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1、第五章第五章 拱桥的施工拱桥的施工 第一节 拱桥的有支架施工 第二节 拱桥的装配式施工 第三节 拱桥的转体施工 拱桥的施工方法与拱桥的结构形式密切相关， 它随着拱桥各阶段的发展水平而变化。 u建国初期 主要建造石拱桥和混凝土拱桥，施工一般采用在木拱 架和钢木拱架上砌筑石料拱圈或浇筑混凝土拱圈。要求支 架有足够强度和刚度及稳定性的拱架，施工期很长，施工 场地很大，石料的运输和加工需很多人力。 u60年代后 双曲拱桥成为主要的拱桥结构形式。用少量钢筋预制的 拱肋不仅作为拱圈的一部分承担荷载，还能代替拱架。双 曲拱桥的建造，使拱桥走出满堂支架和钢木拱架施工的落 后状态，使构件向轻型化和结构装配化迈出
2、一大步。 但双曲拱桥的构件数量太多，虽然施工期比石拱桥大大 缩短，仍感工序繁多，影响施工质量和工期。 以后桁架拱桥和刚架拱桥的推出，将拱桥的构件数量减 至很少，施工只要简单几个排架或无支架缆索吊装，这就 使拱桥施工进一步简化。 u80年代以后 在上述情况下，中小跨径桥梁，主要采用梁桥，拱桥用 于大跨径桥梁。80年代以来至今的拱桥主要结构形式为钢 筋混凝土箱形拱桥，肋拱桥，预应力混凝土桁式组合拱桥 ，钢管混凝土拱桥。以上这四种形式的拱桥可以在跨径 1OOm至5OOm范围内与其他形式的桥梁进行竞争。在施工上 ，这四种拱桥均可以采用缆索吊装，转体施工，劲性骨架 ，悬臂浇筑和悬臂安装等方法。 第一节
3、拱桥的有支架施工 当拱桥的跨径不是很大、拱圈净高较小或孔数不 多时，可以采用就地浇注方法来进行拱圈施工。就 地浇注方法可以分为两种：拱架浇注法和悬臂浇注 法。 石拱桥、混凝土预制块砌筑的拱桥以及现浇混凝 土拱桥，都采用有支架的施工方法修建，其主要施 工工序有：材料准备、拱圈放样、拱架制作与安装 、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。 一、拱架 n拱架的结构类型 1、按使用材料分： 木拱架、钢拱架、扣件式钢管拱架、竹拱架、竹木 混合拱架、钢木组合拱架等多种形式； 2、按结构形式可分： 满布式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁 式、斜拉式。 满布立柱式拱架 1-弓形木；2-立柱；3-斜撑；4-卸架
4、设备；5-水平拉杆； 6-斜夹木；7-水平夹木；8-桥墩(台)；9-桩木 n拱架的构造形式 弓形木构造 1-模板;2-横木;3-弓形木 三角桁式木拱架 1-垫块;2-上弦;3-横梁;4-模板;5-下弦;6-竖杆; 7-斜杆;8-腹杆(压);9-腹杆(拉) |工字梁钢拱架：中间木支架的钢木组合拱架和无中间木 支架的活用钢拱架。构造简单，拼装方便，且可以重复使 用。适用于施工期间需保持通航、墩台较高、河水较深或 地质条件较差的桥孔，如图所示。 梁式钢拱架 -三角形垫木；2-模板；3-弓形木；4-工字钢 |钢桁架拱架：钢桁架式拱架由单片拱形桁架构成，拱片之 间应设置横向联系，它们可以采用常备式构件或
5、型钢拼接成 三铰、两铰或五铰拱架。 二、拱桥的有支架施工 （一）现浇混凝土拱桥 1、施工工序 第一阶段：浇注拱圈（或拱肋）及拱上立柱的底座； 第二阶段：浇注拱上立柱、连接系及横梁等； 第三阶段：浇注桥面系。 2、拱圈或拱肋的浇注 u浇注流程 满堂式拱架浇注流程：支架设计基础处理拼设支架 安装模板安装钢筋浇注混凝土养护拆模拆除 支架 拱式拱桥浇注流程：钢结构拱架设计拼设拱架安装 模板安装钢筋浇注混凝土养护拆模拆除支架 u连续浇注 跨径小于16m的拱圈（或拱肋）混凝土，应按拱圈全宽 度、自两端拱脚向拱顶对称地连续浇注，并在拱脚处混凝土 初凝前全部完成。 u分段浇注 大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径
