【正文】 在這些設(shè)計(jì)獲得成功之前都經(jīng)歷了許多次失敗的嘗試。兩種設(shè)計(jì)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，斯蒂芬森的管桁橋變成了箱形梁橋。這兩種方案都滿足了他們所在時(shí)代的需要，但是面對(duì)軌道交通和機(jī)車荷載的增加，沒有一種方案能作為最終的解決方案并且其他的方案還要提早研究。尼亞加拉大吊橋服務(wù)于鐵路需求已將超過了四十年。在1850年，木制桁式拱橋開始在美國使用并帶動(dòng)了道路和鐵路交通的發(fā)展。這座輕盈飄逸的橋梁是由一個(gè)桁架拱通過徑向立柱和X型支撐連接到橋面板上的。另一座值得讓人注意的拱橋是托馬斯德福于1814年在蘇格蘭的克雷蓋拉希建造成的斯佩河拱橋。世界上第一個(gè)鑄鐵大橋建在英格蘭煤溪谷的塞文河上，它是亞伯拉罕達(dá)于1779年建成的。拱橋的力學(xué)行為很好被理解。拱橋是最早類型的橋梁，它是最早采用了鑄鐵的橋梁。后來，小寬度的箱梁（不用來讓一列火車通過）被費(fèi)爾貝恩用來作為縱梁以支撐鐵路的橋面。許多橋梁采用了這種形式。大約在1850年，許多管桁橋梁在英國、加拿大和埃及被建成。之后，熟鐵被做成了一個(gè)箱型截面的梁，開始在中等跨度橋梁中使用。這是一種很好的材料，但不是很容易加工成復(fù)雜的形狀。梁（管狀梁）橋。盡管這樣會(huì)造成一些問題，但喬治斯蒂芬森仍贊成霍利赫德這個(gè)終端并且建議用單線鐵路通過德福橋來解決這些問題。調(diào)查中有二個(gè)港口終端在考慮之中，一個(gè)是既有的霍利赫德港口，另一個(gè)是在Porthdynlleyn的新的港口。盡管德福的倫敦和霍利黑德路是一個(gè)巨大的成功，但是一條鐵路線將更有助于倫敦和都柏林之間旅客交流和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易。修理工作包括橋面板的加強(qiáng)。這座著名的橋梁，有當(dāng)時(shí)世界上最大的凈跨度（580英尺），由于受到風(fēng)振動(dòng)、大變形和交通荷載沖擊所產(chǎn)生的震動(dòng)影響使得這座橋沒能完全成功。然而，這是英國海軍所不能接受的，因?yàn)樗茨軡M足在該航道上通航的凈空要求。1810年托馬斯德福已采取了建設(shè)一座穿過梅奈海峽公路大橋作為倫敦和霍利黑德路必要聯(lián)系的公路橋梁的挑戰(zhàn)。吊橋。主要是由于駕車要通過低洼地和繞過已建成的小鎮(zhèn)；這兩種因素的結(jié)合導(dǎo)致了適應(yīng)不利地形的橋梁的產(chǎn)生，而不是僅僅穿過河流和山谷的橋梁。被許諾的鐵路橋未完成。他答應(yīng)了在1849年5月1日完成成了橋梁?！斑@座橋”，他說：“穿過尼亞加拉瀑布的下方，這將是很安全的，并且在各方面適合鐵路建設(shè)?！拔也恢馈?，他說，“在整個(gè)專業(yè)方案中，會(huì)有這一個(gè)項(xiàng)目使我如此高興的去完成”。查爾斯埃萊（1810 1862），急于興建這座橋。兩大鐵路的業(yè)主看到了尼亞加拉大瀑布是一個(gè)有待開發(fā)之地并且著手于使之快速成為上層階級(jí)的游玩之地，就像進(jìn)入了十九世紀(jì)的迪士尼樂園。十九世紀(jì)中葉,鐵路使尼亞加拉瀑布成為了一個(gè)主要的旅游勝地。他的建議是道路橋梁將受到比沒有馬的馬車還要大的載荷。這座橋梁是一坐類似于當(dāng)時(shí)建設(shè)中的德福托馬斯的著名梅奈海峽大橋。第一個(gè)對(duì)尼亞加拉河大橋的重要的建議來自英國工程師弗朗西斯霍爾和一名外籍學(xué)徒德福托馬斯。這就是于1855年竣工的通過安大略省的克利夫頓和紐約的尼亞加拉大瀑布之間的尼加拉河峽谷的西部鐵路，是世界上第一個(gè)成功的鐵路吊橋。十八世紀(jì)三十年代的歐洲工程師們認(rèn)為用這種吊橋適應(yīng)鐵路交通是不可能的。作為一個(gè)橋梁工程師，他認(rèn)為只有在美國以外延長他的公路和鐵路的吊橋才能橫跨美國和加拿大之間的尼亞加拉峽谷。后來的事態(tài)發(fā)展導(dǎo)致了其他解決方案，但在那時(shí)上述兩種方法提供了一門對(duì)土木工程專業(yè)藝術(shù)的經(jīng)典研究。最初，當(dāng)時(shí)的最聰明的兩個(gè)工程師使用了兩種不同的方法。