1、04:34:49,1/28,第三篇 混凝土拱橋,第一章 概述 第二章 拱橋的構造及設計 第三章 拱橋的計算 第四章 拱橋的施工 第五章 實例,04:34:49,2/28,第四章 拱橋的施工,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介 第二節(jié) 上承式拱橋的有支架施工 第三節(jié) 上承式拱橋纜索吊裝施工 第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,3/28,一、就地澆筑法 有支架施工與梁橋相似 懸臂澆筑法 主拱圈劃分為若干節(jié)段，以專設鋼桁托架為現(xiàn)澆工作平臺 缺點：托架重、吊裝難、拱軸線高程難控制較少用,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,就地澆筑、預制安裝和轉(zhuǎn)體施工,04:34:49,4/28,二、預置安裝法 整體安裝宜用于鋼管

2、混凝土拱橋，因拱肋未灌混凝土 質(zhì)輕，吊起的拱片應驗算 驗算拱肋平臥翻轉(zhuǎn)至豎立過程中簡支曲梁的強度和剛度 驗算豎向起吊過程中吊點截面強度 驗算系桿軸壓強度及平面外穩(wěn)定性 施工中合理設計施工方案，先安裝肋間橫向及其它利于橫向穩(wěn)定的桿件。,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,5/28,二、預置安裝法 節(jié)段懸拼 先分段預制再吊裝 起重設備 纜索吊裝設備 伸臂式起重機,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,纜索吊機塔架 主索承重索 工作索(架于主索間，處理吊裝設施故障時載人、調(diào)運工具等) 錨固裝置 其它,塔身(裝配式、鉸接鋼管) 塔頂及索鞍 塔底 (鋼箱梁為塔鉸),起重索起吊重物 牽引索牽引跑車沿主索運動

3、結(jié)索 扣索固定分段拱肋 纜風索等 穩(wěn)定塔架,04:34:49,6/28,04:34:49,7/28,二、預置安裝法 節(jié)段懸拼 伸臂式起重機 拼好一節(jié)段便用輔助拉 索臨時拉住 拼完三節(jié)改用粗鋼索拉住 拆輔助拉索供重復使用 常用于特大跨徑拱橋,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,8/28,三、轉(zhuǎn)體施工法 平面轉(zhuǎn)體、豎向轉(zhuǎn)體和平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體法 平面轉(zhuǎn)體施工法 將主拱分成兩段，分別在兩岸利用地形作簡支支架澆注或拼裝拱肋，安裝橫向聯(lián)系； 將扣索一端固定于拱肋近端部，經(jīng)引橋橋墩延伸至埋入巖體內(nèi)的錨錠中，最后用千斤頂收緊扣索，使拱肋脫模，借助環(huán)形滑道和手搖卷揚機牽引，慢速地將拱肋轉(zhuǎn)體180(或小于18

4、0)，最后完成主拱合龍 此法宜用于山區(qū)地質(zhì)條件好或跨越深谷的地質(zhì)條件。,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,9/28,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,10/28,三、轉(zhuǎn)體施工法 豎向轉(zhuǎn)體施工法 當橋位無水或水淺時，可將半拱在橋孔下方預置，或在附近預置并運于橋軸線處，再用起吊設備和旋轉(zhuǎn)裝置進行豎向轉(zhuǎn)體至合龍。 此法宜用鋼管混凝土拱橋,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,11/28,三、轉(zhuǎn)體施工法 平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體法 優(yōu)點： 變高空作業(yè)為地上作業(yè) 三孔分兩段分別預制拼裝，減小對主航道航運的影響,第一節(jié) 拱橋施工方法簡介,04:34:49,12/28,有支架施工,第二節(jié) 上承

5、式拱橋的有支架施工,拱架 (要求有足夠的剛 度和穩(wěn)定性) 拱圈澆注 立模、綁扎鋼筋、澆注混凝土 (注意澆注方法和順序易保證拱架受力均勻且變形最小) 拱上建筑 應在拱圈合龍(3天)、混凝土強度達 到要求強度(設計強度的30%)后進行 拱架卸落 應合理設計卸架順序,滿布立柱式 撐架式 三鉸桁式(木) 鋼拱架(可移動式),04:34:49,13/28,04:34:49,14/28,04:34:49,15/28,纜索吊裝施工,第三節(jié) 上承式拱橋纜索吊裝施工,拱圈節(jié)段預置 拱肋吊裝 應保證吊裝的穩(wěn)定性和安全 施工加載程序設計 使拱肋各截面在整個施 工過程中滿足應力、強 度和穩(wěn)定要求,04:34:49,1

6、6/28,主拱的受力在不同的施工階段是不同的，且與成橋后的主拱受力情況相差較大，必須驗算施工階段主拱的強度和穩(wěn)定性,一、纜索吊裝施工階段主拱驗算,1、拱肋(箱)脫模吊運過程中的驗算, 將預制拱肋(箱)頂起脫離底板模板時，應進行脫模驗算,可近似不考慮拱肋曲率，按直線梁計算，支點位置由千斤頂或吊機的吊點確定,第四節(jié) 施工階段主拱計算,荷載,拱肋(箱)自重,拱肋(箱)與底板與模板的粘著力(按1.5kN/m2計),拱肋超重,04:34:49,17/28, 拱肋吊運過程(從預制場至懸掛位置)驗算,荷載,拱肋(箱)自重力,拱肋超重,計算中應計入1.2的吊裝動載系數(shù),吊點一般與脫模支點相同,吊運時，一般采用

