，也是一種立體的造型藝術(shù)，同時也具有鮮明的時代特征。雖然這座殘橋沒有凌空宏偉的氣勢，但是橋梁前輩們留給我們的啟示是永遠不會褪色的。如今，我不得不再次把目光投向這座木橋，一個那么熟悉卻又頓顯陌生的名詞。
“殘橋”
順著老路繼續(xù)前進，大概有一公里的距離，我們又看到了一座拱橋。不同于達坂城橋，這座橋?qū)儆谥谐惺焦皹颍驗闃蛎嫖挥谥鞴叭Φ闹胁�。按照橋梁結(jié)構(gòu)體系分類，這座橋?qū)儆诹汗敖M合體系。這類橋利用梁的受彎與拱的承壓特點組成聯(lián)合結(jié)構(gòu)。在主拱圈上連接有鋼筋混凝土吊桿，吊桿下面連接著橫梁。王老師專門指出，在橫梁的一個側(cè)面上，有明顯的錨固痕跡。這說明橫梁是預應力鋼筋混凝土梁，在梁內(nèi)儲備的巨大壓應力有利于抵消荷載作用下產(chǎn)生的拉應力。
老師介紹，橋梁在滿足使用功能的前提下，還應該具有一定的抵抗地震力的能力。順著老師手指的方向，我們注意到在每個支座的兩側(cè)，設(shè)置有矩形的擋塊。這種擋塊的作用就是防止在地震過程中梁體的墜落。（如下圖示）
下一座要參觀的橋是一座跨河的連續(xù)梁橋。特殊的是這座橋的走向不與水流方向垂直，路線與河道斜交，即斜橋斜座。連續(xù)梁不同于簡支梁的是，連續(xù)梁利用支座上的卸載彎矩去減少跨中彎矩，使橋梁跨內(nèi)的內(nèi)力分配更加合理，以同等抗彎能力的構(gòu)件斷面就可以建成更大跨徑的橋梁。為了減少洪水對橋墩的沖擊，在這座橋的橋墩底部，有鋼板固定在橋墩上，起保護橋墩的作用。（如下圖示）
在實習的第四天，我們參觀了美麗的孔雀河大橋�？兹负恿鹘�(jīng)庫爾勒市區(qū)，顧名思義這座孔雀河大橋坐落在庫爾勒市東北方向的孔雀河上，屬于梁拱組合體系橋梁，更為特別的是它的主拱圈采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
這種下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由拱肋、橫向聯(lián)系和懸掛結(jié)構(gòu)組成。拱肋是主要的承重構(gòu)件，采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。
孔雀河大橋
鋼管混凝土就是將混凝土填入鋼管內(nèi)，由鋼管對核心混凝土施加套箍作用的一種約束混凝土，它是在螺旋箍筋混凝土及鋼管結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上演變而來的。一方面，鋼管對混凝土的套箍作用，不僅使混凝土的抗壓強度提高，而且還使混凝土由脆性材料轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄圆牧�。另一方面，鋼管�?nèi)部的混凝土提高了薄壁鋼管的局部穩(wěn)定性，使鋼管的屈服強度可以得到利用。在鋼管混凝土構(gòu)件中，兩種材料能互相彌補對方的弱點，發(fā)揮各自的優(yōu)點。
從圖片中可以看出，大橋的兩片拱肋平行布置，通過橫系梁將其連接成整體。為了保證兩片拱肋的橫向剛度和穩(wěn)定以承受作用在拱肋、橋面及吊桿上的橫向水平力，在兩片拱肋上還設(shè)置了橫向聯(lián)結(jié)系。
孔雀河大橋的橋面系懸掛在吊桿上，吊桿主要承受拉力。吊桿采用的應該是高強鋼絲，屬于一種柔性吊桿。行車道系由橫梁和行車道板組成，橫梁通過吊桿懸掛在拱肋上，在橫梁上面縱向鋪設(shè)行車道板，在行車道板上鋪橋面鋪裝、設(shè)置人行道和欄桿，形成橋面體系。
在實習的最后一天，老師著重給我們介紹了另一種類型的橋，即剛架橋。這是一座公路、鐵路相交叉處的鐵路橋。剛架橋是介于梁和拱之間的一種結(jié)構(gòu)體系，由受彎的上部梁結(jié)構(gòu)與承壓的下部柱（墩）整體結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)。
剛架橋與其他橋型最大的區(qū)別是它的梁、柱是剛性連接的。由于梁和柱的剛性連接，梁因柱的抗彎剛度而得到卸載作用，整個體系是壓彎結(jié)構(gòu)，也是有推力的結(jié)構(gòu)。
剛架橋的橋下凈空比拱橋大，在同樣凈空要求下可修建較小的跨徑。故在鐵路、公路立體交叉時，常采用剛架橋的形式。（剛架橋見下圖示）
五.主要收獲及體會
持續(xù)了五天的實習已經(jīng)結(jié)束了，五天的時間不能說很長，可是它帶給我們的是永遠無法忘卻的回憶。
通過《橋梁工程》的外出實習，我對橋梁的幾種常見橋型有了新的認識。特別是參觀各種橋型的同時還有老師細心的講解，使我們更加深刻的認識了橋梁的上、下部構(gòu)造及橋梁的一些附屬設(shè)施。同時，此行也給我們提供了一個拓寬橋梁專業(yè)知識的機會，并且提高了大伙對橋梁的感性認識，為新學期學習《橋梁工程》專業(yè)課打下良好的基矗
由于對《橋梁工程》課本的不熟悉，這次實習自己的準備有些不足，我還有很多的知識沒有掌握扎實。在以后的學習過程中，我會做到“多看、多聽、多問”，并且逐漸鞏固和拓展自己的橋梁專業(yè)知識。
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