盡管這些新材料在輕型交通的“道路”上使用成功了,但是鐵路橋梁的顯著特點(diǎn)是需要更強(qiáng)的橋梁來承受更大的荷載。最后，向所有在學(xué)習(xí)、生活上給予我關(guān)心和幫助的各位老師和同學(xué)表示深深的謝意。自畢業(yè)設(shè)計(jì)一開始，艾老師就嚴(yán)格的要求我們，為我們布置下每一周的任務(wù)，因此我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)才能順利完成。三個(gè)多月來，艾老師不僅在設(shè)計(jì)工作上對(duì)我大力幫助，生活上也非常關(guān)心、照顧。當(dāng)然本設(shè)計(jì)的完成與指導(dǎo)老師的辛勤工作以及同學(xué)們的熱心幫助是分不開的。軟件只是我們學(xué)習(xí)的一個(gè)工具，更重要的是我們自己對(duì)知識(shí)的掌握。(6) 本設(shè)計(jì)除采用簡(jiǎn)化的手算方法外，還運(yùn)用了MIDAS有限元分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模，并對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果與手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。圍堰下沉?xí)r，不可用過多的壓艙混凝土，應(yīng)因地制宜的選擇材料，以利于圍堰的回收。(4) 圍堰的加工一定要保證桿件位置的正確，圍堰的拼接一定要保證焊縫的質(zhì)量，在圍堰下沉?xí)r應(yīng)保證下沉的準(zhǔn)確，隨時(shí)進(jìn)行糾偏。(3) 在確定圍堰封底混凝土厚度時(shí)，在滿足規(guī)范規(guī)定的最小值的情況下，以滿足抗浮穩(wěn)定性為指導(dǎo)設(shè)計(jì)，然后驗(yàn)算混凝土強(qiáng)度要求。(2) 在考慮了自重、流水壓力、風(fēng)荷載及漂浮物對(duì)圍堰的撞擊力等外力的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)圍堰的抗滑移、抗傾覆和抗浮穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。在圍堰構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，要與承臺(tái)的構(gòu)造相協(xié)調(diào)，避免尺寸過大，造成材料的浪費(fèi)?？傊?，雙壁鋼圍堰是一種大型的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)橋梁墩臺(tái)的施工起著關(guān)鍵性作用，在施工時(shí)要嚴(yán)格遵守各道工序，確保施工質(zhì)量和施工安全。(6) 雙壁鋼圍堰施工系大型水上施工多工種聯(lián)合作業(yè)，安全工作必須遵照《鐵路橋涵施工技術(shù)安全規(guī)則》辦理。(4) 在鋼圍堰壁體拼接時(shí)，只有在完全確定安裝的壁體固定穩(wěn)固后，龍門吊方能脫鉤，否則嚴(yán)禁脫鉤。(2) 雙壁鋼圍堰在浮箱或浮船上組拼或定位時(shí)，浮船或浮箱的 4個(gè)方位均設(shè)置纜風(fēng)繩并下錨固定，在錨定路線上設(shè)浮標(biāo) 。(4) 混凝土的頂面高程要求控制在0～+10cm，要求測(cè)量人員加大測(cè)量的頻率及測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，真實(shí)的反映混凝土頂面高程的情況。(2) 加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)，及時(shí)測(cè)量混凝土標(biāo)高，防止混凝土面超高。各構(gòu)件間的接縫、各分塊間的拼接縫均應(yīng)無凹凸面。(6) 鋼圍堰較大塊件，在存放、運(yùn)輸和起吊過程中，必須進(jìn)行必要的支襯，以防變形。(4) 鋼圍堰加工及拼裝連接時(shí)，應(yīng)盡量使用平焊，減少仰焊作業(yè)，確保焊縫質(zhì)量。(2)需要改變材料型號(hào)、尺寸時(shí)，必須經(jīng)過工程部批準(zhǔn)并出具變更設(shè)計(jì)文件后方可變更。