桥梁工程论文范例

1桥梁工程混凝土施工中存在的问题

1．1原材料多而杂影响混凝土性能

桥梁工程对混凝土的质量有很高的要求，而混凝土的原材料存在多而杂的情况，且缺乏统一的生产标准，而不同地区生产的原材料差异较大，这就很难保障混凝土的各项性能符合要求。如海工混凝土是一种性能较高的新型产品，但是检验指标较多，在验收过程中不仅需要测量强度，也需要考虑抗腐蚀性、抗碳化以及碱骨料反应等。而在应用一种新的混凝土材料时，也需要考虑混凝土的性能要求与材料是否具有适应性等。

1．2专业技术人员综合素质不高

在桥梁工程施工过程中，存在施工人员技术水平不过关，以及混凝土抹面、振捣人员不足等问题。而部分施工人员在操作时倾向于使用流动性较大的混凝土材料，或者在抹面等混凝土施工中没有按照规范操作，以及为了提高速度盲目采用洒水的方式抹面，这些行为均为桥梁的后续使用埋下隐患。同时缺乏对混凝土施工进行检验的工作人员，并且对新型混凝土的施工经验不足，无法根据施工材料的变化来调整混凝土施工工艺等。

1．3施工现场质量控制不到位

桥梁工程的工程量大，需要投入大量人力、物力，并且需要对施工现场进行全方位的管理。由于混凝土施工在验收阶段的指标较多，如稳定性、强度以及氯离子渗透度测量等，这些都增加了现场质量控制的难度，并对现场施工的环境等有很高的要求。若混凝土施工过程中无法有效管理，必然会影响到桥梁工程的整体性能。

1表层软土处理

1.1垫层处理

工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理，对地基上部进行铺垫，材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结，起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合，降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果，同时也可保证施工机械的顺利通行，但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看，如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结，需要的厚度很容易导致成本增加，因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样，进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合，做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时，应对端部进行妥善处理。

1.2浅层排水法

一些软土地基上土质较好但是含水量偏大，因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理，利用沟槽等对表层水进行排除，降低地基表层的含水量，保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果，并配合回填透水性较好的材料，维持表层软土的渗透性，并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度，回填而出现沉降时则应观察坡度改变，制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行，宽度在半米左右，深度则应在一米内，填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟，保证排水持续性。

1.3材料铺垫工艺

一些工程中软土地基的分布不均匀，可能会出现沉降以及侧向的位移等情况，此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固，强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力，用于铺设的主要材料是无纺布等。

1“大数据”及其应用现状概述

伴随互联网技术的快速发展与应用，互联网中的数据量也呈几何数量级产生、增长;当前互联网每分钟产生的数据量比二十年前所有互联网产生的数据还要多。数据存储已由最初Bite、KB、MB发展到今天GB、TB甚至是PB、EB、ZB级，用一个字来衡量就是“大”，我们已经进入到了一个“大数据”时代。互联网中的“大数据”纷乱而复杂，具体表现为五个特点，分别是数据体量大的特点、数据生产快的特点、数据种类多的特点、数据价值密度低的特点和数据价值量大的特点。“大数据”已经逐渐在体现出其巨大的价值;美国麦肯锡咨询公司认为“数据已经渗透到各个行业、领域，已经成为重要的生产因素或者要素之一，下一波互联网发展浪潮必定是对海量数据的挖掘与再利用”;美国著名学者维克托•迈尔－舍恩伯格，也是《大数据时代》的作者，其在书中详细解析了“大数据”，通过大量应用实例来说明未来的石油、金矿必然存在于“大数据”之中。大数据的价值，一方面在于其经过对海量数据的处理，产生了新的价值，使数据成为一种新的、有价值的资源;另一方面大数据也改变了人们传统的发现问题、分析问题的方法，传统统计分析方法是基于“抽样”的，而大数据时代样本不再是总体的一部分，而是“样本=总体”，我们可以通过对近似“总体”数据的分析来发现“抽样”状态下发现不了的问题或者规律，其也逐渐改变了传统科学研究的“因果”思维方式，而转向“相关”，将关注的重点转向“事实”而不是背后的“原因”，了解当前正在发生什么，以便采取措施及时应对。目前，世界各国已经认识到大数据及其潜在的价值，纷纷制订计划、项目来开发与应用大数据资源。如2012年，美国就正式公布了“大数据研发计划”，旨在提高人们分析与处理海量数据、信息的能力，旨在改变人们发现问题、分析问题和解决问题等观察与理解世界的方式、方法，为美国未来的科学与经济发展提供新的动力。我国也专门制定了“中国大数据科学与工程研究计划”，专门设立了大数据科学研究项目专项资金，旨在开发互联网中的大数据资源，深度挖掘与利用海量数据中所蕴藏的巨大价值。

