桥梁快速施工的最佳技术和实践外文翻译资料

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桥梁快速施工的最佳技术和实践

Accelerated Bridge Construction Best Practices and Techniques

Mohiuddin Ali Khan

2 ABC概念的最新发展

2.1 ABC概念的应用

建筑界致力于将桥梁设计付诸实践。建筑越早完成越好，符合公众利益。这要实现可以以多种方式完成。

ABC的主要变化将是制造方法、施工顺序和管理方法，而规格、测量方法和环境要求可能会有一定程度的变化。本章中的ABC主题进一步说明和扩展了第1章中讨论的内容。桥梁故障的趋向存在其他原因，由于冲刷和侵蚀、使用过时的程序和技术，以及疏忽大意。本章讨论了ABC应用程序中的管理问题和变化，即部分ABC、完整ABC和超级ABC。相关主题包括检查缺陷桥梁，加速桥梁修复，进行关于使用河流桥梁冲刷对策的调查，以及开发现场勘察表格。资金来源详细讨论。

联邦和州政府机构以及配套建筑行业在开发正宗出版物和促进ABC方面做了很大的工作，如：

FHWA（ABC手册）；

AASHTO建筑技术委员会；

TRB；

国家科学技术研究所（NIST）的研究；

T4（大挑战）；

美国设计建设协会（DBIA）建议的行动；

建设管理总承包（CMGC）；

建筑业研究所（CII）。

除此之外，还有一些大学如佛罗里达国际大学（FIU）和缅因大学AEWC的持续努力。研究和技术开发，在促进使用ABC上，显示了美国工程师和建筑行业的意识，使数百万道路使用者的生活更容易，以及对社会的间接经济利益。

施工期间的事故可能改变公路上的交通模式，并且对重建时间的减少有所帮助。

结论总结了最先进的技术，在这项技术取得的进展，以及进一步工作的建议。

2.1.1 背景

如第1章所讨论的，ABC是一个相对较新的主题。它更多的是一门艺术而不是一门科学。ABC要求改变施工管理系统。早日完成有关要求桥梁构件的精致的设计重点。它要求将承包商的角色从小组的被动成员（通常接受指示）转变为咨询能力中更积极的角色，其中快速建设是主要目标。根据项目规模，常规系统中存在施工延误，这会对公众使用道路的行驶时间产生不利影响。

然而，从传统方法到ABC的转变正在发生，它允许更少的承包商转向这一新角色。这就需要分析实现早期完成和项目交付的限制因素。这些约束部分归因于管理系统和构造方法，因为没有两个桥在几何形状、远程位置和用于模块化桥的部件制造方面完全相同。

2.1.2 漫长的施工周期导致大量的时间和金钱的浪费

当公众由于交通堵塞、拥堵、绕道或车道关闭而浪费工作时间和汽油时，显然会出现国家损失。这种间接损失是巨大的和不确定的，这就是为什么快速建设已成为当今的需要。桥梁重建和维护需要利用现代技术的改进。施工管理技术可以在尽快完成桥梁方面发挥重要作用，而不会降低桥梁的质量或耐用性。为了证明施工管理系统的变化，还可以检查计划中的价值工程和替代设计方法。在最先进的交通运输机构，如FHWA和AASHTO中，最先进的技术进展受到关注，并得到佛罗里达国际大学（FIU）等大学的支持。

2.1.3 ABC（制造或模块化桥梁）

ABC完全适用的桥梁类型列表如下：

胶合木桥梁；

预制混凝土桥梁与预制联接细节；

桥梁使用轻骨料混凝土；

高性能钢（HPS）桥梁用于所有跨度；

预制的、现成的专利桥梁钢和预制混凝土；

桥梁在背包，由高级基础设施技术（AIT）；

铝桥（轻质，易于竖直，快速，有效的运输）；

可变消息标志（VMS）结构；

机械稳定土（MSE）墙；

临时钢桥用于代替分段施工或绕行。

2.1.4 满足业主的要求

基本要求是质量建设、最低成本和紧凑的施工进度。次要要求是美观、降低长期维护成本以及改进的技术，例如为交通信息安装交互式触摸屏以及通过使用较便宜的太阳能电池板来在桥接方法上安装明亮的照明。

所有人的要求也可以通过常规方法满足，除了以下方面只有通过使用ABC才能满足：

• 快速项目交付和施工进度；
• 由承包商和顾问组成的团队采取更积极的方法，从而带来更大的创新；
• 开发业务方面和团队协调；
• 支持修改的成本会计系统；
• 探索非常小的项目可能节省；
• 在几个项目上重复使用施工设备，以利用初始投资；
• 通过沟通减少顾问和承包商之间的摩擦；
• 促进像用于建造高层建筑的模块化结构；

