桥梁下部结构施工工艺（共8篇）
1、扩大基础施工
①、测量放样
首先对施工现场进行场地平整，然后根据设计单位交付的经复测后合格的导线点和水准点，使用全站仪和水准仪进行施工放样。桥位勘测阶段所建立的控制网，在精度方面能满足桥梁定线放样要求时，应复测用。放样点不满足时要补充。桥梁的施工控制网，除了用精密测定长度外，还要用它来放样各个桥墩（基）的位置，即定出基础轴线、边线位置及地面标高。并经监理工程师验收合格后，进行下一步的施工作业。
②、围堰本标段部分扩大基础在河中，需采用围堰、抽水措施，部分扩大基础处在旱地，且地下水位比基底还低，不需采取围堰抽水等措施。在河中的扩大基础，由于河床较平坦，且流速较缓、水位较浅，用草袋围堰方法，堰顶高度高出施工时可能出现的最高水位50cm~70cm.堰内面积满足基础施工的需要，围堰满足堰身强度和稳定要求，围堰要求防水严密，尽量减轻排水工作。
经现场考察我合同段围堰采用草袋、麻袋等装以松散的粘质土，装土量1/2~2/3，袋口用铁丝缝合。有粘心墙的围堰，也可用砂土袋，堆码土袋时，要求上下左右互相错缝，并尽可能堆码整齐。流速较大时候，外圈土袋可装小卵石或粗砂，以防水冲走，必要时候可抛片石防护。在水不深但河床有一层不厚的易于透水的覆盖层时，为免渗漏，可在外圈围堰完后，先行抽水，至水深50㎝时，挖除部分易于透水覆盖层，然后堆码内围堰袋，填筑心墙，这样可以防止河床渗漏。
③、挖基和排水
挖基施工尽量安排在枯水或少雨季节进行。施工前按计划投入劳力、材料、机具，根据工程的施工期限、工地环境及地质情况，基坑拟用机械进行开挖，在机械开挖不到的部位由人工突击挖除，及时检验，随时进行基础浇筑。对埋置深度较大的基础，我们将采取连续作业方法一气呵成。
基坑排水采用集水坑与集水沟排水的方式，集水沟沟底低于基坑底面，集水坑深应满足抽水机吸水要求，并用竹筐围护，防止吸水龙头堵塞。配备的抽水设备能力，一般大于总渗水量1.5~2.0倍，水泵宜大小搭配适当，抽水机根据基坑深度及吸程大小分别安装在适当位置。
土质基坑用挖掘机配合人工开挖（作业时），坑壁坡度根据地质情况确定，一般土为1：0.75~1：1之间。开挖过程中，须加强排水，尤其是在雨天不允许基坑内积水，开挖至距基底20cm时，由人工清理至设计标高。石质基坑采用挖掘机开挖，无法松动时，采用小型松动爆破配合开挖，挖至设计标高后，凿出新鲜岩面，用砂浆找平。开挖完成后，各项指标符合要求即可进行基础砼施工，如承载力达不到设计要求，应按监理工程师批复方案处理。
2、基坑开挖方法：
1、垂直坑壁基坑：对天然湿度接近最佳含水量、构造均匀、不发生塌滑、移动、松散或不均匀下沉的基土，基础开挖可采用垂直坑壁基坑开挖法。
2、斜坡和阶梯形坑壁基坑：基坑深度在5米以内，土的湿度正常、土层结构均匀。采用斜坡开挖或按相应斜坡高、宽比值挖成阶梯形坑壁。
3、变坡度坑壁基坑：坑基开挖穿过不同土层时，坑壁边坡可按不同土质采用不同坡度。当下层为密实粘质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁基。在变坡处设0.5米宽的平台。
2、各构造物混凝土浇筑
混凝土搅拌站设置在K30+200桩号主线旁边。浇筑材料经过试验检验合格后才能使用，严格控制混凝土配合比，在浇筑时按规范要求进行试验检查，发现问题及时纠正或返工处理。
（1）基础浇筑
中桥墩柱基础钢筋运到现场绑扎，并预埋墩柱身联接钢筋采用C25钢筋混凝土；桥台基础采用C15片石混凝土。混凝土由拌和站供应，砼罐车运送，片石混凝土掺配片石在小于25%，混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，浇筑时注意做好石笋以便上下层连接同时片石摆放位置上下左右均相隔20㎝~30㎝.片石要求无风化，表面有泥土等杂物必须清洗干净，粒径在30㎝~50㎝之间为佳，无针状、片状块形。
（2）桥台浇筑
桥台浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模。浇筑时水平分层，一般浇筑厚度在30㎝内。混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没蜂窝麻面现象。C15片石混凝土参照本节第一项。
台帽施工测量放样一定要精确，采用25#钢筋混凝土浇筑，钢筋在现场绑扎，台帽支座顶面浇筑时控制好横坡度。
（3）墩柱浇筑
施工前，拉毛基础和墩柱接触面，并把基础预留的连接钢筋和墩柱钢筋笼焊接。中低墩柱采用预制好的圆形钢模桶一次浇筑成型，模板用吊车安装，模板上口高于混凝土面不少于10—15cm，柱模四周用缆风绳对拉，浇筑时用输送泵输或吊车送入模内，浇筑时水平分层，一般浇筑厚度在30㎝内。混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没蜂窝麻面现象。混凝土灌注完毕后，顶面砼应高出设计标高3-5cm。排柱式墩身，各立桩应保持一致。混凝土强度达到0.2-0.5MPa后，方可脱侧模，采用塑料薄膜包裹保水养护。
（4）桥墩盖梁浇筑
墩柱顶预留钢筋和墩盖梁连接，桥墩盖梁桥浇筑装模采用钢模装模，斜面和转弯处不好装模处用竹胶板配合装模，采用钢管和木头配合搭建脚手架，并搭建工作作业平台，装好底模后便现场绑扎钢筋，再安装侧模。浇筑时用输送泵输或吊车送入模内，浇筑时水平分层混凝土送入模内后，用振捣棒震动密实，保证表面没蜂窝麻面现象，顶面浇筑时控制好横坡度。
(1) 在整体准备桥梁下部结构的施工图纸和施工方案的同时, 应该对于当地的地质进行勘探, 绘制相应的图纸, 制定相关文件, 同时, 也应该适合当地的相关法律法规, 根据建筑规划的桥梁的具体内容和特点, 不但要积极对于工程的施工人员和场地进行一定的布置, 也要对于施工项目进行陷阱的科学管理, 引进先进的施工工艺和技术。对于施工方案的制定, 在整体方案中, 应该更加注重对于工程质量的监管和总体进度的把控, 同时, 也应该注重成本监管等也要注意。
(2) 对于施工现场, 也应该提前进行整理和布置, 对于桥梁下部的施工规划和布置主要包括, 对于施工道路的清理, 修整, 对于现场的水电情况进行提前试行等等, 道路应该呈现一种平整的路况, 应该提前进行规划, 这种路况才能够满足施工现场大型开挖或者混凝土搅拌等大型机械进入施工现场, 施工的水应该提前兴建蓄水池进行储水工作, 对于施工中的用电情况, 也应该从旁边的电力系统中配备接应出相应的电力, 并且在旁边配用发电机。测量放样工作中, 也应该根据设计的相关内容和图纸等进行反复的测试和检测, 在整体的桥梁施工之前, 应该对于线桩以及水准点的设置进行设计, 对于精确度也应该把控, 争取做到准确无误。
2 桥梁下部基础施工
2.1 桥梁基础形式分为
桥梁的基础形式主要分为, 扩大基础, 桩基础和沉井基础等几种形式。
(1) 扩大基础施工。
扩大基础施工是作为施工基础中的一个重要部分, 其中最大的特点在于把基础底板直接放置于地基上面, 上部的重量直接通过这种底板传递到地下, 对于一些水位较低的土质或者一些持力层较浅的地质有一定的帮助。对于扩大基础的施工工艺中, 一般会使用明挖的方式来进行, 在整体的开挖之前, 根据当地的具体情况, 寻找到更加适合当地的地质的排水方法和排水情况, 设置一定的集水沟, 集水坑, 防止进水。对于基坑支护的时候, 应该在涉及到基坑支护和开挖之前进行深度设计, 对于混凝土垫底的浇筑之后才能够进行基础施工。
(2) 沉井基础。
沉井基础就是把沉井作为整体桥梁的最基本结构, 把上部结构的总体重量完全传递到地基的一种类型, 沉井的主要部分是由没有底及盖的井筒、井壁、隔墙以及刃脚等多部分组成, 沉井的主要工艺是沉井下沉, 地基清理等几部分组成的, 沉井的承载能力较好, 对于桥梁的承载力也比较好, 抗震性能也较比之前有比较好的效果, 整体来说, 一旦遇见那种对于河床冲刷比较强的地层, 可以运用沉井基础来进行下部结构建设。
(3) 桩基础施工。
总体而言, 桥梁桩基础的类型丰富, 桩基可以分为几种方式, 比如说类钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩以及钢桩, 就地灌注桩, 钻孔灌注 (埋置) 桩等多种类型桩在桥梁施工中, 只有简单的几种桩基础施工就是钻孔灌注桩。钻孔灌注桩因为被长时间的运用, 所以技术的成熟度较好, 并且因为挤土效应也比较弱, 多种土质效果也比较好, 适合多种土层, 对于机械的要求也比较简单, 所以总体而言, 对于桥梁施工中的应用特别广泛, 文章中主要是运用钻孔灌注桩为主要叙述方式来研讨桥梁技术。
