第三篇_拱橋1 (6)

1、第三篇 混凝土拱橋 第四章第四章 拱橋的施工拱橋的施工 4.1 4.1 混凝土拱橋施工方法簡介混凝土拱橋施工方法簡介 一、就地澆筑法一、就地澆筑法 就地澆筑法就是把拱橋主拱圈混凝土的基本施工工藝流程（立模、扎筋、澆筑混凝 土、養(yǎng)護及拆模等）直接在橋孔位置來完成。按照所使用的設備來劃分，包括以下兩種： 1、有支架施工法 2、懸臂澆筑法 34950 鋼 桁 托 架 24640 2025 163 剛 性 斜 拉 桿 2025 353 750 252246252 134 163750 懸臂澆筑箱形拱示意圖 二、預制安裝法二、預制安裝法 預制安裝法按主拱圈結(jié)構(gòu)所采用的材料可以分為：整體安裝法和節(jié)段懸拼法

2、兩種。 1、整體安裝法 鋼管混凝土系桿拱整體起吊 （a）拱肋從平臥到豎立的翻轉(zhuǎn)過程中，形若一根簡支曲梁，因此，應將此兩個 起吊點視為作用于其上的垂直集中力，來驗算此曲梁的強度和剛度； （b）在豎向吊運過程中，需驗算吊點截面的強度； （c）當兩吊點間距較近時，需驗算系桿是否出現(xiàn)軸向壓力及其面外的穩(wěn)定性。 2、節(jié)段懸拼法 （a）纜索吊裝設備 （b）伸臂式起重機 320/2 10.0 5.0 45m 塔架 橋面 懸臂拼裝示意圖 三、轉(zhuǎn)體施工法三、轉(zhuǎn)體施工法 1、平面轉(zhuǎn)體施工法 平面轉(zhuǎn)體施工示意圖 轉(zhuǎn)體施工法的特點是將主拱圈從拱頂截面分開，把主拱圈混凝土高空澆筑作業(yè)改為放 在橋孔下面或者兩岸進行，并預

3、先設置好旋轉(zhuǎn)裝置，待主拱圈混凝土達到設計強度后，再 將它就地旋轉(zhuǎn)就位成拱。按照旋轉(zhuǎn)的幾何平面又可分為以下三種： 滾 輪 球 面 鉸 軸 心 軌 道 板 底 盤 軸 心 平 衡 重 b) 錨 梁 上 盤 背 墻 槽 梁 上 盤 上 下 環(huán) 道 底 盤 豎 向 預 應 力 筋 四 氟 滑 板 環(huán) 道 轉(zhuǎn) 體 斜 腿 拉 桿 a) 尾 絞 滑 輪 組 絞 車 拱 肋 扣 索 支 點 2 支 點 1 平 衡 重 錨 碇 c) 軸 心 錨 碇 斜 尾 索 纜 風 索 墩 上 立 柱 下 轉(zhuǎn) 盤 環(huán) 道 拱 肋 錨 梁軸 平 撐 軸 向 尾 索 上 轉(zhuǎn) 軸 扣 索 扣 點 滾輪 球面鉸軸心 軌道板 底盤

4、軸心 平衡重 b) 錨梁 上盤 背墻 槽梁 上盤 上下環(huán)道 底盤 豎向預應力筋 扣點 錨碇 四氟滑板環(huán)道轉(zhuǎn)體 斜腿 拉桿 錨碇 軸向尾索 纜風索 環(huán)道 下轉(zhuǎn)盤 墩上立柱 斜尾索 軸心 軸平撐上轉(zhuǎn)軸錨梁 拱肋 扣索 a) 尾絞 平衡重 滑輪組 絞車 拱肋 扣索 支點2 支點1 b) 轉(zhuǎn)動體系的一般構(gòu)造 2、豎向轉(zhuǎn)體施工法 9 8 0 0 扒桿背索 邊拱肋 胎架 1 號墩 2 號墩 拱肋 胎 地錨 卷揚機 1 1 5 4 61 2 1 0 0 架 扒桿吊裝系統(tǒng)總布置圖 7 6 墩 頂 3 0 30 拱 肋 拱腳旋轉(zhuǎn)裝置 3、平一豎相結(jié)合的轉(zhuǎn)體施工法 （1）利用豎向轉(zhuǎn)體法的優(yōu)點，變高空作業(yè)為地上作業(yè)

