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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第七章 拱橋施工,71,概述,拱橋特點,：,.1,.,受力上：在豎向荷載作用下，主拱圈主要承受軸向壓力；拱腳處產(chǎn)生豎向反力和水平推力,2.材料上：小跨徑拱橋采用圬工材料修建，大跨徑橋梁采用鋼筋混凝土、鋼材修建。,3.外形上：造型美觀，與環(huán)境協(xié)調(diào)性較好。,拱橋發(fā)展階段：,1.建國初期：修建,石拱橋,為主；,2.60年代：修建,雙曲拱,橋；,3.70年代：修建,桁架拱橋,、,剛架拱橋、箱形拱橋,輕型拱橋；,4.80年代：修建,桁式,組合拱橋，加大跨越能力；,5.90年代：修建,鋼管混凝土拱橋,。,拱橋?qū)嵗榻B,

2、我國公路橋中,70%,為拱橋。我國多山，石料資源豐富，拱橋取材以石料為主。,1,）圬工拱橋,（石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較?。?主拱圈為等截面懸鏈線。拱矢度為,1/5,，拱圈厚,1.7m,，拱上建筑對稱布置,5,個空腹拱，兩邊設(shè)岸孔,37m,，拱圈厚,1.1m,。下部結(jié)構(gòu)為重力式石砌墩臺。該橋施工在主孔范圍內(nèi)設(shè),3,個臨時墩，上立鋼支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。,1965,廣西南寧都安紅渡橋（,L:100m),世界上跨徑最大的石拱橋。橋?qū)?8m,，雙肋石拱橋，腹拱為,9,孔,13m,，南岸引橋,3,孔,13m,，北岸引橋,1,孔,15m,。主拱圈由兩條分離式矩形石肋和,8,條

3、鋼筋混凝土橫系梁組成。拱軸線為懸鏈線（,m=1.543,），拱矢度,1/5,，拱肋為等高變寬度,。,1990,湖南鳳凰縣的烏巢河橋（,L=120m,）,2,）雙曲拱橋,（中國首創(chuàng)的一種拱橋型式）,結(jié)構(gòu)纖細輕盈，適宜于軟土地基上建造。,1969,江蘇無錫衛(wèi)東橋,構(gòu)思獨特，充分發(fā)揮雙曲拱橋構(gòu)造特點，組合拼裝成三叉形的雙曲拱橋。,1969,江蘇無錫民主橋,上承式無鉸空腹拱，是當時我國跨徑最大的雙曲拱橋。拱矢度,1/10,，拱軸線設(shè)計為懸鏈線。為提高橫斷面剛度、增強雙曲拱在組合過程中裸肋的穩(wěn)定性，斷面設(shè)計成高低拱肋，全橋,29,道橫隔板組成整體性好的拱肋格排，合攏后上面砌筑雙層拱波。,1968,河南嵩

4、縣前河橋（,L=150m,）,3,）肋拱橋,1988,廣東廣州流溪橋（,L=90m,）,鋼筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度,1/4.5,，全橋采用噴塑裝修工藝，建筑宏偉壯麗，已成為公園的重要景觀。,中承裝配式鐵路鋼筋混凝土拱，矢高,40m,，兩片拱肋中心距,7.5m,。拱軸線采用二次拋物線，拱肋為箱形截面，吊桿為預應力桿件。施工時先架設(shè)鋼拱架，然后在拱架上由下而上分層施工，安裝拱肋底板,-,腹板,-,頂板，使先安裝的拱肋底板與鋼拱架共同受力。在拱頂進行應力調(diào)整，改善了拱肋的受力狀態(tài)。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，拱肋與橋面系相交處的一段拱肋在工地現(xiàn)澆,。,1966,北京永定河七號橋（,L=150m,）,19

