2018-2019年度第 2 学期道路工程系桥梁下部结构施工参观实训报告系部: 道路工程系班级： 17 道路桥梁工程技术 1 班学号：153302138姓名：张睿远指导教师：陈世九老师2019 年4月8日时间：2019年 3月 23日地点：江心公园、闽江公园（南）、闽江公园（北）授课：陈世九老师目的：参观数座桥梁，观察结构，结合所学知识作实训报告内容：实训报告一张中国地图展开在眼前，映入眼帘的便是西部绵延的群山高原和东部广袤的丘陵平原，无数江河自西向东奔流入海。

太多的天堑阻碍了人们的交通，“长江天堑，古以为限隔南北，今日北军，岂能飞渡耶？”然而从古至今一代代造桥人凿险克难，在道道河川上架起了无数桥梁，想到这些也对从古至今的桥梁建造者心生敬意。

本学期我们刚接触桥梁工程，在学习了一些初级知识后，我们也对平日里经常接触的桥有了更多的了解。

在我国古代，我们伟大的祖先就留下了许多宝贵的桥梁建筑，在当时我国的桥梁建筑水平便是领先世界，中国古代桥梁的建筑艺术，有不少是世界桥梁史上的创举，充分显示了中国古代劳动人民的非凡智慧与才能，著名的便有赵州桥、卢沟桥、万安桥（洛阳桥）、泸定桥等等。

其中便囊括了拱桥，梁桥，悬索桥等等，与同一时期的欧洲相比遥遥领先。

中国古代的桥梁的辉煌成就举世瞩目，曾在世界桥梁发展史中占有崇高的地位。

但自从1840年鸦片战争开始，西方列强的入侵，与政府人民的迷茫，使得国家内外交困。

在此期间国家的各项发展都不乐观，桥梁自主发展几乎停滞，在此期间我国的技术渐渐落后于西方，与西方国家的技术拉开了较大差距，在此阶段我国绝大多数桥梁都是外国人设计建造。

其中比较著名的有津浦铁路济南铁路桥，京汉铁路郑州铁路桥，兰州市黄河桥等，这些桥基本上是由当时外国列强为了加速殖民统治而强制修建，虽然这些桥梁对我国交通也作出了贡献，但也影射出了我国那段不堪回首，内忧外患并存的的百年屈辱。

拿津浦铁路黄河铁路桥来说，建国后1960年我国便抓紧建设津浦铁路黄河铁路桥新桥，于1981年6月建成通车，现在的津浦铁路黄河铁路桥新桥由铁道部大桥工程局设计，铁道部大桥工程局第三桥梁工程处承建，济南铁路局工务段管理。

大桥设计荷载等级为中-26，地震烈度按Ⅶ度设防。

津浦铁路黄河铁路桥为双线铁路桥，由北岸引桥工程、主桥工程、南岸引桥工程三部分组成，桥轴线和水流基本垂直。

北岸引桥长3597.3m，为110孔440片跨度为31.7m预应力混凝土梁。

主桥长530.65m，由4孔1联（112m+120m+120m+112m）连续钢桁梁及1孔64m 简支钢桁梁组成。

南岸引桥长1570.35m，为48孔192片跨度为31.7m预应力并带有凹槽特制异型混凝土梁。

建成的津浦铁路黄河铁路桥新桥也有着其重要的意义，津浦铁路1978年建成复线工程，继而建成了济南津浦铁路黄河新桥，显著扩大了京沪线的运输效率与通车能力，同时也为济南至邯郸线的引入提供了条件。

目前，京沪线以全国铁路2%的营业线路，完成了全路IO%的旅客周转量和7.6%的货物周转量，客运和货运密度分别为全国平均水平的5.4倍和3.7倍，是我国客、货运输最繁忙的铁路干线。

