拱橋施工技術(shù)第一節(jié)概述第二節(jié)拱橋的受力特點(diǎn)第三節(jié)拱橋的組成及主要分類第四節(jié)拱橋的構(gòu)造第五節(jié)拱橋的設(shè)計(jì)第六節(jié)拱橋的計(jì)算第七節(jié)拱橋的施工拱橋的施工一、有支架施工（一）澆筑程序1、上承式2、中承式、下承式3、系桿拱（二）拱圈澆筑二、無(wú)支架施工1、塔架法2、鋼筋骨架法3、塔架骨架聯(lián)合架設(shè)法4、纜索吊裝施工（1）纜索吊裝設(shè)備（2）吊點(diǎn)位置的確定及吊運(yùn)時(shí)內(nèi)力的計(jì)算5、轉(zhuǎn)體施工（1）平面轉(zhuǎn)體（2）豎向轉(zhuǎn)體（3）平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體一、有支架施工（一）拱圈及拱架的放樣目的：合理劃分拱石和保證拱架形狀、尺寸方法：在樣臺(tái)上，拱圈按1：1放樣，制做木板或鋅鐵皮分塊樣板（二）拱架1．滿布式木拱架優(yōu)點(diǎn)：施工可靠，技術(shù)簡(jiǎn)單，木材和鐵件規(guī)格要求較低。缺點(diǎn)：材料用量多且損耗率較高，受洪水威脅大。組成：拱架上部（拱盔）、卸架設(shè)備、拱架下部（支架）形式：（1）立柱式上部：斜梁、立柱、斜撐和拉桿組成拱形桁架（拱盔）下部：立柱及橫向聯(lián)系（斜夾木和水平夾木）上下部之間：卸架設(shè)備（木楔或砂筒等）1、弓形木；2、立柱；3、斜撐；4、缷架設(shè)備；5、水平拉桿；6、斜夾木；7、水平夾木；8、橋墩（臺(tái)）；9、樁木（2）撐架式特點(diǎn)：用少數(shù)框架式支架斜撐來(lái)代替數(shù)目眾多的立柱，能在橋孔下留出適當(dāng)?shù)目臻g，并在一定程度上滿足通航的要求。實(shí)際中采用較多的一種形式。2．拱式拱架特點(diǎn)：一般不設(shè)支架適用于墩高、水深、流急和在施工期間需要維持通航的河流（1）夾合木拱架夾合木拱架是用多層木板疊合后用夾具夾緊制成相鄰兩片拱架間為1m，各片拱架用橫梁連接，橫梁上釘模板；拱架兩端支于三角墊木上，三角墊木置于卸架設(shè)備上。1．三角墊木；2．卸架設(shè)備；3．模板；4．橫架；5．螺栓；6．角鐵（2）三鉸桁式木拱架拱架用兩片對(duì)稱弓形桁架在拱頂拼接而成，兩端直接支承在墩臺(tái)所挑出的牛腿上或緊貼墩臺(tái)的臨時(shí)排架上。結(jié)構(gòu)形式按腹桿布置有N式、V式和反向斜桿的交叉式等1．墊塊；2．上弦；3．橫梁；4．模板；5．下弦；6．豎桿；7．斜桿；8．腹桿（壓）；9．腹桿（拉）3．鋼拱架特點(diǎn)：節(jié)約大量木料，裝拆及運(yùn)輸方便。多次使用，經(jīng)濟(jì)（1）梁式鋼拱架工字鋼做成，上墊弓形木。

1．三角形墊木；2．模板；3．弓形木；4．工字鋼（2）拱式鋼拱架由幾根直線形的工字鋼連接而成的折線型拱架（3）桁式鋼拱架用常備拼裝式桁架拼裝而成：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、拱頂段、拱腳段、連接桿以鋼銷或螺栓連接而成4．土牛拱胎用土填筑而成，頂面作成與拱圈腹面相適應(yīng)的曲面，并準(zhǔn)確埋入弓形木，使填土頂面與弓形木齊平。在有水的河流中，應(yīng)在土牛底部設(shè)置臨時(shí)涵洞，（三）缷架設(shè)備目的：使拱圈在卸架時(shí)能夠逐漸地、均勻地受力位置：拱架上部和下部之間常用：木楔和砂筒1．木楔2．砂筒砂筒：金屬制成，筒內(nèi)裝干砂（粒徑不得大于2mm）拔出泄砂孔木塞，砂即流出。

