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1、07:31:34,1/28,第三篇 混凝土拱桥,第一章 概述 第二章 拱桥的构造及设计 第三章 拱桥的计算 第四章 拱桥的施工 第五章 实例,07:31:34,2/28,第四章 拱桥的施工,第一节 拱桥施工方法简介 第二节 上承式拱桥的有支架施工 第三节 上承式拱桥缆索吊装施工 第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,3/28,一、就地浇筑法 有支架施工与梁桥相似 悬臂浇筑法 主拱圈划分为若干节段，以专设钢桁托架为现浇工作平台 缺点：托架重、吊装难、拱轴线高程难控制较少用,第一节 拱桥施工方法简介,就地浇筑、预制安装和转体施工,07:31:34,4/28,二、预置安装法 整体安装宜用于钢管
2、混凝土拱桥，因拱肋未灌混凝土 质轻，吊起的拱片应验算 验算拱肋平卧翻转至竖立过程中简支曲梁的强度和刚度 验算竖向起吊过程中吊点截面强度 验算系杆轴压强度及平面外稳定性 施工中合理设计施工方案，先安装肋间横向及其它利于横向稳定的杆件。,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,5/28,二、预置安装法 节段悬拼 先分段预制再吊装 起重设备 缆索吊装设备 伸臂式起重机,第一节 拱桥施工方法简介,缆索吊机塔架 主索承重索 工作索(架于主索间，处理吊装设施故障时载人、调运工具等) 锚固装置 其它,塔身(装配式、铰接钢管) 塔顶及索鞍 塔底 (钢箱梁为塔铰),起重索起吊重物 牵引索牵引跑车沿主索运动
3、结索 扣索固定分段拱肋 缆风索等 稳定塔架,07:31:34,6/28,07:31:34,7/28,二、预置安装法 节段悬拼 伸臂式起重机 拼好一节段便用辅助拉 索临时拉住 拼完三节改用粗钢索拉住 拆辅助拉索供重复使用 常用于特大跨径拱桥,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,8/28,三、转体施工法 平面转体、竖向转体和平竖结合转体法 平面转体施工法 将主拱分成两段，分别在两岸利用地形作简支支架浇注或拼装拱肋，安装横向联系； 将扣索一端固定于拱肋近端部，经引桥桥墩延伸至埋入岩体内的锚锭中，最后用千斤顶收紧扣索，使拱肋脱模，借助环形滑道和手摇卷扬机牵引，慢速地将拱肋转体180(或小于18
4、0)，最后完成主拱合龙 此法宜用于山区地质条件好或跨越深谷的地质条件。,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,9/28,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,10/28,三、转体施工法 竖向转体施工法 当桥位无水或水浅时，可将半拱在桥孔下方预置，或在附近预置并运于桥轴线处，再用起吊设备和旋转装置进行竖向转体至合龙。 此法宜用钢管混凝土拱桥,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,11/28,三、转体施工法 平竖结合转体法 优点： 变高空作业为地上作业 三孔分两段分别预制拼装，减小对主航道航运的影响,第一节 拱桥施工方法简介,07:31:34,12/28,有支架施工,第二节 上承
5、式拱桥的有支架施工,拱架 (要求有足够的刚 度和稳定性) 拱圈浇注 立模、绑扎钢筋、浇注混凝土 (注意浇注方法和顺序易保证拱架受力均匀且变形最小) 拱上建筑 应在拱圈合龙(3天)、混凝土强度达 到要求强度(设计强度的30%)后进行 拱架卸落 应合理设计卸架顺序,满布立柱式 撑架式 三铰桁式(木) 钢拱架(可移动式),07:31:34,13/28,07:31:34,14/28,07:31:34,15/28,缆索吊装施工,第三节 上承式拱桥缆索吊装施工,拱圈节段预置 拱肋吊装 应保证吊装的稳定性和安全 施工加载程序设计 使拱肋各截面在整个施 工过程中满足应力、强 度和稳定要求,07:31:34,1
6、6/28,主拱的受力在不同的施工阶段是不同的，且与成桥后的主拱受力情况相差较大，必须验算施工阶段主拱的强度和稳定性,一、缆索吊装施工阶段主拱验算,1、拱肋(箱)脱模吊运过程中的验算, 将预制拱肋(箱)顶起脱离底板模板时，应进行脱模验算,可近似不考虑拱肋曲率，按直线梁计算，支点位置由千斤顶或吊机的吊点确定,第四节 施工阶段主拱计算,荷载,拱肋(箱)自重,拱肋(箱)与底板与模板的粘着力(按1.5kN/m2计),拱肋超重,07:31:34,17/28, 拱肋吊运过程(从预制场至悬挂位置)验算,荷载,拱肋(箱)自重力,拱肋超重,计算中应计入1.2的吊装动载系数,吊点一般与脱模支点相同,吊运时，一般采用
