橋梁施工- 課件 6-拱橋構(gòu)造與施工

2023/12/12第6章

拱橋構(gòu)造與施工2023/12/12一、拱橋的特點(diǎn)和基本組成二、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造三、懸臂澆筑施工技術(shù)四、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)五、預(yù)支安裝施工技術(shù)六、支架法施工技術(shù)拱橋的特點(diǎn)和基本組成12023/12/1232023/12/124拱橋是我國(guó)公路上使用較廣泛的一種橋型。拱橋與梁橋的區(qū)別，不僅在于外形不同，更重要的是兩者受力性能有較大差別。由力學(xué)知，梁式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支承處僅產(chǎn)生豎向支承反力，而拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端支承除了有豎向反力外，還將產(chǎn)生水平推力。正是這個(gè)水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的應(yīng)力分布與受彎梁的應(yīng)力相比，較為均勻。因此，可以充分利用主拱截面材料強(qiáng)度，使跨越能力增大。拱橋的基本特點(diǎn)1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成2023/12/125拱橋的基本特點(diǎn)1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成2023/12/126拱橋的基本特點(diǎn)1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成拱橋的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）跨越能力較大。（2）能充分就地取材，與混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥。（3）耐久性能好，維修、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。（4）外型美觀。（5）構(gòu)造較簡(jiǎn)單。拱橋的缺點(diǎn)有：（1）自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無(wú)鉸拱時(shí)，對(duì)地基條件要求高。（2）拱橋（尤其是圬工拱橋）一般都采用有支架施工的方法修建，隨著跨徑和橋高的增大，支架或其它輔助設(shè)備的費(fèi)用也大大增加，從而增加了拱橋的總造價(jià)。（3）由于拱橋水平推力較大，需要采用較復(fù)雜的措施，例如設(shè)置單向推力墩，也會(huì)增加造價(jià)。（4）與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較高，既增加了造價(jià)又對(duì)行車(chē)不利。2023/12/127拱橋的基本特點(diǎn)1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成排名橋名國(guó)家地區(qū)主跨徑(m)主梁通車(chē)時(shí)間1龍灘天湖特大橋中國(guó)廣西600勁性骨架混凝土拱在建2平南三橋中國(guó)廣西575鋼管混凝土在建3朝天門(mén)大橋中國(guó)重慶552鋼桁架20094盧浦大橋中國(guó)上海550鋼箱20035傍花大橋韓國(guó)540鋼桁架20006四川合江長(zhǎng)江一橋（波司登長(zhǎng)江大橋）中國(guó)四川530鋼管混凝土20137香溪長(zhǎng)江大橋中國(guó)湖北519鋼桁架在建8NewRiverGorgeBridge美國(guó)518鋼桁架19779合江長(zhǎng)江公路橋中國(guó)四川507鋼管混凝土在建10BayonneBridge美國(guó)504鋼桁架1931世界前十大跨拱橋列表2023/12/128拱橋的基本組成1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成2023/12/129拱橋的基本組成1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成拱橋上部結(jié)構(gòu)由主拱圈和拱上建筑組成。主拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)。由于拱圈是曲線形，一般情況下車(chē)輛都無(wú)法直接在弧面上行駛，所以在橋面與主拱圈之間需要有傳遞壓力的構(gòu)件或填充物，以使車(chē)輛能在平順的橋道上行駛。橋面系和這些傳力構(gòu)件或填充物統(tǒng)稱(chēng)為拱上結(jié)構(gòu)或拱上建筑。拱橋的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)等組成，用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將橋跨結(jié)構(gòu)的荷載傳至地基。橋臺(tái)還起到與兩岸路堤相連接的作用，使路橋形成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體。拱圈最高處稱(chēng)為拱頂，拱圈和墩臺(tái)連接處稱(chēng)為拱腳（或起拱面）。拱圈各橫向截面（或換算截面）的形心連線稱(chēng)為拱軸線。拱圈的上曲面稱(chēng)為拱背，下曲面稱(chēng)為拱腹。起拱面與拱腹相交的直線稱(chēng)為起拱線。2023/12/1210拱橋的基本組成1、拱橋的特點(diǎn)和基本組成凈跨徑（l0）—每孔拱跨兩個(gè)起拱線之間的水平距離。計(jì)算跨徑（l）—相鄰兩拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離。因?yàn)楣叭Γɑ蚬袄撸└鹘孛嫘涡狞c(diǎn)的連線稱(chēng)為拱軸線，故也就是拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。凈矢高（f0）—拱頂截面下緣至起拱線連線的垂直距離。計(jì)算矢高（f）—拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離。矢跨比（D或D0）—拱圈（或拱肋）的凈矢高與凈跨徑之比，或計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比，即D0=f0/l0