津浦铁路黄河铁路桥新桥说完了中国桥梁建造的前世，接下来我们来看看就在我们身边的桥梁的结构到底有什么特别之处。

福建坚称闽，因闽江而得名，闽江流至南台岛淮安处分为两支，一支为乌龙江，一支为白龙江。

我们外出参观的便是白龙江上的几座桥梁。

白龙江上有几个冲积沙洲，其中一个比较有意思的便是三县洲，其由来已久。

三县洲是一个冲积沙洲，面积4．83公顷，北面与台江区苍霞洲的钓龙台遥遥相望，南面和仓山区龙潭角隔岸相邻。

据传，明成化二十一年（1485年）五月，洪水泛滥成灾，沿江田园多被冲毁，却在此处冲积成一泥洲。

闽县、侯官县、怀安县的三县农民，竞相登洲插竿围地，因而引发械斗，三个县的县官各执己见，后由福州府判为三县共有，并定名为“三县洲”。

1975年，三县洲被政府有关部门辟为江心公园。

1982年，在有关部门的努力下，江心公园建造了临江亭、蘑菇亭、钓鱼台等园林设施及儿童游乐设施。

当时受条件限制，福州居民上岛游玩必须乘坐渡轮，相当不方便。

特别是夏天，很多懒于或者不想花钱乘坐渡轮的民众会在码头直接下江，游泳到公园。

因此，每年都有事故发生。

出于改善游玩环境的想法，仓山区政府决定在仓山区龙潭角修建上岛大桥。

1991年11月19日，由福州大学路桥教研室设计、福建省第二公路工程公司承建的江心公园悬索桥动工建设，次年9月30日，悬索桥竣工通行。

1995年江心公园开始扬名全国……悬索桥：江心公园悬索桥江心公园的悬索桥江心公园的悬索桥便是我们参观的第一站，文章的前面提到，江心公园悬索桥由1991年11月19日动工，1992年9月30日建成通行。

悬索桥旁的石碑桥全长二百四十七米，主桥跨径一百五十米，桥宽4.5米，悬索两条，由23根39毫米钢丝绳成束组成。

桥北端塔架高16.2米处设84平方米椭圆形观景台，供游客观赏闽江景色。

全桥总造价383.9万元。

桥的建成，为福州增添一大景观，对开发江心公园，沿闽江旅游一条线起积极作用。

江心公园悬索桥在桥的分类里面属于吊桥（悬索桥）。

悬索桥，又名吊桥，指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。

其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。

从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小荷载所引起的挠度变形。

现代的吊桥上，广泛采用抗拉性能优秀的钢缆，因此结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型都无法比拟的特大跨度。

但相对于上述其他体系而言，吊桥的自重轻，结构的刚度差，在车辆荷载和风荷载作用下，桥有较大的变形和振动。

传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构，在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。

在参观的途中，我们也在三县洲江心公园找到了江心公园悬索桥的锚碇。

（如下图）悬索桥的锚碇经过观察和查阅设计资料，江心公园悬索桥的两个锚碇中，北锚碇（三县洲处）为重力式锚碇，南锚碇起初设计时采用隧道式锚碇，但后经实地施工后改成重力式嵌岩锚碇。

根据当天的参观以及查阅的相关资料，我从几个方面对该桥进行分析：一．总体布置及地理环境桥地处闽江下游仓山区龙潭角和江心公园之间，受潮汐影响大，南端龙潭角处水流湍急，水较深，潮汐时可达6-8米。

福州地区受台风影响大，基本每年6月到10月为台风季节，强台风登陆时风力可达12级以上，所以在设计时此桥也充分考虑了风稳定的因素。

悬索桥是跨越能力最强的桥，我们参观的时候可以看见雄伟的桥塔和主缆钢索刚柔相济，和谐统一。

轻巧的桁架加劲梁与纤细的吊索配合，匀称悦目，线条优美，用混凝土桁架作为加劲梁，又有强度大，抗风性能好的特点。

二．下部结构1.地质条件桥南部仓山处地表岩石裸露，为花岗岩层，岩质坚硬，表层风化强烈，岩石破碎，岩层成层状结构，并向江中倾斜。

北部三县洲处沉积了以中砂为主的饱和含水松软地层，随深度依次为软塑性的亚粘土和粉砂夹层、细砂层、中砂层和风华岩层。

2.锚碇锚碇的作用便是将主缆的水平力传递到稳定的持力层中。

通过有关资料表明：①土体本身的抗剪强度一般都小于土与混凝土块体之间的摩擦抗剪强度;②基础埋置深固然有较高的安全储备，但中等埋深通过深层地基加固也能起到深埋的力学效果；③基础前方一定范围内的上部土层加固能起到减少位移变形的效果。

