时间：2023-04-08 11:32:26
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇设计技巧论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
我所在的学校地处城乡结合部，原属企业学校现交由地法管理，由于长期投人不足，设备简陋，近年来择校风愈演愈烈，客观上也使我校的生源越来越差，立足本校，在长期的教学实践中我进行了一些尝试：
一、紧贴学生实际，布置养成性作业
设计作业的目的是让学生通过努力能够求得合理的答案。所以，作业设计必须贴近学生的实际应用能力。“贴近”既包含设计的作业在难度、广度和形式上要符合学生对语文素养发展的实际需求，也包含设计的作业要体现学生主体个性发展的实际需求。这样，作业设计才能有利于促进学生语文素质的健康发展。由于学生语文基础差，底子薄，学习习惯有待完善，因此生字、词和抄写，释义不仅是必不可少的作业形式，更有助于培养他们良好的作业习惯。经过多年的观察，这种简单的作业形式适用于我校的绝大部分学生，有利于他们基础知识、基本技能的培养。他们从小没有培养起注意力集中的学习习惯，能够准确无误地抄写对于他们都是一项难度不小的问题，这也许被好学校的初中语文教学早以弃之不用的作业形式，却非常适合我们学校，教育要为学生服务，只要是切合学生实际的就应该坚定不移地拿来为我所用。我们的学生家中有电脑的屈指可数，没有一个能上网，因此就不能布置需要上网查资料的作业。
二、紧贴学科特点，布置有语文味的作业
语文作业的科学设计，应该体现出语文学科的教学特点，符合语文学科教学的运行规律；否则，就会失去作业的促进功能，降低作业训练的效益。语文教学与数学、物理、化学等学科的教学具有本质区别，它的特质主要体现在：(1)语文教学内容是工具性、思想性、人文性与艺术性的自然复合。(2)学习主体对语文信息的内化过程，是按照陶冶性转化与感悟性养成的方式运作的。(3)语文信息的教学传导要达成的理想状态是目标预设和思想生成的对立统一，有预设才有吸收，有生成才有提高。所以，语文作业的科学设计应当与以上这些学科教学特点相适应，也就是说，要让学生做作业与学语文对口衔接。现在的语文教学提倡在生活中学习语文，这也提示我们在进行作业设计时，也要将触角伸向社会生活的广阔领域。这样，作业就不至于成为学生学习的负担，相反，能成为学生放飞思维平台，让他们什么时候都有话可说，也学着有话会说。可以临帖，培养他的良好的书写习惯；可以听新闻，锻炼他的听力；可以自己录音，提高他的朗读水平；可以阅读美文名篇，扩大他的阅读面；可以走进社会，挑出街头错别字；可以办手抄报，全面发展自己。
三、紧贴学生年龄特点，布置有兴趣的作业
叶圣陶先生曾说：“学习是学生自己的事，不能调动学生的积极性，不让他们自己学习，是无论如何学不好的。”不论什么时候兴趣都是最好的老师。学生对事物怀有强烈的新奇感，那些新颖、生动、灵活多变的事物往往容易引起学生的兴趣，促使他们的思维始终处于积极状态，产生强烈的求知欲，促使其进人最佳学习状态，我们的教育目标也就更容易达成。七年级上册《皇帝的新装》教学中我摒弃了传统的教学程序，干脆让他们自己回去看，上课时让他们自由组合表演课本剧。同学们一下来了兴趣，从表演课本剧的情况看，回去不但读了情节，还分析了动作、个性。互相配合研究情节，设计对话。这不仅使学生更好地掌握课文中人物的性格和文章主旨，更培养了孩子们的动手、动脑、互相协作的能力。
四、紧贴学生差异性特点，布置有层次的作业
从教育心理学角度看，学生的身心发展由于票赋及后天诸多的因素影响，存在差异，要想让不同层次的学生都能在完成作业的过程中获得的体验，教师必须采取分层作业的策略，让不同层次的学生都有自由选择的作业，自主完成习题的机会，让他们都能品尝到成功的喜悦。教师要根据不同层次能力的学生提供不同层次的作业资源，增加作业的多样性，从而保护学生的学习积极性。
比如把作业分为基础A、阅读B、写作C三种类型。A类作业主要是基础知识的积累，如抄抄词语、练练字，加上此类学生大多不够自觉，预习作业等强制性地要求他们做在本子上交老师批阅，促使学生养成良好的学习习惯。B类作业主要完成课外阅读及摘抄任务，一周须阅读并摘抄3次以上，同时写下简单的评析文字，掌握阅读规律，以读促写。C类作业则以写促读，规定每周至少练笔3次以上，长短不限，养成细心观察，善于思考，随时记录的习惯。在学生自主选择的基础上，再根据他们测试时的基本情况及平时表现进行二次分类，试行一段较长的时间后进行相应的调整。对于这样的语文作业，学生感觉受到了尊重，增强了自，因此能自觉完成作业。
五、紧贴生活实际，布置生活性的作业
从近年来中考、高考的作文实践中发现，很多孩子不善于观察生活，不会从平凡的生活中找寻闪光点，为了应付考场作文，编造出很多悲惨故事，什么爸爸有病，妈妈出车祸，好像不出点事，就发现不了生活的美。在作业设计中就有意强化这一点，切合他们的家庭环境，干脆就让他们利用周六、周日和父母一起工作一天。学生们的父母大多从事体力劳动，很多在工作中还要承受白眼儿，当周的周记及后来的作文中都表现出来，看到了子女对父母的心疼，更多的则是对父母的理解。这样的作业设计已超出了语文学习的范畴了，这种贴近生活的作业更多则是一种道德、情感、价值观的培养，是功在语文，利在一生的。
在新课程的实施过程中，只要老师心中装着学生，从学生的实际出发，关注学生的学习兴趣，激发学生的学习积极J胜，切不可盲目跟风，精心设计作业，科学指导并进行积极评价，必能使学生养成良好的学习习惯，最终实现学生全面和谐的发展。
关键词：导线；布线；灯具；开关；插座
一、导线的选择
导线的选择应根据住户用电负荷的大小而定，应满足供电能力和供电质量的要求，并满足防火的要求。用电设备的负荷电流不能超过导线额定安全载流量。
一般按每户住宅的用电量在4～10KW的水平，每户进户线宜采用截面积为10mm2的铜芯绝缘线，分支回路导线截面不应小于2.5mm2铜芯绝缘导线。对特殊用户则应特别配线。为使所有的用电装置都能够可靠接地，应将接地线引入每户居民住宅，接地线采用不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。在房屋装修中，所有线路都应采用铜芯绝缘线穿管暗敷设方式。
特别需要注意的一点是，许多住户在装修时将室内的线路、开关等都更换一新并加大容量，往往忽略了进户线，这将影响居室的供电能力并带来不安全的因素。
二、室内布线
室内布线不仅要安全可靠的输送电能，而且要布置整齐、安装合理、固定牢靠，符合相关技术规范的要求。内线工程的开展应以不能降低建筑物的强度和影响建筑物的美观为前提。室内布线的施工设计要对给排水管道、热力管道、风管道以及通讯线路布线等位置关系给予充分考虑。
