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1、第三章 拱桥施工第四篇第四篇 桥梁上部施工技术桥梁上部施工技术古代拱桥古代拱桥：拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的：拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于公元是建于公元 595-605595-605年的赵州桥（如图年的赵州桥（如图1 1所示，跨径所示，跨径L=37mL=37m）图图1 赵州桥赵州桥 当代拱桥当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩，如结构型式与施工方法的丰富多彩，如9797年年 建成的建成的重庆万县长江大桥（图重庆万县长江大桥（图2 2所示，所示，L=420mL=420m），）， 广州丫髻沙特大桥广州丫髻沙特大桥（图图3 3，L L360m360m），），
2、19321932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（图建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（图4 4，L L 503m 503m ）等。）等。图图2 2019建成的四川万县长江建成的四川万县长江大桥大桥 （L=420m)图图3 360m 广州丫髻沙特大桥广州丫髻沙特大桥2 2、拱桥的受力特点、拱桥的受力特点图图 4 1932澳大利亚澳大利亚503m悉尼钢拱桥悉尼钢拱桥承重结构：主拱承重结构：主拱拱桥的基本图示拱桥的基本图示支承处不仅产生支承处不仅产生竖向反力竖向反力，还产生，还产生水平推力水平推力，从而使，从而使拱拱主要受压主要受压3 3、主要优缺点：、主要优缺点：主要优点主要优点 跨越能力大；能充分做到就地取材；
3、耐久性好，跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。于广泛采用。主要缺点：主要缺点：1 1）是）是有推力有推力的结构，而且的结构，而且自重较大自重较大，因而水平推力也较大，增，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对加了下部结构的工程量，对地基要求也高地基要求也高；2 2）施工方面的缺点多；）施工方面的缺点多；3 3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或破坏而影响全桥的安全，
4、需要采取较复杂的措施，或设置单向设置单向推力墩，增加了造价推力墩，增加了造价；4 4）上承式拱桥的）上承式拱桥的建筑高度较高建筑高度较高。拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200600m200600m范围内，拱桥范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手。1- 1-主拱圈主拱圈2- 2-拱顶拱顶3- 3-拱脚拱脚4- 4-拱轴线拱轴线5- 5-拱腹拱腹6- 6-拱背拱背7- 7-起拱线起拱线8- 8-桥台桥台9- 9-拱上建拱上建筑筑4 4、拱桥的基本组成、拱桥的基本组成上承式拱桥的基本组成上承式拱桥的基本组成5 5 5 5、拱上
5、建筑的构造、拱上建筑的构造、拱上建筑的构造、拱上建筑的构造 按照拱上建筑采用的不同构造方式，可将拱桥分按照拱上建筑采用的不同构造方式，可将拱桥分为为实腹式实腹式拱桥和拱桥和空腹式空腹式拱桥两种。拱桥两种。（1 1）实腹式拱上建筑）实腹式拱上建筑组成组成：侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄水：侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄水管及桥面等管及桥面等特点特点：构造简单，施工方便，恒载重：构造简单，施工方便，恒载重适用适用：小跨径拱桥：小跨径拱桥 拱腹填料的做法拱腹填料的做法：填充式填充式：拱腹填料：砾石、碎石、粗砂或卵类粘土，亦可用轻质材料拱腹填料：砾石、碎石、粗砂或卵类粘土，亦可用轻
6、质材料侧墙：设于两侧，围护填料，按挡土墙设计，采用浆砌块、侧墙：设于两侧，围护填料，按挡土墙设计，采用浆砌块、片石，也可采用钢筋混凝土护壁式侧墙。片石，也可采用钢筋混凝土护壁式侧墙。砌筑式砌筑式拱腹填料：干砌圬工或浇筑贫混凝土拱腹填料：干砌圬工或浇筑贫混凝土侧墙：用贫混凝土浇筑时，可不设侧墙侧墙：用贫混凝土浇筑时，可不设侧墙而用砂浆饰面或设镶面而用砂浆饰面或设镶面腹孔腹孔腹孔墩腹孔墩（2 2）空腹式拱上建筑）空腹式拱上建筑组成组成：除与实腹式相同者外，还有腹孔和腹孔墩：除与实腹式相同者外，还有腹孔和腹孔墩腹孔型式腹孔型式：拱式腹孔和梁式腹孔：拱式腹孔和梁式腹孔腹孔墩腹孔第一节第一节 现浇混凝土
7、拱桥施工现浇混凝土拱桥施工 当当拱拱桥桥的的跨跨径径不不是是很很大大、拱拱圈圈净净高高较较小小或或孔孔数数不不多多时时，可可以以采采用用就就地地浇浇注注方方法法来来进进行行拱拱圈圈施施工工。就就地地浇浇注注方方法法可可以以分分为为两两种种：拱拱架架浇浇注注法法和和悬悬臂臂浇浇注法。注法。 石石拱拱桥桥、混混凝凝土土预预制制块块砌砌筑筑的的拱拱桥桥以以及及现现浇浇混混凝凝土土拱拱桥桥，都都采采用用有有支支架架的的施施工工方方法法修修建建，其其主主要要施施工工工工序序有有：材材料料准准备备、拱拱圈圈放放样样、拱拱架架制制作作与与安安装、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。装、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸
8、落等。一、拱架一、拱架n拱架的结构类型拱架的结构类型1 1、按使用材料分：、按使用材料分： 木拱架、钢拱架、扣件式钢管拱架、斜拉式贝雷平木拱架、钢拱架、扣件式钢管拱架、斜拉式贝雷平梁拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架以及土梁拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架以及土牛胎拱架等多种形式；牛胎拱架等多种形式；2 2、按结构形式可分：、按结构形式可分： 排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式。式、斜拉式。满布立柱式拱架满布立柱式拱架1-1-弓形木；弓形木；2-2-立柱；立柱；3-3-斜撑；斜撑；4-4-卸架设备；卸架设备；5-5-