或D=f/l。一般將矢跨比大于或等于1/5的拱稱(chēng)為陡拱；矢跨比小于1/5的拱稱(chēng)為坦拱。拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造22023/12/12112023/12/1212拱橋的分類(lèi)2、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造1.按行車(chē)道位置分類(lèi)根據(jù)行車(chē)道位置的不同，拱橋可分為上承式、中承式、下承式3種。2023/12/1213拱橋的分類(lèi)2、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造1.按行車(chē)道位置分類(lèi)根據(jù)行車(chē)道位置的不同，拱橋可分為上承式、中承式、下承式3種。2023/12/1214拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋的橋面在拱肋的上方。上承式拱橋分為兩大類(lèi):一類(lèi)是普通型上承式拱橋，這類(lèi)拱橋由主拱（圈）拱上傳載構(gòu)件、橋面系等組成，主拱（圈）是主要承重結(jié)構(gòu)；另一類(lèi)是整體型上承式拱橋，這類(lèi)拱橋則是由主拱片（指由拱圈與拱上傳載構(gòu)件組成的整體結(jié)構(gòu)）和橋面系組成，主拱片是主要承重結(jié)構(gòu)。2023/12/1215拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造中承式拱橋的橋面，一部分在拱肋上方，一部分在拱肋下方。中承式拱橋的行車(chē)道位于拱肋的中部，橋面系（行車(chē)道、人行道、欄桿等）一部分用吊桿懸掛在拱肋下，一部分用剛架立柱支承在拱肋上。下承式拱橋的橋面在拱肋下方。承式拱橋可做成系桿拱，即在拱腳處用一稱(chēng)為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱腳連接起來(lái)。此時(shí)作用于支座上的水平推力就由系桿來(lái)承受，支座不再承受水平方向的力。這樣做可以減輕地基承受的荷載，特別是在地質(zhì)狀況不良時(shí)。2023/12/1216拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)，拱橋可分為簡(jiǎn)單體系拱橋，組合體系拱橋和拱片橋。簡(jiǎn)單體系拱橋，均為有推力拱，可以做成上承式、中承式和下承式。在簡(jiǎn)單體系拱橋中，上承式拱橋的拱上結(jié)構(gòu)或中、下承式拱橋的拱下懸吊結(jié)構(gòu)（統(tǒng)稱(chēng)為行車(chē)道系結(jié)構(gòu)），一般都不考慮它與主拱的聯(lián)合作用來(lái)共同承受橋面荷載，主拱將以裸拱的型式作為主要承重結(jié)構(gòu)，拱的水平推力直接由墩臺(tái)或基礎(chǔ)承受。按照主拱的靜力體系，簡(jiǎn)單體系拱橋又可以分成如下三種：2023/12/1217拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)1）三鉸拱（圖6-8a）。它屬外部靜定結(jié)構(gòu)。由溫度變化、混凝土收縮徐變、支座沉陷等因素引起的變形不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生附加內(nèi)力，故計(jì)算時(shí)無(wú)需考慮體系變形對(duì)內(nèi)力的影響。它適合于在地基條件很差的地區(qū)修建，但由于鉸的存在，使其構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，維護(hù)費(fèi)用增高，而且減小了結(jié)構(gòu)的整體剛度，降低了抗震能力，又由于拱的撓度曲線在頂鉸處有轉(zhuǎn)折，對(duì)行車(chē)不利，因此，三鉸拱一般較少采用。2023/12/1218拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)2）兩鉸拱（圖6-8b）。它屬外部一次超靜定結(jié)構(gòu)。由于取消了拱頂鉸，使結(jié)構(gòu)整體剛度較相應(yīng)三鉸拱大。由基礎(chǔ)位移、溫度變化、混凝土收縮和徐變等引起的附加內(nèi)力比對(duì)無(wú)鉸拱的影響要小，故可在地基條件較差時(shí)或坦拱中采用。3）無(wú)鉸拱（圖6-8c）。它屬外部三次超靜定結(jié)構(gòu)。在自重及外荷載作用下，拱內(nèi)的彎矩分布比兩鉸拱均勻，材料用量省。由于沒(méi)有設(shè)鉸，結(jié)構(gòu)的整體剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，維護(hù)費(fèi)用少，因此在實(shí)際中使用最廣泛。但由于無(wú)鉸拱的超靜定次數(shù)高，溫度變化、收縮徐變、特別是墩臺(tái)位移會(huì)在拱內(nèi)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，所以無(wú)鉸拱一般修建在地基良好的條件下，這使它的使用范圍受到一定限制。2023/12/1219拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)（2）組合體系拱橋。拱式組合體系橋一般由拱肋、系桿、吊桿（或立柱）、行車(chē)道梁（板）及橋面系等組成。拱式組合體系橋?qū)⒘汉凸皟煞N基本結(jié)構(gòu)組合起來(lái)，共同承受橋面荷載和水平推力，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的目的。拱式組合體系橋一般可劃分為有推力的和無(wú)推力的兩種類(lèi)型。2023/12/1220拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)1）無(wú)推力的組合體系拱。無(wú)推力拱式組合體系橋（也稱(chēng)系桿拱橋）是外部靜定結(jié)構(gòu)，兼有拱橋的較大跨越能力和簡(jiǎn)支梁橋?qū)Φ鼗m應(yīng)能力強(qiáng)的兩大特點(diǎn)。拱的推力由系桿承受，系桿的含義就是一個(gè)將兩拱腳相互聯(lián)系在一起的水平構(gòu)件，因而墩臺(tái)不承受水平推力。據(jù)拱肋和系桿（梁）相對(duì)剛度的大小及吊桿的布置型式可以分為：具有豎直吊桿的柔性系桿剛性拱—稱(chēng)系桿拱（圖6-9a）；具有豎直吊桿的剛性系桿柔性拱—稱(chēng)藍(lán)格爾拱（圖6-9b）；具有豎直吊桿的剛性系桿剛性拱—稱(chēng)洛澤拱（圖6-9c）。