1、活塞；2、瀝青；3、鋼板筒；4、泄砂孔；5、墊板；6、砂；

（四）拱架預(yù)加拱度原因：1、拱架承受荷載后，即產(chǎn)生彈性和塑性變形，因而拱架頂面有所沉落2、拱圈卸架以后，由于重力作用、溫度下降和墩臺(tái)變位等因素影響，拱圈將產(chǎn)生彈性和非彈性下沉，使拱軸線發(fā)生變化（四）拱圈的施工1、澆筑程序（1）上承式：拱圈、柱腳——立柱、橫向聯(lián)系——橋面（2）中承式、下承式：拱肋——橋面——吊桿（3）系桿拱：拉桿、橋面——拱肋——吊桿2、拱圈澆筑（1）連續(xù)澆筑適用：跨徑16m以下，主拱高跨比較小，全橋的混凝土數(shù)量也較少，方法：從兩拱腳開(kāi)始對(duì)稱向拱頂方向澆筑（2）分段澆筑適用：跨徑16m以上目的：避免先澆筑的混凝土因拱架下沉而開(kāi)裂減小混凝土的收縮力方法：沿拱跨方向分段澆筑，各段之間留有間隔糟。這樣，在拱架下沉?xí)r，拱圈各節(jié)段有相對(duì)活動(dòng)的余地，從而避免拱圈開(kāi)裂。3．分環(huán)、分段澆筑適用：大跨徑鋼筋混凝土拱圈目的：減輕拱架負(fù)荷方法：將拱圈高度分成二環(huán)或三環(huán)，先分段澆筑下環(huán)混凝土

分環(huán)合龍，再澆筑上環(huán)混凝土二、無(wú)支架施工

適用：峽谷河段、通航河段、有漂浮物影響河段（一）拱箱（肋）的預(yù)制在樣臺(tái)上用直角坐標(biāo)法放出大樣，在大樣上按要求分出構(gòu)件的吊裝節(jié)段，然后按各節(jié)段進(jìn)行構(gòu)件的預(yù)制。（二）架設(shè)方法1、塔架斜拉索法臨時(shí)設(shè)立在拱腳墩、臺(tái)處的鋼或鋼筋混凝土塔架斜拉索一端拉住拱圈節(jié)段，另一端繞向臺(tái)后錨固在巖盤(pán)上拱圈逐節(jié)澆筑一段、系吊一段，直至拱頂合龍。多采用于懸澆，少用于懸拼法2、剛性骨架法用勁性鋼材（如角鋼、槽鋼等型鋼）按設(shè)計(jì)形狀和尺寸制作并拼裝成拱，它既作為拱圈的受力鋼材，也作施工鋼拱架使用。用系吊在它上面的吊籃逐段澆筑混凝土，當(dāng)剛性骨架全部由混凝土包裹后，即形成鋼筋混凝土拱圈或拱肋。注意：對(duì)稱澆筑——力逐段澆筑——收縮優(yōu)點(diǎn)：減少施工設(shè)備的用鋼量，整體性好，拱軸線易于控制，施工進(jìn)度快缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)本身的用鋼量大，且用型鋼多，不經(jīng)濟(jì)3、剛性骨架與塔架斜拉索聯(lián)合法特點(diǎn)：充分利用剛性骨架法及塔架斜拉索法的優(yōu)點(diǎn)適用：較大跨徑拱橋方法：第一階段：用塔架斜拉索法完成靠近拱腳部分；第二階段：用剛性骨架法完成中間部分4、斜吊式懸臂澆筑法特點(diǎn)：拱圈、拱上立柱、預(yù)應(yīng)力混凝土橋面板、等——齊頭并進(jìn)、邊澆筑邊構(gòu)成桁架的澆筑方法。5、纜索吊裝施工（1）纜索吊裝設(shè)備基本組成：主索、工作索、塔架和錨固裝置主要包括：主索、起重索、牽引索、結(jié)索、扣索、纜風(fēng)索、塔架（包括索鞍）、地錨、滑車（輪）、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)或手搖絞車等