9、水平拉杆；水平拉杆；6-6-斜夹木；斜夹木；7-7-水平夹木；水平夹木；8-8-桥墩桥墩( (台台) )；9-9-桩木桩木n拱架的构造形式拱架的构造形式弓形木构造弓形木构造1-1-模板模板;2-;2-横木横木;3-;3-弓形木弓形木撑架式拱架撑架式拱架三角桁式木拱架三角桁式木拱架1-1-垫块垫块;2-;2-上弦上弦;3-;3-横梁横梁;4-;4-模板模板;5-;5-下弦下弦;6-;6-竖杆竖杆; ;7-7-斜杆斜杆;8-;8-腹杆腹杆( (压压);9-);9-腹杆腹杆( (拉拉) )|工字梁钢拱架：工字梁钢拱架：工字梁钢拱架：工字梁钢拱架：中间木支架的钢木组合拱架和无中间木支中间木支架的钢木组
10、合拱架和无中间木支中间木支架的钢木组合拱架和无中间木支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。架的活用钢拱架。构造简单，拼装方便，且可以重复使用。架的活用钢拱架。构造简单，拼装方便，且可以重复使用。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、河水较深或地质适用于施工期间需保持通航、墩台较高、河水较深或地质适用于施工期间需保持通航、墩台较高、河水较深或地质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。条件较差的桥孔，如图所示。条件较差的桥孔，如图所示。条件较差的桥孔，如图所示
11、。梁式钢拱架梁式钢拱架- -三角形垫木；三角形垫木；2-2-模板；模板；3-3-弓形木；弓形木；4-4-工字钢工字钢 拱式钢拱架拱式钢拱架1-1-梁梁;2-;2-焊接焊接|钢桁架拱架钢桁架拱架：钢桁架式拱架由单片拱形桁架构成，拱片之：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型钢拼接成间应设置横向联系，它们可以采用常备式构件或型钢拼接成三铰、两铰或五铰拱架。三铰、两铰或五铰拱架。二、现浇混凝土拱桥拱架法施工二、现浇混凝土拱桥拱架法施工1 1、施工工序、施工工序 第一阶段：浇注拱圈（或拱肋）及拱上立柱的底座；第一阶段：浇注拱圈（或拱肋）及拱上立柱的底座； 第
12、二阶段：浇注拱上立柱、连接系及横梁等；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。第三阶段：浇注桥面系。2 2、拱圈或拱肋的浇注、拱圈或拱肋的浇注u浇注流程浇注流程 满堂式拱架浇注流程满堂式拱架浇注流程：支架设计：支架设计基础处理基础处理拼设支架拼设支架安装模板安装模板安装钢筋安装钢筋浇注混凝土浇注混凝土养护养护拆模拆模拆除拆除支架支架 拱式拱桥浇注流程拱式拱桥浇注流程：钢结构拱架设计：钢结构拱架设计拼设拱架拼设拱架安装安装模板模板安装钢筋安装钢筋浇注混凝土浇注混凝土养护养护拆模拆模拆除支架拆除支架u连续浇注连续浇注 跨径小于跨径小于16m16m的拱圈（或拱肋）混凝土，应按
13、拱圈全宽的拱圈（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。初凝前全部完成。u分段浇注分段浇注 大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径16m16m），为避免），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。段浇注的施工方法，如图所示。u箱形截面拱圈（或拱肋）的浇注箱形截面拱圈（或拱肋）的浇注 大跨径拱桥一般采用箱形截面的拱圈（或拱肋），为减大跨径拱桥一般采用箱形截面的拱圈（或
14、拱肋），为减轻拱架负担，一般采用分环、分段的浇注方法。轻拱架负担，一般采用分环、分段的浇注方法。拱圈分段浇筑的施工程序拱圈分段浇筑的施工程序3 3、卸拱架及注意事项、卸拱架及注意事项 拱架拆除必须在拱圈砌筑完成后拱架拆除必须在拱圈砌筑完成后202030d30d左右，左右，待砂浆砌筑强度达到设计强度的待砂浆砌筑强度达到设计强度的75%75%后方可拆除。后方可拆除。 卸架设备：为了使拱圈在卸架时能够逐渐地、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。常用的卸架设备有备。常用的卸架设备有木契木契和和砂筒砂筒两种。
15、两种。木楔木楔a a），），b b）简单木楔；）简单木楔；c c）组合木楔）组合木楔砂筒（尺寸单位：砂筒（尺寸单位：cmcm）1-1-活塞；活塞；2-2-沥青；沥青；3-3-钢板筒；钢板筒；4-4-泄砂孔；泄砂孔；5-5-垫板；垫板；6-6-砂砂三、拱上建筑浇注三、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顶对称、均衡地砌筑；实腹式拱上建筑一般在卸架前进行；砌筑实腹拱上建筑时，应将分成几部分进行，由拱行；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
16、随侧墙砌脚向拱顶对称地、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。拱上建筑浇筑顺序拱上建筑浇筑顺序 第二节第二节 装配式混凝土拱桥施工装配式混凝土拱桥施工 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。整体安装法和缆索吊装法两种。本节主要介绍缆索吊装法。卢浦大桥合拢段施工卢浦大桥合拢段施工卢浦大桥合拢段施工卢浦大桥合拢段施工一、拱箱一、拱箱( (肋肋) )的预制的预制 构件的预制方法按构件预制时所处的状态分构件的预制方法按构件预制时所处的状态分立式预立式预制制和和卧式预制卧式预制两种。两种。 拱箱的预制一般多采用立式预制；而桁架拱桥的桁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或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度