2桥梁工程“大数据”应用的必要性及其现实意义

2．1桥梁工程中“大数据”应用的必要性

桥梁工程中的数据分类，按着收集时间的不同可以为静态数据和动态数据两种。所谓静态数据，是指与桥梁相关的传统信息资料库和借助于科学实验产生的数据。桥梁传统信息资料库是典型的静态数据，这些数据、资源不是定期更新的，按着相关要求一般会被保留十年到二十年时间，不同国家、地区的政府、相关桥梁管理部门都建立有地区所有桥梁工程的资料库，保存地区所有桥梁工程的基本信息，如设计与建成时间、桥梁系统的功能和具体建设与运营部门等数据、信息;除了地方政府、相关桥梁管理部门以外，各级科研单位也在设计、完善相关桥梁统计分析系统，系统中包括与桥梁相关的桥型、跨径、材料和建成时间等信息，以及桥梁病害、桥梁运营状况评定等内容。对于桥梁科学试验数据，其主要是指存在于各大高校、科研单位、科研中心的与桥梁有关的模型试验、振动台试验、风动实验和桥梁荷载试验等产生的实验结果、数据等;这些数据也被分门别类的保存起来，但这类数据一般不对外开放。所谓动态数据，主要是指对桥梁施工过程的监控、成桥运营阶段桥梁健康状况的监测等获得的数据，这类数据来自于安装在桥梁之上的实时监测传感器，如风速仪、温度计、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、应变计和GPS等;上述安装的各类传感器，再配以相关采集系统就可以获得与桥梁相关的实时、动态数据信息，这些数据、信息再辅以相关软件分析和处理，就能及时了解桥梁的健康状况，对桥梁的整体健康状态做出评估和预测。无论是长期保存的静态数据，还是实时产生的动态数据，随着时间的增长，这些保存与收集的数据无疑是“海量”的，为了获得更好的桥梁状态分析结果，将大数据思维方式应用其中是必要的也是可行的。

2．2桥梁工程中应用“大数据”的现实意义

借助于大数据对传统信息资料库中数据的分析，可以使我们更好的、全面的了解地区桥梁基本信息，从而为全国其他地区的桥梁统计、国家相关部门桥梁信息的普查与管理提供有价值的参考。与桥梁有关的科研数据的开放与利用，则可以加速学术界中各学者之间的交流、创新，为取得更为丰富的研究成果奠定基础。而桥梁动态数据的可利用价值更大，由于包括了桥梁施工过程中重要的监控数据，使我们可以充分利用大数据思维方式和技术挖掘其蕴含的价值，为日后桥梁工程建设中提高施工质量、优化施工进度、提前预防、预测和解决施工过程中遇到的问题，以及减少不必要的质量事故和经济损失等提供有价值的指导建议。对于成桥运营阶段实时状况的监测数据，是桥梁健康状况重要的评估依据，在大数据思维方式与技术的支持下，使我们准确预测桥梁可能发生的问题及预先采措施防止问题发生成为可能，其也必然是大数据时代背景下桥梁工程监测的发展方向。

1地基处理技术的认识

地基处理是工程技术措施中的一项，一般用于对支撑物建筑地质的承受能力和抗渗能力进行改善。它的处理方法大多分为两种：岩土加固措施和基础工程措施，对于在工程中不改变地基的一般采用基础工程措施，而需要加固地基和岩石来改变工程性质的一般采用岩土加固措施。地基处理技术和建筑物的安全是息息相关的，地基技术的处理不当很容易会造成工程质量事故的发生，因此，需要严格的对地基进行处理，并且需要做好验收工作，充分来保证工程的质量。