室内配线技术要求：①室内布线根据绝缘皮的颜色分清火线、中性线和地线。②选用的绝缘导线其额定电压应大于线路工作电压，导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。③配线时应尽量避免导线有接头。因为往往接头由于工艺不良等原因而使接触电阻太大，发热量较大而引起事故。必须有接头时，可采用压接和焊接，务必使其接触良好，不应松动，接头处不应受到机械力的作用。④当导线互相交叉时，为避免碰线，在每根导线上应套上塑料管或绝缘管，并需将套管固定。⑤若导线所穿的管为钢管时，钢管应接地。当几个回路的导线穿同一根管时，管内的绝缘导线数不得多于8根。穿管敷设的绝缘导线的绝缘电压等级不应小于500V，穿管导线的总截面积(包括外护套)应不大于管内净面积的40%。
三、灯具的设计安装
灯具的高度：室内灯具悬挂要适当，如果悬挂过高，不利于维修，而且降低了照度；如果悬挂过低，会产生眩光，降低人的视力，而且容易与人碰撞，不安全。灯具悬挂的高度应考虑：便于维护管理；保证电气安全；限制直接眩光；与建筑尺寸配合；提高经济性。
灯具布置前，应先了解建筑的高度及是否做吊顶等问题，灯具的基本功能是提供照明。在设计中应注意荧光灯比白炽灯光照度高，直接照明比间接照明灯具效率高，吸顶安装比嵌入安装灯具效率高。灯具遮光材料的透射率及老化问题也应在设计考虑范围之内，选择光效高、寿命长、功率因数高的光源，高效率的灯具和合理的安装使用方法，可以保证照度并节约用电。
灯具现一般推荐采用节能电灯，如稀土荧光灯、三基色高效细荧光灯、紧凑型荧光灯(双D型H型)、小容量卤、钨灯等。灯具的选择视具体房间功能而定，如起居室、卧室可用升降灯，起居室、客厅设置一般照明、灯饰台灯、壁灯、落地灯等。厨房的灯具应选用玻璃或陶瓷制品灯罩配以防潮灯口，并且宜与餐厅用的照明光显色一致。浴室灯应选用防潮灯口的防爆灯。卫生间、浴室的灯具应采用防潮防水型面板开关。
安装灯具时，安装高度低于2.4m时，金属灯具应作接零或接地保护，开关距门框0.15～0.2m，灯头距离易燃物不得小于0.3m；在潮湿有腐蚀性气体的场所，应采用防潮、防爆、防雨的灯头和开关；灯具安装时应牢固可靠，质量超过1kg时，要加装金属吊链或预埋吊钩；灯架和管内的导线不应有接头；灯具配件应齐全，灯具的各种金属配件应进行防腐处理。
四、开关的设计安装
安装开关时，应注意开关的额定电压与供电电压是否相符；开关的额定电流应大于所控制灯具的额定电流；开关结构应适应安装场所的环境；明装时可选用拉线开关，拉线开关距地2.8m，拉线可采用绝缘绳，长度不应小于1.5m；成排安装开关时，高度应一致；开关位置与灯位相对应，同一室内开关的开、闭方向应一致；开关应串联在通往灯头的相线上；安装开关时，无论明装还是暗装，均应安装成往下扳动接通电源，往上扳动切断电源。
五、插座的设计安装
安装插座时，应注意插座的额定电压必须与受电电压相符，额定电流大于所控电器是额定电流；插座的型号应根据所控电器的防触电类别来选用；双孔插座应水平并列安装，不可以垂直安装，三孔或四孔插座的接地孔应置于顶部，不许倒装或横装；一般居室、学校，明装不应低于1.8m，车间和实验室距地距离不应低于0.3m。
插座宜固定安装，切忌吊挂使用。插座吊挂会使电线受摆动，造成压线螺丝松动，并使插头与插座接触不良。对于单相双线或三线的插座，接线时必须按照左中性线、右相(火)线，上接地线的方法进行，与所有家用电器的三线插头配合。
布置插座要充分考虑家庭现有的和未来5～10年可能要添置的家用电器，尽可能多安排一些插座，避免因后期发现插座不够用而重新改造电气线路，将电气事故隐患的概率降到最低。同时住宅内的插座应全部设置为安全型插座，在厨房、卫生间灯比较潮湿的地方应加上防潮盖。
客厅、卧室、厨房、餐厅，卫生间插座的安装高度及容量选择：
客厅：客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便，也能与墙裙装修协调，即使有的住户不搞墙裙装修，又能保持统一。另外，小于20m2的客厅，空调机一般采用壁挂式，那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2，采用柜机插座高度为1.0m，客厅插座容量选择是：壁挂式空调机选用10A三孔插座，柜式空调机选用16A三孔插座，其余选用10A的多用插座。
卧室：住户在卧室装修中，用装饰板搞墙裙的比较少，故建议空调电源插座底边距地为1.8m，其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10A三孔插座，其余选用10A二、三孔多用插座。
厨房：厨房是人们制作饭菜的地方，家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图，确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座，供排气扇用，在切菜台上方及其它位置均匀布置6组三孔插座，容量均为10A。厨房门边布置电话插座一个，以上插座底边距地均为1.4m。
餐厅：餐厅是人们吃饭的地方，家用电器很少，冬天有电火锅，夏天有落地风扇等，沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可，安装高度底边距地0.3m，容量为10A。装一个电话插座，安装高度底边距地1.4m。
卫生间：卫生间是人们洗澡、方便的地方。家用电器有排气扇、电热水器、电话机等。一个10A多用插座供排气扇用，1个16A三孔插座供电热水器用，底边距地均为1.8m，尽量远离淋浴器，必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是人们在洗澡或方便时，仍然能与外界保持联系，使用方便。
参考文献
关键词：城市；河道；景观
在城市河道综合治理中，河道景观设计是一个重要方面。河道景观是城市的重要基础设施，不仅发挥着防汛、排涝、航运等功能，还承担着城市旅游、市民休闲、美化城市等功能。但往往在规划设计中只注重河道功能的设计要求，而对景观设计把握不够。因此如何合理运用设计方法进行河道景观规划设计，使河道真正构成城市的一道亮丽风景线，是我们当前重要思考的问题。
一、当前城市河道景观设计中存在的问题
(1)自然景物：如水面的波纹、岸旁的芦苇、河岸上的树木、浮动的渔舟、闲适的小鸟、和煦的阳光等，有树、草、鱼、鸟及水、土、石等自然景物的河流景观，才能称其为真正的河道景观，如何保存、修复这些景观，留后世以丰富的自然环境是河道景观设计面临的一个重要的课题。
(2)人造景物：目前我国大多数的河流景观设计往往侧重于构成景观的“硬质景观”(如堤防、护岸、沿河的建筑、桥梁等景观构筑)，而忽视了绿地林荫一类的“软质景观”的规划设计，而软质景观却更适合大众所需要的充满生活气息的环境。如何减少“硬质景观”，增加“软质景观”是目前河道景观设计中要解决的又一重大问题。