2.2 钻孔灌注桩施工工艺
(1) 钻孔灌注桩就是对于钻机作业安装的时候, 应该保证对于钻机的吊点, 中心竖直等进行调试, 保证钻孔的效果准确无误。安装完毕之后, 应该就开始进行钻孔, 应该控制速度和进度, 保证护筒安全, 在整个过程中, 一旦发生钻进受阻的情况, 那么就应该及时停止对于钻孔进度, 并且分析受阻的原因, 或者改变冲钻方法来修改钻孔方式, 对于钻进施工时候的水压差的保证, 能够提高成功率, 避免造成涌沙的情况发生。对于施工完成之后, 应该对于钻孔的深度和倾斜度等进行监督, 保证钻孔效果和准确性, 只有在所有指标符合标准的时候, 对于钻孔内部进行清洁, 为后期混凝土灌装提供帮助。灌装方式也分为几种, 只有钻孔灌注桩的方式, 在清洁完成之后, 应该对于孔内的具体情况进行监督检测, 只有符合标准才能够进行下一步活动。
(2) 钢筋骨架的制定和安装。
在钢筋骨架的焊接中, 应该采用一定的保护措施, 对于焊接好的钢筋骨架应该做好保护措施, 避免变形, 在运输过程中, 应该先检查有没有形变, 把没有形变的钢筋骨架通过蒸笼吊装的办法, 放置到钻孔旁边, 在吊装中, 应该注意避免碰撞孔壁, 根据资料对于钢筋骨架放置, 并且检查标高的质量。
钢筋检测项目如下:
(3) 水泥混凝土浇筑。
钻孔灌注桩对于水泥混凝土浇筑的施工中分为下面两种阶段, 导管应该提前进行测试, 符合要求才能运用, 经过测试的导管能够避免渗水和漏浆现象的发生。在导管安装中, 应该在一定位置进行预留, 避免因为空隙过大而无法封底的现象发生。安装完成之后应该再次进行清理孔道, 保证效果和厚度等指标合格。在罐装之前, 计算更加适合罐装的数量, 保证罐装成功, 在混凝土灌注中, 连续性和持续性, 在灌注的时候, 在接近钢筋骨架底部的时候, 放慢灌注速度, 避免溢出, 完成整个浇筑过程。
举例说明如下:
某大桥桥梁全长931米。桥梁桥面铺装采用改性沥青混凝土, 厚度10厘米。引道路面结构采用水泥混凝土路面, 路面总厚度69厘米, 24厘米 (C35水泥混凝土面板, 抗折强度为5.0MPa) +15厘米 (5%水泥稳定砂砾层) +15厘米 (3%水泥稳定碎石层) +15厘米 (5%填隙碎石层) 。
在这个桥梁建设中, 就采用了水泥罐装的方式进行灌注, 但是根据当地的环境, 水泥混凝土的方式提高了整体的强度和刚度, 增加了下部结构的总体强度。
3 桥墩施工
桥墩施工的时候, 也分为两种, 钢筋混凝土薄壁墩台对于填土低或者河床窄的桥梁较好, 在墩台下面应该设置支撑梁, 把桥梁整体构建出来。柱式桥墩则比较大范围的适用于各种地质, 效果也比较好, 文章中主要是以后种施工方式为主要介绍工艺。
(1) 桥梁墩柱钢筋的安装中, 应该注意钢筋位置的准确确定和测量, 根据相关资料和图纸, 进行绑扎, 柱钢筋应该运用搭接焊接的方法进行固定, 完成之后也应该全民的进行质量检测, 运用吊起等方式把钢筋焊接, 完成桥墩钢筋安装。
(2) 模板支立安装, 在桥墩钢筋安装的同时, 应该对于模板进行安装, 第一步就是检测模板的质量, 平整度, 翘度, 尺寸大小等都符合相关要求, 才能够进行焊接安装, 把模板缝对齐进行砂浆填埋, 设计之后进行接桩末班和吊装。在安装完成之后进行混凝土垫块, 保证厚度能够达到预期效果。
(3) 混凝土浇筑, 对于混凝土浇筑, 应该在前几步完成并且检查合格之后进行混凝土浇筑, 桥梁墩柱混凝土浇筑的时候, 应该对于混凝土中增加一定的外加剂, 增加混凝土的指标, 减少其中的气泡, 混凝土在运输过程中, 应该对于坍落度等进行监控和检测, 只有符合标准的混凝土才能够参与到墩柱的较注重。对于混凝土较注重, 应该采用分层浇筑的方式, 李云振捣器进行震动, 减少气泡发生, 混凝土浇筑之后, 保湿养生也离不开, 只有在强度达到要求的百分之八十五左右的时候, 才能够运用塑料薄膜覆盖进行保护。
4 桥台施工
(1) 开挖桥台基坑。对于测量过的桥台基坑位置之后, 运用一定的方式对于基坑位置进行开挖, 在开挖之后, 根据具体情况, 达到离基土三十公分之后, 应该运用人工开挖的方式, 避免对于基土造成伤害, 形成松动, 影响总体效果。对于桥台下面的桩基础, 应该对于桩顶进行凿除, 在开挖完成之后, 应该保证基地凭证, 清楚垃圾和杂物, 矿浆来作为最后的浇筑底模, 完成基坑开挖的整个过程。
(2) 骨架和模板安装。对于骨架的安装, 应该更加注重质量, 接头也应该错开来设计, 接头面积不能够过大, 造成浪费。小于总截面的百分之五十, 钢筋绑扎应该整齐平整, 尺寸和位置等应该符合要求, 位置的设定和尺寸的大小, 应该注意控制, 预留保护层厚度的尺寸, 避免造成保护层无法安装的情况。
(3) 混凝土浇筑, 桥台混凝土浇筑和其他浇筑差不多, 但是应该注意, 一旦异性较差, 振捣方式也应该增强, 时间也不能太长, 在完成之后的十二到十八小时之内, 运用塑料薄膜来保护混凝土。
5 结语
桥梁下部结构, 是一个桥梁的最重要的, 对于重量的负荷和传递, 也起着最关重要的作用, 对于桥梁的安全和工程质量也起着很大作用。因为不同的形式和桥梁下部结构的不同, 更加根据自身的情况和当地的土层来制定适合的施工方式, 施工单位也不断提高整体的施工工艺水平, 提高施工质量和施工水平, 保证桥梁下部结构的整体安全, 对于企业和施工单位对于桥梁下部结构的施工技巧也有一定的作用, 对于施工水平发展具有重要意义。
摘要：桥梁下部施工, 是能够对于整体桥梁进行支撑, 把桥梁上部和地面连接起来, 可以说, 不管多么华丽的桥梁, 如果没有优秀的, 支撑能力强的下部结构作为主要支撑, 在优秀的桥梁也经不起车辆通行的折腾, 所以可见, 在整体桥梁建设中, 桥梁下部具有多么重要的作用。对于桥梁建设中, 桥梁下部结构就成了桥梁的重心, 也是关系到整体桥梁安全的重要结果, 对于在桥梁建设中的过程分析, 对于准备和施工的监督, 分别介绍了多种桥梁下部施工工艺, 对于相关施工人员给出了一定帮助。
关键词：桥梁工程,下部结构,施工
参考文献
【摘 要】桥梁施工是从下到上进行，最先施工的是桩基础。测量放样后，要对该桩基中心点护桩，一般在桩外设四点护桩，方便确定钻孔、挖孔时是否有偏位。机械钻孔有：正反循环钻、冲击钻、旋挖钻、螺旋钻、全护筒冲枛钻。这里主要以冲击钻为例，针对桥梁的下部结构：桥墩和桥台的施工进行探讨。
【关键词】公路桥梁工程；结构；施工控制
1.施工准备
1.1埋设护筒
护筒内径一般比较桩径大200～400mm，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2.0m，并高出施工地面0.3m以上。护筒中心竖直线应于桩中心重合，除设计另有规定外，埋设允许偏差：平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒埋设后应进行检查，确认符合要求，可从护桩点拉线确认中心点，再进行调整。
1.2钻机就位
机位的地基应平整、坚实。钻机的钻具中心应对准护筒中心，钻机应平稳，不能倾斜，安装完后，要固定并经试运行，确认符合要求。
1.3制备泥浆
泥浆宜用粘土加水搅拌制成，也可用膨胀土加纯碱加水制成。
1.4钻孔
将钻机冲击中心对准护筒中心。先向护筒内灌注调制好的泥浆；或直接注加入黏土块，用冲击锥十字型钻头以小冲程反复冲击造浆，同时稳固护筒下脚。一般每钻进0.5～1.0m时掏渣一次，冲击钻孔一般采用掏渣方法清孔，掏至泥浆中无颗粒，相对密度恢复正常为止。掏渣后应及时向孔内注入泥浆或清水，以保持孔内水位。
1.5清孔
钻孔完成后，应对孔深，孔径进行检测验收，确认符合要求后方可清孔。一般测标高时以护筒顶标高为钻孔标高，以检测时所放中心点标高为成孔标高，检测冲孔是否偏位可将冲击锥悬浮吊起，用全站仪十字丝对准，从冲击锥钢丝绳直径的尺寸确定偏位距离与设计允许偏差值。清孔后应进行泥浆指标试验，符合后方可进行下步工序。
1.6钢筋笼放置
一次清孔完成后，根据设计点放样安放钢筋笼。桩较短时钢筋笼可整桩制作安放，较长桩时，宜分段制作，分段下沉，并按钢筋接头搭接长度的规定连接焊牢。钢筋笼就位后，应固定在护筒上口，以防移动。
1.7安放导管，灌注支架及储料漏斗