5、，避免了長、大、重安 裝單元的運輸和起吊； （2）利用平面轉(zhuǎn)體法的優(yōu)點，將全橋三孔分為兩段，放在主河道的兩岸進行 預制和拼裝，將橋跨結(jié)構(gòu)的施工對主航道航運的影響減少到最小程度； （3）利用邊孔作為中孔半拱的平衡重，使整個轉(zhuǎn)體施工形成自平衡體系，免 除了在岸邊設置錨 碇構(gòu)造。 4.2 4.2 上承式拱橋的有支架施工上承式拱橋的有支架施工 一、拱架一、拱架 拱架是有支架施工建造拱橋必不可少的輔助結(jié)構(gòu)，在整個施工期間，用以支承全部或 部分拱圈和拱上建筑的重量，并保證拱圈的形狀符合設計要求。因此，要求拱架具有足夠 的強度、剛度和穩(wěn)定性。常用的拱架有以下幾種： 1、滿布立柱式拱架 橋 墩 (合 ) 5

6、L=8 15m L=20 30m 1 2 7 3 6 7 4 6 8 7 4 2 1.2 1.7m 立柱式木拱架 1.弓形木；2.立柱；3.斜撐；4.卸架設備；5.水平拉桿；6.斜夾木；7.水平夾木；8.樁木 2、撐架式拱架 a)b) 撐架式拱架 3、三鉸桁式木拱架 上 弦 L/2 a) N式 L/2 模 板 橫 梁 h （ 壓 ） 腹 桿 上 弦 b) V式 斜 桿 豎 桿 下 弦 腹 桿 (拉 ) 下 弦 卸 架 設 備 三鉸式木拱架 4、鋼拱架 非常備桿件 a ) 截面I I - I I 4 0 1 9 0 4 0 b ) 1 1 9 0 鋼拱架構(gòu)造型式 尺寸單位：cm 5、可移動式鋼拱

7、架 二、拱圈混凝土的澆筑二、拱圈混凝土的澆筑 在澆筑拱圈混凝土之前，必須在拱架上立好模板，綁扎或焊接好鋼筋骨架。為了 保證在整個施工過程中拱架受力均勻和變形最小，必須選擇合適的澆筑方法和順序， 并應注意以下幾點： （1）跨徑小于16m的拱圈或拱肋混凝土，應按拱圈全寬從兩端拱腳向拱頂對稱地 連續(xù)澆筑，并在拱腳混凝土的初凝前全部完成，如預計不能在限定時間內(nèi)完成，則應 在拱腳預留一個隔縫并最后澆筑混凝土。 （2）跨度大于或等于16m的拱圈或拱肋，應沿拱跨方向分段澆筑。 8 （臺） 橋墩 7 6 4 1 （臺） 橋墩 1 0 9 5 3 2 3 5 2 1 0 9 1 4 8 7 6 1 1 拱圈灌筑

8、順序 （3）間隔槽混凝土，應待拱圈分段澆筑完成后且其強度達到75%以上設計強度，并且接 縫按施工縫經(jīng)過處理后，再由拱腳向拱頂對稱進行澆筑。拱頂及兩拱腳間隔槽混凝土應在 最后封拱時澆筑。 （4）澆筑大跨徑拱圈時，縱向鋼筋接頭應安排在設計規(guī)定的最后澆筑的幾個間隔槽內(nèi)， 并應在澆筑這些間隔槽時再連接。 （5）澆筑大跨徑拱圈（拱肋）混凝土時，宜采用分環(huán)（層）分段法澆筑，也可沿縱向分 成若干條幅，中間條幅先行澆筑合龍，達到設計要求后，再按橫向?qū)ΨQ，分層澆筑合龍其 它條幅。其澆筑順序和養(yǎng)護時間應根據(jù)拱架荷載和各環(huán)負荷條件通過計算確定，并應符合 設計要求。 （6）大跨徑鋼筋混凝土箱形拱圈（拱肋）可采取在拱架

9、上組裝并現(xiàn)澆的施工方法。 （7）在多孔連續(xù)拱橋中，當橋墩不是按單向推力墩設計時，就應注意相鄰孔間對稱均勻 施工。 三、拱上建筑的施工三、拱上建筑的施工 拱上建筑的施工，應在拱圈合龍、混凝土強度達到要求強度后進行，如設計無規(guī)定，可 按達到設計強度的30%以上控制，一般不少于合龍后的三晝夜。 對于實腹式拱上建筑，應由拱腳向拱頂對稱地澆筑。當側(cè)墻澆筑好以后，再填筑拱腹填料。 對空腹式拱橋，一般是在腹拱墩澆筑完后就卸落主拱圈的拱架，然后再對稱均勻地砌筑腹拱 圈，以免由于主拱圈不均勻下沉導致腹拱圈開裂。 四、拱架的卸落四、拱架的卸落 1、卸架程序設計 2、卸架設備 1:6 1:10 a) 簡單木楔 1:

10、20 b) 1:4 組合木楔 c) (正視) (俯視) 雙向木楔 木楔 卸架時間必須待拱圈混凝土達到一定強度后才能進行，為了保證拱圈或整個上部 結(jié)構(gòu)逐漸均勻降落，以便使拱架所支承的橋跨結(jié)構(gòu)重量逐漸轉(zhuǎn)移給拱圈自身來承擔， 因此拱架不能突然卸除，而應按照一定的卸架程序進行。 （1）簡單木楔 （2）雙向木楔 （3）組合木楔 4.34.3 上承式拱橋纜索吊裝施工上承式拱橋纜索吊裝施工 纜索吊裝施工工序為：在預制場預制拱肋（或拱箱）節(jié)段和拱上結(jié)構(gòu)，通過平車或 其它運輸設備將它們移運到纜索吊裝設備下的合適位置，由起重索和牽引索將預制節(jié)段 吊運至待拼橋孔處安裝就位，立即用扣索再將它們臨時固定，最后吊合龍段的

11、拱肋（或 拱箱）節(jié)段，并進行軸線調(diào)整后進行接頭固結(jié)處理，所有拱肋（或拱箱）安裝完畢，橫 系梁或縱向接縫均處理結(jié)束以后，再進行拱上結(jié)構(gòu)的安裝 牽引索 地壟 浪風 浪風 側(cè)向浪風 2 后浪風 側(cè)向浪風 2 2 后浪風 b) 平面 a) 立面 后浪風 側(cè)向浪風 后浪風 側(cè)向浪風 手搖絞車 地壟 單排立柱浪風 1#起重機 塔 后浪風 2#起重索 1 30 架 主索張緊繩 扣索 扣索 平滾 主索 扣索 待吊勒段 扣塔 =530 塔架 法蘭羅絲 塔頂索鞍 主索張緊繩 纜索吊裝布置示意 一、拱圈節(jié)段的預制一、拱圈節(jié)段的預制 （1）先在樣臺上按設計圖的尺寸對每個節(jié)段進行坐標放樣，然后分別預 制箱肋的側(cè)板（箱壁

12、）和橫隔板。 連 接 鋼 筋 c ) 箱 壁 b ) a ) 箱 壁 接 頭 混 凝 土 橫 隔 板 d ) 橫 隔 板 連 接 鋼 筋 剪 力 鋼 筋 a) 箱壁和橫隔板預制板件； （2）在拱箱節(jié)段的底模上，將側(cè)板（箱壁）和橫隔板安放就位，并綁扎好接頭鋼筋， 然后澆底板混凝土及接縫混凝土，組成開口箱。 （3）若采用閉口箱時，便在開口箱內(nèi)立頂板的底模，綁扎底板的鋼筋，澆筑頂板混凝 土，組成閉口箱。待節(jié)段箱肋混凝土達到設計強度后即可移運拱箱，以便進行下一節(jié)段 拱箱的預制。 連接鋼筋 c) 箱壁 b) a) 箱壁 接頭混凝土 橫隔板 d) 橫隔板 連接鋼筋 剪力鋼筋 b) 箱壁與橫隔板的拼接（俯視

13、圖）；c) 形肋組合箱形截面；d) 閉合箱肋組合截面 二、拱肋的吊裝二、拱肋的吊裝 為了保證拱肋吊裝的穩(wěn)定和安全，必須遵循以下規(guī)定。 （1）拱肋的吊裝，除拱頂節(jié)段外，其余節(jié)段均應設置一組扣索懸掛。 （2）拱肋分3段或5段拼裝時，至少應保持2根基肋設置固定風纜，拱肋接頭處應橫 向聯(lián)接。 （3）對于中小跨徑的箱形拱橋，當其拱肋高度大于0.0090.012跨徑，拱肋底面寬度 為肋高的0.61.0倍，且橫向穩(wěn)定安全系數(shù)大于或等于4時，可采用單肋合龍，嵌緊拱腳后， 松索成拱。 （4）大、中跨徑的箱形拱，其單肋合龍橫向穩(wěn)定安全系數(shù)小于4時，可先懸扣多段 拱腳段或次拱腳拱肋，然后用橫夾木臨時將相鄰兩肋聯(lián)結(jié)后