(3)人与文化：城市河道景观效果不仅仅是物质景观，还应当包含有人文景观，真正意义上的景观设计是为人服务的，人的活动又是围绕着安全性、自然性、生态性、观赏性、亲水性、文化性来开展的。我们在景观设计中往往忽视了人们的这些喜好。另外与河流有关的历史文化也将成为景观设计亮点，吸引众人的眼球。
二、解决问题的方法
2.1设计理念
(1)要坚持人水和谐的理念。每一个城市都有一定的文化积淀，充分利用水文化特色，是城市河道景观建设的重要部分。要十分注重保留河道两岸的文物建筑和有形无形的水文化典故的挖掘，既要保存历史遗留的文化设施，又要将历史流传的水文化典故进行有形化的构思；同时还要创造现代水文化特色，构筑城市河道文化景观。在具体设计城市河道景观时要充分运用景观的植物群种结构，利用空间手法形成富有个性的绿化景观。绿化树种应尽量利用乡土树种和特色树种，注意展现层次变化、质感变化、色彩变化、季相变化、图案变化等，以适应城市气候环境和城市特点。
(2)要坚持协调持续发展的理念。“水是人类文明的一面镜子”，这话十分深刻。在现代社会，由于人与水关系的变化，水文化也在不断地变化，在现代的河道景观设计中应当体现历史水文化与现代水文化的结合，既要注意保存历史遗留的优秀水文化，又要创造现代的水文化。如在河岸建设高技术手段的水上娱乐设施、大型喷泉、水文化展览馆、现代雕塑等。因此除注重河道景观与绿化有机结合，体现水乡景观特色外，应将绿化与名人活动、历史事件、古代文化遗迹及古树名木结合好。首先要保存和恢复两岸遗留文化，重造历史风貌。其次是要谨防城市河道景观片面化，要注重自然与社会环境的统一，实现设计与自然有机的融合，恰如其分的“锦上添花”。
2.2设计原则
在河道景观设计中，要将景观生态学的思想融入到环境设计当中，模拟自然河道，保护生物多样性。促进自然循环，构架城市生态走廊，实现人与自然的对话，将自然生态作为植物设计的首要元素，并同周围的人文环境充分结合，打造成一幅诗情画意的河道景观画卷。在具体设计中应当坚持以下3项原则。
2.2.1多样性的原则
自然界本身是丰富多彩的，这种丰富多彩表现之一就是植物种类的多姿，而多种植物之间还存在着相互制约的关系，只有这种制约相对平衡，个体或群体植物才能协调共生，形成有序的体系。
2.2.2师法自然的原则
人工的模拟自然群落能够形成适宜植物生长的生态环境，从而使组成环境的各要素相互和谐、相互促进，充分发挥自然界中植物的自然调节能力，保持生态的相对平衡。同时好的生态环境又能够吸引各种生物到此栖息生长，为鸟类、昆虫等生物提供了良好的栖居环境，使景观更具自然特征和生命力。
作为河道景观，沿岸应该有统一的绿化背景贯穿全线，形成一定的规模气势，形成“线”；同时结合硬质景观的主题进行不同的景点配置，在游人停留部位采用造型优美、色彩醒目的植物品种，给人以生理和心理的满足，达到触景生情的境界，形成“点”；选用几种较有特色的种植形式在全线呈块状分布形成“面”。如此点线面相结合，形成独具特色的绿化景观。
2.3对城市河道景观设计中存在问题的解决办法
在城市河道景观设计中要结合河道空间的美学特点和游览者的视觉特性，充分考虑到现代条件下速度因素对景观形式、景观尺度等的影响，进行科学、合理的设计，使河道景观成为优美、亲切、宜人且富有活力的休闲娱乐场所。在设计河道景观绿化时要注意把握以下3个方面：
2.3.1河道沿岸平纵面线形的把握
鉴于人们在游览河道时看到的往往是动态的风景而不是静止的画面。因此，在设计河道景观时应充分考虑已有的自然条件，顺着自然地形以避免由于修建景观而破坏沿岸的生态环境。设计中可以通过巧妙运用曲线元素将外部景观引入河道环境、通过地形起伏条件布设富于变化的线形以区别于其他地区。
2.3.2环境色彩搭配的把握
恰当地把握河道景观与周围建筑以及人们的心理反映之间的搭配和协调至关重要。
当河道位于繁华街区时，根据两侧建筑不同的风格、可用立面设计、装饰手法，形成变化丰富的河道景观。这种变化往往会显得庞杂与凌乱，这时可以通过植物造景对道路赋予较为统一的色彩基调——绿色，在这些建筑之间起协调的作用。除此之外的河道景观色彩则不宜丰富，否则有画蛇添足之嫌。而对位于色彩相对单一的老城区附近的河路，由于人口密度与建筑密度过大。造成了人们休憩、绿化的空间日益缩小，人们迫切要求改善生活环境，可以进行多种形式的空间立体绿化，提高绿视率，弥补局部地区平面绿化的不足，为人们提供与水对话、宁静、趣味的场景。
2.3.3环境小品设施内涵的把握
当环氧沥青最佳用量为0．8kg／m2时，随组分B用量的增加，环氧沥青黏结层的拉拔强度先增大后减小，且编号HY3拉拔强度最大，表明国产环氧沥青黏结性能最好的组分A∶组分B最佳配比为1∶3．0。路用性能根据混凝土桥面薄层铺装结构力学分析结果可得知，在本研究参数取值范围内，黏结层最大拉应力为0．307MPa、最大拉应变为1237με、最大剪应力为0．164，考虑动力放大系数为1．5、剪切疲劳衰减安全系数为2．0。结合环氧沥青黏结层的剪切和黏结性能试验、温度观测分析及已有桥面铺装环氧沥青黏结层研究成果，提出混凝土桥面薄层铺装环氧沥青黏结层的路用性能要求，如表3所示。根据环氧沥青黏结层的剪切强度和黏结强度路用性能试验结果，提出三白荡特大桥试验段混凝土桥面铺装黏结层采用国产环氧沥青（组分A∶组分B＝1∶3．0），经检验（20℃剪切强度为1．18 MPa、拉拔强度为3．64MPa）满足表3中路用性能要求。建议环氧沥青用量控制在0．8kg／m2左右，喷砂处理后的水泥混凝土调平层表面构造深度为0．3～0．5mm。环氧沥青黏结层的材料指标试验混凝土桥梁上部结构参数、调平层厚度与模量、铺装层厚度与模量、交通荷载与气候条件不同，对黏结层材料指标要求不同，而不同组分与配比环氧沥青黏结层材料指标差别大，应通过试验确定满足桥面铺装黏结层材料指标要求的环氧沥青组分与配比。用作混凝土桥面铺装黏结层的环氧沥青应满足固化时间、拉伸性能、柔韧性、耐热性等材料指标要求。固化时间试验环氧沥青固化时间直接影响着沥青混凝土铺装层铺筑与开放交通时间，要求在保证混凝土桥面铺装环氧沥青黏结层性能要求下缩短固化时间，可采用不同类型与掺量的固化剂来实现。国产环氧沥青固化时间一般为24h，即环氧沥青黏结施工后24h可以摊铺沥青混凝土面层，不会导致黏结层环氧沥青挤压与迁移，拉伸试验采用环氧沥青作为混凝土桥面铺装黏结层材料，其本身性能对桥面铺装的使用性能有较大影响。拉伸试验用以反映环氧沥青黏结层材料受拉破坏的应力和应变，测得的主要指标为拉伸强度和断裂延伸率。环氧沥青黏结层材料拉伸强度越大，其黏结强度和抗剪性能越好；环氧沥青黏结层材料断裂延伸率越大，其抵抗荷载变形的能力越强。将试模清理并涂刷隔离剂后，放入120℃的电热鼓风干燥箱中养生4h，将配制好的环氧沥青倒入试模中，并在120℃的电热鼓风干燥箱中养生4h，脱模后切成I型哑铃状试件。拉伸试验时试件在所需的试验温度下保温4h。拉伸试验结果受试件成型厚度、拉伸速度、试验温度等的影响很大。试验中成型试件的厚度控制在（3±0．5）mm范围内，拉伸速度为500mm／min，试验温度为（20±2）℃。表1中的3种不同性能的国产环氧沥青拉伸性能试验结果。编号HY3拉伸强度与断裂延伸率最大，即该配比环氧沥青黏结层抗拉性能最好、抵抗荷载变形的能力最强。柔韧性试验环氧沥青柔韧性直接影响着黏结层的低温抗裂性能，通过添加不同类型与掺量的增塑剂来实现。国产环氧沥青－20℃温度时的弯曲未出现脆断现象。耐热性试验环氧沥青是一种由环氧树脂、石油沥青及其他助剂等组成的一种高性能热固性复合材料，耐热性好。国产环氧沥青200℃温度时未出现明显流淌现象，完全能满足各种沥青混凝土铺装层高温摊铺而不流淌要求。材料指标要求根据环氧沥青材料指标试验、施工技术要求及已有桥面铺装黏结层环氧沥青研究成果，提出混凝土桥面薄层铺装环氧沥青黏结层的材料指标要求。