以上三種拱，當(dāng)用斜吊桿來(lái)代替豎直吊桿時(shí)，稱(chēng)為尼爾森拱（圖6-9d、e、f）。2023/12/1221拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)2）有推力的組合體系拱。此種組合體系拱沒(méi)有系桿，由單獨(dú)的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩臺(tái)承受。圖6-9g是剛性梁柔性拱（倒藍(lán)格爾拱）；圖6-9h是剛性梁剛性拱（倒洛澤拱）。2023/12/1222拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)拱片橋。上邊緣與橋面縱向平行，下邊緣是拱形的有推力結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為拱片，如圖6-10所示。在拱片中，行車(chē)道系與拱肋剛性聯(lián)成一整體，共同承受荷載，故它僅能用于上承式拱橋。拱片的立面一般被挖空做成桁架的形式。根據(jù)橋梁寬度的不同，拱片橋可由兩片以上的拱片組成，并用橫向聯(lián)結(jié)系將各拱片聯(lián)成整體，行車(chē)道板支承在拱片上。拱片橋可以做成無(wú)鉸、兩鉸或三鉸結(jié)構(gòu)，它的推力均由墩臺(tái)承受。2023/12/1223拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)2023/12/1224拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)按照主拱的截面形式可分為：板拱橋、板肋拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋。2023/12/1225拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)按照主拱的截面形式可分為：板拱橋、板肋拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋。（1）板拱橋。主拱圈采用矩形實(shí)體截面的拱橋稱(chēng)為板拱橋。它的構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，但在相同截面面積的條件下，實(shí)體矩形截面比其它形式截面的抵抗矩小。如果為了獲得較大的截面抵抗矩，必須增大截面尺寸，這就相應(yīng)地增加了材料用量和結(jié)構(gòu)自重，從而加重了下部結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，這是不經(jīng)濟(jì)的。因此，通常只在地基條件較好的中、小跨徑圬工拱橋中才采用這種形式。2023/12/1226拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)（2）混凝土肋拱橋。肋拱橋是在板拱橋的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，它是將板拱劃分成兩條或多條分離的、高度較大的拱肋，肋與肋間用橫系梁相聯(lián)。這樣就可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩，從而節(jié)省材料，減輕拱橋的自重，因此多用于大、中跨徑的拱橋。2023/12/1227拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)（3）雙曲拱橋。其主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)橫向小拱單元組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱(chēng)之為雙曲拱橋。這種截面抵抗矩較相同材料用量的板拱大，故可節(jié)省材料。施工中可采用預(yù)制拼裝，較之板拱有較大的優(yōu)越性，但存在著施工工序多、組合截面整體性較差和易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，一般用于中、小跨徑拱橋。2023/12/1228拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)（4）箱形拱橋。這類(lèi)拱橋外形與板拱相似，由于截面挖空，使箱形拱的截面抵抗矩較相同材料用量的板拱大很多，所以能節(jié)省材料，減輕自重，相應(yīng)地也減少下部結(jié)構(gòu)材料用量，對(duì)于大跨徑拱橋則效果更為顯著。又因它是閉口箱形截面，截面抗扭剛度大，橫向整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性均較雙曲拱好，故特別適用于無(wú)支架施工。但箱形截面施工制作較復(fù)雜，因此，大跨徑拱橋采用箱形截面才是合適的。2023/12/1229拱橋的分類(lèi)1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.按照主拱的截面形式分類(lèi)（5）鋼管混凝土拱橋。由于鋼材抗拉、抗壓屈服強(qiáng)度都很高，在相同的情況下，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土相比構(gòu)件尺寸可以更小，重量較輕，安全儲(chǔ)備更高，且質(zhì)量易于保證，是拱式橋梁的理想材料。鋼材是各向同性彈塑性材料，具有良好的塑性和韌性，在結(jié)構(gòu)破壞前有比較明顯的變形，可避免結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞；良好的塑性還可以調(diào)整局部高峰應(yīng)力，使得應(yīng)力得以重新分布，提高構(gòu)件的延性，提高整體的抗震能力，非常適合在抗震等級(jí)要求高的地區(qū)使用。由于現(xiàn)代交通流量的增大，橋梁受到的振動(dòng)和沖擊荷載也在越來(lái)越大，頻率范圍也不斷增加，動(dòng)荷載產(chǎn)生的大量能量將對(duì)橋梁產(chǎn)生不利的影響，鋼材由于擁有較好的韌性，能夠在塑性變形和局部斷裂的過(guò)程中吸收大量的能量，減少對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。2023/12/1230拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋

橋面在主拱圈之上的拱橋稱(chēng)為上承式拱橋，其上部結(jié)構(gòu)由拱圈（肋）和拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)成。（1）拱圈（肋）的構(gòu)造拱圈（肋）時(shí)主要承重結(jié)構(gòu)。小跨度拱橋一般做成實(shí)體矩形拱圈，拱圈常用材料為石料或混凝土砌體。在中等跨度拱橋中，為減輕主拱自重，常采用兩條或多條分離式的平行拱肋來(lái)代替拱圈，稱(chēng)為肋拱。肋拱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在分離的肋拱間設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)系，以確保結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定以及各個(gè)肋拱整體受力。2023/12/1231拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋

橋面在主拱圈之上的拱橋稱(chēng)為上承式拱橋，其上部結(jié)構(gòu)由拱圈（肋）和拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)成。（1）拱圈（肋）的構(gòu)造2023/12/1232拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋（2）拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)造

實(shí)腹式拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，填料數(shù)量較多，恒載較重，通常適用于小跨徑的拱橋。大、中跨徑拱橋多采用空腹式，以利于減少恒載，并使橋梁顯得輕巧美觀。2023/12/1233拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋（3）拱鉸拱鉸按其作用可分為水久性鉸和臨時(shí)性鉸兩類(lèi)。當(dāng)拱橋主拱圈按兩鉸拱或三鉸拱設(shè)計(jì)以及空腹式腹拱按構(gòu)造要求需要采用兩餃或三鉸拱時(shí)，需要設(shè)置水久性的拱鉸。當(dāng)在施工過(guò)程中為消除或減少主拱圈的部分附加內(nèi)力，以及對(duì)主拱圈內(nèi)力作適當(dāng)調(diào)整時(shí)，需設(shè)置臨時(shí)性的鉸。拱鉸形式的選擇，按照鉸所處的位置、作用、受力大小、使用材料等條件綜合考慮，常用的有以下幾種：弧形鉸、鉛墊鉸、平鉸、不完全鉸、鋼鉸。2023/12/1234拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造上承式拱橋（4）排水與防水層對(duì)于拱橋，不僅要求將橋面雨水及時(shí)排除，而且也要求將透過(guò)橋面鋪裝滲入到拱腹內(nèi)的雨水及時(shí)排除。橋面雨水的排除，除了橋梁設(shè)置縱坡和橋面設(shè)置橫坡外，一般還沿橋面兩側(cè)緣石邊緣設(shè)置泄水管。通過(guò)橋面鋪裝滲入到拱腹內(nèi)的雨水，應(yīng)由防水層匯集于預(yù)埋在拱腹內(nèi)的泄水管排出。防水層和泄水管的設(shè)置方式與上部結(jié)構(gòu)的形式有關(guān)。2023/12/1235拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.中、下承式拱橋橋面位于拱肋下方的拱腳水平面處的拱橋稱(chēng)為下承式拱橋，下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。拱肋是主要承重結(jié)構(gòu)，由于列車(chē)或汽車(chē)車(chē)輛在兩片拱肋之間行駛，故需要用吊桿將縱、橫梁系統(tǒng)懸掛在拱肋下，在縱、橫梁系統(tǒng)上支承著橋面板，組成橋面系，橋面系和這些傳力構(gòu)件統(tǒng)稱(chēng)懸吊結(jié)構(gòu)。中承式拱橋的行車(chē)道位于拱肋的中部，橋面系（行車(chē)道、人行道和欄桿等）一部分用吊桿懸掛在拱肋下，一部分用剛架立柱支撐在拱肋上。中承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)也由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。拱肋間用橫向聯(lián)結(jié)系連接。2023/12/1236拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.中、下承式拱橋（1）適用場(chǎng)合1）建筑高度受到限制時(shí)，可采用中、下承式的拱橋以滿足橋下凈空要求，也可降低橋面標(biāo)高。2）在多孔拱橋中，為了盡量平衡橋墩所受到的來(lái)自相鄰跨度的推力，有時(shí)將跨度大的一孔做成中承式以獲得較大的矢跨比，從而減少來(lái)自大跨孔的推力。2023/12/1237拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.中、下承式拱橋（2）拱肋