5、83,臺灣臺北關(guān)渡橋（,L=165m,）,中承式,5,孔連續(xù)系桿拱橋，中間孔跨度為,165m,，兩側(cè)孔跨度為,143m,及,44m,，拱圈為拋物線。,1990,江蘇丹陽云陽橋（,L=70m,）,跨越京杭大運河，無粘結(jié)預應力系桿拱，,3,根拱肋，矢度,1/5,，拱軸系數(shù),m=1.0,，單箱高,1.5m,，行車道剛性縱梁和無粘結(jié)預應力柔性系桿分開。預制安裝法施工,.,1992,廣東開平三埠橋（,L=60m,）,單拱肋預應力混凝土系桿拱，單拱肋置于車行道中央分隔帶上。,1994,臺灣臺北碧潭橋（,L=160m,）,橋面由預制預應力混凝土單箱組成，并配以,Y,型懸臂拱圈，形成主跨為,160m,及,2x

6、100m,無推力拱橋。引橋跨度分別為,85m,及,57m,，全橋以簡潔明快的弧形曲線構(gòu)成，與遠山近水相協(xié)調(diào)。,1990,四川宜賓小南門橋,(=240m),主橋系中承式鋼筋混凝土肋拱橋，矢度,1/5,，是當時國內(nèi)跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。該橋采用勁性鋼骨架施工法，纜索吊裝。,4,）箱 拱橋,1979,四川省宜賓市金沙江大橋（,L=150m,）,中國采用纜索吊裝施工、跨徑最大的鋼筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高,2.0m,，箱寬,7.60m,，矢跨比,1/7,，全拱圈橫向分,5,個箱室；縱向分,5,段預制，纜索吊裝就位后再組合成整體箱。,1989,四 川涪陵烏江大橋（,L=200m,）,橋高,84m,，

7、矢跨比,1/4,，主拱圈采用,3,室箱,。,涪陵烏江大橋采用轉(zhuǎn)體法施工，先在兩岸上、下游組成,3m,寬的邊箱，待轉(zhuǎn)體合攏后吊裝中箱頂、底板，最后組成,3,室箱。,1997,四川萬縣長江大橋,L=420m),勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋,5,）剛架拱橋,1989,江蘇無錫,100,米下甸橋,變截面，四分點附近截面高度最大，分別向拱腳、跨中減小。取消斜撐，拱上建筑采用,23m,預應力混凝土簡支梁以過渡。,1993,江西德興,130,米太白橋,采用轉(zhuǎn)體施工。,6,）桁架拱橋,1976,浙江寧海,75,米越溪橋,主孔為凈跨,75m,的預應力混凝土桁架拱，拱矢度,1/9,；邊孔為凈孔,40m,的雙曲拱，,

8、1971,浙江余杭,50,米里仁橋,鋼筋混凝土斜拉桿式桁架拱橋。拱圈矢跨比為,1/8,。全橋布置,4,片拱片，在上弦桿覆蓋微彎板混凝土橋面。預制拱片臥置疊澆，分段用浮吊起吊、翻身和吊裝，在三分點處設(shè)臨時支托，澆筑濕接頭混凝土。,7,）桁式組合拱橋,中國首創(chuàng)的一種橋型，它除保持桁式拱結(jié)構(gòu)用料省、豎向剛度大等特點外，更具有桁梁的特性和可以采用懸臂法施工、施工階段和運營階段的受力趨于一致等優(yōu)點。,1990,四川自貢,160,米牛佛沱橋,桁式組合拱為三室箱形截面，桁架片按節(jié)段分件預制，采用人字扒桿懸拼安裝。,主跨為組合預應力混凝土桁架拱。全寬,13.4m,，拱圈高,2.7m,，寬,10.56m,，矢跨

9、比為,1/6,。采用起重量,1200KN,鋼格構(gòu)人字扒桿和直徑,32mm 40Si2MnV,級鋼軋絲錨碇體系懸臂拼裝,。,1995,貴州省,330,米江界河橋,8,）鋼管混凝土拱橋,1998,浙江義烏,80,米賓王橋,單肋鋼管混凝土系桿拱橋，中跨矢跨比,1/5,，矢高,15.6m,；邊跨矢跨比,1/4.5,，矢高,11.87m,。,1990,四川旺蒼,115,米東河橋,下承式鋼管混凝土預應力系桿拱橋，矢度,1/6,。兩片拱肋間用直徑,800mm,橫撐連接以保持其穩(wěn)定性?；钶d作用下拱腳的水平推力由系桿及橋墩共同承擔。鋼管拱肋實際上是一種復合材料，在破壞荷載作用下，鋼管不僅起縱筋的作用，而且對混凝