混凝土桥面薄层铺装力学分析
分析铺装层及黏结层受力特性，建立其力学指标与计算参数的多元回归模型，并用于基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装结构优化设计。基本假设混凝土桥面薄层铺装结构力学计算时做如下基本假设：（1）混凝土桥面铺装结构均匀、连续和材料线弹性；（2）混凝土桥梁体、调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层处于无缝工作状态；（3）水泥混凝土调平层与沥青混凝土铺装层间完全连续黏结，且黏结层完好无破损；（4）混凝土桥梁体、调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层共同承受行车荷载的作用。计算模型及荷载作用位置混凝土桥面薄层铺装结构力学分析采用局部梁段作为计算对象，即将桥梁上部结构、水泥混凝土调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层作为完整的力学分析结构。计算荷载采用标准轴载BZZ－100（轴载为100kN）的一侧轮胎加载，同时考虑30％冲击荷载作用［11］，车轮与沥青混凝土铺装层的接触面积为460mm×200mm。计算模型和荷载横向作用位置如图5所示。由于车辆在桥面上行驶时有加减速、制动，加之桥面纵坡作用，轮胎与桥面沥青混凝土铺装层之间会产生较大的水平荷载。取水平荷载为轮胎接地压力的30％。力学特性指标敏感性分析引入正交设计方法，进行混凝土桥面薄层铺装结构力学特性指标敏感性分析。特性指标有黏结层最大剪应力与最大拉应力／应变、沥青混凝土铺装层最大拉应力／应变，试验因素包括水泥混凝土调平层厚度与模量、黏结层厚度与模量、沥青混凝土铺装层厚度与模量。根据混凝土桥面薄层铺装结构设计及经验，选取每个试验因素水平数为3个，选择正交表L27（36），安排27个试验方案进行数值计算。采用大型通用软件ANSYS，建立混凝土桥面薄层铺装结构有限元模型进行数值计算。施加荷载作用分别考虑对混凝土桥面沥青混凝土铺装层及黏结层受力的最不利位置，得到了黏结层及沥青混凝土铺装层最大剪应力与最大拉应力／应变。分析计算结果可得到如下结论：（1）随着混凝土桥面铺装层厚度与模量增大，黏结层最大剪应力和最大拉应力减小；随着黏结层模量、调平层模量与厚度增加，黏结层最大剪应力和最大拉应力先增大后减小。（2）随着混凝土桥面铺装层模量与厚度、调平层厚度增大，黏结层最大拉应变减小；随着黏结层厚度与模量、调平层模量增加，黏结层最大拉应变先增大后减小。（3）随着混凝土桥面调平层厚度和铺装层厚度增大，铺装层表面最大横向拉应力减小；随着铺装层模量、调平层模量和黏结层模量增加，铺装层表面最大横向拉应力增大。（4）随着混凝土桥面铺装层模量与厚度、调平层厚度与模量增大，铺装层表面最大横向拉应变减小；随着黏结层厚度与模量增加，铺装层表面最大横向拉应变先增大后减小。力学特性指标多元回归分析对黏结层最大拉应力／应变、铺装层最大拉应力／应变和黏结层最大剪应力进行多元回归分析。（1）最大拉应力多元回归分析。由混凝土桥面薄层铺装结构铺装层和黏结层最大拉应力与相关影响因素正交分析结果可以得知，该力学性能指标的关键因素为：调平层厚度T1、铺装层模量E2、调平层模量E1、铺装层厚度T2、黏结层模量E0。分析得出混凝土桥面铺装层表面最大横向拉应力与设计参数之间的回归模型为：（式略）分析结果表明，回归偏差平方和所反映的波动明显比剩余偏差平方和所反映的波动小，即回归效果显著；式（1）的相关系数R值为0．9065，式（2）的相关系数R值为0．9132，即相关性显著，基本反映了混凝土桥面薄层铺装结构的铺装层表面最大横向拉应力和黏结层最大拉应力与设计参数之间的变化规律。（2）最大拉应变多元回归分析。由混凝土桥面薄层铺装结构铺装层和黏结层最大拉应变与相关影响因素的正交分析结果可以得知，该力学性能指标的关键因素为：铺装层模量E2、调平层厚度T1、铺装层厚度T2、调平层模量E1、黏结层厚度T0和黏结层模量E0。分析得出混凝土桥面铺装层表面最大横向拉应变与设计参数之间的回归模型为：（式略）分析结果表明，回归偏差平方和所反映的波动明显比剩余偏差平方和所反映的波动小，即回归效果显著；式（3）的相关系数R值为0．9011，式（4）的相关系数R值为0．9134，即相关性显著，基本反映了混凝土桥面薄层铺装结构的铺装层表面最大横向拉应变和黏结层最大拉应变与设计参数之间的变化规律。（3）黏结层最大剪应力多元回归分析。根据计算结果，无法分析得出混凝土桥面铺装黏结层最大剪应力与关键影响因素之间的回归模型，后续优化设计只能根据计算结果建立其与单因素的回归模型。
作者：吴静秋 王竹 唐方清 单位：中国公路工程咨询集团有限公司
斜拉桥：柔性体系、自振周期长，对结构抗震较为有利；由于主跨不大、主塔较高、拉索布设较密，因而成桥结构具有较高的抗扭刚度，抗风稳定性好，但施工阶段最大双伸臂状态抗风稳定性一般；斜拉桥采用对称悬臂现浇，航道适应性好，且桥塔标志性强，利于船舶导向。连续刚构桥：施工、运营期间在地震作用下均较为不利，施工期间最大双伸臂状态在两侧不同方向风力作用下双臂墩受力不利；从已建大跨度连续刚构来看，运营期间混凝土开裂、跨中下挠较大等问题较为明显；连续刚构桥景观一般，双臂墩防船撞的问题较突出。矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的半柔性桥梁，因而它兼有梁式桥与斜拉桥的共同优点。初步设计通过对设计与施工技术难度、航道适应性、抗风抗震性能、结构耐久性、后期维护工作量、景观效果等几方面进行综合比选后，推荐采用矮塔斜拉桥。 结构体系比选初步设计通航孔桥采用跨径布置为126m＋238m＋126m的矮塔斜拉桥，为主梁与塔墩分离的半漂浮体系，主塔墩采用“门”形结构，两个主塔墩分别设纵向活动的竖向支座、横向抗风支座、纵向阻尼器，边墩设纵向活动的竖向支座、横向抗震挡块。半漂浮体系从构造上解决了大跨径混凝土结构后期收缩徐变及温度作用内力的问题，从概念设计上解决了抗震设计的问题，达到了现代桥梁设计对地震以防为主、抗为辅的目的；同时，阻尼器在地震的瞬间作用下具有明显的耗能作用，传递到墩底的纵向地震作用力显著减小。但半漂浮体系也存在施工期间体系转换、大吨位支座的后期养护与更换等问题，如采用固接体系可满足受力要求，则可减少施工工序及养护工作量。因此，设计提出了半漂浮体系、柱式墩固接体系、双臂墩固接体系三种方案进行对比计算，以分析采用固接体系的可行性。
