【正文】 橋梁設(shè)計與施工新技術(shù)闡述的論文（ 5 篇材料） 第一篇：橋梁設(shè)計與施工新技術(shù)闡述的論文 【摘要】基于我國橋梁工程技術(shù)與施工中存在的問題，本文從設(shè)計和施工方面提出了新技術(shù)的具體應(yīng)用方法。在設(shè)計方面具體應(yīng)用的新技術(shù)有：機載激光雷達技術(shù)、計算機技術(shù)；在施工方面具體應(yīng)用的新技術(shù)有：大型機械設(shè)備的使用技術(shù)、利用儀器設(shè)備對橋梁施工質(zhì)量進行控制的技術(shù)。此外，還根據(jù)案例詳細說明了新技術(shù)在橋梁工程中的實際應(yīng)用情況。 【關(guān)鍵詞】橋梁設(shè)計；橋梁施工；機載激光雷達技術(shù)；計算機技術(shù) 【中圖分類號】 【文獻標識碼】 A【文章編號】 20952066（ 2021） 33013602 在 21 世紀的今天，全球化進程的不斷加快，我國橋梁工程的建設(shè)也進入了一個新的階段，即應(yīng)用先進科學(xué)技術(shù)提高設(shè)計施工水平的階段。機載激光雷達技術(shù)以及計算機技術(shù)都在很大程度上提高了橋梁工程設(shè)計的精確度。隨著橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，在施工建設(shè)中應(yīng)用大型機械設(shè)備以及監(jiān)測施工質(zhì)量儀器，是橋梁工程未來發(fā)展建設(shè)的主要方向。本文對這些內(nèi)容進行分析，并根據(jù)實際案例中所遇到的技術(shù)難點提出了一系列的解決措施，其目 的是為相關(guān)行業(yè)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。 1 橋梁設(shè)計的新技術(shù) 機載激光雷達技術(shù) 機載激光雷達技術(shù)（ Lidar）是一種集全球定位系統(tǒng)、激光技術(shù)以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集功能為一體的橋梁工程設(shè)計新技術(shù)。相較于傳統(tǒng)橋梁工程設(shè)計所采用的航空攝影測量技術(shù)，其具有高效率的自動化技術(shù)、降低天氣對設(shè)計測量的影響、減少設(shè)計測量過程的周期以及提高測量精度等特點。機載激光雷達技術(shù)系統(tǒng)主要解決了獲取三維空間信息數(shù)據(jù)的難題，使得橋梁工程的設(shè)計能夠得到高時空分辨率的地球空間信息。具體的應(yīng)用過程，就是針對 橋梁工程的實際情況進行大量高精度、高密度的測量工作。而后，將獲得的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容整合成工程地形各方面情況的數(shù)據(jù)庫，并與計算機 CAD 軟件技術(shù)進行結(jié)合。這樣一來，就可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的橫、縱斷面地形信息設(shè)計出橋梁工程的實際建設(shè)路線方案。 計算機技術(shù) 就目前來說，橋梁工程的設(shè)計中，應(yīng)用計算機技術(shù)較為廣泛的新技術(shù)有：可視化技術(shù)、實時拖動技術(shù)以及人機交換技術(shù)?？梢暬夹g(shù)是將在計算機網(wǎng)絡(luò)中建立模型，以圖形的輸出、輸入方式來實現(xiàn)對測量結(jié)果的顯示。這樣一來，就在很大程度上減少工作人員的工作量，而是由計算機 來對復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進行處理。實時拖動技術(shù)是指，在操作的過程中將某一自變量的變化數(shù)值借助于點設(shè)備的直觀相對位移來表示。而后，由相應(yīng)的致電設(shè)備進行連續(xù)拖動后位移就會發(fā)生變化，而其他的設(shè)計因變量也會隨之發(fā)生變化。其中主要的變化量內(nèi)容是由各個變量來共同確定的。當變化數(shù)值處于這種情況下，再由可視化圖形顯示出對應(yīng)的平滑而連續(xù)的動態(tài)變形過程。而人機交換技術(shù)是指將文字、聲音、圖像等信息借助于計算機本身進行綜合處理，再加上計算機本身形象、方便的交互性特點，使人機界面得到了大幅度改觀，從而對使用程序進行簡化。在橋梁工程的設(shè) 計階段，還可以把計算機技術(shù)作為輔助工具。將橋梁建設(shè)的實際情況通過現(xiàn)實的虛擬技術(shù)，以圖形的方式顯示出來。這樣一來設(shè)計人員就可以使業(yè)主事先看到，橋梁建成后的外型以及當橋梁工程遭遇地震、臺風(fēng)情況下的具體表現(xiàn)。虛擬技術(shù)還可以在計算機上體現(xiàn)出工程對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，以便采取相應(yīng)的控制措施。就目前來說，已經(jīng)投入使用的計算機技術(shù)包括：橋易大跨度變截面箱梁設(shè)計繪圖 CAD 系統(tǒng)、橋易彎斜變寬箱梁設(shè)計繪圖 CAD 系統(tǒng)以及橋易橋梁下部結(jié)構(gòu)計算分析 CAE 系統(tǒng)。 2 橋梁施工的新技術(shù) 大型機械設(shè)備的施工技術(shù) 隨著我國經(jīng)濟建設(shè)腳步的不斷向前推進，大跨度橋梁工程的設(shè)計施工需求越來越多。在這種需求下應(yīng)用大型機械設(shè)備對其進行施工建設(shè)，是橋梁工程未來發(fā)展的主要方向。