14、，安裝拱頂單根肋合龍，松 索成拱。 （5）當拱肋跨徑在80m以上或橫向穩(wěn)定安全系數(shù)小于4時，應采用雙基肋合龍松索 成拱的方式，即當?shù)谝桓袄吆淆埐⑿Ｕ拜S線，楔緊拱肋接頭縫后，稍松扣索和起重 索，壓緊接頭縫，但不卸掉扣索和起重索，待第二根拱肋合龍，兩根拱肋橫向聯(lián)結(jié)固定 好并接好纜風后，再同時松卸兩根拱肋的扣索和起重索。 （6）當拱肋分3段吊裝，采用階梯形搭接頭時，宜先準確扣掛兩拱腳段，調(diào)整扣索 使其上端頭較設計值抬高3050mm，再安裝拱頂段使之與拱腳段合龍。 1 4 6 5 3 3 1 5 4 2 3 2 1 3 2 1 c) 1 4 3 6 1 b) 1 3 1 3 4 a) 11 3 2

15、 5 2 3 1 2 1 1墩臺；2.基肋；3.風纜；4.拱腳段；5.橫夾木；6.次拱腳段 a)單基肋合龍；b)3段吊裝單肋合龍；c)段吊裝單肋合龍 拱肋合龍方式示意拱肋合龍方式示意 （7）當拱肋分5段吊裝時，宜先從拱腳開始，依次向拱頂分段吊裝就位，每段的上端頭 不得扭斜。首先使拱腳段的上端較設計高程抬高150200mm，次邊段定位后，使拱腳段的上 端頭抬高值下降為50mm左右，并應保持次邊段的上端抬高值約為拱腳段上端頭抬高值的2倍 的關(guān)系，否則應及時調(diào)整，以防拱肋接頭開裂。 （8）當采用7段和7段以上拱肋吊裝時，應通過施工控制的方法，準確計算每段吊裝后 各扣索的索力、各接頭的標高位置，并對風

16、纜系統(tǒng)進行專門設計，確保拱肋橫向穩(wěn)定安全系 數(shù)不小于4，拱肋（包括接頭）在各階段承受的應力也應包含在控制計算中。 （9）拱肋合龍溫度應符合設計規(guī)定，如設計無規(guī)定，可在氣溫接近當?shù)氐哪昶骄鶞囟?（一般在515）時進行；天氣炎熱時可在夜間灑水降溫條件下進行。 （10）大跨徑箱形拱橋分3段或5段吊裝合龍后，根據(jù)拱肋接頭密合情況及拱肋的穩(wěn)定度， 可保留起重索和扣索部分受力，等拱肋接頭的連接工序基本完成后再依序松索。 三、施工加載程序設計三、施工加載程序設計 1、目的 施工加載程序設計的目的，就是要在裸拱上加載時，使拱肋各個截面在整個施工過程中， 都能滿足應力、強度和穩(wěn)定的要求，并在保證施工安全和工程質(zhì)

17、量的前提下，盡量減少施 工工序，便于操作，加快施工進度。 2、一般原則 （1）對于中、小跨徑拱橋、當拱肋的截面尺寸滿足一定的要求時，可不作施工加載程序 設計。但應按有支架施工方法對拱上建筑進行對稱、均勻地施工。 （2）對于大、中跨徑的箱形拱橋或雙曲拱橋，一般應按分環(huán)、分段、均勻?qū)ΨQ加載的總 原則進行設計。即在拱的兩個半跨上，按需要分成若干段，并在相應部位同時進行相等數(shù) 量的施工加載。但對于坡拱橋，一般應使低拱腳半跨的加載量稍大于高拱腳半跨的加載量。 （3）在多孔拱橋的兩個相鄰孔之間，也須均衡加載。兩孔間的施工進度不能相差太遠， 以免橋墩承受過大的單向推力而產(chǎn)生過大的位移，造成施工快的一孔的拱頂