中下承式拱橋的拱圈由兩個(gè)分離式的拱肋組成，拱肋結(jié)構(gòu)常用的材料是鋼筋混凝土或鋼管混凝土，拱肋的橫截面形狀可以根據(jù)跨徑大小、荷載等級(jí)和結(jié)構(gòu)的總體尺寸等選擇采用矩形、工字形或箱形。截面沿拱軸可以為等截面或變截面，有時(shí)為了增強(qiáng)拱肋橫向剛度和穩(wěn)定性，可以增大拱腳段的肋寬和高度。兩片拱肋一般在兩個(gè)相互平行的平面內(nèi)，有時(shí)為了提高拱肋的橫向穩(wěn)定性和承載力，也可使兩拱肋頂部互相內(nèi)傾，水平面上的投影呈“X”（即提籃式拱）。2023/12/1238拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.中、下承式拱橋（3）吊桿

橋面系懸掛在吊桿上，吊桿主要承受拉力。吊桿分剛性吊桿和柔性吊桿兩類(lèi)。剛性吊桿用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土制作，柔性吊桿用圓鋼或鋼絲束制作。使用剛性吊桿可以增強(qiáng)拱肋橫向剛度，但用鋼量大，施工工序多，工藝復(fù)雜。而柔性吊桿可部分消除拱肋與橋面系之間的相互影響，且省鋼。吊桿間距一般根據(jù)構(gòu)造要求和經(jīng)濟(jì)、美觀等因素決定。通常，吊桿取等間距，一般為4～10m。2023/12/1239拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造2.中、下承式拱橋（4）橫向聯(lián)結(jié)系

由于橋面布置在兩拱肋間，故拱肋間距比上承式拱橋的大。為了保證肋拱的橫向剛度和穩(wěn)定，必須在兩拱肋之間設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)系。橫向聯(lián)結(jié)系可做成橫撐、對(duì)角撐或空格式構(gòu)造等形式。橫撐的寬度不應(yīng)小于其長(zhǎng)度的1/15，有時(shí)為了滿足橋面凈空高度的要求，也可不設(shè)橫撐而形成所謂“敞口橋”。但是，為了滿足肋拱的橫向剛度，必須采用剛性吊桿，以使其與橫梁共同形成一個(gè)剛性的半框架，給拱肋提供足夠剛勁的側(cè)向彈性支承，以承受拱肋上的橫向水平力。或者加大拱肋的斷面尺寸，使其本身具有足夠的橫向剛度和穩(wěn)定，然而敞口橋費(fèi)料較多，因而很少使用。2023/12/1240拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造

鋼管混凝土用在拱橋上有兩種形式：一是直接用做主拱結(jié)構(gòu)，即鋼管混凝土拱橋；二是利鋼管混凝上作為勁性骨架，然后圍繞骨架澆筑混凝土把骨架作為混凝上的鋼筋骨架。后者嚴(yán)格來(lái)講應(yīng)該稱(chēng)為鋼筋混凝土勁性骨架拱橋，也有用型鋼作勁性骨架的情況，此時(shí)的鋼管混藏土與鋼的作用相同，在此主要介紹前者鋼管混凝土拱橋由鋼管混凝土拱肋、立柱或吊桿、橫撐、行車(chē)道系、下部構(gòu)造等組成。鋼管混凝土拱肋是主要的承重結(jié)構(gòu)，它承受橋上的全部荷載，并將荷載傳遞給墩臺(tái)和基礎(chǔ)。2023/12/1241拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造（1）鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1）構(gòu)件承載力大大提高。2）具有良好的塑性和韌性。3）結(jié)構(gòu)自重和造價(jià)均較低。4）施工簡(jiǎn)單，縮短工期。5）防腐、防火性能好。6）結(jié)構(gòu)造型美觀。3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造2023/12/1242拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造（2）構(gòu)件構(gòu)造1）拱圈（肋）

鋼管混凝土拱橋多為無(wú)鉸拱，主拱圈采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或勁性骨架，拱圈的線形常用圓弧線、拋物線和懸鏈線三種，后兩者應(yīng)用的多一些。

圓弧線。線形簡(jiǎn)單，全拱曲率相同，便于施工。但與實(shí)際的恒載壓力線偏離較大，特別是矢跨比較大時(shí)，在拱腳截面上偏離更大。因此在大跨徑鋼管混凝土拱橋中拱軸線形幾乎不采用圓弧線。2023/12/1243拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造（2）構(gòu)件構(gòu)造1）拱圈（肋）