這是因為大跨度橋梁工程的主梁運輸、吊裝等施工，現(xiàn)有機械設(shè)備的施工技術(shù)很難滿足其安全建設(shè)的需求。尤其是越來越多的跨海、跨江等特大橋梁工程建設(shè)，對橋梁施工機械設(shè)備提出了更高、更專業(yè)的要求。在跨海大橋的專用施工設(shè)備中，大型機械設(shè)備作為非標準產(chǎn)品已經(jīng)開始被應(yīng)用于實際的工程施工建設(shè)。這種設(shè)備是需要依照所建橋梁的施工工藝以及施工的實際條件，進行專門設(shè)計制造以及定制。具體 應(yīng)用到的大型機械設(shè)備包括：大口徑專用鉆機、海上運架梁起重設(shè)備、深水打樁機等。在一些特大橋梁工程施工中，已經(jīng)開始采用 9000t 的固定雙臂架式浮吊、 12021t級的全回轉(zhuǎn)自航浮吊、 4000t 海上工作平臺、 20210t 級的半潛駁船、50m 深水拋石整平船以及長為 90m 的鋼管樁打樁船等大型機械設(shè)備。將這些機械設(shè)備應(yīng)用于橋梁工程的施工建設(shè)中，有利于提高橋梁工程施工的質(zhì)量和進度。 監(jiān)測施工質(zhì)量儀器設(shè)備的使用 橋梁工程施工的監(jiān)測與控制是以設(shè)計成橋的實際應(yīng)用狀態(tài)作為實現(xiàn)目標的。在整個橋梁工程的施工過程中 ，通過實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)和環(huán)境狀況，能夠減小橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的差距。這樣一來，就可以運用現(xiàn)代控制理論對差異進行預(yù)測、識別和調(diào)整。那么橋梁工程的實際施工狀態(tài)，就可以最大限度地接近理想的作業(yè)狀態(tài)，從而保證橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全，最終達到橋梁結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)，同時還能夠滿足設(shè)計和施工的規(guī)范要求。施工質(zhì)量監(jiān)測的具體內(nèi)容則包括：溫度、結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及幾何變形等問題。而施工質(zhì)量監(jiān)測的具體方法包括：正算法、倒拆法以及參數(shù)擬合法。具體施工方法的控制內(nèi)容包括：卡爾曼濾波法、設(shè)計參數(shù)識別和修正法、一次張拉法以及 多次張拉法。對橋梁工程的施工質(zhì)量進行監(jiān)控的設(shè)備包括：應(yīng)變儀、熱電偶、全站儀、精密水準儀以及測力計等。現(xiàn)階段，橋梁監(jiān)測與控制已經(jīng)由施工工序監(jiān)控轉(zhuǎn)向了施工全過程的監(jiān)控，這實現(xiàn)了對橋梁工程施工全過程的質(zhì)量控制。事實證明，通過監(jiān)測可以有效地控制橋梁的受力情況以及線形等施工問題。此外，監(jiān)測的儀器設(shè)備還能夠為工程建設(shè)提供一定的指導(dǎo)建議，為橋梁工程的施工運營和養(yǎng)護提供參考數(shù)據(jù)。 實例 對于近幾年越來越多大型橋梁的建設(shè)施工，本文以某橋梁為例來說明具體應(yīng)用的施工新技術(shù)有哪些。該橋梁是國內(nèi)跨徑最大的斜拉橋 ，全橋長 ，主橋主跨采用 1088m 雙塔斜拉橋。該橋的施工建設(shè)過程主要運用了大型群樁基礎(chǔ)施工設(shè)備和永久性鋼護筒支承鉆孔施工設(shè)備。大型群樁基礎(chǔ)施工流程為：插打?qū)Ｓ娩摴軜丁钤O(shè)樁基施工平臺→下沉鋼護管→鉆孔樁施工→施工平臺拆除→吊箱下放就位→吊箱封底、抽水→承臺混凝土澆筑。以上施工流程中關(guān)鍵在于搭設(shè)樁基施工平臺和吊箱下放的位置調(diào)整，這兩方面內(nèi)容直接影響著橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)。針對這一問題該工程在施工過程中遇到的施工技術(shù)難點以及創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容有：在國內(nèi)，首次使用大型永久性鋼護筒支承鉆孔施工設(shè)備，有效地解決了 主橋墩施工水域深（深度達 35m）、高流速（ ）以及沖刷深度大（沖刷深度達 28m）的施工難題。事實證明，普通的鋼管樁施工設(shè)備平臺很難解決施工水域深、流速高以及沖刷深度大的技術(shù)難點。主塔墩鋼吊箱平面呈啞鈴形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面積為5500m重為 5880t。這就意味著，在具體施工中，使用了液壓千斤頂同步下放技術(shù)和計算機的控制技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，使得 350t 的千斤頂和 40 臺 250t 千斤頂實現(xiàn)了聯(lián)動技術(shù)并取得了成功。再以另一橋梁工程的施工建設(shè)過程為例，該橋全長 716m，是國內(nèi)首座鋼筋混凝土疊合梁懸索橋。對于 橋梁主鞍的施工項目，采用的是邊跨主纜索股來調(diào)整索塔偏心距的施工方法。具體施工的過程中，應(yīng)用了固定雙臂架式吊裝設(shè)備。這對于橋面施工、加勁梁以及中跨吊桿等施工內(nèi)容，有效的解決了其中存在的塔頂主跨方向的偏移問題。此外，還采用了多臺千斤頂來進行循環(huán)張拉索股的施工，成功的利用連接桿代替了常規(guī)的索鞍預(yù)偏分階段的頂推索鞍。對于這一橋梁工程中索