7、兩個支點，如拱肋上下對稱配筋，其吊點位置一般設值在離各段拱肋(箱)端頭的0.22 0.24 處，并應位于拱肋(箱)彎曲平面形心軸以上，以防止拱段吊運中側(cè)翻。,為保證吊點位于拱肋(箱)彎曲平面形心軸以上，對于圓弧拱，要求各段拱肋的吊環(huán)離中心線的距離 滿足下式：,第四節(jié) 施工階段主拱計算,對于懸鏈線，每段可近似按圓弧考慮,04:34:49,18/28,2、拱肋懸掛內(nèi)力計算,以分三段吊裝并用一根扣索懸掛邊跨拱肋為例介紹，對于采用多段施工的拱橋，計算原理基本相同。,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,19/28,(1)邊段拱肋懸掛時扣索的計算,扣索拉力T1、拱腳的水平反力H1和拱腳的豎向反力V

8、1，可按下式計算,由,則,拱肋自重,為扣索與水平線的夾角， 由于扣索的拉力隨的減小而增大，因此,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,20/28,（2）邊跨拱肋懸掛時自重內(nèi)力計算,任意截面的i 內(nèi)力可按下式計算,彎矩 豎直力 水平力 軸向力,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,21/28,中段拱肋吊裝合攏時，對邊段懸臂端部的作用力大小很難準確確定。 目前，一般按中段拱肋自重的1525作為中段合攏時對邊段懸臂端部的作用力(R)。由右圖，可以計算出在R作用下，扣索拉力 、支點水平反力 、豎向反力 為：,任意截面 i 的內(nèi)力為:,彎 矩： 軸向力：,(3)邊段拱肋(箱)在自重和中段拱肋

9、自重R共同作用下的內(nèi)力計算,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,22/28,(4)邊段拱肋重力和中段拱肋重力R共同作用的內(nèi)力,彎 矩： 軸向力：,第四節(jié) 施工階段主拱計算,(5)中段拱肋安裝時的內(nèi)力計算,受力特點： 中段拱肋在吊裝合攏時，由于起重索放松過程很慢，往往在起重索部分受力的情況下，接頭與拱座逐漸頂緊，拱肋已受軸向力作用，因此在設計時，雖然中段拱肋仍按簡支于兩邊段懸臂端的梁來計算，但計算荷載則按中段拱肋自重的3050計算，計算的均布荷載為：,04:34:49,23/28,3、施工加載計算,箱形拱橋施工加載 的幾個計算階段,裸拱箱 縱縫混凝土 橫墻 腹拱 主拱實腹段填料 腹拱填料

10、 路面和人行道工程,施工加載計算步驟,繪制計算截面的內(nèi)力（彎矩、軸力）影響線 （一般拱頂、拱腳、拱跨的1/8，1/4，3/8點）,根據(jù)施工條件參考有關施工經(jīng)驗，初步擬定施工順序,在拱上按擬定程序施工拱上結(jié)構，計算其重力,計算各計算截面的內(nèi)力，并驗算強度,根據(jù)強度驗算情況，調(diào)整施工加載順序和范圍,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,24/28,4、施工加載撓度的計算和控制,施工加載程序確定后，還應計算施工加載各工序相應的各點撓度值，以便在施工過程中控制拱軸線的變形情況。當實測撓度過大或出現(xiàn)不對稱變形等異常現(xiàn)象時，應立即分析原因，采用措施，及時調(diào)整加載程序。,撓度的控制一般以拱頂、l/4，

11、l/8點作為觀測點。,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,25/28,（二）懸臂拼裝施工過程的主拱計算,1、各伸臂階段拱桁架自重產(chǎn)生的內(nèi)力和撓度計算,懸臂桁架端部 i 點的撓度,點單位荷載作用下各桿件內(nèi)力,自重力作用下各桿件的內(nèi)力,各桿件的長度,第四節(jié) 施工階段主拱計算,04:34:49,26/28,2、起吊框構時拱桁架產(chǎn)生的內(nèi)力變形及撓度計算,第四節(jié) 施工階段主拱計算,3、伸臂拼裝拱桁架的連接設計與上弦拉桿計算,4、箱形拱頂、底板加載過程中桁架的內(nèi)力計算,5、拱上建筑加載過程中主拱的內(nèi)力計算,6、頂板、底板加載過程中桁架的穩(wěn)定驗算,04:34:49,27/28,小 結(jié),第4章 拱橋的施工 2.1 施工方法簡介 (一) 就地澆注 有支架澆注、懸臂澆筑 (二) 預制安裝 整體安裝驗算拱肋強度、剛度，吊點強度及系桿穩(wěn)定性 節(jié)段拼裝纜索吊裝 伸臂式起重機 (三) 轉(zhuǎn)體施工 平面