（导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压）可用钻机的起吊与吊车配合完成灌注准备。当桩顶高于孔中水面时，漏斗底口应高出桩顶4m以上，当桩顶底于孔中水面时，漏斗底口应高于水面4m以上。
1.8二次清孔
冲击钻机对孔底进行高压射水或射风，使孔底沉淀物悬浮，达到二次清孔的效果。
2.灌注水下混凝土
灌注时，混凝土拌合物坍落度应控制在180～220mm，灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则应在拌合物中掺加缓凝剂。使用全护筒灌注时，应随时注意护筒提升，应随灌注而提升，提升过程中保持护筒内混凝土厚度不小于1.0m。为确保桩顶混凝土质量，应在桩顶设计高程以上加灌0.5～1.0m，防止浮浆过多强度不够。灌注结束后，将加灌部分破掉即可使桩顶混凝土达到设计强度。
2.1现场埋设护筒
处于地面以下或桩顶以下的整体护筒应在混凝土灌注完成后立即拔出；处于地面上的可拆卸护筒，应待混凝土强度达到5Mpa后可拆除。然后再将桩头清除，砼清除后将桩顶以上的预留筋恢复到设计要求形状。桩基础浇筑是一种较为特殊的混凝土浇筑，从打桩开始即要层层把关，特别是灌注混凝土时，稍有不慎可能使该孔作废，或会影响其上的结构。
接在桩基础以上的结构一般是系梁、承台或柱形桥台台帽。有系梁或承台时，系梁或承台厚度要一致，这样可使桩基同时受力且受力均匀。模板可分半安装并上螺丝，也可以先组好模板再吊装套入，在装模板过程中要用吊锤在内部按放样中心点吊锤并确保模板位置及垂直度符合规定，再将模板用钢丝绳拉紧。在钢筋和模板内侧要用垫块垫好确保混凝土保护层厚度。经过清理杂质，钢筋、模板验收后，即可浇筑混凝土。其上施工时，有10cm钢棒，10cm加强旋杆，10cm贝雷梁，10cm三角木，还有5cm模板，故在埋预留孔时要放准位置。如果没有埋预留孔，在盖梁底模安装时，则用包箍来架贝雷梁，包箍的型号要与墩柱直径对应，采用包箍来施工一定要时刻确保安全性，若处理不好则可能造成不良后果。
2.2重力式桥台
在明挖基础后，浇筑片石混凝土基础，一般重力式基础有两级，每级100cm左右，在每级的基础上通常会留有大约50cm的襟边，混凝土强度为C25.基础上为片石混凝土台身，有些设计台身为素混凝土台身。台身浇筑在允许情况下使用溜槽，若条件不允许则用吊车浆斗浇筑，振捣时要特别注意检查模板的变形和漏浆现象，若出现此类情况要及时处理。
重力式桥台基坑开挖时，基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基底，基底尺寸应根据排水要求和基础模板设计所需基坑大小而定。在基坑土质良好且无地下水时，开挖深度小于3.50m的砂质粉土，粉质粘土；开挖深度小于3.50m的黏土；开挖深度小于2.00m的密度坚硬土时，可以垂直开挖。基坑开挖完毕后要进行地基承载力试强和尺寸验收后才能浇筑混凝土基础。
重力式桥台台帽比前墙多宽10cm，做完后台后填土。而轻型桥台先填土再浇筑帽梁，不仅方便桥梁施工，而且是路基桥头必须填筑部分。但是，无论重力式桥台还是轻型桥台，在背墙上和侧墙顶上或耳墙上都需要预埋防撞墙钢筋，及伸缩缝钢筋。浇筑时，将台帽或帽梁连侧墙、耳墙与之平齐部分一起浇筑，再将侧墙、耳墙凿毛，与背墙一起作为第二次浇筑即到设计标高，并在上面放预埋筋。
在帽台钢筋绑扎时，必须放样出垫石轴线及背墙前沿线，才能定支座垫石钢筋和背墙钢筋。同台帽一样，盖梁钢筋绑扎完成后要将支座垫石放样并定好。浇筑支座垫石要一边浇筑一边测其标高，支座垫石顶面高程允许偏差为±2mm。当背墙钢筋在预埋绑扎时，通常会向后移1～1.5cm，主要是为了让背墙前沿线也向后移，这样可防止施工时，胀模或模板本身变形引起的施工偏差，而导致架梁时，梁体位置容不下。
现浇墩台采用插入式振捣器振捣，插入式振捣器的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm，与侧模应保持50～100mm的距离。振捣时，应边振边竖向缓慢提出振捣棒，不能放在拌合物内平拖，不能用振捣器驱赶混凝土，应避免碰撞模板、钢筋及其他预埋构件。
桥梁的施工最主要的是要把握轴线，从桩基轴线到墩柱轴线，到桥台、盖梁垫石轴线理论上都在同一平面上，但实际实行时总有一些误差，但尽可能减小到极限标准。桩基础受系梁连结使其共同受力，即使受到较小偏心距离的偏心力，也一样将历尽可能分布均匀。如果桩基基础混凝土强度不够，端承桩的桩头可能被压碎导致桥面下沉开裂，超静定结构有可能被破坏。
将墩柱及桩基看成杆件结构，当顶面受到较大偏心力时，其下受力不均，再加上水流冲刷及剪力作用，可能会导致下部结构失衡。超静定结构在受移动荷载后，可将荷载全部分给每一根桩，桥面连接将跟荷载的振动同时产生共振，将力分给下部结构，使每个墩柱都受较小的力，大大减轻局部荷载过大的缺陷。
3.结语
桥梁施工时要谨慎也要精细，它的每一部位都很重要。既要把握强度，又要把握精度，确保整体偏心距尽可能达到最小，保障交通的正常运行及国家财产的不浪费。
【参考文献】
[1]诸葛祥菊.临近既有线桥梁施工防护[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2012，（03）.
专业论文
公路桥梁下部构造的施工探究
公路桥梁下部构造的施工探究
摘要：桥梁下部构造是桥梁结构的重要组成部分，本文分别就桥梁下部结构中桥台、桥墩、桩基在设计阶段、施工阶段及保养阶段的质量控制进行了探讨。
关键词：桥梁下部；质量；措施
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
引言
桥梁的下部结构包括桥台、桥墩和基础。桥台主要承受台背填土的侧压力和车辆荷载；桥墩承受上部荷载、风力和流水的压力；基础承受上部结构传递下来的荷载。桥梁下部结构在使用过程中除了受以上的载荷之外，还会受到雨水的侵袭或者洪水的冲刷，在地震带，还极有可能受到常年地震的影响；还有一个重要的影响因素就是过桥车辆自身的逐渐加重，必然会带来桥梁下部结构负荷的增加。所以，桥梁下部结构在经过多年的使用后肯定会受到不同程度上的损坏，出现各式各样的缺陷，从而影响桥梁的寿命。基于此，桥梁下部结构的质量控制就显得极其重要。
一、公路桥梁下部构造质量问题的防治措施
要想从根本上控制质量，那么就要从桥梁的设计阶段、施工阶段以及后期的养护阶段这三方面考虑，采取相应的措施，保证桥梁的结构安全。要在整个工程施工阶段对工程质量进行监督，这样才能保质保量的顺利完成工程，而这其中最主要的环节当属施工阶段。
1.设计阶段
由于不同桥梁所处的地理位置也不尽相同，因此在不同的地理位置条件下，要拟定不同的设计及施工方案。这就要求工程设计单位在设计阶段就要对桥梁工程所处的地理位置进行考察，在确定桥梁下部结构的设计方案前还要经过专业的论证及专家的研究，这样才可以尽可能的确保设计方案的可行性及工程的安全性等。
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2.施工阶段
由于需要修建桥梁的地方大都是地理位置比较特殊、交通不是很方便的地方，因此施工环境大都比较复杂。这也就形成了桥梁施工的施工时间长、施工难度大以及投资费用大等特点。这些特点当然也就需要较高的施工技术及施工工艺。因此在工程投标时要选择有资格认证的施工单位；从施工开始到结束，整个施工过程都要做好监理工作，确保工程的质量；待工程结束进入验收阶段，还要严格审查质量问题，不能够“差不多”应对。具体说来要从以下几方面进行质量控制：
（1）钢筋质量控制措施
第一，钢筋的质量控制要从采购就开始进行控制，采购的钢筋一定要经过检验而且一定有出厂质量保证书，坚决不能采购没有保证书或者检测不合格的钢筋；对采购回来的钢筋也要再次进行随机抽样，并由专门部门进行试验，待试验合格后才能够使用。第二，钢筋质量控制的一个重要环节就是钢筋焊接环节，焊接效果的好坏直接影响桥梁的力学性能，对于焊接头也要经过严格的试验，试验合格后才能够正式作业。对于焊件也要进行随进的抽样检查，不合适的焊件坚决不能使用。焊接过程中还要对一些长度和面积有所控制，比如截面的焊接面积不得超过50%。第三，钢筋配料卡要通过技术主管的审核后才能开料；开料成型的钢筋要堆放整齐，并对钢筋进行编号；为了防止钢筋生锈，堆放场地还要采取一定的防锈措施；垫块的制作也要安排专人来负责，不仅要保证数量充足、规格准确，而且还要达到足够的强度；安放垫块而且要均匀。第四，钢筋浇筑混凝土之前一定要确保钢筋捆绑的牢固程度以及尺寸、方位等。并且由监理工程师进行验收，待监理工程师同意并且验收合格之后才能进行浇注；在浇筑过程中还要派有经验的钢筋工轮流值班，以便处理在施工过程中发生的一些问题。
