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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第七章 拱橋施工,71,概述,拱橋特點(diǎn),：,.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(guó)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(guó)公路橋中,70%,為拱橋。我國(guó)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，跨越能力較小）,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(duì)稱布置,5,個(gè)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(tái)。該橋施工在主孔范圍內(nèi)設(shè),3,個(gè)臨時(shí)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(guó)首創(chuàng)的一種拱橋型式）,結(jié)構(gòu)纖細(xì)輕盈，適宜于軟土地基上建造。,1969,江蘇無(wú)錫衛(wèi)東橋,構(gòu)思獨(dú)特，充分發(fā)揮雙曲拱橋構(gòu)造特點(diǎn)，組合拼裝成三叉形的雙曲拱橋。,1969,江蘇無(wú)錫民主橋,上承式無(wú)鉸空腹拱，是當(dāng)時(shí)我國(guó)跨徑最大的雙曲拱橋。拱矢度,1/10,，拱軸線設(shè)計(jì)為懸鏈線。為提高橫斷面剛度、增強(qiáng)雙曲拱在組合過(guò)程中裸肋的穩(wěn)定性，斷面設(shè)計(jì)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(yù)應(yīng)力桿件。施工時(shí)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(jìn)行應(yīng)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(hào)橋（,L=150m,）,19

5、83,臺(tái)灣臺(tái)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(yáng)云陽(yáng)橋（,L=70m,）,跨越京杭大運(yùn)河，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)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(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力柔性系桿分開。預(yù)制安裝法施工,.,1992,廣東開平三埠橋（,L=60m,）,單拱肋預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱，單拱肋置于車行道中央分隔帶上。,1994,臺(tái)灣臺(tái)北碧潭橋（,L=160m,）,橋面由預(yù)制預(yù)應(yīng)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(wú)推力拱橋。引橋跨度分別為,85m,及,57m,，全橋以簡(jiǎn)潔明快的弧形曲線構(gòu)成，與遠(yuǎn)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(dāng)時(shí)國(guó)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(guó)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(gè)箱室；縱向分,5,段預(yù)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(wàn)縣長(zhǎng)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(wú)錫,100,米下甸橋,變截面，四分點(diǎn)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(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁以過(guò)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(yù)應(yīng)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(yù)制拱片臥置疊澆，分段用浮吊起吊、翻身和吊裝，在三分點(diǎn)處設(shè)臨時(shí)支托，澆筑濕接頭混凝土。,7,）桁式組合拱橋,中國(guó)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(diǎn)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(yùn)營(yíng)階段的受力趨于一致等優(yōu)點(diǎn)。,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(yù)制，采用人字扒桿懸拼安裝。,主跨為組合預(yù)應(yīng)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(jí)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(yù)應(yīng)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(dān)。鋼管拱肋實(shí)際上是一種復(fù)合材料，在破壞荷載作用下，鋼管不僅起縱筋的作用，而且對(duì)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(qiáng)預(yù)應(yīng)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(wú)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(guó),518.2m New River,橋,9,）鋼拱橋,我國(guó)幾座典型的拱橋：,湖南烏巢河大橋石拱橋,四川萬(wàn)縣長(zhǎng)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(wú)水平推力分類,有水平推力拱橋、無(wú)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(yù)制拱肋作為支架的一部分，減少支架用量，促進(jìn)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(wú)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(wú)支架就地澆注施工,（3）采用塔架斜拉索法和斜吊式懸澆，無(wú)支架就地澆注施工,一、拱架類型及預(yù)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)安裝

13、 2）封拱及卸吊,3,）吊裝和封拱及卸吊注意事項(xiàng),做好試拼；封拱前調(diào)整好拱軸線及各節(jié)點(diǎn)標(biāo)高，收緊側(cè)向風(fēng)纜；卸架前擰緊風(fēng)纜螺栓,（二）預(yù)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(yù)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(tái)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(yù)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(zhǎng)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(zhǎng)；,2.全拱完成后一次填充間隔縫。,（四）卸拱架,拱架拆除應(yīng)待拱圈混凝土達(dá)到一定強(qiáng)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(jìn)行，即由撓度較大部位向較小部位分級(jí)、對(duì)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(yīng)對(duì)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(wàn)能桿件、貝類片等。,近年來(lái)，常采用高強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)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(yùn)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(shí)連接合攏調(diào)整后焊接接頭。,進(jìn)行骨架的安裝關(guān)鍵是控制施工過(guò)程中的豎向和橫向穩(wěn)定性。安裝時(shí)需根據(jù)計(jì)算要求，設(shè)置橫向聯(lián)系，每段骨架采用八字風(fēng)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(guò)程中的穩(wěn)定性，需根據(jù)計(jì)算布置足夠的橫向連接系和橫向風(fēng)纜。,拱肋混凝土在澆注過(guò)程中

16、，鋼骨架會(huì)隨澆注位置而發(fā)生軸線變形。因此在施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制骨架的變形，防止早期澆注砼開裂。,調(diào)整時(shí)可采用水箱壓載法。,為適應(yīng)鋼骨架變形，避免混凝土開裂，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置變形縫，待混凝土澆注完成后，采用高強(qiáng)度混凝土填縫。,（四）橫梁和吊桿安裝,1.橫梁,橫梁一般采用預(yù)制安裝施工方法。,2.吊桿,一般采用鋼絞線，鋼管壓漿保護(hù)。,73,預(yù)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(yù)制時(shí)，分段點(diǎn)應(yīng)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(yù)制拱肋和拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)輸拱肋分段安裝利用扣索對(duì)分段拱肋臨時(shí)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(diǎn),1.大跨徑拱橋每段拱肋較長(zhǎng)，重量大，為保證拱肋吊裝安全，應(yīng)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(shí)，每段拱肋由扣索臨時(shí)固定在扣索架上，此時(shí)需設(shè)置風(fēng)纜。,3.當(dāng)拱肋跨度大于80米或橫向穩(wěn)定安全系數(shù)小于4時(shí)，應(yīng)采用雙基肋合攏成拱的方式。,4.松索