2.2 一个解决ABC问题的实用方法

以下步骤是必不可少的：

资金分配：由于需要更换或紧急维修每个缺陷桥梁的巨大成本，桥梁拥有者应提供足够的资金，如第1章所强调的。

识别缺陷桥梁和确定优先级：需要检查报告。每2年，检查员进行检查和准备报告。根据需要和根据检查政策的频率进行紧急检查。桥梁的相对额定值和安全考虑条件将决定更换和维修的优先级。

快速实施：在大多数情况下，最早的固定是可取的。 显而易见的方法是采用最新技术的ABC程序。

2.2.1 ABC进展中的约束和瓶颈及其解决方法

作者在美国东北部多个桥梁项目担任项目经理的个人经验表明，在五个项目中只有不到一个正在使用团队或预制设计建造。

项目管理文化和增加成本，似乎是ABC的主要原因。即使是最低出价在选择ABC团队时也不够低。因此，公路机构必须设法拿出更多的钱，至少在更复杂的桥梁上。

目前，没有足够的具有ABC经验的承包商。在设计构建系统中，由于更大的责任和一个项目的损失可能使他们失去业务的事实，风险因素增加。许多承包商似乎害怕由于增加投资而在项目管理方面发挥领导作用，并且满足于接受顾问的指示。

ABC被限制在较小跨度（通常不超过100英尺），其中不使用自推进式模块化运输装置（SPMT）。由于需要警察护送安排和特别许可证，因此SPMT的使用也限于从工厂到建筑工地的较短距离（约200英里）。它增加了运输组装单元的管理工作量。

较旧的计划高速公路不具有大直径曲线（对于出口和进入斜坡），因此长SPMT不能轻易地协商曲线。在白天或高峰时段，由于担心发生事故，通常不允许宽负载。长途路线上的一些较旧的桥梁在间隙下没有足够的垂直。目前16英尺，6英寸是AASHTO规格要求。需要对拟议路线进行侦察以消除瓶颈。然而，替代路线或弯路并不总是可行的。

类似的问题存在用于运输高架起重机到现场。或者，在工地附近应有车间设施，用于组装巨大的起重机，并在工作完成后拆除。

承包商需要更大的投资来引进更重的起重吊车和昂贵的SPMT等。开销将更高。 此外，由于设计方面的参与和责任增加，承包商可能需要开发自己的设计单元，作为检查主要顾问的设计细节的附加预防措施。

2.2.2克服ABC实施中的专业限制

即使当所需的基础设施资金随时可用时，对于五十个州，ABC经验的认证ABC顾问和承包商的数量少于年度需求。在附录6中，给出了100个设计建造公司的ENR清单。

此外，还有专门的ABC项目建设团队（如佛罗里达州的FIGG建设）。 然而，桥梁有各种尺寸和材料。由于缺乏专业知识，并不是所有的缺陷的桥梁可以固定在某一年的。

使用常规方法已经使得工程师可用性问题更加尖锐，并且目前处置的不足桥的数量过剩或者放缓。缺乏及时的维护会增加桥梁故障的风险。为了克服这个问题，可以从像中国，韩国，日本或印度这样的发达国家招聘合格的顾问和承包商。

在美国的20世纪70年代和80年代，核工业也存在类似的问题，该专业领域的工程师主要来自欧洲。然而，由于语言障碍以及美国AASHTO和个别国家的设计和建造规范不同，这种方法不太可能有助于运输行业。由于美国课程和来自外国工程师的课程之间的科学、技术、工程和数学（STEM）学科可能存在差距，对于外国工人的培训不会是容易或快速的。这样会出现可靠性问题，因为复杂的项目可能会处理不当，从而导致失败。

另一方面，可以在美国境内增加各种桥梁部件的制造任务，通过雇用外国制造商在本地工作并通过设立子公司来训练美国工人。

ABC需要大规模预制部件和制造SPMT以及其他建筑设备。因此，这是一个数十亿美元的工业，有限的外国专门知识在这里是有用的。这种方法帮助了日本、韩国、德国、意大利和法国的公司在这里设立他们的商店的数十亿美元的汽车制造业。

