苏ICP备112451047180号-6
一、实习目的
桥梁实习是桥梁课程教学计划中的一个有机组成部分，是土木工程专业的一个重要的实践。通过组织参观各类桥梁，观摩施工的要点，从更为直观的角度去看桥，对桥梁的构造形成空间的体系。参观结束后，通过参观笔记和查阅一些与桥梁有关的资料和素材来完成实习报告，加深对桥梁基本知识的进一步理解。
通过实习，应达到以下目的：
1. 了解一般桥梁工程的整个设计过程；
2. 了解桥梁的总平面布置、桥梁分类及功能作用、结构类型及特点、结构构件布置及荷载传递路线、主要节点的细部构造和处理方法等；
3. 了解桥梁的施工方法；
4. 了解桥梁、结构、施工之间的相互关系； 5. 为即将进入工作岗位打下坚实的基础。
二、实习时间：2017.2.20～2017.3.6
三、实习地点：张家界木塘垸乡
四、具体内容
1.建设条件
设计荷载:汽车-超20级，挂-120，人群3. 5kN /m2;
桥面宽度:主桥和部分引桥总宽31. 50 m;引桥总宽28. 00 m两幅分离式桥组成;
通航标准:IV-1级，通航净空:60m X8m(宽×高);
地震烈度:7度;
设计流量:Q0.33% = 46 500 m³ / s;
设计水位:H0.33%=45. 55 m;
通航水位:H=43. 75m（历史最高洪水位）;
施工水位:H20%=33.05m(10～3月份)。
桥位处附近河段位于沉水下游地区，河道弯曲，呈“s”型，水流不畅，洪水水面比降小，一般在0.07‰左右。该处河床断面呈“U”，形水面宽一般在500 ～900 m，洪枯水时水位变幅超过11m，两岸均有防洪堤约束水流，长沙岸防洪堤与桥轴线夹角为83°，张家界岸防洪堤为1801省道，其与桥轴线正交。两岸堤防间距达989 m。桥位处深泓线偏张家界岸，河床断面比较平坦，河床地面高程在24～27 m之间起伏。水流与桥轴线基本正交，水流平稳，河道相对稳定。沉水两岸的木塘垸乡和高湾均为平原乡村，地势平坦，为宽阔平坦的工级阶地。其中木塘垸为畜洪垸，布满农田，海拔高程为35～37m，属典型河湖平原地貌。
桥位区域年平均气温16. 5℃，历年极端最低气温为-15. 8℃，最高气温为40. 6℃，多年平均降雨量1 437.2 mm，年平均风速2 .1m/s，历年最大风速20 m/s。
桥位区内覆盖层主要为粘土、亚砂土、细砂及砂卵石层，这些土层相对较薄，层厚度不稳定;基岩主要为细砂岩、粉砂岩、砾岩，其弱风化层承载力较高，可作桥梁基础持力层。
2.桥型选择
根据桥位处自然条件以及水文、地质、通航等方面的技术要求，在考虑满足交通功能的前提下，同时考虑经济效益及环境影响等因素，根据目前我国桥梁建设技术条件，最后选择了经济指标较好、施工工艺成熟的刚构连续组合梁桥作为主桥的设计桥型方案，两岸引桥则选择了中等跨径的30 m先简支后连续T梁。
木塘垸水大桥总长2 856 m。主桥为74.6 m+6 X120m +74. 6m预应力砼变截面悬浇刚构连续组合梁桥。见图1。
刚构－连续体系综合了连续梁桥和刚构桥的优点，通过墩梁固结能有效降低跨中与支点弯矩，从而使桥的跨度能进一步加大，适应能力更好.但是相对于连续梁而言，在混凝土收缩、徐变和升降温使梁产生水平位移时，刚构墩上将产生很大的剪力和弯矩.特别是连续长度较长时，往往使刚构墩受力太大而无法适应，因此，本桥将刚构墩的位置布置在中间两跨，即43～45号桥墩，且刚构墩采用用柔度较大的薄壁墩，以此来减小刚构墩的剪力和弯矩。
3.结构设计
3.1上部结构