（2）混凝土的质量控制措施
第一，混凝土的配比要根据混凝土的强度要求，并且结合实验配合比和现场砂石料的含水量来准确计算，并经得监理工程师的同意后才能够使用。在配比过程中，要派专人监督执行情况并随机检查。第二，混凝土运抵现场后还要经过坍落度试验，达到试验规定的要求后
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才能进行浇筑。如果出现坍落度损失过大的情况，试验人员要采取一定的补救措施，比如在征得监理工程师同意后根据实际情况适量加入水泥浆，并且进行搅拌，在搅拌均匀后才能够浇注。混凝土的运输采用人工手推车的方式，并且保证车底密封。（建议采用砼搅拌车或且泵送运送方式，请老师看是否改在这样比较合理些）。第三，在混凝土浇筑前，要保证全部支架、模板、钢筋和钢筋预埋件的干净.对于有缝隙的要进行填塞，避免出现漏洞。待一切准备完成后，并且征得监理工程师检查批准后开始进行浇注。浇筑过程中要使砂浆紧贴模板，使混凝土表面光滑。
（3）其它结构质量控制措施
在承台施工过程中，桩头要严格按要求进行处理，而且要保持桩头的清洁，严禁积水或者松散混凝土块等杂物。承台的封底混凝土要密实，不能够漏水。大体积混凝土应采取温控防裂措施。在模板安装前要进行试拼、编号，从而保证模板间能够有严密的接缝，安装过程中要按编号顺序进行。模板还要进行严格的除锈，避免混凝土表面粘有锈斑，影响外观质量。采用落地支架进行施工时，为了消除沉降及非弹性变形，要进行预压处理；如果是采用万能杆件作支架时，要对挠度进行计算；所有的混凝土外露面不能够进行装修。
（4）施工管理的措施
第一，建立和完善施工的质量保证体系。建立健全的管理制度、落实各相关主体的责任制使桩基施工管理在有序、有效的控制之中,监理方面配备与工程相适应的总监或总监代表、一定数量相应的注册监理工程师、监理员。合理分配工作任务、明确职责、管理制度,落实见证取样人,旁站人员,资料整理人员,指挥调度人员。第二，加强管理、责任到位,提高操作队伍素质。保证桩基施工质量从根本上说就是要求加强管理,落实责任制,提高操作作业队伍素质。要狠抓责任制的落实,把各项要求贯彻落实到操作层中,落实到工人作业中去。第（5）严把材料质量关。
①评审供货方的质量，寻求可靠稳定的供货商，使其能供应质量达标的施工材料，随时能将所需的规格、种类、型号的材料足量送到。杜绝以次充好、以假乱真的现象发生。
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②对施工现场的材料做好记录，统计各类材料的数量和型号的使用情况。
③检查验收材料的质量，特别是钢筋、水泥、沙石等材料。在验收的过程中要对现场材料按照验收准则和既定的时间频率进行验收，贯彻落实先验收再使用的方针。例如：钢筋的检验，需要仔细的检测其连接能力和承重能力，观察钢筋的色泽和平整度。
3.保养阶段
桥梁工程的建设投入很大，因此做好桥梁工程的维护和修理工作就显得尤其重要。一旦后期保养出现问题，不仅会要求工程返工、进行大修，而且还会导致大修期间桥梁无法正常投入使用，可谓劳民伤财。因此，在养护期间，有关部门要加强桥梁的养护作用，派专人进行定期定时的各项参数的采集和论证，及时发现安全隐患的存在，避免更严重的问题出现，防患于未然。
结束语
综上所述，公路桥梁下部构造的质量好坏直接关系到整个桥梁质量的好坏，因此其施工质量控制也就显得非常重要。施工质量控制的好，那么整个桥梁才能有质量保证，一旦施工质量上出现了问题，那么很容易造成很多不必要的麻烦，不仅浪费大量的资金，而且还会浪费好多时间，劳民伤财。所以施工过程中一定要做好桥梁的下部构造的细步质量控制，这样才能为后面的施工打下坚实的基础，才能保障整个工程的质量。
参考文献：
[1]俞清.桥梁工程施工质量监理[J].城市道桥与防洪,2011(08).[2]韩冰．桥梁下部结构施工[M]．人民交通出版社，2009.[3]裴国忠．浅析建筑工程施工质量管理[J]．山西建筑，2007，（33）．
[2]陈敏航.探讨公路桥梁施工中的质量控制[J].中国新技术新产品,2011(16).最新【精品】范文 参考文献
专业论文
一、长青路川杨河桥
1、梳齿型伸缩缝更换
维修前
钢板打开
混凝土凿处
现在作业状况
锚栓在钢板上焊接成整体
锚栓骨架槽内定位
锚栓骨架焊接
混凝土拌合混凝土浇筑
防水板和不锈钢垫板安装
钢板安装
完工
2、螺栓灌注环氧
锚孔未灌注前
灌注后
3、齿缝填充
齿缝未填充前
填充后
二、环林东路三林塘港桥
1、北桥台西侧挡墙裂缝灌浆处理
维修前
打磨
钻孔
清洗
清洗完毕
封缝胶拌和
安装注浆咀封闭裂缝
胶水拌合压注环氧
完工
2、北桥头西侧桥铭牌维修
维修前
铭牌凿除
基础凿除完毕
植筋
混凝土浇筑
收面
（YJGF）
一、前言
深水中修建桥梁等其他建筑物时，为了确保施工安全，使基础施工方便易行，减少施工干扰，降低工程成本，可采取钢管桩水中平台方案施工水中钻孔桩的施工。
二、工法特点
1、施工过程中陆地之间的联系非常方便，顺利地解决了水中运输问题，并且安全可靠。
2、平台搭设方法简单，并且施工过程中处处有平台，即使毫无水上生活经验，工人也可顺利施工而不会造成晕船现象。
三、适用范围
1、水深在30米范围的深水基础施工，2、跨越水库、河流、海湾的铁路公路桥梁深水基础。
四、施工工艺
（一）工艺原理
将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊，利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架，使用浮吊依靠导向船打设钢管桩，搭设水中平台，以水中作业平台为依托，下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。
（二）工艺流程（见图一）
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
深水桩基施工工艺流程图（图一）
修建临时码头
器材下水拼浮吊、导向船、运输船
船
预制砼水下锚碇
抛设锚碇．埋设地垄
测量定桥中线、确定抛锚、地垄位置
焊接钢管桩
测量水深
导向船定位
钢管桩定位，通过导向架安放钢管桩
焊接平台成型
振动锤打入钢管桩
钻机就位
测量定钻孔桩位
安放护筒导向框架
卷制钢护筒
运输船运输
浮吊起吊就位钢护筒
振动锤打入钢护筒
钻进成孔
气举式反循环清孔、下放钢筋笼
砼运输车运输砼、运输船
浮吊起吊运输料斗．
灌注砼成桩
钻机移位
拆除平台
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
3、浮吊拼装
浮吊是水上作业的起吊设备，由浮箱及CWQ20型拆装式桅杆起重机组成，在远处看浮吊主体是三脚架，起重机结构由臂杆、立柱、斜撑、转盘底座及驾驶室组成。转盘底座基础基本呈正三角形，三台卷扬机在浮吊的尾部正中位置。详细结构见（图二）：
（图二）
4、搭设水中平台
（1）浮吊抛锚；首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚，并用浮筒做为标识。
（2）导向船固定：导向船定位时，用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定，然后利用导向船上的四台卷扬机（俗称锚机），在测量指挥下，通过伸缩锚机将导向船定位，在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位，并依次安装定位框架。
（3）钢管桩下设：导向船定位后，机动舟将焊接好的钢管桩钢管通过运输船运至墩位处，并将浮吊傍靠。
起吊钢管桩钢管，在钢管上做好长度标记，从定位框架中插入，自重缓缓下沉，根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度，作纠偏处理，起吊电动振动锤，放在钢管顶卡在钢板上，开动振动锤对钢管桩进行振动下锤，直至钢管反弹，方可认为已进入风化岩，可停止振动下沉。在打入过程中随时观测垂直度。