6、16m），为避免 拱架变形而产生裂缝以及减少混凝土的收缩应力，应采用分 段浇注的施工方法，如图所示。 拱圈分段浇筑的施工程序 3、卸拱架及注意事项 拱架拆除必须在拱圈砌筑完成后2030d左右， 待砂浆砌筑强度达到设计强度的75%后方可拆除。 卸架设备：为了使拱圈在卸架时能够逐渐地、 均匀地受力，在拱架上部和下部之间需设置卸架设 备。常用的卸架设备有木契和砂筒两种。 木楔 a），b）简单木楔；c）组合木楔 砂筒（尺寸单位：cm） 1-活塞；2-沥青；3-钢板筒；4-泄砂孔；5-垫板；6-砂 （二）石（混凝土砌块）拱桥拱圈砌筑 1、砌筑材料 u拱圈及拱上建筑可按设计要求采用粗料石、块石、片 石、粘
7、土砖或混凝土预制砌块。 u拱圈砌缝可用砂浆或小石子混凝土砌筑、填塞。 2、拱圈基本砌筑方法 （1）粗料石拱圈 （2）块石拱圈 （3）浆砌片石拱圈 3、砌筑顺序 (1)拱圈按顺序对称连续砌筑 适用：跨径13m以下、满布式拱架； 做法：全宽、全厚、两拱脚同时、按顺序、对称均衡地 向拱顶砌筑，在拱顶合龙； 注意事项：拱顶合龙时，拱脚处砌缝砂浆尚未 凝结。10m以下的拱圈，采用拱式拱架时，应在拱 顶及拱跨1/4处预压。 连续砌筑示意图 1-拱顶预压拱石；2-拱顶变形线 (2)拱圈分段、分环、分阶段砌筑 u分段砌筑 25m以下一般半跨分三段； 25m以上增加分段数，每段8m；拱圈较厚，拱石 超过 3 层
8、时，可分环分段砌筑，分环合拢，如图所 示。 分段砌筑拱圈 u分环分段砌筑 跨径较大的石拱桥（或混凝土预制砌块拱桥）， 当拱圈厚度较大、由三层以上拱石组成时，可将全部 拱圈厚度分成几环砌筑，每一环可分成若干段对称、 均衡地砌筑，砌一环合龙一环。 u分阶段砌筑 砌筑拱圈时，为争取时间和使拱架荷载均匀对称 、拱架变形正常，有时在砌筑完一段或一环拱圈后的 养护期间，砌筑工作不间歇，而是根据拱架荷载平衡 的需要，紧接着将下一拱段或下一环层砌筑部分。 箱形拱圈浇筑示意图 1-工作缝;2-顶板;肋墙;4-底板 (3)拱圈合拢 拱顶石合龙：在拱顶预留一龙口，各段完成后安砌拱顶 石，完成拱圈合龙；分段较多、分环
9、砌筑的，为使拱架受 力对称、均匀，可在拱圈两半跨的1/4处或在几处同时完成 拱圈合龙；为防止过大的温度附加应力，合龙应按设计规 定的温度和时间进行。如无规定则宜在接近当地年平均温 度时进行。 刹尖封拱：小跨径拱圈，可采用刹尖封顶完成拱圈合龙 。 做法：在砌筑拱顶石前，先在拱顶缺口中打人若干组木 楔，使拱圈挤紧、拱起，然后嵌人拱顶石合龙。 预施压力封顶：用千斤顶施加压力来调整拱圈应力，然 后进行拱圈合龙；应严格按照设计规定进行；如设计文件 中无此要求时，不得采用。 4、砌体养护 三、拱上建筑浇注 为避免主拱产生过大的不均匀变形，应由拱脚向拱 顶对称、均衡地砌筑；实腹式拱上建筑一般在卸架前进 行；
10、砌筑实腹拱上建筑时，应将分成几部分进行，由拱 脚向拱顶对称地、作台阶式砌筑；拱腹填料可随侧墙砌 筑顺序及进度进行填筑；填料数量较大时，宜在侧墙砌 完后再分部进行填筑；空腹式拱，一般在卸架前施工腹 拱墩，卸架后施工其它部分拱上建筑，如图所示。 拱上建筑浇筑顺序 1、伸缩缝及变形缝的施工：伸缩缝缝宽1.52cm，要 求笔直，两侧对应贯通。 2、拱上防水设施 （1）拱圈混凝土自防水 （2）拱背防水层 3、拱圈排水处理 4、拱背填充 拱桥有支架施工示例 囊谦扎曲河桥位于青康公路湄公河最上游扎曲 河香达境内。主跨100m钢筋混凝土箱形拱桥，全长 132.24m，桥面宽6+2x0.5(m)。下部结构囊谦岸
11、为组 合式桥台，桩基承担垂直力，摩阻力承担水平推力， 西宁岸为重力式U型桥台，根据岩面情况，基础为锯 齿型，以减少圬工量。上部结构采用加钢丝的预制薄 腹板与顶底板浇筑成箱，顶板亦以钢丝加强。拱箱采 用分片预制、吊装就位、木拱架上拼装的施工方法， 避免采用大型吊装设备。于1977年竣工。 囊谦扎曲河桥 第二节 拱桥的装配式施工 拱桥的装配式施工，按主拱圈结构所采用的材料可 以分为整体安装法和缆索吊装法两种。本节主要介绍 缆索吊装法。 拱桥悬臂拼装施工动画 一、拱箱(肋)的预制 构件的预制方法按构件预制时所处的状态分立式预制 和卧式预制两种。 拱箱的预制一般多采用立式预制；而桁架拱桥的桁架 预制段