7、两个支点，如拱肋上下对称配筋，其吊点位置一般设值在离各段拱肋(箱)端头的0.22 0.24 处，并应位于拱肋(箱)弯曲平面形心轴以上，以防止拱段吊运中侧翻。,为保证吊点位于拱肋(箱)弯曲平面形心轴以上，对于圆弧拱，要求各段拱肋的吊环离中心线的距离 满足下式：,第四节 施工阶段主拱计算,对于悬链线，每段可近似按圆弧考虑,07:31:34,18/28,2、拱肋悬挂内力计算,以分三段吊装并用一根扣索悬挂边跨拱肋为例介绍，对于采用多段施工的拱桥，计算原理基本相同。,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,19/28,(1)边段拱肋悬挂时扣索的计算,扣索拉力T1、拱脚的水平反力H1和拱脚的竖向反力V
8、1，可按下式计算,由,则,拱肋自重,为扣索与水平线的夹角， 由于扣索的拉力随的减小而增大，因此,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,20/28,（2）边跨拱肋悬挂时自重内力计算,任意截面的i 内力可按下式计算,弯矩 竖直力 水平力 轴向力,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,21/28,中段拱肋吊装合拢时，对边段悬臂端部的作用力大小很难准确确定。 目前，一般按中段拱肋自重的1525作为中段合拢时对边段悬臂端部的作用力(R)。由右图，可以计算出在R作用下，扣索拉力 、支点水平反力 、竖向反力 为：,任意截面 i 的内力为:,弯 矩： 轴向力：,(3)边段拱肋(箱)在自重和中段拱肋
9、自重R共同作用下的内力计算,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,22/28,(4)边段拱肋重力和中段拱肋重力R共同作用的内力,弯 矩： 轴向力：,第四节 施工阶段主拱计算,(5)中段拱肋安装时的内力计算,受力特点： 中段拱肋在吊装合拢时，由于起重索放松过程很慢，往往在起重索部分受力的情况下，接头与拱座逐渐顶紧，拱肋已受轴向力作用，因此在设计时，虽然中段拱肋仍按简支于两边段悬臂端的梁来计算，但计算荷载则按中段拱肋自重的3050计算，计算的均布荷载为：,07:31:34,23/28,3、施工加载计算,箱形拱桥施工加载 的几个计算阶段,裸拱箱 纵缝混凝土 横墙 腹拱 主拱实腹段填料 腹拱填料
10、 路面和人行道工程,施工加载计算步骤,绘制计算截面的内力（弯矩、轴力）影响线 （一般拱顶、拱脚、拱跨的1/8，1/4，3/8点）,根据施工条件参考有关施工经验，初步拟定施工顺序,在拱上按拟定程序施工拱上结构，计算其重力,计算各计算截面的内力，并验算强度,根据强度验算情况，调整施工加载顺序和范围,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,24/28,4、施工加载挠度的计算和控制,施工加载程序确定后，还应计算施工加载各工序相应的各点挠度值，以便在施工过程中控制拱轴线的变形情况。当实测挠度过大或出现不对称变形等异常现象时，应立即分析原因，采用措施，及时调整加载程序。,挠度的控制一般以拱顶、l/4，
11、l/8点作为观测点。,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,25/28,（二）悬臂拼装施工过程的主拱计算,1、各伸臂阶段拱桁架自重产生的内力和挠度计算,悬臂桁架端部 i 点的挠度,点单位荷载作用下各杆件内力,自重力作用下各杆件的内力,各杆件的长度,第四节 施工阶段主拱计算,07:31:34,26/28,2、起吊框构时拱桁架产生的内力变形及挠度计算,第四节 施工阶段主拱计算,3、伸臂拼装拱桁架的连接设计与上弦拉杆计算,4、箱形拱顶、底板加载过程中桁架的内力计算,5、拱上建筑加载过程中主拱的内力计算,6、顶板、底板加载过程中桁架的稳定验算,07:31:34,27/28,小 结,第4章 拱桥的施工 2.1 施工方法简介 (一) 就地浇注 有支架浇注、悬臂浇筑 (二) 预制安装 整体安装验算拱肋强度、刚度，吊点强度及系杆稳定性 节段拼装缆索吊装 伸臂式起重机 (三) 转体施工 平面转体宜用于山区地质条件好或跨越深谷的地质条件 竖向转体宜用钢管27混凝土拱桥 平-竖组合转体,07:31:34,28/28,小 结,2.2 有支架施工 2.3 缆索吊装施工阶段主拱验算 2.4 施工阶段主拱计算 (一) 缆索吊装施工主拱验算 脱模吊运过程中的验算 拱肋悬挂内力计算 施工加载计算 施工加载挠度的计算和控制 （二）悬臂拼装施工过程的主拱计算,