（4）施工平台的搭建完成：钢管桩打设完毕，按照平台设计进行平台的搭建完成。
5、埋设钢护筒
在平台上精确定出桩位，放置导向架。入河床的一节护筒在顶部外侧对称焊接卡板，浮吊提扁担梁起吊，护筒穿过导向架，靠自重缓缓下沉，卡板卡在导向架上，同样办法起吊下一节护筒，并与上一节护筒对接焊。护筒足够长以后，将会因自重下沉，待不再继续下沉，在护筒顶部焊接替打，加振动锤振动下沉，护筒反弹明显时持续5min后停止下沉。
6、钻孔桩施工
护筒埋设好后，吊装钻机就位进行钻孔施工。从护筒至泥浆池之间采用泥浆槽连接，放置在平台上。泥浆池是一个钢板加工成的钢箱，焊挂在平台上。
7、清孔
为了确保灌注成功，采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。气举反循环主要设备为9m3空压机一台，20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口，接射风软管，清孔时，将出浆钢管下至距孔底40cm，两台水泵往孔内不停送清水，启动空压机，利用反循环原理从出碴钢管上口喷出。施工过程中要保证孔内水头在河面水位以上1.5～2.0m，以减小护筒壁所受外压力。清孔应认真操作，钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm。在灌注前（导管安装完毕后）检查孔内沉淀情况，如果大于设计要求，可按相同办法进行二次清孔，确保沉淀厚度小于规范要求值。
8、混凝土灌注
钻孔桩所用混凝土在拌和场集中拌制，由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设置滑槽，砼由滑槽滑至运输船上的料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮
吊吊灌。导管一般埋深为4～5米，以确保砼的密实度。必须保证每趟运输时间不能超过40分钟，保证混凝土坍落度。
9、平台拆除
桩基施工完毕，由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。浮吊起吊振动捶直接夹住管壁，启动振动捶，边振动边缓缓起钩，可将管桩拔除。因混凝土与基岩连接的管桩，潜水员下水割除。
五、机具设备（见表一）
主要机械设备表（表一）
机械设备名称
规格型号
单位
数量
作用
水上浮吊
20t/10t
台
钢管桩的插打，平台及护筒安设，钻机移位，钢筋笼吊放，砼的吊灌及其他水上吊装作业
运输船
浮箱拼装
艘
水上设备材料的运输
导向船
浮箱拼装
艘
插打钢管装时定位及作为施工平台
机动船
994型
艘
水上动力设备
振动锤
60KW/40KW
个
下沉纲管及下沉护筒
发电机
75KW
台
打桩时提供临时用电
锚碇设备
砼预制
个
水中船只锚碇
潜水设备
套
水下切割、焊接
钢管桩
自制
套
水中平台支撑
钻机
TS-220
台
钻孔
卷板机
自制
台
卷制护筒及钢管桩
龙门吊
10t
台
起吊钢板及护筒
六、劳动组织（见表二）
劳动力组织表（表二）
职务或班组
工作内容
人数
分工
经理
负责全面施工生产
技术主管
负责现场施工技术管理
技术室
技术指导、管理、质检
施工资料整理及测量
测量3人、质检1人、技术员2人
运输队
材料设备的水上运输
机动舟司机2人，指挥2人，普工6人
打桩队
钢管桩及钢护筒打设拆除
指挥1人，浮吊司机1人，电焊工2人，气割工2人，普工8人
机修队
铁件加工及机械维修
电焊工3人，气割工2人，普工5人
钻机队
钻孔、清孔、灌注砼
钻孔人员18人、普工12人
潜水队
水下切割、焊接
潜水员4人、指挥1人、协助人员3人
七、质量技术措施
1、严格按照设计文件及施工组织施工，记好各项施工检查记录，填写隐蔽工程检查证。施工前做好技术交底，切实做到施工人员人人明白技术标准和施工工序。
2、加强加强材料管理，所有进场材料要严格把关，做到不合格的材料不进场，无合格证材料不准使用，使施工全过程的工程质量处于受控状态。
八、安全措施
1、一切行动听指挥，听从统一安排。施工人员坚守岗位，未经许可，不得擅自离开岗位，发现异常情况，立即报告现场指挥，指挥根据情况分析判断下达命令。
2、必须要遵守水上作业的基本要求，穿救生衣、防滑鞋。
3、浮吊起吊各种重物时，应先提升10~20cm，检查尾部浮箱配重合适，吃水在警戒线以下，其它各部分良好后，方可继续起吊，起吊杆件必须有固定的信号指挥，旗语准确，传闻迅速，吊件下严禁站人。
4、导向船与机动舟，导向船与浮吊，机动舟与浮吊，浮吊与运输船，以及机动舟，浮吊，运输船之间相互傍靠时，要用钢丝绳在船上绑好，确保工作人员上下安全，并使工作平台保证相对稳定，相互停靠时要引起碰撞，不可随意停靠。
9.1总体思路
本桥跨度小，墩柱分散，采用钢管桩水中平台方案施工，发挥浮吊和浮箱的作用，成本经济、方便易行。
9.2施工平台
本桥右线桥幅宽12.0m，桩中心间距6.0m，左线桥自4#墩开始采用线性和非性加宽，基本幅宽12.0m，最宽16.0m，最宽处桩柱间距8.70m，每个水中墩要搭设一个15×8.0m的作业平台，管桩按14m*8m布置，根据不同桩间距调整内侧两排管桩间距，见示意图：
a
b
a
c
单位：米桩间距
尺寸
6.0
6.599
7.06
7.40
8.7
A
5.84
5.541
5.31
5.14
4.667
B
2.32
2.919
3.38
3.72
4.666
C
3.12
3.12
3.12
3.12
3.12
平台顶面高程为88.5m，相邻管桩用∠10*10角钢呈剪刀形式连接，如图。纵桥向每排钢管的外侧两根管桩顶面切割企口，安装I40a工字钢横梁，横桥向铺12m长桥面梁，长度不够焊接I40a工字钢，注意留出护筒空档，其余地方满铺5cm厚木板，周边设钢管桩栏杆。详细布置见（图三）：
（图三）
9.3浮吊
CWQ20型起重机的主要技术性能为：臂长
20.5m
最大起重量20t
起重幅度范围
4.54~20.67m臂杆回转角度范围220度
臂杆变幅角度角度范围
6~78度
起升高度
17.63m
根据浮吊的结构需要,选用13个9m×2.7m×1.65
m型号的小浮箱连接成浮吊平台，布置形式为
5+5+3，总长27m，总宽13.5m，其中尾部3个小浮箱加水配重以满足起吊时吃水平衡。
9.4钢管桩及钢护筒的制作
最大水深为18米，每根桩的护筒和钢管桩长度都在20m左右，所以一般护筒焊接成2大节，每大节长为9～11m，钢管一般焊接成16~23m一大节。每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
9.5搭设水中平台
（1）浮吊抛锚；首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚（锚碇为一块4立方大小的混凝土预制块，重约10t），并用浮筒做为标识。
（2）导向船：导向船由4个9m×2.7m×1.65m型号的小钢箱组成。
（3）钢管桩下设：由于河床覆盖层较薄，其下为强风化砂岩，在施打过程中，管桩进入覆盖层时下沉速度较快，管桩进入强风化砂岩时表现为振动捶反弹强烈，DZ40振动捶振动荷载为230KN，远大于检算时的单桩承受荷载，故将管桩下沉速度作为停止施打打的依据，在持续振动5min后管桩下沉在2~3cm范围内时，既可作为停止施打，能够满足承载及稳定要求。
左8-1平台钢管桩施打过程如下：导向船定位后，在大致管桩位置处测量水深为16m，通过预计钢管桩打入河床深度3m，焊接钢管桩总长为21m，钢管桩起吊就位后，通过自重进入河床0.8m，加振动锤振动，管桩继续下沉0.5m后，振动反弹强烈，确认已进入强风化层，继续打入河床至2.8m后，振动锤持续振动5分钟不见继续下沉后停止振动。正常情况下，整个过程为12分钟，平均入河床2.0m，入强风化岩1.0m。每根钢管桩施打时间在10-30分钟之间，在振动锤持续振动5-10分钟下沉量小于5cm左右停止。
（4）施工平台的搭建完成：12根钢管桩打设完毕，按照平台设计进行平台的搭建完成。
9.6埋设钢护筒
在平台上精确定出桩位，放置导向架。导向架是高4米，平面2.6米见方的钢框架，中间有2.5米见方的空间。左8-1平台钢护筒施打过程如下：根据钢管桩施工的资料，此处软弱覆盖层约为1.5m，钢护筒预计打入2.5m，加工护筒总长为（1.8m×3+1.5m×3）,（1.5m×7）两节，加焊缝总长20.54m。