对比计算采用相同的桥型，主塔、主梁、承台、桩基基本一致，在其横向受力的主要控制要素方面，风力由迎风面积决定、波浪力由基础尺寸决定、地震力由参与震动质量决定，而结构体系不同则主要影响结构的纵向体系刚度，故本桥的横向受力与采用何种结构体系关系不大，不是体系选择的决定因素，本文限于篇幅不予列举其计算结果。对三种结构体系分别进行静力分析和动力分析，由于不同结构体系对主梁受力影响较小，通过调整预应力钢束配置均可使之满足规范要求，故本文仅列举基础计算情况。柱式墩固接体系静力计算和动力计算均不能满足规范要求，双臂墩固接体系在动力作用下不能满足规范要求，而半漂浮体系则均能满足规范要求，较为明晰地体现了三种结构体系之间的刚度关系：柱式墩固接体系＞双臂墩固接体系＞半漂浮体系。在地震作用下，三种结构体系下承台底的剪力和弯矩均大幅增加，半漂浮体系在阻尼器的作用下，增加的幅度相对最小。在特定的结构体系和地震作用下，由于地震力只与参与震动质量有关，因此，要达到使固接体系成立的目的，就必须从减小静力作用下所产生的内力入手，而由于本桥桩身自由长度达39m（考虑水深及冲刷），桩顶剪力就成了基础设计的控制性因素。从三种结构体系在静力和动力作用下所对应的剪力比（63．9％、66．6％、61．6％）可以看出，静力作用下所产生的基础剪力为其主因，而固接体系在静力作用下的剪力远大于半漂浮体系，也直观地反映在表1的计算结论中；通过对静力作用下的剪力组合进行分析，成桥后体系温度作用下所产生的基础剪力为主因；因此，设计采用中跨合龙前于中跨合龙段向两侧施加反向顶推力的方式，抵消体系温度力以达到固接体系成立的目的。在固接体系成立的前提下，由于双臂墩固接体系在梁体以上为横向双塔、梁体以下为纵向双臂，构造处理及传力途径均较为复杂，且横向抗风及抗震受力尤为不利，而柱式墩固接体系构造简单、施工方便，因此本桥最终采用柱式墩固接体系。合龙前顶推力的确定以运营时基础内力正负相当为原则进行试算，确定本桥合龙前顶推力为640t，于两侧分别设置4个顶推点同步进行。所采用体系在地震作用下桩基均处于弹性状态，且承载能力有一定富余。
主梁主梁采用单箱单室断面，箱梁结构顶宽14．4m，设置双向2％横坡；两侧各悬臂1．1m，悬臂端部厚60cm、根部厚100cm，为斜拉索锚固区；腹板斜度1∶3．275，梁底宽度8m～10．443m，随梁高变化；箱梁支点梁高8m、跨中梁高4m，分别为中跨的1／29．75和1／59．5，梁底曲线为二次抛物线；主梁近中支点43m为无索区，有索区长度60m，其余为无索区。主梁采用C60海工耐久混凝土；箱梁顶板厚度28cm；底板厚度30～80cm，按二次抛物线变化；腹板厚度分两次变化，近支点无索区腹板厚度为75cm、有索区为60cm、其他无索区为45cm；0号块顶板厚度80cm、底板厚度120cm，设两道1m厚横隔板；边支点横隔梁厚度2m；为减小工程量及施工难度，将斜拉索锚固断面处横隔梁优化成为1．5m高、0．5m厚肋板式横梁。主梁标准断面如图2所示。主梁采用三向预应力体系，纵向预应力分顶板悬臂预应力束（筋）、腹板预应力束，中跨合龙预应力束及边跨合龙预应力束；箱梁腹板竖向预应力筋采用JL32精轧螺纹粗钢筋；桥面板、拉索横梁、0号块横隔板、端横梁均设置横向预应力束。所有的预应力钢束均采用真空注浆施工工艺。 斜拉索斜拉索采用37－s 15．2环氧涂层钢绞线索，拉索群锚锚固体系锚固。全桥共48根斜拉索，以双面索的形式分别布置在两个塔柱上，梁上索距5m、塔上索距1m，斜拉索在塔顶通过分丝管贯通，分丝管为多组钢管组焊而成，塔端设置抗滑锚筒，抗滑锚筒内灌注环氧砂浆，抗滑锚在斜拉索张拉完后安装。 主塔墩及基础主塔墩为“门”形结构，总高度69．415m。上塔柱高30m，为顺桥向5m、横桥向2m的矩形实体截面，两塔柱间净距11．4m，于塔顶下2m处设置横梁。下塔柱高31．415m，两塔柱间净距8．4m，塔柱顺桥向5m、横桥向由3．5m渐变至5m，承台以上5m范围内塔柱为实体、其余为壁厚80cm的箱形截面。基础采用13根直径2．8m钻孔灌注桩，梅花形布置；为增强桩基的抗船撞能力，桩身上段将护筒内壁清理干净后增设外层钢筋笼全截面浇筑，充分利用施工钢护筒将其设计为上段直径3．1m、下段直径2．8m的变截面桩（钢护筒内径3．1m）。承台为六边形承台，横桥向中心长度28．2m、顺桥向宽度15．2m、厚度5m，承台六角为半径2．4m圆角。结构计算全桥总体静力计算采用QJX windows版平面杆系分析程序进行，并采用空间有限元程序进行校核；主塔横向按平面刚架进行分析计算；全桥动力设计算及局部分析采用空间有限元程序进行。计算过程考虑恒载、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位、汽车活载、汽车冲击力、汽车制动力、风荷载、温度作用、支座刚度、波浪力、基础冲刷、地震、船舶撞击、施工荷载等。计算时，通过修正拉索弹性模量的方式计入拉索的几何非线形效应。主要计算内容及结论如下。（1）对桥梁各施工阶段、成桥阶段均进行了静力计算，并对成桥状态下主梁刚度、斜拉索应力进行了检算；主梁运营状态正截面抗裂验算上下缘均未出现拉应力、持久状况正截面压应力最大值16．89MPa、斜拉索最大应力0．56fpk，计算结果均满足规范要求。（2）采用鱼骨梁模型对桥梁最大单伸臂、最大双伸臂及成桥状态下动力性能进行了分析，并对最大双伸臂状态下的各种最不利工况进行了静力抗风分析。成桥状态下弯扭耦合颤振临界风速、离流扭转颤振临界风速分别为342．7m／s、127．9m／s，远大于颤振检验风速（82．8m／s），桥梁具有良好的抗风性能。（3）分别对0号块及塔、梁索锚区进行了局部应力分析，应力分布情况良好。
道路桥梁设计的关键