2基处理技术的方法

2.1旋喷桩处理方法

首先需要对桩区域场地进行全面的清洁，并且挖好排浆沟、检查好高压浆、旋喷钻井、泥浆泵等主要设备，并对其性能进行测试；还需要检查测量仪器、计量设备、测量仪器，以免施工时出现故障；施工人员应对其进行安全教育和技术方面的培训；检查好水泥的合格证，查看是否合格；对厂家的材料、数量和规格进行抽样检验，待合格够再运往施工现场。在施工前时，对施工的图纸进行严格的对照，对各个桩位的位置用醒目的方式的进行标示，出现的平面误差不得大于50厘米，并由质检员对其进行改良，一直改良至监理工程师认可为止，并由监理工程师对其进度计划进行合理的改编。在施工前段时间对各个机具进行逐一的检查，例如：钻机螺丝是否有松动、变速箱和减速箱的完好度、卷扬机的制动装置是否能用、传动机是否可以正常的运转、旋喷注浆管是否清洗干净及螺丝是否完好、高压泵内是否残有残渣、各类密封圈是否完好等等，在检查好并确认完毕之后对钻杆的长度进行衡量和标记，以此来方便把握钻杆的深度。在钻孔完成之后，将喷射注浆管插入孔底，以此来进行由下往上的喷灌，再喷灌的过程中，需要严格的来对照参数，控制喷灌的速度、风速、流量和压力。第一次喷灌完成后发现没有达到目标，应当进行第二次的喷灌，直到达到标准。达到标准后拔出注浆管，并对其进行清洗，然后对下一个钻孔进行作业。

2.2强夯法

最常用的地基处理方法就是旋喷桩。当然也包括其他许多的处理方法，例如：强夯法，适用强夯法的地基多为地饱和度的粉土、粘性土、杂填土、素填土、碎石土和湿陷性黄土等。强夯法比较适用于高饱和度的粉土和软流塑性土，这两种土质在变性控制方面所要达到的要求不高，因此，强夯法更适合。强夯法主要是对土质的抵抗振动液化的能力进行改变，使其强度得到提高，减少其压缩性，从而使得土质的质量得到提高。柱锤冲扩桩法一般适用的地基土质为黄土、素填土、粉土、杂填土等等，其是利用地下水位以下的土层来进行确定其是否适用。综合比较法是在确定了地基处理技术后，与其他的方法进行对比，观看哪种方法更加适合，在选择方案的时候其具有一定的针对性，这与桥梁整套模具也存在密切的联系。

1节段的施工技术特点

1.1施工技术的合理性

桥梁上部预制和下部结构施工，两者可以实现同步施工，因此提高了桥梁的施工进度，大大缩短了工程施工工期；节段梁整孔拼装合理、分段预制减轻了桥梁自身重量，并且型号尺寸相对较小方便运输；在梁体分段上，可以在固定台座上预制，有利于混凝土的浇筑和振捣，并且在截面之外预留了一部分钢筋，为节段梁拼装和质量提供了有利条件，；节段梁预制在工厂中更容易文明施工，很大程度上降低了对环境的影响。节段桥梁也具有很强的适用性，对施工的具体环境没有很高的要求。在进行拼接的施工技术中，占用面积小，很大程度上降低了对道路交通的影响，既能保证道路交通的畅通性，还能保证施工人员的安全施工，并且在施工期间即使不适用支架也不会影响施工进度，相对较短的施工工期、对环境影响小等特点非常满足城市桥梁的施工要求。

1.2节段预制技术的耐用性

桥体外部与内部预应力的耐用性对桥梁工程具有重要作用，桥体内部预应力的耐久性在灌浆密实的基础上，可以达到实用要求，在现有的施工技术以及工程管理上，要实现灌浆的密实性难度很大。因此采用辅助空压等施工技术，不仅可以及时更换、补张拉，并且方便检查，更有利于节段桥梁预制技术对桥梁耐久性的保障。

1.3节段桥梁的造价

节段桥梁具有很多优点，会使很多人普遍认为节段桥梁造价高，导致对节段预制拼装桥梁产生误解。其实在具有一定规模的桥梁建设工程中，节段桥梁的造价会明显低于悬臂浇筑以及移动模架。

1挂篮的构成

1.1底篮平台

底篮平台的构成主要包括横梁、底纵梁、后下横梁以及底模。通常情况下，前、后下横梁对双拼工字钢进行运用，而纵梁运用的是单工字钢，纵梁栓接固定前、后下横梁，在纵梁上对底模进行铺设。

1.2吊杆系统

底篮平台的吊挂是通过前后吊杆实现的。前吊杆主要对梁段现浇施工荷载进行承担，并可通过采用千斤顶顶升降挂篮，在后横梁两端的后吊杆上进行布设，主要发挥升降和行走挂篮，对挂篮自重荷载进行承担。该两种吊杆对Q345B钢板带或Φ32精轧螺纹钢得到运用，在腹板外侧和底板中部的吊杆上实施布设，上端在已浇混凝土梁段底板和翼板上实施锚固，对梁段现浇施工荷载进行承担。