主桥上部构造为预应力砼刚构连续组合梁，采用C50砼;单幅桥为单箱单室箱形截面。箱梁高度、底板厚度均按二次抛物线变化，箱梁根部梁高(箱梁中心线)为7. 00 m，跨中梁高(箱梁中心线)为3. 00 m，箱梁顶板全宽为15. 25 m，厚度为0. 30 m 设有2%的单向横坡。底板宽度为8. 0 m，厚度为0. 80～0. 30 m，底板在双肢薄壁墩墩顶处加厚至1. 00 m，在实体墩墩顶处加厚至1. 20 m。腹板厚度分别为0. 80 m, 0. 60 m及0. 45 m，腹板在0号块加厚至1. 00 m。箱梁在双肢薄壁墩墩顶处设1. 0 m厚的横隔板，在实体墩墩顶处设1. 5 m厚和0. 4 m的横隔板，在40号、48号墩墩顶即梁端处设1. 0 m厚的横隔板，在每一跨合龙段和四分点处设0. 4 m厚的横隔板。41 ^-42号、46 ^'47号桥墩墩顶设置抗震挡块。
主桥预应力体系采用三向预应力。纵向预应力束根据张拉的时间与形状不同可分为前期直束、前期下弯束和后期束，前期直束与前期下弯束在浇筑“T”时进行张拉，后期束在“T”’浇筑注完毕以及前期直束和前期下弯束张拉完成后，主桥合龙时或成桥后进行张拉。
纵向预应力束为7φ15. 24mm和9φ15. 24 mm。钢绞线，控制应力为0. 75Ry，张拉控制力为1 367kN和1 758kN，配YM 15-7,YM 15-9锚具，两端张拉。箱梁横隔板竖向和横向设预应力精轧螺纹钢筋，直径φ32 mm，配YGM 锚具，控制应力0.9Ry，张拉控制力为543 kN。竖向预应力精轧螺纹钢筋下端为非张拉端，上端为张拉端;横向预应力精轧螺纹钢筋为双端张拉。其中43～45号墩墩顶0号梁段的横隔板所配置的竖向预应力精轧螺纹钢筋伸入双肢薄壁墩内生4.5m，以加强墩梁固结。
箱梁腹板内设竖向预应力精轧螺纹钢筋，直径φ32 mm，布置于距腹板外缘9cm处，每一个腹板两根，纵向间距为35～70 cm，箱梁下端为非张拉端，上端为张拉端。
箱梁顶板横向预应力束为2φ15. 24mm钢绞线，单端交错张拉，配YBM -2扁锚，锚固端采用钢绞线打花工艺锚固，纵向间距为35cm，控制应力0. 7Rb，张拉控制力为390 kN。
3.2下部结构
主桥40号、48号桥墩设计为双柱式桥墩，采用C30砼;单幅基础为2根D280cm钻孔灌注桩基，桩基顶设置系梁，墩柱为2D250cm圆柱墩，墩顶设置过渡墩盖梁。
43～45号桥墩设计为双肢薄壁墩，采用C50砼;墩壁中心间距4. 0 m，截面为8. 0m X1.0m的矩形，承台顶至箱梁梁底间墩柱高度43号墩20. 172m, 44号墩为20. 772 m , 45号墩为20. 770 m。墩柱底与承台相交部位设0. 50 m X1. 50 m梗肋。基础为钻孔灌注桩高桩承台结构，桩基为4D300 cm嵌岩桩，桩基中心间距为6. 0 m，承台尺寸11.0 m X11. 0 m X4. 0 m。
41～42号、46～47号桥墩为圆端形实体桥墩，采用C30砼;墩宽3. 6 m，墩柱高度分别为41号墩17. 178m,42号墩18. 198 m, 46号墩19. 322m, 47号墩18. 842 m。基础为钻孔灌注桩高桩承台结构，桩基为4D300cm嵌岩桩，桩基中心间距顺桥向为6. 0m,横桥向为7. 0 m，承台尺寸为12. 8m X11. 0mX4.0 m 。
4.结构计算
刚构一连续体系的受力与施工方法密切相关，所以计算时严格按实际施工方法和合拢顺序来模拟结构进行计算。
主桥纵向计算采用桥梁博士V2 9版计算。刚构-连续组合梁全长869. 2m，共分328个杆件，158个受力阶段。预应力混凝土悬浇刚构连续组合梁施工工艺流程为:下构施工完成后，在墩旁托架上浇筑0号块，其余块件(除合龙段及边跨现浇段外)均以挂篮悬臂对称浇筑，并张拉各阶段预应力钢束，直至最大悬臂;然后按施工工序的顺序依次合龙;最后进行桥面系施工。按此流程逐阶段计算结构各截面内力、应力和位移，每个悬臂的施工包括挂篮就位、梁段浇筑、张拉预应力及挂篮前移等4个主要工况。成桥运营计算包括恒载、活载、支点沉降、温度等情况，按规范进行最不利荷载组合。