拋物線。多采用二次拋物線形式，適用于恒載分布比較均勻的拱橋。但在大跨徑拱橋中為使拱軸線盡量與恒載壓力線吻合也常采用三次或四次等高次拋物線。在中、下承式拱橋中拱軸線形較多采用拋物線。

懸鏈線。一般認(rèn)為懸鏈線是實(shí)腹拱橋的合理拱軸線。而鋼管混凝土拱橋常是空腹式拱橋，一般采用懸鏈線形使拱軸線與恒載壓力線在拱頂、四分點(diǎn)及拱腳五個(gè)截面重合，計(jì)算亦表明采用懸鏈線拱軸對(duì)空腹拱拱圈的受力是有利的，因此懸鏈線是鋼管混凝土拱橋采用最普遍的拱軸線形。2023/12/1244拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造（2）構(gòu)件構(gòu)造2）橫撐

橫撐主要設(shè)置在拱頂、拱腳、拱肋與橋面系交接處，橫撐的主要作用是將各片鋼管混凝土拱脅連接成整體，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

鋼管混凝土拱肋的橫撐多采用鋼管桁架，鋼管可以是空心的，也可以?xún)?nèi)填混凝土而做成鋼管混凝土橫撐。橫撐在拱腳段多做成桁式K撐或X撐，以獲得更好的穩(wěn)定性，在橋面系以上則多采用直撐、K撐或H形撐。2023/12/1245拱橋的構(gòu)造1、拱橋的分類(lèi)與構(gòu)造3.鋼管混凝土拱橋構(gòu)造（2）構(gòu)件構(gòu)造3）吊桿