1.3行走及锚固系统

挂篮行走体系的组成主要包括滑道、后走行轮、滑板及顶推千斤顶。行走轨道处于主桁架以下，主要是由两根工字钢构成，在腹板顶面运用扁担梁和腹板对螺纹钢筋进行竖向精轧并得到锚固。在主桁架竖杆处主梁下安装前支点滑板，并运用后行走轮在主桁架尾部进行安装。在挂篮行走的过程中，前滑板处行走轨对压力进行承受，在轨道上翼板下钩设后行走轮双轮，轨道对行走轮构成反压，使挂篮整体平衡得到保障。桁架纵梁尾部上的反压型钢和精轧螺纹钢筋共同构成挂篮主后锚，当挂篮行走就位以后，采用精轧螺纹钢在已浇梁段上锚固主桁上的反压型钢。

1大体积混凝土裂缝的类别

大体积混凝土由于受很多内在和外在因素的影响，根据其形成的原因和裂缝的深度将混凝土裂缝分成三个类别，分别是深层裂缝、浅表裂缝以及通透裂缝，其中通透裂缝是由于大体积混凝土先发生浅表裂缝，后经过一些环境、温度等变化的影响，使得浅表裂缝发展为深层裂缝，从而使得整块混凝土的裂缝贯穿始终，进而形成通透裂缝。如果高铁工程施工中发生通透裂缝，其带来的经济损失和危害是非常巨大的；而对于深层裂缝，虽然其混凝土裂缝深度比较大，但是还是可以采取一些措施进行补救或者修补，从而保证施工的顺利进行；对于浅表裂缝，一般发生在大体积混凝土的表面，其深度一般比较浅，可以较为容易地修正，从而使得浅表裂缝带来的损失和危害最低。大体积混凝土极易产生裂缝，也使得裂缝成为不可避免的一种风险，而在实际施工中，很多裂缝都有着不同的特点，有针对缝隙宽度而言的，也有针对缝隙深度进行考究的，这就使得施工部门不得不对裂缝产生的原因进行有效的分析，从而制定出合理的对策进行解决问题，保障高铁桥梁工程的顺利施工和竣工，保障工程质量。

2大体积混凝土裂缝形成的主要原因

2.1水泥水化热原因

水泥水化热一直是大体积混凝土裂缝产生的主要原因，由于水泥在水化的过程中会产生非常多的热量，再加上大体积混凝土的面积和厚度都比较大，从而使得这种热量在混凝土内部不易扩散，使得内部的温度不断升高，当内部温度与表面温度产生较大的温差时，由于力的作用，使得大面积混凝土受力的变化而产生变形，进而形成缝隙，这种缝隙的宽窄与深浅将直接影响建筑的施工进度与质量安全，所以，尽可能的控制好温差问题，从而保证施工质量安全可靠。

2.2环境温度变化原因

我国是多气候环境地区，所以在建筑施工中难免遇到环境与温度的变化，而这恰恰是裂缝产生的原因之一。再施工中，大体积混凝土内部温度往往比较高，这时，如果遭遇外界环境温度骤降或者温度相对较低，这就会形成明显的温度差异，产生温差力，从而使得混凝土出现裂缝，由此可见，高铁桥梁施工时，选择合适的环境和温度是控制裂缝产生的主要措施，只有保障内外温度平衡或者差异较小，才能降低裂缝的发生概率，从而保证混凝土正常使用。

1桥梁工程产生裂缝的原因

1.1荷载引起的裂缝

1.1.1直接应力裂缝产生原因

在对桥梁进行设计时，设计员选择了不合适的计算模型或者漏算荷载，导致桥梁的结构尺寸不合适；桥梁施工过程中，施工人员对预制结构受力情况不够了解，施工设备没有合理地安放或者没有严格按照设计图纸进行施工；桥梁投入使用后，通过桥梁的车辆超出设计载荷。此外，暴雨、地震、海啸等恶劣的天气环境，也会导致桥梁裂缝的产生。

1.1.2次应力裂缝产生原因

常规公式计算的结果与桥梁结构物的实际工作状态不一致，因此，在实际的外载荷的作用下，就会导致桥梁结构的开裂。此外，桥梁的某些特殊的结构，如开洞、设置牛腿等，因其结构比较复杂，对受力情况进行模拟计算时，会与实际受力情况不符，导致桥梁裂缝的产生。

1.2水分收缩引起的裂缝