本节结尾处给出了桥梁行业中美国和外国制造商的名单。这些制造商可以相互合作和相互学习。

预制桥梁和部件制造商：以下介绍的是越来越多的制造公司在世界各地成功使用桥梁部件和工程机械（包括美国、欧洲和中国）。

美国

US Bridge（在俄亥俄州的剑桥制造的各种专有桥梁）；

Inverset桥（福特米勒公司，纽约）；

Acrow Corporation，帕西帕尼，新泽西；

梅比桥（英国）/贝利桥；

Conspan西切斯特，俄亥俄州；

Jersey Precast，新泽西州；

宾夕法尼亚钢铁公司；

Schuylkill Products，宾夕法尼亚州；

Cimolai，纽约；

American Bridge，宾夕法尼亚州；

加利福尼亚光明桥梁建设公司；

D.S. BROWN，俄亥俄州；

MISTRAS，普林斯顿，新泽西州；

Hayward Baker，汉诺威，马里兰州；

尽管有所限制，但ABC需要继续发展，以进一步服务于更有效和安全的桥梁建设和修复的公共利益。承包商需要在以下领域进行更多培训，以帮助他们及其团队在设计建造合同的新方面：

• 获得ABC所需的新型商业头脑；
• 学会与顾问协调，客户以及任何分包商和次级顾问团队成员协调；
• 使用关键路径法（CPM）及时确定要执行的敏感活动；
• 在具有尖锐曲线和坡道的地区运输组装桥梁的物流；
• 了解如何通过熟悉不同国家的运输法规获得宽负载的许可证；
• 通过选择适当类型的基台和桥墩来优化设计；确定适当的主梁间距，甲板厚度和甲板排水；使用较轻的材料等；
• 培训ABC专家如何降低成本。

ABC正在全球推广，不仅仅是在美国。

其他国家的模块化桥梁制造商：

BBR国际，瑞士；

DEAL Solutions，意大利；

Tensacciai，意大利；

VSL国际，加利福尼亚；

中国柳州OVM机械有限公司；

北京五联机械有限公司；

Redaelli Tecna，SPA，意大利；

Freyssinet International，法国；

Dywidag-Systems International，卢森堡；

Bridon International GmbH，德国；

BERD S.A.，葡萄牙；

对于投资和/或培训ABC技术的政府、承包商和顾问有许多益处。 一些福利包括以下：

• 完成和交付时间减少大约一半；
• 承包商较少参与制造，并使用外部承包商组装桥梁部件；
• 许多承包商的质量控制问题与顾问的分歧大大减少，因为他能够更轻松地呼吸，并利用他的直觉做决定；
• 承包商能够从他自己的错误中学习，这提高了建筑行业标准，并引导未来项目的性能提高。
• 建筑技术需要实验计算风险。它有时是更好的尝试和失败而不是没有尝试的。 停滞在数十亿美元的工业是既不好也不可取的；
• 从长远来看，生命周期成本可能更低。ABC的回报率越高，避免了公众的不适和间接成本。这可能会间接补偿成本的任何初始增长。

2.3 ABC方法的变化

在第1章中定义了ABC的几个变体。FIU网站列出了各种最近完成的ABC项目。例如，桥梁梁材料（HPS，预应力混凝土或复合材料），建造方法（起重机安装的制造的桥梁，滚入式推出或滑入）和制造的桥梁的运输（使用公路或驳船在河上；国家要求和具有不同经验的承包商。该课题仍在发展中，而且需要一段时间后才能形成一个单一的桥梁施工规范。

看来似乎有故障阻止了更快速的切换到ABC。观察从常规方法到完全的ABC（使用部分ABC方法的许多项目）的缓慢但渐进的转变，其中每个子系统在不同的环境下使用。ABC正在由许多国家管理机构和一些专有组件制造公司进行推广和监督。例如，纽约的新长跨度Tappan Zee大桥的项目经理赞成使用预制甲板构件。

2.3.1 使用新的ABC技术

桥梁工程，无论是传统的还是ABC，都与公众的需求相联系。美国60万座桥梁中大约有四分之一需要修复、修理或全部更换。开发计算机数据库以快速修复已识别的防御桥梁将有助于确定工作范围。

设计建造（D-B）系统作为承包商在做出决定和处理业主方面的好处。常规和ABC桥梁将被设计用于相同的长期活荷载，以及风，雪和其他环境负荷。对于较轻密度的材料，构件横截面将更小，并且静载荷和热和地震力将更低。这些差别在于施工荷载的大小和性质。

ABC和常规方法的施工管理系统不同。很少有桥梁是相似的，它们的几何形状、材料、位置、活荷载和所有权非常不同。现场施工的持续时间和类型可对桥梁的移动性和安全性产生重大的社会影响。因此，管理方法预计会有很大的变化。显著的差异总结在以下部分。

2.3.2 部分ABC利用预制

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