在选择道路桥梁设计方案之后，就要对设计方案的关键问题进行具体分析，其主要内容包括两方面，一是道路桥梁的质量，即道路桥梁的坚固性和耐久性；另一方面是道路桥梁的美观性。道路桥梁设计中的质量问题确保道路桥梁设计中出现质量问题，首先应对各施工阶段实施有效的监管，尤其是各种材料质量是否符合标准应严格把关，在此基础上开展工作。道路桥梁设计的加固性①地基的加固，即应在项目施工之前，对施工地点进行详细的地质勘查，然后根据地质状况以及施工需求，结合实际做出较科学和合理的设计图，尤其应注重地基易发生不均匀沉降的区域，并在设计中明确针对性地处理措施。②裂缝的加固，即对路桥面的设计应严格把关，在具体的施工中，设计应要求施工所用车辆的载重，以免因为过度碾压而出现裂缝。另外，针对已经出现的裂缝，要联合公司管理层，查出导致裂缝产生的真正原因，进而实施相应的修补。③伸缩缝的加固，比如梁端头局部破损的情况，应在设计时给予特殊的重视，在保证施工用料的质量以及施工方法的正确性的基础上，结合当地的气象天气针对性地设计符合实际的伸缩缝结构。道路桥梁设计的耐久性目前，我国道路和桥梁设计中，对于路桥耐久性设计并没有实际的效果，只存在概念性范畴，这不但是一些道路桥梁工程出现事故的主要原因之一，而且从综合经济的角度看，其也是十分不合理的。从对当前反映的道路桥梁耐久性差来看，其主要表现在水泥选用不合理，混凝土配合比不对，维护保养不当以及预应力施加不合理等现象。由此可见，施工质量以及施工质量管理是导致道路桥梁耐久度无法达到预期目标的重要原因，因此，为了能使道路桥梁达到预期的使用寿命，必须严格监控施工质量。虽然，这些缺陷在短期不会对道路和桥梁造成明显影响，但是从长期来看，其后果是非常严重的。因此，各施工队有必要设置专业的质量监督部门。影响道路桥梁耐久度的因素很多，比如，结构整体性和延性不足，冗余性小；计算图式和受力路线不明确，以至于局部受力过大；混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄这些都是降低道路桥梁结构耐久性降低的因素，严重影响了其安全性。因此，在设计上应在满足经济合理、结构可行的基础上，保证材料质量合格、保证施工操作规范、保证结构整体协调统一，进而使道路桥梁实现长久安全。道路桥梁设计的美观性目前，中国道路桥梁建设已经日趋成熟，各种高难度作业工艺技术已经获得突破，与此同时，随着投资方对工程审美要求的不断提高，施工公司在保证质量的前提下，亦开始追求道路桥梁的美观性。对于道路桥梁的美观性一般工程公司都会参照周围建筑的建筑风格，力图融入整个建筑的大环境的前提下，成为新的标志性建筑。当然，在追求道路桥梁美观的同时，切不可以影响质量为代价，因小失大。
道路桥梁设计应考虑维护的可行性
从道路桥梁的关键指标加固性和耐久性来看，道路桥梁设计离不开施工的质量管理，尤其应重视桥梁和道路的维修养护工作，因为路桥面的铺装层是车辆的直接碾压和受力部位，长期的碾压下极易引起路桥面出现损坏。美国道路业曾做过关于高速公路的相关性实验，结果证明一条新修的、质量合格的高速公路，其使用功能会在其寿命达到75%时下降4成，若此时不能及时对高速公路路面进行相应的养护，那么公路剩下的寿命时间即会再次下降4成，直至彻底失去使用功能。比如一条高速公路的使用寿命是40年，那么第30年，其寿命便达到了75%，路况功能性便下降了40%，如此就大大增加了公路维修成本，甚至造成不得不重建的尴尬局面。而若此时或在道路建设之初即采取合理的预防性维护，那么就会大大增加道路的使用寿命，经济上更能为后期维护省下几倍的金钱。对于道路桥梁的维护工作，可采取相应的措施，比如严格控制过往车辆的载重，坚决制止超载现象。另外，应以桥梁结构予以重点维护，进行定期的维护和保养，并进行有效的监督，对于已经出现的裂缝应及时采取措施。比如，对已建好的伸缩缝，应进行严格管理和保养，并加强日常的养护工作，实施定期的检查，若在伸缩缝中发现有杂物应及时予以清理。良好的道路桥梁维护保养工作，不但可以延长道路桥梁的使用寿命，而且保证了道路桥梁质量一直良好，同时大大降低了道路桥梁建设和养护成本。
集灌路分离式立交桥位于厦漳高速公路厦门段，原桥名为官林头互通I-1桥，为左右幅分离的钢筋混凝土矮墩连续刚构箱梁，桥跨组合为（20.5+2×21.5+20.5）m，全长88.30m。单幅上部结构采用单箱三室混凝土箱梁，梁高1m，顶宽12.5m，底宽6.5m，腹板厚0.40m，顶底板厚0.25m。下部结构采用薄壁墩、单排3根Φ1.2m钻孔灌注桩基础，墩梁固结。桥址区基岩埋深大于40m，基础按摩擦桩设计。该桥于1997-07月竣工通车，检测发现该桥混凝土保护层厚度与设计值相比偏薄，梁体出现结构受力的横向裂缝，加固后粘贴的玻纤布老化，局部出现脱落，技术评定为三类桥。改扩建需要将原有桥梁拼宽至8车道。主要技术标准如下：（1）设计荷载，老桥为汽—超20，挂—120；拼宽新梁为公路Ⅰ级；（2）设计车速为120km/h；（3）桥面宽度：老桥总宽26.0m，双向4车道，扩建后的桥梁总宽为42.0m，双向8车道，在老桥两侧各拼宽8.0m。（4）地震基本烈度为Ⅶ度。
2扩建方案
根据老桥现状调查、桥梁检测报告及静、动力荷载试验结果，经过综合分析，认为老桥经加固后可以继续正常运营。桥梁扩建方案为:保留老桥并采取一定的加固措施，新建结构类型相同或相近的新桥，通过翼缘板湿接缝连接新老桥梁，最后形成双向8车道的桥梁结构。
2.1结构体系分析
鉴于老桥采用墩梁固结矮墩连续刚构体系，在同跨径桥梁中比较少见，为考察箱梁病害是否结构体系的问题，是否需要利用体系转换来改善当前结构受力状态，拼宽新桥采用何种结构形式比较有利，对如下2种不同结构体系进行分析比较：体系1：维持原有结构体系不变，进行加固、拼宽；体系2：解除2个边墩的墩梁固结，维持中墩固结，进行加固、拼宽。采用midasCivil程序，以老桥为例，建立结构体系对比计算模型，主要考察箱梁边跨跨中截面、中跨跨中截面、边墩墩顶截面、中墩墩顶截面的面内弯矩以及边墩墩底推力的差异。体系1与体系2计算结果的比值为1.012~1.112，结构体系的影响对桥梁上部箱梁结构受力影响并不显著。因此，老桥加固以及新桥设计仍然采用原有的矮墩连续刚构体系，以避免老桥因体系变化导致次生病害产生，并保证活载作用下新老桥横向变形比较一致。
2.2新桥结构
新桥采用与老桥相同的跨径及上下部结构，以保证外观一致且变形协调。桥跨组合为20.5m+2×21.5m+20.5m，全长88.30m。上部结构采用单箱双室混凝土箱梁，梁高1m，顶宽8.0m，底宽5.5m，腹板厚0.40m，顶底板厚0.25m。薄壁墙式墩，墩身宽度3.0m，厚度0.6m，单排2根Φ1.2m钻孔灌注桩基础，墩梁固结；肋式台、双排4根Φ1.2m钻孔灌注桩基础。
2.3老桥加固
为确保桥梁能够安全、正常的运营，在拼宽之前，必须对老桥进行加固，以提高既有结构的承载能力、耐久性。按照“老桥老规范、新桥新规范”的原则进行维修加固，即对原桥的结构验算仍然采用85年颁布的相关规范（简称旧规范），但加固工程中涉及的材料、工艺等部分，执行最新颁布的规范（简称新规范）。除一般病害（如非结构性裂缝，混凝土表层破损、脱落，支座老化、破坏等）采用常规处治措施外，对主要病害箱梁腹板、底板裂缝，需进一步研究合理的维修加固措施。
2.3.1老桥主要病害