10、土起螺旋箍筋的作用，以提高構(gòu)件的承載能力。在施工階段，鋼管起著勁性骨架的作用。,360m,廣州丫髻沙特大橋,三跨連續(xù)自錨式中承式鋼管混凝土拱橋。以高強預應力鋼鉸線作為系桿，拱座基礎(chǔ)只有較小水平推力。主拱采用中承式雙肋懸鏈線無鉸拱，矢跨比為,1/4.5,。每片拱肋由,6,750,鋼管混凝土組成，由橫向平聯(lián)板、腹桿連接成為鋼管混凝土桁架。邊拱采用上承式雙肋懸鏈線半拱，每片拱肋由鋼筋混凝土單箱單室截面組成。轉(zhuǎn)體施工法。,1932,澳大利亞,503m,悉尼鋼拱橋,1977,美國,518.2m New River,橋,9,）鋼拱橋,我國幾座典型的拱橋：,湖南烏巢河大橋石拱橋,四川萬縣長江大橋鋼筋混凝土箱

11、形拱,貴州江界河大橋桁式組合拱橋,廣東三山西大橋鋼管混凝土拱橋,上海盧蒲大橋鋼箱形拱,一、拱橋分類,1.,按建筑材料分：,圬工拱橋（石、混凝土）、鋼筋混凝土拱橋、鋼管混凝土拱橋、鋼拱橋,2.,按橋面的位置：,上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋,3.,按截面型式分類：,板拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋,4.,按有無水平推力分類,有水平推力拱橋、無水平推力拱橋,二、拱橋施工方法綜述,拱橋的施工方法與拱橋的構(gòu)造形式密切相關(guān)，隨著拱橋的發(fā)展階段施工技術(shù)、施工水平不斷發(fā)展。,石拱橋階段有支架施工,雙曲拱橋階段預制拱肋作為支架的一部分，減少支架用量，促進了拱橋施工技術(shù)的發(fā)展,鋼筋混凝土箱形拱橋、肋拱橋、

12、桁式組合拱橋、鋼管混凝土拱橋可采用無支架施工（纜索吊裝、轉(zhuǎn)體施工、勁性骨架、懸臂澆注、懸臂安裝）,72,支架就地砌筑、澆注施工方法,拱橋砌筑施工,圬工拱橋,就地澆注施工,大跨度拱橋,（1）鋼桁架拱架，有支架就地澆注施工,（2）采用型鋼或鋼管混凝土勁性骨架，無支架就地澆注施工,（3）采用塔架斜拉索法和斜吊式懸澆，無支架就地澆注施工,一、拱架類型及預拱度設(shè)置,（一）,拱架,（上承式拱橋）,支柱式、撐架式、扇形、鋼木組合、土牛拱胎以及鋼桁架拱架,，一般采用鋼桁架拱架，包括標準節(jié)、拱頂節(jié)、拱腳節(jié)、連接桿等鋼銷連接組成，再以縱橫向連接系將幾片拱架聯(lián)成一體，作為澆注拱圈的支架。,拱架安裝：1）拱架吊運安裝

13、 2）封拱及卸吊,3,）吊裝和封拱及卸吊注意事項,做好試拼；封拱前調(diào)整好拱軸線及各節(jié)點標高，收緊側(cè)向風纜；卸架前擰緊風纜螺栓,（二）預拱度,由于拱軸線變化大大影響結(jié)構(gòu)的受力性能，因此拱架預拱度的設(shè)置尤為重要，主要考慮以下：,1,、拱圈自重及車輛荷載（不及沖擊力）產(chǎn)生的拱頂彈性下沉,2,、拱圈由于溫度變化與混凝土收縮產(chǎn)生的拱頂彈性下沉,3,、墩臺水平位移產(chǎn)生的拱頂下沉,4,、拱架在承重后的彈性和非彈性變形及拱架的跨中撓度,5,、拱架基礎(chǔ)受載后的非彈性壓縮,拱頂,總預拱度；拱腳,零,（三）主拱圈澆注,連續(xù)澆注法,L16m,避免拱架不均勻沉降引起砼開裂，拱段長度,6-15m,，間隔槽寬,分環(huán)、分段澆