1.主索張緊繩；2.2號(hào)起重索；3.后浪風(fēng)；4.塔架；5.1號(hào)起重索；6.扣索；7.平滾;8.主索；9.塔架；10.塔頂索鞍；11.地壟；12.手搖絞車；13.扣塔；14.待吊肋段；15.單排立柱浪風(fēng)；16.法蘭螺絲；17.牽引索；18.側(cè)向浪風(fēng)；19.浪風(fēng)①主索主索亦稱承重索、運(yùn)輸天線橫跨橋墩，支承在兩側(cè)塔架的索鞍上，兩端錨固于地錨。吊運(yùn)構(gòu)件的行車支承于主索上。橫橋向主索一般可設(shè)1~2組主索每組主索由若干根平行鋼絲繩組成②起重索用于控制吊物的升降（垂直運(yùn)輸）一端與卷場(chǎng)機(jī)滾筒相連另一端固定于對(duì)岸的地錨上1.卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒;2.轉(zhuǎn)向滑輪組;3.起重索;4.行車;5.主索;6.滑輪組7.地錨;8.吊重③牽引索拉動(dòng)行車在主索上移動(dòng)（水平運(yùn)輸）④結(jié)索懸掛分索器，使主索、起重索、牽引索不致相互干擾。承受分索器及自重⑤扣索用扣索懸掛肋段，并利用扣索調(diào)整接頭處標(biāo)高扣索一端系在拱箱(肋)接頭附近的扣環(huán)上，另一端通過(guò)扣索排架或塔架固定于地錨上。設(shè)置手搖絞車及張緊索1.拱肋；2.扣索；3.扣索排架；4.張緊索；5.絞車；6.地錨⑥纜風(fēng)索亦稱浪風(fēng)索。用來(lái)保證塔架的縱橫向穩(wěn)定及拱肋安裝就位后的橫向穩(wěn)定⑦塔架及索鞍（2）吊點(diǎn)位置的確定及吊運(yùn)時(shí)內(nèi)力的計(jì)算吊點(diǎn)數(shù)：兩吊點(diǎn)、四吊點(diǎn)吊點(diǎn)選擇：截面、配筋6、轉(zhuǎn)體施工法將拱圈分成兩個(gè)半跨，分別在兩岸利用地形作簡(jiǎn)單支架（或牛拱拱胎）將半拱預(yù)制完成，之后以橋梁結(jié)構(gòu)本身為轉(zhuǎn)體，使用一些機(jī)具設(shè)備，分別將兩個(gè)半拱轉(zhuǎn)體到橋位軸線位置合龍成拱。適用：?jiǎn)慰谆蛉追诸悾浩矫孓D(zhuǎn)體、豎向轉(zhuǎn)體或平、豎結(jié)合轉(zhuǎn)體（1）平面轉(zhuǎn)體①有平衡重轉(zhuǎn)體：以橋臺(tái)背墻作為平衡重適用：跨徑100m以內(nèi)（過(guò)大的平衡重增大了轉(zhuǎn)動(dòng)的難度且不經(jīng)濟(jì)）1.尾鉸;2.平衡重;3.軸心;4.錨梁;5.絞車;6.滑輪組;7.支點(diǎn)2;8.扣索;9.支點(diǎn);10.拱肋;11.上盤(pán);12.上下環(huán)道;13.底盤(pán);14.背墻;15.平衡重;16.球面鉸軸心;17.豎向預(yù)應(yīng)力筋;18.槽梁;19.拉桿;20.斜腿;21.滾輪;22.軌道板②無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工把有平衡重轉(zhuǎn)施工中的拱圈扣索拉力錨固在兩岸巖體中節(jié)省了龐大的平衡重，減輕了轉(zhuǎn)動(dòng)體系的重量適用：大跨度橋梁中需要有一個(gè)強(qiáng)大牢固的錨碇，因此宜在山區(qū)地質(zhì)條件好或跨越深谷急流處建造大跨橋梁時(shí)選用1.軸向尾索;2.軸平撐;3.錨梁;4.上轉(zhuǎn)軸;5.墩上立柱;6.扣索;7.拱肋;8.扣點(diǎn);9.錨碇;10.斜尾索;11.軸心;12.環(huán)道;13.下轉(zhuǎn)盤(pán);14.纜風(fēng)索（2）豎向轉(zhuǎn)體適用：只宜在中、小跨徑1.扒桿背索;2.卷?yè)P(yáng)機(jī);3.地錨;4.邊拱肋;5.胎架;6.拱肋3．平、豎結(jié)合轉(zhuǎn)體如受到地形條件及施工條件的限制，轉(zhuǎn)體既要平轉(zhuǎn)還要豎轉(zhuǎn)才能就位。工程實(shí)例道真長(zhǎng)巖橋于1981年建成。該橋主跨75m，橋面凈寬4.5m，橋面高出常水位73m，采用一副起重量為400kN的人字扒桿和用Φ25mm40Si2MnVⅣ級(jí)鋼軋絲錨碇體系完成全橋的懸拼施工和體系轉(zhuǎn)換工序，通過(guò)該橋的實(shí)踐，基本上掌握了桁式懸臂組合拱橋的關(guān)鍵設(shè)計(jì)方法和施工工序，為以后建設(shè)此類橋梁作好了技術(shù)準(zhǔn)備。劍河橋位于貴州省劍河縣城，跨清水江，是首次采用預(yù)制構(gòu)件組合的懸臂拼裝工藝?？讖讲贾檬?9+150+39(m)，全長(zhǎng)241.1m，橋高30m。橋面為凈7+2x2(m)，全寬11.8m。拱圈（即下弦）高1.50m（L/100)，寬6.82m(L/22)，矢跨比為1/8。采用起重量分別為400kN及800kN的兩對(duì)鋼格構(gòu)人字扒桿和用Φ32mm40Si2MnVⅣ級(jí)鋼軋絲錨碇體系完成全橋的懸拼施工和體系轉(zhuǎn)換工序。全橋上部結(jié)構(gòu)用鋼材2697kN（合11190N/m，948N/m2，其中預(yù)應(yīng)力鋼筋176N/m2)；混凝土1967m3（合8.16m3/m，0.69m3/m2）。于1985年建成。