12、或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度小的构件，必须 采用卧式预制。 二、缆索吊装设备 缆索吊装设备，按其用途和作用可以分为：主索、工 作索、塔架和锚固装置等四个基本组成部分。主要包括主 索、起重索、牵引索、结索、扣索、缆风索、塔架(包括 索鞍)、地锚、滑车(轮)、电动卷扬机或手摇绞漫备和机 具。 缆索吊装布置示例 (1-主索张紧绳；2-2号起重索；3-后浪风；4-塔架；5-I号起重索；6-扣索 ；7-平滚；8-主索；9-塔顶索鞍；10-塔顶索鞍；11-地垄；12-手摇绞车； 13-扣塔；14-待吊肋段；15-单排立柱浪风；16-法兰螺丝；17-牵引索；18 -侧向浪风；19-浪风) 1主索 主索亦称
13、为承重索或运输天线。它横跨桥墩，支承 在两侧塔架的索鞍上，两端锚固于地锚。吊运构件的 行车支承于主索上。 2起重索 主要用于控制吊物的升降(即垂直运输)，一端与卷 扬机滚筒相连，另一端固定于对岸的地锚上。 3牵引索 用于拉动行车沿桥跨方向在主索上移动(即水平运 输)，故需一对牵引索。既可分别连接在两台卷扬机上 ，也可合栓在一台双滚筒卷扬机上，便于操作。 5扣索 当拱箱(肋)分段吊装时，需用扣索悬挂端段箱(肋) 及中段箱(肋)，并可利用扣索调整端、中段箱(肋)接头 处标高。扣索的一端系在拱箱(肋)接头附近的扣环上， 另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。 6缆风索 亦称浪风索。用来保证塔架的纵横
14、向稳定及拱肋安 装就位后的横向稳定 7塔架及索鞍 塔架是用来提高主索的临空高度及支承各种受力钢 索的结构物。塔架的形式是多种多样的，按材料可分为 木塔架和钢塔架两类。 起重索的布置图 1-卷扬机滚筒;2-转向滑轮组;3-起重索; 4-行车;5-主索;6-滑轮组;7-地锚;8-吊重 扣索的布置图 1-拱肋;2-扣索;3-扣索排架;4-张紧索 ;5-绞车;6-地锚 索鞍构造图 1-主索；2-滑轮；3-垫板；4-联结螺栓（固定于塔架上）；5 -支撑板 三、吊装方法和加载程序 1准备工作 无支架施工，在吊装前应对构件、墩台拱座进行全面质 量检查和对起吊设备系统的试吊工作。对缆索设备的检查 主要包括地锚
15、试拉、扣索对拉、主索系统试吊(分行车空载 运行、静载试吊和吊重运行三个步骤)等工作。 2吊装方法 采用缆索吊装施工的拱桥，其吊装方法应根据桥的跨径 、桥的总长及桥的宽度等情况而定。 合龙的方式有单肋合龙及双基肋合龙。 单肋合龙是一片中段基肋与已安装就位的两边段基肋 在中部合龙，其横向稳定主要依靠基肋接头处设置的缆风 索来加强。 无支架施工中的单肋合拢与双肋合拢 1-缆风索；2-横夹木 每片拱箱吊装顺序 1-端段；2-中段；3-中间段；4-中墩；5-运输天线 卢浦大桥合拢段施工 3加载程序 对于中、小跨径拱桥，一般可不作施工加载程序 设计，按有支架施工方法对拱上结构作对称、均衡的 施工。对于大、中跨径的拱桥，一般多按分环、分段 、均衡对称加载的总原则进行设计。即在拱的两个半 跨上，按需要分成若干段，并在相应部位同时进行相 等数量的施工加载。在多孔拱桥的两个邻孔之间，也 须均衡加载。 加载程序 4加强稳定性的措施 （1）横向稳定缆风索（1 2） 拱肋稳定缆风索在吊装过程的不同施工阶段具有不 同的作用。在边段拱肋就位时，用以调整和控制拱肋 中线；在拱肋合龙时，可以约束接头的横向偏移；在 拱肋成拱以后，相当于一个弹性支承，从而减少拱肋 自由长度，增大拱肋的横向稳定；在拱肋受外力作用