14、注法,大跨徑,箱形截面拱圈一般采取分環(huán)、分段澆注方法。,分兩環(huán)澆注：底板肋板、隔墻、頂板,分三環(huán)澆注：底板肋板、隔墻 頂板,間隔縫澆注：,1.分環(huán)填充間隔縫，減輕拱架受力，但工期長；,2.全拱完成后一次填充間隔縫。,（四）卸拱架,拱架拆除應待拱圈混凝土達到一定強度后（,70,以上）方可拆除。為保證拱架均勻受力，按照一定程序進行，即由撓度較大部位向較小部位分級、對稱卸架。,卸架方法：,（1）砂筒法,（2）千斤頂法,（五）拱上建筑澆注,大跨徑拱橋的拱上建筑施工，應對稱均衡施工。,二、勁性骨架施工法,施工步驟：勁性鋼骨架制作、勁性鋼骨架安裝、拱肋澆注、橫梁和吊桿安裝。,（一）勁性鋼骨架制作,可以,采

15、用16,Mn,型鋼焊接制成，按照1：1大樣分段冷彎成型，在大樣架上拼焊加工。,也可以采用常備構(gòu)件焊接而成，如萬能桿件、貝類片等。,近年來，常采用高強、經(jīng)濟的鋼管砼作為骨架材料,（二）勁性鋼骨架安裝,1.吊裝設(shè)施的布置,包括：吊運天線、跑馬滑車、起吊滑車組、索塔、扣索、錨定。,2.鋼骨架安裝,骨架起吊螺栓臨時連接合攏調(diào)整后焊接接頭。,進行骨架的安裝關(guān)鍵是控制施工過程中的豎向和橫向穩(wěn)定性。安裝時需根據(jù)計算要求，設(shè)置橫向聯(lián)系，每段骨架采用八字風纜固定。,（三）主拱混凝土澆注,拱肋混凝土澆注的關(guān)鍵是保證鋼骨架在澆注混凝土過程中的穩(wěn)定性，需根據(jù)計算布置足夠的橫向連接系和橫向風纜。,拱肋混凝土在澆注過程中

16、，鋼骨架會隨澆注位置而發(fā)生軸線變形。因此在施工過程中要嚴格控制骨架的變形，防止早期澆注砼開裂。,調(diào)整時可采用水箱壓載法。,為適應鋼骨架變形，避免混凝土開裂，應適當設(shè)置變形縫，待混凝土澆注完成后，采用高強度混凝土填縫。,（四）橫梁和吊桿安裝,1.橫梁,橫梁一般采用預制安裝施工方法。,2.吊桿,一般采用鋼絞線，鋼管壓漿保護。,73,預制安裝施工法,桁架拱橋、剛架拱橋、箱形拱橋、桁架組合式拱橋、鋼管混凝土拱橋普遍采用裝配式施工方法。,拱肋的分段預制時，分段點應在拱肋自重,M,最小的位置或附近。（,L30m,，分,2,段或不分段；,30L80m,，分,5,段或,7,段）,一、纜索吊裝,施工工序：預制拱肋和拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)件運輸拱肋分段安裝利用扣索對分段拱肋臨時固定吊裝合攏段拱肋調(diào)整拱軸線位置主拱圈合攏拱上結(jié)構(gòu)安裝。,吊裝要點,1.大跨徑拱橋每段拱肋較長，重量大，為保證拱肋吊裝安全，應盡量采用正吊、正落位、正扣，因此索塔的寬度與橋?qū)捪嘁恢隆?2.拱肋分段安裝時，每段拱肋由扣索臨時固定在扣索架上，此時需設(shè)置風纜。,3.當拱肋跨度大于80米或橫向穩(wěn)定安全系數(shù)小于4時，應采用雙基肋合攏成拱的方式。,4.松索