中、下承式鋼管混凝土拱橋的吊桿一般采用柔性吊桿。錨固在拱肋上的吊桿錯(cuò)具，為避免直接暴露在大氣中，常設(shè)置在拱助弦桿內(nèi)或綴板處。吊桿可釆用平行鋼絞線或平行鋼絲東，外套無(wú)縫鋼管或熱擠聚乙烯防護(hù)層。錨頭應(yīng)防護(hù)嚴(yán)密，不能暴露在空氣中以防止銹蝕。懸臂澆筑施工技術(shù)32023/12/12462023/12/1247懸臂施工法由鋼橋的懸臂拼裝發(fā)展而來(lái)，又稱(chēng)分段施工法，最早用于預(yù)應(yīng)力T型剛構(gòu)橋中。由于懸臂施工法所具有的諸多優(yōu)越性，后來(lái)被廣泛應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋、拱橋、桁架橋、連續(xù)梁橋、斜腿剛構(gòu)橋及懸臂梁橋中。拱橋懸臂施工結(jié)構(gòu)是一種由索、塔、拱肋三種基本結(jié)構(gòu)組成的組合結(jié)構(gòu)。3、懸臂澆筑施工技術(shù)概述2023/12/1248懸臂施工的主要特點(diǎn)有：（1）橋梁在施工過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也要承受由施工而產(chǎn)生的彎矩，因此懸臂施工宜在營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力與施工階段的受力狀態(tài)比較接近的橋梁中選用，如預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)橋、變截面連續(xù)橋梁和斜拉橋等。（2）非墩梁固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，采用懸臂施工時(shí)應(yīng)采取措施，使墩、梁臨時(shí)固結(jié)，因而在施工過(guò)程中有結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。（3）采用懸臂施工的機(jī)具設(shè)備種類(lèi)很多，就掛籃而言，也有桁架式、斜拉式等多種形式，可根據(jù)實(shí)際情況選用。3、懸臂澆筑施工技術(shù)概述2023/12/1249（4）懸臂澆筑施工簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置，常在跨徑大于100m的橋梁上選用；懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求比較高，可在跨徑100m以下的大橋中選用。（5）懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通。3、懸臂澆筑施工技術(shù)概述2023/12/12501、塔架斜拉扣掛懸臂施工法塔架斜拉扣掛懸臂施工法是在拱腳墩（臺(tái)）處安裝臨時(shí)的鋼塔架或者鋼筋混凝土塔架，用預(yù)應(yīng)力鋼束（或粗鋼筋）一端拉住拱圈（肋）節(jié)段，另一端繞向臺(tái)后并錨固于巖盤(pán)上，從拱腳開(kāi)始，逐段向拱頂懸臂澆筑或拼裝直至拱頂合龍。在施工過(guò)程中由索、塔、拱肋三種基本結(jié)構(gòu)組成的組合結(jié)構(gòu)如圖6-29所示。該方法適合于修建上、中、下承式拱橋。3、懸臂澆筑施工技術(shù)概述2023/12/12512、懸臂桁架澆筑法懸臂桁架澆筑法是將主拱圈、拱上立柱、橋面板齊頭并進(jìn)，邊澆筑拱圈混凝土、邊構(gòu)成桁架結(jié)構(gòu)。施工時(shí)用預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼絞線作為桁架的臨時(shí)斜拉桿，橋面板的臨時(shí)明索用拉桿或者橋面梁錨固于臺(tái)后的巖盤(pán)上，向跨中懸臂施工至拱頂合龍。由于主拱圈和上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，拱上結(jié)構(gòu)參與了受力，提高了施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，同時(shí)大幅縮短了施工工期。該方法適合于修建上承式拱橋。3、懸臂澆筑施工技術(shù)概述2023/12/1252分段懸臂現(xiàn)澆的拱圈施工方法具有經(jīng)濟(jì)節(jié)省、施工方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、后期維護(hù)少、維修簡(jiǎn)便的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，且整體性好，不受施工場(chǎng)地限制的優(yōu)點(diǎn)；目前在鋼筋混凝土拱橋施工中被廣泛采用。3、懸臂澆筑施工技術(shù)懸臂澆筑施工技術(shù)2023/12/1253懸臂澆筑拱圈的掛籃除應(yīng)符合第五章連續(xù)梁橋介紹的規(guī)定外，尚應(yīng)符合：（1）掛籃應(yīng)具有可靠的穩(wěn)定性和良好的調(diào)節(jié)性能，應(yīng)能適應(yīng)各拱段傾斜角度的變化。（2）掛籃的行走軌道應(yīng)與拱圈的弧度相適應(yīng)，并應(yīng)與拱圈可靠連接，避免行走時(shí)下滑。（3）掛籃應(yīng)設(shè)置可伸縮的抗剪裝置，抵抗在澆筑拱圈混凝土?xí)r產(chǎn)生的下滑力，且不應(yīng)影響掛籃的正常行走。（4）底模宜設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)式的弧形模板，滿足拱圈弧度不斷變化的要求。（5）后錯(cuò)系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)固可靠，且應(yīng)適應(yīng)拱圈的弧度變化，后支點(diǎn)宜反頂在拱圈上。（6）對(duì)拱圈的兩個(gè)半拱，應(yīng)各配備一套掛籃，按從拱腳至拱頂?shù)氖┕ろ樞?，?duì)稱(chēng)澆筑拱圈混凝土。兩個(gè)半拱的施工進(jìn)度應(yīng)保持基本對(duì)稱(chēng)同步，且應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定。3、懸臂澆筑施工技術(shù)懸臂澆筑施工技術(shù)2023/12/12543、懸臂澆筑施工技術(shù)懸臂澆筑施工技術(shù)42023/12/1255轉(zhuǎn)體施工技術(shù)4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)56轉(zhuǎn)體施工法是將拱橋主拱圈大致分為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的半跨，分別在橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)利用實(shí)際地形先做好簡(jiǎn)單支架或拱胎模架，在支架或模架上按照設(shè)計(jì)拱軸線形完成組拼拱肋桁架節(jié)段和橫向連接構(gòu)件的工作，并用扣索將組拼成形的半跨拱肋與轉(zhuǎn)體系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備連成一體，然后操作動(dòng)力系統(tǒng)施使拱肋旋轉(zhuǎn)一定空間角度實(shí)現(xiàn)主拱肋的合龍。4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)57轉(zhuǎn)體施工的主要特點(diǎn)有：（1）可以利用地形，方便預(yù)制構(gòu)件。（2）施工期間不斷航，不影響橋下交通，并可在跨越通車(chē)線路土進(jìn)行橋梁施上。（3）施工設(shè)備少，裝置簡(jiǎn)單，容易制作并便于掌握。（4）節(jié)省木材，節(jié)省施工用料。