德江白果沱橋白果沱橋位于貴州省德江縣，跨越烏江。主跨為1孔100m的預(yù)應(yīng)力混凝土桁式組合拱橋，兩岸各以10m邊孔過(guò)渡，直接支于山巖上，全橋長(zhǎng)138.6m。橋面為凈7+2x0.75(m)，矢跨比為1/8。下弦（拱圈）高1.0m，寬6.52m，拱頂桁架片高1.30m。該橋施工時(shí)，桁構(gòu)預(yù)制單片構(gòu)架單元，用鋼質(zhì)人字扒桿懸拼，采用Φ25mm40Si2MnVⅣ級(jí)鋼軋絲錨碇體系。于1986年竣工。

江界河橋位于貴州省甕安縣，跨越烏江中游峽谷。主跨為1孔330m組合預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱，橋面高出常水位近270m。邊跨桁架順著山坡分別為30+20(m)及30+25+20(m)，全長(zhǎng)461m。它的布孔特點(diǎn)是利用山坡巖石，使邊孔的下弦桿與巖盤(pán)合一，斜拉桿的預(yù)應(yīng)力粗鋼筋錨于巖盤(pán)內(nèi)。橋面為凈9+2x1.5(m)人行道，全寬13.4m。拱圈高2.7m(L/122)，寬10.56m(L/31.3)。矢跨比為1/6。采用起重量為1200kN的鋼格構(gòu)人字扒桿和Φ32mm40Si2MnVⅣ級(jí)鋼軋絲錨碇體系懸臂拼裝和體系轉(zhuǎn)換。受拉的墩頭錨體系。圖為該橋正在施工之中。

岷江大橋位于四川省宜賓市，主橋?yàn)殇摻罨炷料湫喂皹?，最大橋?00m。分跨布置為55+2x100+55(m)，另有8x20m石拱橋引孔，全長(zhǎng)532.75m。橋面凈寬：8+2x2(m)人行道。主拱箱高1.6m，矢跨比1/6。全拱橫向分6箱市，縱向分5段預(yù)制，纜索吊裝施工。中墩基礎(chǔ)采用鋼絲網(wǎng)水泥薄壁浮運(yùn)沉井施工。于1973年1月建成。清風(fēng)橋位于浙江省嵊縣，主跨為2孔凈跨92m的單室箱形拱，全長(zhǎng)222.15m，橋?qū)挒閮?+2x0.75(m)，箱寬5.2m，主拱圈拱軸線采用變截面懸鏈線，拱頂高1.6m，拱腳高2.01m。箱壁厚40cm，所有構(gòu)件均采用預(yù)制裝配。該橋的拱圈分7段預(yù)制，每段將箱壁連同立柱加臨時(shí)斜壓桿和立柱鋼拉桿及上弦拉桿組成臨時(shí)桁架，逐段整體無(wú)支架懸臂拼裝，在中段合攏，形成桁拱受力。隨后安裝頂、底板等組成立拱圈，拆除臨時(shí)桿件，形成無(wú)鉸拱永久結(jié)構(gòu)。這種施工方法具有安裝設(shè)備簡(jiǎn)單、整體剛度大、安裝時(shí)安全可靠等特點(diǎn)。于1980年竣工。巫山龍門(mén)橋位于四川省巫山縣，是中國(guó)第一座采用無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體法施工的拱橋。主橋?yàn)?孔122m鋼筋混凝土箱形拱，全長(zhǎng)197m。橋面凈寬：凈7+2x2(m)人行道。右岸半跨是全寬一次預(yù)制，轉(zhuǎn)體箱重4240kN。左岸半跨分成單箱分別在上、下游預(yù)制，不對(duì)稱轉(zhuǎn)體到對(duì)稱轉(zhuǎn)體再合攏，轉(zhuǎn)體箱重2120kN。于1987年10月建成。鋼梁安裝采用臨時(shí)支墩半懸臂拼裝法，先拼邊孔40m上承鋼桁梁，并以它作為中孔剛性梁拼裝的平衡重。中孔以半懸臂法拼裝，中孔跨間設(shè)兩座塔架作為臨時(shí)中墩，其#2塔高52m。拼裝第3孔邊孔24m鋼梁時(shí)用中孔的剛性梁作為