计算参数:温度荷载为合龙温度(巧+s>℃，体系升温20℃，体系降温20℃，箱梁顶板升温10℃;不均匀沉降按20 mm计算。
计算结果:在最不利荷载组合下，箱梁上缘最小应力为压应力20MPa，箱梁上缘最大应力为压应力13. 8MPa;箱梁下缘最小应力为压应力1. 6 MPa,箱梁下缘最大应力为压应力13. 9MPa，均满足规范要求。
5.施工工序(图3)
变截面刚构连续组合梁桥箱梁单“T”共分16段悬臂浇筑，0号梁段长6. 0 m，其余1～16号梁段分段长为4 X2. 5m +4 X3. 0m +4 X4. 0m +4 X4. 5m，合龙段为2.0m，主桥按41号～47号墩7个“T”对称悬臂现浇施工，除0号梁段采用搭设托架浇筑完成外，其余梁段采用挂篮悬浇，悬浇最重梁段为1400 kN。边跨13.6 m现浇段采用搭设支架浇筑。现浇段浇注完毕后，全桥合龙顺序为:第1跨、第8跨合龙→第2跨、第7跨合龙→第4跨、第5跨合龙→第3跨、第6跨合龙。全桥单幅共8个合龙段，合龙段长均为2.0mm。
6.调研体会
预应力混凝土刚构一连续体系梁桥具有结构整体性好，抗震性能强，抗扭潜力大，结构受力合理，线型简洁明快的特点，在木塘垸沅水大桥设计中主要有以下几方面体会。
6.1刚构-连续体系梁桥的特点
刚构-连续体系组合梁桥是连续梁和连续刚构的结合，通常是在一联连续梁的中部数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔为设置支座的连续结构。其主要优点是表现在大跨径连续结构中，具体联系到本桥设计，其结构具有以下特点: ①减少少了大型桥梁支座和养护上的麻烦。②在在受力方面，上部构造仍为连续梁特点，但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变、温度变化引起的弹性变形对上部结构内力的影响。③因连续梁中部数孔桥墩固结，桥梁连续长度过长，所以活载对刚构桥墩的内力影响较大。④比较连续梁桥，在成桥状态，上部构造的连续刚构的内力得到改善，而连续梁的内力变化不大;在运营状态，连续刚构和连续梁的内力得到明显改善，跨中弯矩最大减小15%，支点弯矩最大减小11%
6.2墩身对结构的影响
连续刚构桥墩因是墩梁固结，对车辆荷载、温度变化、混凝土收缩徐变、行车制动等因素产生的次内力相当敏感，若墩的相对刚度较大，则以上几项因素引起的次内力相当大。因此，刚构桥墩应选择抗压刚度较大，抗推刚度较小的双肢柔性薄壁桥墩以适应连续结构的变形。在相同墩高情况下，墩身厚度越薄，刚度越小，墩身及基础弯矩越小，而双肢薄壁墩的间距对墩身的弯矩影响很小。就本桥而言，对壁厚 120 cm, 110 cm, 100cm的薄壁墩身进行了比较，结果表明:若墩身厚度减少20 %，墩身最大弯矩可减少约30% 。
值得注意的是，混凝土收缩和车辆荷载对刚构一连续体系的刚构桥墩内力影响非常大，混凝土收缩对墩身的影响与结构整体降温产生的效应一致;车辆荷载则按最不利影响线布载，桥梁连续长度越长，其对墩身内力的影响就越大，本桥汽车荷载对刚构墩身弯矩的影响甚至超过混凝土收缩所产生的效应，且能对单肢墩身产生11 400 kN的拉力，是墩身设计的控制因素。
6.3施工特点
刚构一连续体系组合梁桥的施工工艺介于连续梁和连续刚构之间，温度变化、混凝土收缩徐变等因素对结构影响很大，选择合理的施工方案尤为重要。悬浇T构宜连续刚构和连续梁分批合龙，尽量使结构体系转换简单化;连续刚构宜选择在低于年平均气温4 ℃～7℃的时候合龙，以减少混凝土收缩对下部构造的影响，若合龙温度偏高，合龙时可在连续刚构跨中施加一定的反顶力，以改善刚构墩身与基础的受力。