在钻孔过程中，因地质情况较为复杂，钻头对地基的扰动影响较大，容易出现缝隙和松散层，且护筒内泥浆水头、比重都比护筒外侧大，因此容易出现漏浆
现象。常用方法为在原护筒上接长护筒，继续打入的，直至穿过破碎层，使护筒入岩深度加长，堵住漏浆。左8-1在钻孔过程中，漏浆后，加振动锤将护筒又打入0.54m，前后共入覆盖层2.24m。
9.7钻孔桩施工
就位钻机进行钻孔桩施工。
9.8清孔
采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。孔底沉淀物厚度不得大于5cm。清孔彻底的标志是反复清孔，再无任何泥浆、石块喷出。根据孔深不同，一般3～5小时，可将孔内泥浆全部换完，达到沉淀要求。清孔完成后准确量测孔深，孔深应比设计超深不小于5cm。在灌注前（导管安装完毕后）检查孔内沉淀情况，如果大于设计要求，可按相同办法进行二次清孔，确保沉淀厚度小于规范要求值。
9.9砼的运输及灌注：
（1）钢筋笼施做：
钢筋笼在岸上进行加工，在成孔后用浮吊运至孔边，一般为15－18米为一节进行吊装，在第一次清孔结束后下钢筋笼，在钢筋笼焊接完毕后，注意钢筋的搭接长度，钢筋笼的垂直度，为防止钢筋笼偏位，在钢筋笼侧面加垫块。
（2）混凝土灌注
运输船上装有2.5m3料斗4个，砼由滑槽滑至运输船料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮吊吊灌。使用一艘运输船，在整个砼的浇筑过程中，基本能保证40～45分钟一个循环（每循环为运输船运一趟混凝土，每趟10m3）。
9.10平台拆除
1. 工程概况
该路桥工程全长908.34km, 其中L省内555.3km, J省内270.1km, H省内有82.94km, 工程全线中有中型桥梁165座, 桥梁长度占全线总长的72.5%左右, 还包含103座特大桥, 该路桥工程中经常使用跨度小于40m的桥梁, 而桥墩整体高度小于26m时, 旱桥则要使用矩形桥墩, 河桥就要使用圆形桥墩进行建设, 因此想要保证桥梁整体建设质量, 就需要对其质量进行管控, 但是现阶段对工程质量管控方面还存在一定的问题, 需要进一步探究和解决。
2. 桥梁整体中下部结构的施工以及质量控制
2.1 桩基施工
2.1.1 对桩位进行有效控制
在桥梁桩基施工过程中, 要先保证桩位的精准性, 而在测量过程中不光是要对孔桩中心进行放样, 还要在远离桩身1m左右的位置上进行定点, 进而有效对护筒埋设的位置进行有效管控, 然后在相应施工完成以后, 将该点埋设在锁扣上。
2.1.2 对垂直度进行相应控制
在对桩基进行施工期间, 一定要保证桩基自身垂直度的实际偏差要小于1%, 然后随时对整个开挖期间进行有效的监督和检查。而对于人工挖孔桩进行检查的主要方式, 就是使用叉点掉垂线的方式来完成孔桩的检查, 并且在对护壁模板进行安装过程中, 一定要使用吊线的手段进行有效控制。
钻孔桩因为受到诸多因素的影响, 因此不能使用吊垂线的方式来对桩身自身实际垂直度进行有效检查, 因此在实际施工过程中就要保证机械的平稳性以及稳定性, 保证吊杆钩和转盘中心以及桩位中心保证在同一直线内, 同时钻杆自身垂直度不能大于1%, 并且还要随时对垂直度进行检查, 确保钻进能够保证垂直进行。如果在钻进过程中遇到基岩等情况时, 一定要降低实际钻进速度, 还要用钢丝绳进行开进, 使用吊钻的方式知道钻出一定的凹槽后, 再让钻头进行有效钻进。一旦这种方式不能进行钻进时, 就需要更换相应的钻头在进行钻进。
2.1.3 对护壁质量进行相应管控
护壁质量会直接对工程施工安全以及桩基质量造成一定影响, 如果护壁质量达不到预期标准, 就会导致孔内出现渗漏、涌泥、砼结构质量不达标以及塌孔等现象发生。所以应用人工方式进行跨空过程中, 第一节护壁要比下一个护壁要厚, 并且还要比施工现场的表面高出15cm~20cm左右;并且还要保证两个孔圈的实际中心相差小于5cm左右, 然后使用叉线对其垂直度进行检查, 以免出现护壁错位、偏差的积累, 从而导致护壁施工质量达不到工程设计标准。同时还要保证护壁更方面水平都符合设计标准, 并且要保证每节护壁要在同时时间内进行浇筑, 而两护壁之间的搭接长度要在5cm以内, 插筋时也要保证插入到护壁内部而不能插进土层中。
护壁施工时所使用的混凝提要掺加一定量的速凝剂, 不能再模板浸湿的情况下进行护壁混凝土施工。此外在拆除护壁模板时其中如果出现蜂窝状现象, 而一旦蜂窝面积大于护壁整体的10%时就需要对其进行凿除以后进行再次浇筑。
而对钻桩孔进行施工过程中, 一定要保证孔内泥浆量的充足, 同时还要充分利用其压力实现护壁作用, 有效预防塌孔现象发生, 这样一来就可以降低地下水或者是土层等方面的实际影响。然而因为使用这种方式进行相应施工, 就不能像人工方式那样可以随时对其内部的情况进行管控, 进而达到提升护壁质量的目标, 因为对泥浆各项指标进行管控能够确保护壁的质量。而泥浆中的各项性能指标见表1。
2.1.4 桩头凿除以及优化
在灌注桩施工完成以后一定要按照相应的设计标准对多出的砼结构进行凿除, 一般情况下, 会先沿着相应的设计标高的方向使用切割设备对灌注桩进行相应地切割, 然后在利用相关设备将混凝土打碎, 确保混凝土与其结构中的钢筋进行分离, 再使用相应手段扶正钢筋, 然而这种情况还会造成桩头中的预埋钢筋出现扭曲、折断等现象。因此根据实际情况可以先对其中的钢筋进行剔出, 而其他部分则是混凝土。此外, 还可以充分利用混泥土自身具有的良好抗压性, 但是其抗拉强度非常低, 因此想要拆除其中的预埋钢筋, 只需要在桩顶上方打几个孔, 并将楔子放在其中, 再施加相应的外力, 使用相应的设备对其进行敲击, 就可以使其有效分离, 最后在使用吊车把桩头进行吊走, 图1就是在剔出钢筋以后的桩头。
2.2 承台施工的质量控制
在对承台进行施工过程中, 在其基坑挖掘完成以后就要先浇筑厚度为10cm~15cm的素砼垫层, 再对垫层抹平以后将其作为承台的底模, 并且还要按照施工设计图纸的实际要求, 在垫层上弹画出相应的轴线以及钢筋的位置线。而钢筋在绑扎过程中, 要对外侧两行钢筋的相交点进行绑扎, 中间部分使用交错式绑扎方式进行, 同时还要注意的就是双向受力的钢筋一定要对其交叉区域进行完全绑扎, 同时还要设置一定的混凝土块, 进而保证垫层的实际厚度, 满足桥梁工程的设计标准。
2.3 桥梁墩身的质量控制
在墩身施工过程中的关键就是保证钢筋绑扎的合格, 预防地面中心偏位情况的发生以及防止模板连接处发生漏浆等方面。其有效的防控措施主要表现在以下几个方面上:首先, 要在墩身施工进行立模之前, 就要在承台上放样出墩身的十字线, 同时还要保证相应弹线的清晰水平, 并且还要对模面进行有效调整, 确保其能够始终保持在水平情况下。其次, 在对模板没有安装之前, 就一定要对模板进行认真且细致地检查, 如果发现出现变形的模板要经过修整以后才能进行施工使用, 而两块模板的接头处要使用海绵或者是教条封堵。再次, 模板定位以后, 周围所有拉杆松紧度要保持一致, 并且在进行混凝土浇筑以前要进行1~2次复测, 确保桥墩的位置满足施工图纸要求。第四, 模板的最低不要使用砂浆封堵, 并且要在砂浆达到相应的强度以后才能进行混凝土浇筑施工。最后, 在对钢筋进行绑扎时, 一定要按照从下到上、先长后短、一端到另一端的的顺序进行绑扎施工。只有这样才能保证钢筋绑扎符合工程施工标准。
此外, 在对桥梁的下部结构进行施工时要严格按照工程施工工艺以及相应的标准来进行, 做好工程质检工作, 同时还要将每一环节、工序的等情况进行记录, 为工程施工结束后的质检提供数据参考。一旦在施工过程中设计到高空作业就要做好相应的防护措施, 保证施工人员自身安全。只有这样才能保证桥梁整体质量得到提升。
结论
总而言之, 在对桥梁下部施工时, 一定要按照相应的施工工艺及标准进行施工, 不仅能够有效控制工程投资成本, 还能对其结构质量进行有效地控制, 确保工程整体质量水平得到提升, 进而更好地为社会和人民进行服务。
参考文献
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[3]周龙, 南雄.桥梁下部结构施工及质量控制[J].建筑工程技术与设计, 2015 (7) :89.