主要病害为箱梁腹板、底板裂缝、玻纤布老化，第4跨梁底玻纤布局部脱落，梁体出现超限宽的横向受力裂缝，梁底共13条横向裂缝，缝宽0.18~0.28mm，共计缝长22.1m。核查以往养护、桥检资料，该桥在粘贴玻纤布加固之前的主要病害为：梁侧腹板存在较多裂缝，均为竖向裂缝，右幅第1~3跨梁侧腹板裂缝部分延伸至梁底，左幅第1跨梁侧裂缝部分延伸至梁底，最大缝宽0.20mm；左幅第2跨1/4L~3/4L、第3跨1/4L~3/4L存在梁底横向裂缝，最大缝宽0.10mm。
2.3.2病害成因分析
经过综合分析，产生上述病害的主要原因如下：（1）施工措施不当，施工中混凝土震捣不密实、钢筋位置偏差、保护层过薄、养护欠妥当等，造成混凝土质量不均匀，在受到较大荷载时，沿腹板产生的表面裂缝易与受拉区裂缝相连接［。（2）腹板侧面裂缝部分从梁底向上开裂，梁底面出现横向裂缝，均与主筋垂直，属于梁受拉区出现的弯曲裂缝，说明结构抗力不足。（3）刚构桥属于超静定结构，混凝土收缩、徐变、温度变化等都会对结构产生附加应力，导致混凝土开裂。
2.3.3加固方案
综合考虑加固效果、施工便利性及加固施工过程中的通车要求等因素，在清理混凝土表面，对裂缝灌浆、封闭后，采用高强不锈钢铰线网-渗透性聚合物砂浆技术进行加固，施加预应力高强钢铰线网提高结构的承载能力，抗剪与抗弯加固的不锈钢铰线分别采用Φ3.2mm和Φ4.8mm规格，种类均为6×7+IWS，同时通过在外表面涂刷3cm厚度的配套高强渗透性砂浆增加结构的耐久性。加固前须拆除梁体表面粘贴的所有玻纤布。箱梁外侧面沿腹板全高加固，主要受力钢铰线须垂直于桥梁轴线方向，并兜向底板45cm。箱梁底板上的钢铰线网需须顺桥向布置，每跨内的钢铰线网在纵向不宜拼接，必须搭接时，在钢铰线受力方向的搭接长度应不小于80cm。施工工艺流程为：定位放线混凝土基层处理裁切钢铰线网片钢铰线网片的固定与张紧钢铰线网片节点的固定涂刷界面剂聚合物砂浆压抹湿润养护。其中钢铰线网的固定和张紧是其能够立即和原结构共同受力的关键。根据设计确定的锚具位置，通过植入螺栓和粘贴钢板在构件端部固定锚具。钢铰线下料后，用专门的挤压锚具挤压套筒使其与钢丝绳成为一体，在一侧钢丝绳的一端直接穿入锚具，另一端由专门的张拉器预张紧后进行锚固，参考以往工程经验，预张拉应力取0.25~0.3倍的抗拉强度设计值。用配套专用固定销钉对钢铰线网片的各节点进行逐段钻孔锚固，使其固定在箱梁上。该项加固技术在国内许多建筑工程、桥梁工程上得到应用，实践表明加固效果良好，其主要特点如下：（1）由于高强渗透性砂浆基本为无机材料、不锈钢绞线网耐腐蚀性能好，较好地解决了混凝土结构加固后的耐久性、抗火、耐高温性能等问题，加固性能可靠；（2）钢铰线网为高强不锈钢铰线编织成网，运输及施工方便；（3）高强钢铰线强度高，其标准强度约为普通钢材的5倍，加固后结构自重增加很小，对原结构的自重影响也很小；（4）对混凝土结构进行抗弯及抗剪加固均可取得良好的加固效果，并且可以显著地提高构件刚度；（5）混凝土构件加固后的疲劳性能以及钢网、砂浆的锚固、粘结性能良好；（6）易于大面积施工，在结构加固的过程中不影响建筑物的使用，对被加固的母体表面没有平整要求，节点处理方便，更适合桥梁和楼板等混凝土结构的加固。
2.4新老桥拼接
经过多阶段比选确定箱梁拼宽设计的基本原则为“上连下不连”，其要点如下：（1）新老桥上部结构通过拼接形成整体共同受力，下部结构分离独立受力。（2）老桥箱梁翼缘板下缘钢筋无法承受翼缘板刚接后产生的正弯矩，设计采用现浇铰缝进行拼接。老桥翼缘板切除0.5m，新老箱梁之间预留0.5m的UEA钢纤维混凝土翼缘板后浇段，新老桥之间通过植筋和锯缝形成铰缝，拼接铰缝构造见图5，顶板锯缝填沥青玛蹄脂，底板填塞木条。（3）为减小拼宽部分收缩、徐变对老桥的影响，拼宽部分建成后3~6个月，再实施拼接。（4）为减小拼接后新桥基础沉降对老桥的影响，应严格控制该基础沉降，对新桥进行桩底压浆。同时，为了降低新桥的后期沉降量，尽量使沉降量发生在拼接前，新桥上部结构施工完毕后，对梁体进行加载预压，加载量不小于桥面2期恒载的重量，预压时间控制在2~3个月。
3结构受力分析
3.1分析模型及计算荷载
采用MIDASCivil对老桥加固前后、老桥和拼宽新桥在拼宽前后、拼宽纵桥向相互影响及结构抗震性能进行分析计算，有限元模型见图6。采用ANSYS进行新老桥翼缘板拼宽前后局部分析。考虑的荷载有施工临时荷载、恒载、汽车荷载、整体温差、梯度温度、基础变位、收缩、徐变、地震动等。老桥计算考虑了一定的定量退化处理。
3.2主要分析结果
（1）桥梁拼宽前，老桥在承载能力极限状态下满足规范要求，正常使用极限状态下裂缝超限，需要进行加固。现行公路桥梁加固设计规范未对上述加固方法进行规定，考虑到该方法与粘贴钢板加固法同属于复合截面加固法，钢铰线网与钢板的受力方式均设计成仅承受轴向应力作用［4-5］，其加固原理、材料性能、计算假定等均类似。参照文献中2种加固方法的3种计算规定，对老桥加固进行验算，裂缝通过应变值推算，不考虑主梁侧面围套内钢铰线网片对承载力的提高作用，计算结果满足规范要求。此外，还可采用组合有限元法建立精细模型进行分析计算。（2）桥梁拼宽后，新老桥在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的结构承载力、裂缝宽度、跨中挠度满足规范要求。拼宽后老桥的弯矩、剪力值有所增大，新桥的弯矩、剪力峰值下降。（3）新老桥翼缘板拼宽前后局部分析结果表明：拼宽后，新桥的基础变位导致新、老桥翼缘板出现横向附加弯矩，弯矩峰值在墩顶处，向跨中及桥台处逐渐减小。老桥翼缘板（每延米长度）的墩顶横向弯矩在翼缘根部大于新桥翼缘板根部的横向弯矩。基础沉降工况对拼接的影响最大，老桥抗剪略有不足，考虑到老桥翼缘板加固困难，设计除适当增加新桥桩基长度外还对桩基底部进行压浆处理，以减少基础沉降的影响。同时，为了降低新桥的后期沉降量，尽量使沉降量发生在拼接前，新桥上部结构施工完毕后，对梁体进行加载预压。（4）采用反应谱法进行抗震性能分析，桥梁采用连续刚构体系，桥墩为薄壁墩、单排桩基础，刚度适中，各墩台刚度协调，结构体系抗震性能较好，地震工况不控制设计。
4结语
海沽道规划为城市主干路，规划道路红线宽50m。本次工程范围为外环南路～东文南路，总长度约10．3km。沿线需跨越现状河道4处，新建4座桥梁跨越，分别为外环河中桥、洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥。由于规划地铁1号线线位与海沽道主线重合，受地铁盾构影响的有洪泥河中桥、幸福河中桥、卫津河中桥3座桥梁。因此桥梁下部结构设计中应充分考虑与轨道交通1号线之间的相对关系，满足地铁盾构施工过程中要求的最小安全距离；同时对桥梁桩基采取有效的防护措施，在施工过程中进行必要的施工监测，以保障本工程的安全实施和使用。本文以洪泥河中桥为例，介绍海沽道工程受地铁盾构影响下桥梁下部结构设计及防护措施。
2水文地质情况