北端三县洲处锚碇为重力式锚碇，查阅资料为中等深埋矩形沉井基础。

沉井平面尺寸为10m×7m，埋深为8m。

锚体为现浇钢筋混凝土结构，位于沉井基础之上，并向后倾斜，这样做法能使基地受力均匀，不会出现不规则沉降。

南端仓山处锚碇采用的是重力式嵌岩锚碇，锚底设置台阶与岩基相抵，形成了既有山岩的水平阻力，又有足够的重量可以平衡向上的分力。

大大确保了其安全性能。

3.桥塔该桥的两座桥塔主要是由2根钢筋混凝土柱组成的塔架，为了发挥其观光需要，三县洲处北桥塔特地设置为多功能楼层结构，在塔上设置了观光平台，使得该桥不仅具有跨越江河的功能，同时也为行人游客的观光游览带来了方便。

北端三县洲处的桥塔所在土质较软，所以采用的是钻孔灌注桩基础。

南端仓山处桥塔落在了岩体倾斜的位置，比北端三县洲处桥塔施工的难度大，所以其采用在岩体上嵌入钢筋，稳定岩层，增加了桥塔和基础的整体性，然后再浇筑混凝土完成其基础。

江心公园悬索桥三县洲处桥塔二．上部结构1.缆索主缆为全桥的主要承重构件，江心公园悬索桥的主2条主缆由14股直径为539mm的钢绞线组成，排列成正六边形，设计采用的钢丝强度为1600MPa。

又有28根吊索连接加劲梁，其每个吊索的索夹我们也可以看到用螺母紧固，确保主缆通过吊杆与加劲梁的紧密连接。

通过现场的观察，不管是在南端仓山处锚碇还是北端三县洲处锚碇均没有设置散索鞍，所以江心公园悬索桥的主缆的设计为直接与设在锚碇内的锚板相连。

在悬索桥的设计中，建成后的主缆的线型与设计时的线型相符是非常重要的。

但实际上，悬索桥所用的钢绞线或钢丝是在无应力下进行制作、安装的，以后随着加劲梁及桥面铺装逐渐产生恒载，在完工通行以后还会有活载。

在实际的弹性模量、塑性变心量、松弛、钢束的制作、安装精度、实际的恒载等等的诸多条件下主缆也会相应地产生应力、应变。

所以在实际的施工中应该通过计算，确定其实际的数值，并通过计算调节钢绞线下料长度，还有在各个荷载阶段的线形。

2.加劲梁加劲梁又称为刚性梁。

悬索桥加劲梁主要起支承和传递荷载的作用，是承受风载和其他横向水平力的主要构件。

构件安全和成桥状态结构线型与内力的关键之一。

随着加劲梁的逐段安装，中跨主缆在桥塔塔顶处的水平力将不断增大，塔顶受到向跨中方向的水平推力，引起变位并在塔身内产生剪力和弯矩，当塔身弯矩超过一定限额时，必将威胁到桥塔的安全．另外，随着塔身剪力的增大，鞍座两侧主缆的索力差也逐渐增大，可能会导致主缆相对于鞍座发生滑动，从而使主缆的线型失去控制。

在活载作用下，主梁的强度和刚度可以通过计算来控制，但对于风的动力作用，主梁的几何形状和几何尺寸有着决定性的影响。

对于这一因素，世界上有一个著名的例子，便是1940年的塔科马海峡吊桥坍塌事故。

塔科马海峡吊桥是位于美国华盛顿州塔科马的两条悬索桥，也是华盛顿州16号干线的一部分。

每桥长1.6公里，横跨塔科马海峡。

第一条桥于1940年首度通车，但不到五个月便倒塌，其后重建及另建的新桥分别于1950年及2007年启用。

第一条桥倒塌的原因，是因为其桥面厚度不足，在受到强风的吹袭下桥身摆动。

被记载为20世纪最严重的工程设计错误之一。

第一代桥于1938年开始建造，当时桥梁设计共有两个方案，第一个方案由克拉克·埃德里奇提出，他要求将7.6m的钢梁打入下方的路面使之硬化，路基下使用格状桁架梁，按照原先的设计，风只会直接通过桁架，而另一个方案则由著名的金门大桥设计师之一里昂·莫伊塞弗所提出，他为了减低造价，把桥面设计的厚度从7.6m深的格状桁架梁变成仅有2.4m深的浅支持梁，他的方案使钢梁厚度变窄，并且使大桥更优雅，更具观赏性，使建设成本从1千1百万美元降至8百万美元，当时在以经济为大前提下，莫伊塞弗的方案获得采纳，但这种新的设计反而把风转移到了桥面上下两端。