摘要：为研究城市道路桥梁结构在重型车辆撞击下的抗撞性能，建立了车桥碰撞的精细化有限元模型。桥梁模型具有两跨上部结构和双柱墩支撑的下部结构，上部结构采用梁和壳单元，下部结构采用实体单元模型。同时构建了具有不同吨位和长度的重型车辆模型。通过考察碰撞过程的能量平衡曲线以及与碰撞事故后的桥墩破坏形式的对比，验证了车桥碰撞有限元模型的合理性。计算给出了不同吨位车辆的碰撞力时变曲线，讨论了碰撞力作用位置和幅值的变化规律，探讨了车桥碰撞中桥梁损伤等级的划分。模拟结果表明，车速不变情况下，碰撞力峰值随车重增加而增加，重车碰撞力峰值发生的时刻有后延的趋势、碰撞力作用中心也以车辆前部首次接触区域为主，而车身较短的重车有可能出现后部车厢对桥墩的二次碰撞。
关键词：车桥碰撞；损伤；碰撞力；数值模拟
中图分类号：U441 文献标识码：A
随着现代交通运输的高速发展，城市桥梁基础设施建设不断增长，城市桥梁遭受车辆撞击事故屡见报端，造成的经济损失和人员伤害不容忽视，因而提高桥梁抗撞性能是亟待解决的问题。我国桥梁规范仅采用静力设计方法，对于无法设置防护工程的桥梁，汽车对墩柱的撞击力顺行车方向取1 000kN，横向车行方向取500 kN，没有考虑桥梁结构形式的差异，也没有区别车辆撞击时的行驶状态，如车重、车速的影响。美国规范也采用类似的静力设计方法。欧洲规范，除了静力方法之外，还给出了以阶跃荷载为撞击力的动力设计方法，但建议的碰撞力幅值和碰撞持续时间公式是基于碰撞为硬碰撞（撞击物吸收全部撞击动能）或软碰撞（被撞击物吸收全部碰撞动能）假定，因而得出的碰撞力或者高于实际情况（硬碰撞），或者低于实际情况（软碰撞）。现行桥梁规范有关车桥碰撞的简单规定已经难以满足实际工程的需要。
由于车桥碰撞足尺实验代价较大，这方面的实验研究并不多见。Buth等用36.3 t重的汽车以80 km/h的速度撞击直径0.9 m的实心钢柱，目的在于获得峰值碰撞力结果，研究建议采用2 669 kN作为设计碰撞力。由于该实验属于硬碰撞，因而所建议的碰撞力偏于保守。汽车碰撞桥梁上部结构以及防撞柱的试验研究对于车撞桥墩具有一定参考价值。张炎圣、何水涛、陆新征等在实验室进行过缩尺的上部桥梁构件受罐体冲击的碰撞试验，由于试验条件限制，碰撞速度设定为10 km/h，遠远低于一般车辆行驶速度40～80 km/h。肖岩等用6.8 t重的卡车以42.3 km/h的速度撞击钢管混凝土防撞柱，获得了车身加速度时程曲线和防撞柱柱顶位移曲线，并对碰撞试验的能量转换进行了分析，提出了防撞柱的简化设计方法。
在车桥碰撞数值模拟研究方面，EI-Tawil等采用了精细化车辆模型对单柱墩支撑的桥梁下部结构进行了撞击过程模拟，给出了碰撞力峰值与对应的等效静力幅值，但采用的材料模型为弹性材料，无法反映桥墩在碰撞过程中的真实破坏形态。Thilakarathna等以简化的三角形脉冲碰撞力代替车辆撞击荷载对建筑物底层柱子进行了动力分析。Sharma等采用精细化的汽车模型对桥墩进行了碰撞数值模拟，给出了对于桥墩不同抗撞性能水平的动态抗剪承载力和动态剪力需求能力的分析方法。黄红武等仿真模拟了车辆与公路护栏的碰撞过程，指出碰撞分析中，车辆轮胎模型对碰撞计算结果有一定影响。邓露等分析了车辆行驶中的制动状态对车桥耦合动力响应的影响效应。上述车桥碰撞数值模拟研究均只是针对单柱墩桥型，也没有对碰撞过程中桥梁的破坏规律进行详细探讨。
为了深入研究城市桥梁下部结构遭受重型车辆撞击的破坏模式和破坏机理，本文基于LS-DYNA显示动力分析软件建立了精细化重型车辆和具有上部结构及双柱墩支撑的整体桥梁模型，对车桥碰撞有限元模型进行了验证，对桥梁下部结构的破坏模式进行了探讨，并着重对碰撞力作用位置和幅值变化规律进行了分析。
1车桥碰撞有限元模型的建立
1.1桥梁模型的建立
选择某典型的城市桥梁结构作为研究对象，上部结构由桥面板、护栏、支撑桥面的工字型主梁和连接两跨上部结构的隔梁组成，桥梁下部结构由盖梁和双柱墩组成（如图1所示）。由于桥梁上部结构并非连续浇筑，因而只模拟下部结构和其上的两跨上部结构。
上部结构的桥面板宽度为14.15 m，厚度为0.2m，由6根间距2.4 m的工字型大梁支撑，护栏高度0.83 m，工字型大梁高度1.14 m。桥梁上部结构模型根据文献建立。桥面板采用分层壳单元，区分钢筋层和混凝土层。混凝土护栏、工字型大梁和隔梁采用梁单元，橡胶支座采用离散梁单元。由于研究的桥梁碰撞构件为桥墩，而桥梁受车辆碰撞的破坏模式具有典型的局部效应，即直接接触车辆的构件破坏严重而其他构件相对完好的特点，因而本文不考虑上部结构的破坏和掉落的极端情况。上部结构均采用线弹性材料（MAT001），橡胶支座采用非线性弹性材料（MATS04），这种材料允许在支座竖直方向定义抗压刚度，受拉刚度为零，水平方向同时定义拉压刚度，并且可以定义单元失效，能够实现桥梁下部结构破坏失效时上部结构和下部结构脱离连接。桥梁上部结构有限元模型如图2所示。
桥梁的下部结构由双柱墩及盖梁组成。桥墩为圆形截面，直径1.07 m，钢筋保护层厚度100 mm，纵向钢筋共10根，直径35.7 mm，箍筋直径16mm，间距300 mm。盖梁长度13.5 m，高度1.22 m，宽度1.32 m。盖梁纵筋直径为19.5 mm和29.9mm，箍筋直径16 mm。桥墩混凝土圆柱体轴心抗压强度为28 MPa，盖梁混凝土圆柱体轴心抗压强度为23 MPa，钢筋屈服强度为414 MPa。
桥墩和盖梁有限元模型全部采用六面体实体单元，有限元模型的尺寸最小为52 mm，最大尺寸为118 mm，盖梁和桥墩的混凝土和钢筋有限元模型如图3所示。实体单元采用单点积分公式，为了避免沙漏模式的出现，采用沙漏选项控制沙漏能。在节点上施加抵抗沙漏的力fkiα，
（1）其中Гαk和hiα分别由节点速度和节点坐标确定，
（2）式中：ve为单元体积；ρ为密度；c是材料声速；Qhg是用户定义的常数，一般取值0.05～0.15，本文根据文献的建议，采用0.05。
规则区域钢筋与混凝土单元之间通过共节点的方式满足变形协调。由于混凝土全部采用六面体单元，造成位于桥墩上部的部分盖梁和盖梁两端的部分混凝土网格不均匀，因而这部分混凝土中包含的纵筋和箍筋难以与混凝土实体单元的节点完全重合，故改为LAGRANGE约束方式，放松了钢筋与混凝土节点之间的变形协调关系。盖梁和桥墩的纵筋以及与车辆直接碰撞的桥墩的箍筋采用HUGHES_LIU梁单元类型，其他钢筋采用TRUSS单元类型。钢筋采用随动硬化材料模型（MAT003），屈服准则为Von-Mises屈服准则，并同时考虑应变率效应。钢筋材料常数如表1所示，表中C和q为应变率参数。
混凝土本构模型为MAT_CSCM，采用简单参数输入方式，同时考虑了应变率效应并采用单元侵蚀算法。
桥墩的静态抗剪承载力设计值根据美国规范计算出的结果为1 518 kN，根据我国设计规范计算出的结果为1 324 kN。整体桥梁模型如图4所示。桥墩的底部节点约束3个方向的位移，上部桥面板两端的边界条件为：一端简支，一端滚轴支撑。
1.2车辆有限元模型的选择和建立
车辆模型的原型取自NCAC官网公布的精细化车辆有限元模型库，为福特卡车Ford 800（如图5（a）所示），与文献用于碰撞数值模拟的车型相同。车辆总长度8.58 m，高度3.32 m，宽度2.44m，前轴和后轴的轴距为5.29 m。载货后总质量分别为10 t和20 t。
为了研究更大吨位的车辆对桥梁碰撞冲击破坏的影响，在Ford 800车辆模型的基础上，通过增加车辆长度和增加后轴的轮胎并调整车辆载重获得30 t，40 t和50 t系列車辆模型（如图5（b）所示）。新开发的车辆模型总长度为13.3 m。车辆前排车轮所在的竖向轴线为A轴，从前往后依次为B轴、C轴和D轴。不同车型的车辆轴重和质心高度列于表2中。
2车桥碰撞有限元模型的验证
车桥碰撞过程接触算法的参数取值参考文献，通过与三点弯曲梁构件落锤冲击试验结果的模拟对比，对本文材料模型的选择和碰撞参数的设置合理性进行了验证。由于车桥碰撞实测数据比较稀缺，车桥碰撞过程的验证采用以下间接的方式进行：1）考察碰撞过程中的能量平衡曲线；2）与碰撞事故的桥梁破坏形态定性对比。以此对计算结果的合理性进行判定。