洪泥河全长25．8km，设计流量50m3／s，为区管二级河道，六级航道，性质为排水，规划上河口宽度为50m、下河口宽度为25m。现状洪泥河上河口宽度为45m、下河口宽度为25m、两侧放坡各10m；堤岸为土质边坡，边坡系数为1∶2．5。河底高程为－2．7m，堤顶标高为3．2～3．6m，洪泥河常水位为1．4m，洪水位为2．5m。根据区域地质资料和勘察，本工程所在场地为第四系全新统（Q4）海相、陆相及海陆交互沉积地层。从上而下地层呈层状分布，按成因分为8层，按力学性质可进一步分成15个亚层。该区域主要由杂填土、素填土、粘土、淤泥质土、粉质粘土、粉土组成，各层土水平方向上总体分布稳定，从上而下土质渐好。本工程特殊性岩土主要为人工填土及淤泥质土，填土土质松散，淤泥质土土质软对桥梁桩基施工有一定影响。
3地铁与海沽道线位相对位置关系及安全要求
3．1位置关系
海沽道道路红线宽50m，线位与洪泥河河道斜交，角度为17°。1号线地铁线位分为左右双线，在洪泥河处线位间距为14．8m，每条线位地铁盾构区间宽为6．2m，地铁盾构区间净距为8．6m，地铁盾构顶埋深标高为－9～－15m之间。洪泥河中桥处地铁与海沽道平面位置关系详见图1。
3．2地铁盾构安全距离要求
地铁1号线盾构隧道与跨河桥梁桩基相距较近，二者之间安全间距要求以及附近土层是否需要加固与施工工序有很大关系。为了尽量减小本工程拟建桥梁与地铁1号线之间的相互影响确保工程实施的可行性，经与地铁1号线设计单位多次沟通，由地铁1号线设计单位对地铁盾构施工与桥梁桩基施工之间的安全距离提出具体要求。
（1）桩基先于盾构隧道施工（方案Ⅰ）：①在此工况下，桥梁桩基础外边缘距离盾构结构外边缘的距离不得小于1．5m，隧道穿越时，周边土体不需要加固；但桩基设计应考虑桩侧摩阻局部损失。②为了保证桥梁桩基达到其设计强度，桥梁承台及桩基施工完成至盾构侧穿桩基的时间间隔应至少保证1个月。
（2）盾构隧道先于桩基施工（方案Ⅱ）。当盾构区间先行推进，桩基后施工，此种工况对区间隧道影响较大，桥梁桩基外边缘至盾构结构外边缘的最小距离不得小于4m，且周边土体需要加固。方案Ⅰ对本工程桩基影响最小；方案Ⅱ对本工程桩基影响非常大，由于安全距离要求大，周边土体需要加固，直接导致桥梁工程桩基不能实施。由于地铁规划1号线线位与海沽道线位已定，不能调整。最终经各方面沟通协调确定桥梁工程按先于地铁盾构施工进行设计和施工，即满足方案Ⅰ中的要求即可。
4桥梁下部结构设计
4．1桥梁下部结构设计方案的确定
洪泥河中桥桥梁中心桩号为K2＋946．274，位于直线上，斜交角度为17°，采用分离式双幅桥，左幅桥宽为25．5m，右幅桥宽为23．5m，跨径为3×25m，梁高1．40m，结构形式采用预应力混凝土简支变连续小箱梁结构。桥梁下部结构的设计为了尽量减少对河道的影响，减少阻水效果，通常采用排架墩。由于地铁盾构的影响，与桩位有冲突，此桥不能采用排架墩，需特殊设计。经设计计算，采用较大跨径盖梁，盖梁下设双柱墩，墩底设承台及桩基，桩基之间预留地铁盾构空间，可以确保与地铁盾构之间安全距离大于1．5m的要求，以此保证后期地铁施工的安全性。地铁盾构间距内桩基1．5m，地铁盾构外侧桩基1．2m，立柱采用1．8m的圆柱墩，以减少河流阻力。由于桥位与河道斜交角度较大为17°，立柱间距较大为19．425m／cos17°＝20．313m，导致盖梁截面较大，盖梁梁高2．5m，顺桥向宽度为2．0m，普通的钢筋混凝土结构已经不能满足计算要求，需要采用预应力混凝土结构进行设计。
4．2桥梁下部结构设计的特殊性及处理方法
由于地铁盾构的影响，通过下部结构特殊设计，可满足桩基边缘距盾构边缘距离大于1．5m安全距离的要求；但地铁盾构施工过程中对周围土体产生扰动，引起土体水平位移和竖向位移以及桩基受力及变形发生变化，仍有可能对桥梁桩基造成影响，因此设计及施工中采取以下措施：
（1）设计中不考虑盾构施工影响区域内土的桩侧正摩阻力，对桩长进行加长设计。
（2）设计中在位于地铁上下行之间的桥梁桩基盾构施工影响区域以上采用钢护筒进行防护，该钢护筒不拔出，作为永久性结构使用。
（3）根据地质报告本场地埋深约10．00m以上主要为欠固结软土，软土在自重及其它外荷载作用下将产生固结沉降，对桩侧产生负摩阻力。设计中在验算桩基承载力时，要充分考虑桩侧负摩阻力的影响。
（4）场地分布人工填土及淤泥质软土，填土土质松散，淤泥质土土质软，钻孔灌注桩桩身穿越填土及淤泥质软土时，须注意孔壁坍塌及缩颈现象，可采取埋设护筒、合理调配泥浆比重等措施。
（5）钻孔灌注桩桩身穿越厚层粉土、粉砂时，因钻进速度慢，钻孔施工时间长，易产生塌孔、桩身夹泥等不良现象，施工时应采取调节泥浆比重、成孔后加强清孔等措施防止塌孔、桩身夹泥等不良现象发生，确保成桩质量。
（6）在施工过程中，尚应进行必要的施工监测。检查施工引起的地表沉降是否超过允许范围，决定是否需要采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据，对桥梁的沉降及倾斜变形应进行相应的实时的监测。一旦发现实测位移超过警戒值应立即对桩周土体进行注浆加固。
（7）盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，桩基施工结束后，应对桩身完整性进行检测，在盾构顶进结束后，应重新对地铁上下行之间的桩基完整性进行检测，在检测结果满足规范要求后，方可施工承台。
5盾构施工注意事项
（1）合理安排盾构推进顺序。盾构施工至少应在桩基施工完成一个月后进行，先掘进左线，后掘进右线，为了减少对土的扰动，左右线盾构始发时间间隔为一个月。
（2）桥区段穿越前做好准备工作。在盾构到达桥区段30m界限前，检查刀具磨损量，有磨损立即更换滚刀；确保管片防水和拼装质量；选用质量优良的盾尾油脂。
（3）合理安排施工工序，安排专人负责掘进出土与管片拼装等主要工序，尽量缩短测量、管片、渣土车等待时间，提高运输效率，维持作业面连续施工，加快管片拼装作业，减少对周边土体的影响。
（4）控制施工进度，严格控制盾构纠偏量，稳步前进。增加刀盘转速，降低盾构推进速度，控制油缸推进力，减小盾构推进过程中对周边土体的剪切挤压作用，及时有效的纠正推进偏差。
（5）同步注浆。严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时填充建筑空隙，减少施工过程中的土体变形，同步注浆量增加到建筑空隙的200％～250％左右。
（6）二次注浆。为减少同步注浆液早期强度低、隧道受侧向分力影响大、效果不佳等问题，在管片出盾尾5环后，需要进行二次注浆。浆液为瞬凝性好、具有较高的早期强度的双液浆。注浆量根据变形监测情况确定。
（7）根据施工进程和监测结果，及时调整同步注浆和二次注浆的配合比。
6结束语
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