18、下沉，鄰孔的 拱頂上冒，從而導致拱圈開裂。 3、示例 下圖所示是一座跨徑85m的箱形拱橋的施工加載程序，拱箱吊裝節(jié)段采用閉合箱。 8 6 7 o 52 9 8 6 7 8 4 7 8 9 3 58 4 8 7 9 8 7 6 1 2 8 6 7 5 o 橫斷面圖 加載程序 （1）先將各片拱箱逐一吊裝合龍，形成一孔裸拱圈。然后將全都縱橫接頭處理完畢， 便澆筑接頭混凝土，完成第一階段加載。 （2）澆筑拱箱間的縱縫混凝土?？v縫應分為兩層澆注，先只澆筑到大約箱高的一半處， 使其初凝后再澆滿全高使與箱頂齊平，橫橋向各縫齊頭并進。注意，下層縱縫應分段澆筑。 圖中、各步驟為縱縫澆筑。 （3）拱上各橫墻加載。

19、先砌筑1#、2#橫墻至3#橫墻底面高度；再砌筑1#、2#、3#橫墻 至4#橫墻底面高度；最后全部橫墻（包括小拱拱座）同時砌筑完畢，工作按左、右兩半拱對 稱、均勻同時進行，見圖中、步驟。 （4）安砌腹拱圈及主拱圈拱頂實腹段側(cè)墻。由于拱上橫墻截面單簿只能承受一片預制 腹拱圈塊件的單向推力，因此，安砌腹拱圈時，應沿縱向逐條對稱安砌，直到完畢。見圖中 。 （5）以后各步驟，包括拱頂填料，腹拱填料，橋面系，可按常規(guī)工藝要求進行，勿須 作加載驗算。 4.4 4.4 中、下承式拱橋的施工中、下承式拱橋的施工 一、一般施工程序一、一般施工程序 中承式拱橋與下承式拱橋在構(gòu)造上的唯一差別是前者在兩端的橋面系以下是

20、用門架 代替吊桿。因此，它們的施工程序基本上是相同的，即其中拱肋施工是整個過程的關(guān) 鍵，下面僅介紹有關(guān)它的一些施工要點。 拱肋施工工橫向風撐撐吊桿（及門架） 橫 梁縱向橋面板 橋面構(gòu)造造 中、下承式拱橋施工順序 二、鋼筋混凝土箱形拱肋的施工二、鋼筋混凝土箱形拱肋的施工 中、下承式箱形拱肋一般是在雙鉸鋼拱架上采用就地澆筑法進行施工，其澆筑方 法與前面的上承式箱形截面主拱圈的施工方法相似。當拱肋混凝土達到設計強度和設 置好橫向風撐以后，便可將貝雷拱架按照設計尺寸從中間拆除若干個單元，然后合 龍，并在其上搭設澆筑橫梁及安裝吊桿的施工平臺，完成以后的施工程序。 三、鋼管混凝土拱肋的施工三、鋼管混凝土拱

21、肋的施工 鋼管混凝土拱肋一般分為兩個步驟來完成，即先采用纜索起重機（或其它起重設備）， 分節(jié)段地安裝鋼管拱肋結(jié)構(gòu)，待合龍并連接好兩肋之間的K形撐之后，再向鋼管內(nèi)泵送微脹 混凝土，以形成承重結(jié)構(gòu)。因此，其中的拱肋吊裝與前述的上承式拱肋繞索吊裝方法完全相 同。 鋼管混凝土的澆筑應注意以下幾點： 1、當采用泵送頂升壓注施工時，應從兩拱腳向拱頂對稱均衡地一次壓注完成，除拱頂 外不宜在其余部位設置橫隔。 2、鋼管混凝土應具有低泡、大流動性、收縮補償、延后初凝和早強的工作性能。 3、鋼管混凝土壓注前應清洗管內(nèi)污物，潤濕管壁，泵入適當水泥漿后再壓注混凝土， 直到鋼管頂端排氣孔排出合格的混凝土時停止，完成以后應關(guān)閉設于壓注口的倒流截止閥。 4、鋼管混凝土的質(zhì)量檢測應以超聲波檢測法為主，人工敲擊為輔。 5、鋼管混凝土的泵送順序應按設計要求進行，宜采用先鋼管后腹箱的程序。 四、勁性骨架鋼管混凝土拱肋的施工四、勁性骨架鋼管混凝土拱肋的施工 這類拱肋結(jié)構(gòu)一般設計成箱形截面的形式。它是以鋼管混凝土骨架代替鋼筋骨架， 又將鋼管混凝土骨架當著澆筑混凝土的鋼支架，直接在它的外面包上一定厚度的混凝 土，從而提高截面的承載能力，同時又省掉了施工中的卸架工序。因此，它的鋼管拱本 身的安裝和向鋼管中壓注混凝土的