當(dāng)然，對(duì)于一些大型基礎(chǔ)采用鋼套箱圍堰，有時(shí)將圍堰作為橋梁下部結(jié)構(gòu)的一部分，可不進(jìn)行圍堰的回收。在圍堰內(nèi)抽水過程中要始終保持隔艙內(nèi)的水位比堰內(nèi)水位高3m。如果有漏水或者變形的地方，應(yīng)注意暫停抽水，待處理完畢并觀察不再變形及漏水以后再繼續(xù)抽水。當(dāng)封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)就可以進(jìn)行鋼圍堰內(nèi)抽水工作。澆注過程中注意控制每一澆筑點(diǎn)標(biāo)高及周圍5m范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)都要測(cè)一次，并記錄灌注、測(cè)量時(shí)間。為保證封底混凝土的順序進(jìn)行，在每根導(dǎo)管封底完成后，按45～60分鐘控制同一導(dǎo)管兩次灌入混凝土的間隔時(shí)間。首批封底混凝土澆注完成后，～。在小料斗內(nèi)涂抹黃油，并鋪塑料膜，用塞子堵住管口并掛好塞子。導(dǎo)管用手拉葫蘆吊掛于平臺(tái)梁上，共有16根，其布置如圖31所示。為了在混凝土灌注過程中保持圍堰內(nèi)外水頭平衡，在鋼圍堰上設(shè)置排水孔道，因?yàn)榇竺娣e封底不能一下把圍堰刃尖封死，隨著混凝土的下灌，圍堰內(nèi)的水要高于江水位，排水孔可調(diào)節(jié)內(nèi)外水頭差，防止刃角出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。封底時(shí)先澆注圍堰上游，再澆注圍堰下游。封底混凝土主要作用是為了保證圍堰抽水后的安全、不透水，因此按照設(shè)計(jì)要求，封底混凝土的厚度不小于2m。鋼圍堰外河床沖刷嚴(yán)重時(shí)，在外圍拋填沙袋防止圍堰周圍河床進(jìn)一步?jīng)_刷，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。適當(dāng)放慢下沉速度，確保鋼圍堰垂直正位下沉。鋼圍堰刃角著床后為使其下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，采用水中吸泥配合壓重下沉方法進(jìn)行。鋼圍堰接高完成后，立即均勻灌水下沉，通過拼裝船的錨機(jī)及錨錠系統(tǒng)控制鋼圍堰的偏位實(shí)現(xiàn)鋼圍堰精確定位后，緩慢灌水，使圍堰均勻準(zhǔn)確著床。底節(jié)鋼圍堰拼裝完成后，拆除拼裝平臺(tái)使底節(jié)下水 ，通過測(cè)量及調(diào)整錨錠系統(tǒng)采用平臺(tái)鋼管樁作為定位導(dǎo)向，使圍堰中心移至墩中心設(shè)計(jì)位置，然后均勻下放使刃腳入水，入水后鋼圍堰處于懸浮狀態(tài)，將其臨時(shí)固定在墩位處，然后澆筑兩米深的混凝土。鋼圍堰下沉順序：首節(jié)拼裝下沉到位→依次分節(jié)組拼下沉鋼圍堰→圍堰下沉完畢后將其固定。(6) 水密性試驗(yàn)。(5) 焊接。吊裝定位塊相鄰的分塊、預(yù)留約10cm間距，測(cè)量找正后以隔艙線為準(zhǔn)。測(cè)量上部開口尺寸，準(zhǔn)確無誤后固定。(3) 定位塊吊裝。刃腳段不能單獨(dú)站立，需在刃腳底部裝設(shè)臨時(shí)支腿。在浮船龍門吊的拼裝平臺(tái)上畫出鋼圍堰的刀角線，每個(gè)分塊設(shè)置三個(gè)墊墩及測(cè)量標(biāo)桿，所有墊墩用水平儀測(cè)定基準(zhǔn)平面。雙壁鋼圍堰分塊加工完成后，按拼裝順序編號(hào)，并依次運(yùn)至試拼場(chǎng)進(jìn)行出廠前的試拼，試拼廠設(shè)在施工臨時(shí)碼頭附近。焊接后要保證焊接變形符合規(guī)范要求。(4) 焊接加工。(3) 分塊組裝。鋼圍堰構(gòu)件在下料前制作樣品，凡構(gòu)件中不能確定尺寸的零件或組合連接關(guān)系復(fù)雜的構(gòu)件，通過制做實(shí)樣來確定尺寸。其目的是使鋼圍堰外形尺寸達(dá)到要求的精度，以保證每座胎架組焊出來的產(chǎn)品尺寸的一致性。因此，雙壁鋼圍堰大都在岸邊加工廠分塊加工，加工完成并經(jīng)試拼檢驗(yàn)合格后，分塊裝車運(yùn)至臨時(shí)碼頭，