如果没有外力对系统做功，系统的总能量就是守恒的。图6显示了66 kN重的车辆以110 km/h的速度撞击6 m高桥墩的桥梁的能量时程曲线。在车辆与桥墩碰撞接触之前，系统总动能最大。在车辆与桥墩碰撞接触的过程中由于车辆前端的大变形和桥墩的塑性变形吸能作用，系统总动能不断下降，总内能不断增加，车辆的速度下降到零之后内能与动能逐渐达到平稳状态。在碰撞过程中总能量曲线是守恒的，沙漏能占内能的比例非常小，说明沙漏控制良好，数值模拟结果是可靠的。
为了验证车桥碰撞过程中桥梁的破坏形式，选择文献的事故工况进行数值模拟。由于文献中的事故工况数据不全面，只能定性地判定碰撞破坏形态的合理性，文献也是采用类似的方式进行验证。事故中的肇事车辆重36.29 t。被撞的桥梁是多跨桥梁，每跨的桥梁下部结构均由3个并排的双柱墩和盖梁组成，最外缘的柱墩被车辆撞坏。从事故图片（图7（a））可明显看出柱墩底部钢筋裸露，部分混凝土剥落，其他柱墩、盖梁及桥梁上部结构未见明显破坏。桥墩直径762 mm，纵筋共8根，直径28.65mm，箍筋直径为9.5 mm，间距为152 mm。根据这些数据，按照前述的方法建立整体桥梁模型，忽略相邻跨桥梁的影响。文献中并未说明混凝土强度，本文计算采用文献中常见高架桥桥墩的混凝土等级（圆柱体抗压强度28 MPa）。由于事故车辆是带拖车的卡车，长度较长，因而选择改进后的重型车辆模型，调整车辆质量与肇事车辆质量相同。由于事故报告中并未报道车辆的碰撞速度，只提及车辆以很高的速度碰撞，假设数值模拟的车辆速度为80 km/h，并从碰撞事故图片判断车辆碰撞方向为横桥向。车桥碰撞数值模拟的结果如图7（b）（c）所示，可以看出：数值模拟结果与事故桥梁的破坏形态一致：桥墩下部发生弯剪破坏，混凝土块剥落，钢筋裸露。从而验证了本文计算模型可以合理地模拟车桥碰撞全过程。
3车桥碰撞数值仿真结果的分析
3.1车桥碰撞中桥梁和车辆的破坏形态
Sharma等对车辆撞击桥墩划分了3个损伤等级，本文根据Sharma等的方法，把桥梁的下部结构遭遇车辆碰撞的损伤从外观上分成3个等级。
1）完好无损或轻度损伤：表现为桥墩从外观上看起来完好无损，没有明显的裂缝和大变形，只在碰撞的局部区域混凝土材料进入塑性状态。结构整体性能良好，可以不必加固或经简单加固即可继续使用（如图8（a）所示）。
2）中度损伤：表现为直接碰撞的桥墩出现明显的大变形，绝大部分桥墩混凝土进入塑性状态，桥墩出现明显裂缝，塑性区域扩展至桥墩上面的盖梁，甚至未受碰撞的桥墩的底部和顶部混凝土进入塑性状态。桥墩由于车辆前端的局部接触碰撞表现为剪切破坏形式为主。但结构没有倒塌，仍然具有残余承载力，还可以承重，但桥梁下部结构已不能继续使用，可以为桥墩构件的更换保留一定时间和空间（如图8（b）所示）。
3）严重损伤和倒塌：表现为桥梁下部结构的部分混凝土出现严重的剥落甚至粉碎现象，盖梁出现大变形，开始倾斜，下部结构有倒塌趋势，引起桥梁上部结构有掉落趋势。桥墩由于车辆前端的完全挤压变形，造成车厢与桥墩进一步接触，车辆对桥梁的作用高度变大，由初期的剪切破坏和后续的压弯破坏造成桥梁整体结构已经丧失承载力，桥梁只能进行整体更换和重建（如图8（c）所示）。
与Sharma等不同的是，本文除了给出定性的判断方法，也给出定量的考察方法。从大量的数值模拟分析结果观察到：直接接触车辆的桥墩的最大水平位移和桥梁下部结构的混凝土塑性应变能是比较容易实施的衡量指标。从碰撞点最大位移方面衡量：对于完好无损和轻度损伤等级，桥墩碰撞点的最大水平位移为0～5 mm，碰撞结束后能基本恢復原位，桥梁下部结构的混凝土塑性应变能为0～2×107J；对于中度损伤等级，桥墩碰撞点的最大水平位移为5～250 mm，并出现不可恢复永久变形，桥梁下部结构的混凝土塑性应变能为2×107～9×108J；对于严重损伤和倒塌等级，桥墩碰撞点的最大水平位移在250 mm以上，桥梁下部结构的混凝土塑性应变能达到9×108J以上。桥墩损伤等级的划分，可以为基于性能的桥梁抗撞设计提供参考。
对应桥墩的3种破坏形态，车辆的变形破坏也不同。对于轻度损伤等级，车辆与桥墩接触的部位集中在车辆前端，车辆的初始动能大部分转化为前端钢板的塑性变形能，车辆前端最大位移为0～80mm。对于中度损伤等级，车辆的动能较大，车辆前端被严重压扁，导致车厢与桥墩的二次碰撞，桥墩产生更大变形，车辆前端最大位移为80～300 mm。对于严重损伤等级，车辆前端完全被压溃，车厢变形更大，车辆前端最大位移在300 mm以上。需要指出的是，车辆的变形规律是针对本文研究的车辆类型，对于其他类型的车辆，比如小汽车，车辆的变形破坏规律会有所不同。
3.2碰撞力作用高度和幅值的变化
碰撞力作用的高度和幅值的确定对桥梁的抗撞设计具有重要参考价值，本节分析了10～50 t车辆在80 km/h的速度撞击下碰撞力的幅值和高度的变化规律以及碰撞过程的特征。图9显示了桥墩高度为4 m的桥梁在20 t和40 t车辆以80 km/h的速度碰撞的破坏形态。在20 t以下车辆碰撞下，桥墩并没有明显的大变形，30 t以上车辆撞击下，直接碰撞的桥墩位移较大，产生不可恢复变形。10～50 t车辆撞击下的直接接触车辆的桥墩最大水平位移分别为2，5，294，358，530 mm。
碰撞力的作用高度与车辆和桥墩的接触面积有关，接触面积的大小与车辆的速度和质量有关。相同质量的车辆，初速度越大，车辆前端变形越大，与桥墩接触面积越大，碰撞力也越大。图10显示了桥墩高度为4 m的桥梁遭受车速为80 km/h的不同质量汽车碰撞的碰撞力时程曲线。碰撞力峰值分别为3.33，6.22，7.81，7.85，10.57 MN。由于车辆惯性作用的不同，碰撞过程有所差别，最大峰值发生的时间也不同，质量小的车辆峰值发生较早，质量大的车辆碰撞力峰值发生较晚。对于10 t重的车辆，只有车辆的前端与桥墩接触，峰值发生较早（0.03 s左右），碰撞力合力作用点分布于600～1100 mm的高度范围。20 t以上车辆，除了前端与桥墩接触外，车厢也会与桥墩发生二次碰撞，造成峰值发生较晚（0.2 s左右）。20 t车辆的碰撞合力作用点分布于300～1 100 mm的高度及1600～1900 mm的高度2个区域，后者是由于车厢与桥墩的二次碰撞所致。
由于20 t车型的车身比30 t以上车型的车身短，碰撞点比车辆重心位置低，在车厢水平冲击的作用下，产生较大的以碰撞点为中心的动量矩，车辆运动的平动模式和竖直面内的转动模式都很明显，因而车厢与桥墩的二次碰撞作用明显。对于30 t，40 t和50 t车辆的碰撞，由于车身较长，以水平方向冲量作用为主，转动力矩的作用并不显著，车辆的运动形式以平动为主，竖直面内的转动较小，碰撞造成车辆前端变形较大，车厢与桥墩充分接触，碰撞力分布区域可达到3 400～3 500 mm的高度范围。30 t车的碰撞合力中心集中在500～1 200 mm的高度范围，40 t和50 t车的碰撞力合力中心集中在400～1300 mm的高度范围。
4结论
为了分析车桥碰撞的复杂动力过程，本文建立了整体桥梁和重型车辆模型，通过与实验室梁构件落锤试验对比以及考察碰撞过程能量曲线及碰撞破坏形态，验证了车桥碰撞有限元模型的合理性，并根据大量数值分析结果定性地划分了桥墩碰撞破坏的损伤等级，分析了不同质量车辆撞击的碰撞力作用高度和幅值的变化规律，主要结论如下：
1）国内外研究桥梁下部结构抗撞性的文献中大多以单柱墩构件为研究对象，本文建立的包含上部结构的整体桥梁模型能够考虑碰撞过程中桥梁整体结构的耦合作用，能更加真实地体现碰撞全过程，得出合理的碰撞力结果。对比验证表明：桥梁上部结构采用简单建模而下部受撞部位结构采用精细化建模的方式是可行的，既提高了计算效率，又能保证计算精度。
2）对于桥梁下部结构在车辆作用下的损伤等级进行了分类，给出了以碰撞点最大位移和混凝土塑性应变能的定量判定标准，可以为桥梁抗撞性能水平的界定提供参考。
3）对4 m桥墩在80 km/h下不同车辆碰撞作用下的碰撞力位置和幅值进行了分析，结果表明：随着车辆质量的增大，车辆与桥梁的碰撞接触面积将增大，并伴随发生车厢与桥墩的二次碰撞。碰撞力的分布特征及时变特征与车桥耦合作用有密切关系，恒定的碰撞力设计方法显然过于粗糙，无法正确反映重型车辆车桥碰撞的基本特点。
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