采用轉(zhuǎn)體施工與纜索無(wú)支架施工比較，可節(jié)省木材80%，節(jié)省施工用鋼60%。（5）減少高空作業(yè)，施工工序簡(jiǎn)單，施工迅速；當(dāng)主要結(jié)構(gòu)先期合龍后，給以后施工帶來(lái)方便。（6）轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋。（7）大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會(huì)取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用，是大跨及特大跨橋梁施工有力的競(jìng)爭(zhēng)方案。4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)58這是1979年我國(guó)四川省首創(chuàng)成功的一種新型施工方法，其施工要點(diǎn)是:將拱圈分為兩個(gè)半跨，分別在兩岸利用地形作簡(jiǎn)單支架（或土牛拱胎），現(xiàn)澆或預(yù)制拼裝拱肋（拱桁），安裝拱肋間橫向聯(lián)結(jié)系（如橫隔板、橫系梁等），把扣索（鋼絲繩或高強(qiáng)鋼絲束）的一端錨固在拱肋的端部（靠拱頂附近），使扣索自拱頂經(jīng)過(guò)肋上的臨時(shí)支架延伸至橋臺(tái)尾部并錨固，然后用液壓千斤頂（或手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)和鏈條滑車(chē)）收緊扣索，使拱肋脫模（或脫架），借助鋪有聚四氟乙烯板或其它潤(rùn)滑材料和鋼件的壞形滑道（如用二硫化鉬作潤(rùn)滑劑的球形鉸加鋼輪滑道），用手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，慢速地將拱肋轉(zhuǎn)體180°（或小于180°）合龍，最后再進(jìn)行主拱圈和拱上建筑的施工。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)59平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)60平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)61平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)62平面轉(zhuǎn)體施工具體可分為帶平衡重轉(zhuǎn)體和無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體。平衡重轉(zhuǎn)體又可分為需專(zhuān)門(mén)配置平衡重轉(zhuǎn)體和利用對(duì)稱(chēng)性實(shí)現(xiàn)平面轉(zhuǎn)體。除去以上兩種平面轉(zhuǎn)體類(lèi)型外，在實(shí)際工程實(shí)踐中，有時(shí)為了橋孔布置和地形的需要，有意識(shí)地把轉(zhuǎn)動(dòng)體系的重心與下盤(pán)磨心設(shè)計(jì)為有較大的偏心，即所謂偏心轉(zhuǎn)體。這樣可以取得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)631.平衡重轉(zhuǎn)體施工（1）基本方法。平衡重轉(zhuǎn)體施工法也是從跨中將拱圈分為兩半，分別在兩岸利用地形搭設(shè)簡(jiǎn)單支架預(yù)制或拼裝主拱肋，利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼組成扣錨體系，張拉扣索使主拱肋脫架，拱肋、平衡重、轉(zhuǎn)盤(pán)上板及扣索組成轉(zhuǎn)動(dòng)體系，借助與預(yù)先設(shè)置的具有摩阻系數(shù)很小的環(huán)形滑道，有卷?yè)P(yáng)機(jī)或千斤頂牽引，將拱肋轉(zhuǎn)至河心橋軸線就位合龍。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)641.平衡重轉(zhuǎn)體施工（2）適用范圍。平衡轉(zhuǎn)動(dòng)體系又分為兩種類(lèi)型:1）需專(zhuān)門(mén)配置平衡重的轉(zhuǎn)體。此方法方法一般適用于橋跨內(nèi)岸坡陡峭、深山峽谷的山區(qū)單孔跨度拱橋2）體系利用橋梁結(jié)構(gòu)本身對(duì)稱(chēng)性，在對(duì)稱(chēng)軸上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)磨心實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體。由于利用了橋梁結(jié)構(gòu)自身的重量實(shí)現(xiàn)了平衡，不需額外增加平衡重，結(jié)構(gòu)顯得更輕盈，材料的使用也更合理，因此近年來(lái)這種方法用得比較多，一般適用兩岸地形比較開(kāi)闊，而且兩岸地形有可能按照轉(zhuǎn)體要求來(lái)布置橋梁岸邊引孔的三孔橋位，特別適合中承式系桿拱橋的施工。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)651.平衡重轉(zhuǎn)體施工（3）轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)是順利進(jìn)行平衡轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵。對(duì)于大跨徑的鋼管混凝土系拱橋，由于其跨徑大，轉(zhuǎn)動(dòng)體系重心較高，一般采用環(huán)道與中心支撐相結(jié)合的轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)以確保整個(gè)體系的穩(wěn)定。這種轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)是由軸心、中心支撐及環(huán)形滑道組成。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)661.平衡重轉(zhuǎn)體施工（4）轉(zhuǎn)體施工工序。1）轉(zhuǎn)動(dòng)體系制作，先澆筑下轉(zhuǎn)盤(pán)、制作磨心和磨蓋，然后澆筑上轉(zhuǎn)盤(pán)和背墻，并在支架上拼裝鋼管拱肋。2）達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉托架，形成轉(zhuǎn)動(dòng)體系，拆除支架。3）轉(zhuǎn)體到位合龍成拱，利用數(shù)對(duì)千斤項(xiàng)作用在上盤(pán)的保險(xiǎn)墩上，形成數(shù)對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩，上盤(pán)即可緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)。合龍成拱主要工序:調(diào)整中線位置和拱頂標(biāo)高；臨時(shí)固定上轉(zhuǎn)盤(pán)；焊接拱頂接頭鋼筋；澆筑上下盤(pán)之間的封盤(pán)混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并以壓漿補(bǔ)實(shí)。4）拆除拉桿和索。5）灌注管內(nèi)混凝土。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)671.平衡重轉(zhuǎn)體施工平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)682.無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工大跨徑拱橋采用平衡重轉(zhuǎn)體施工，施工工序、平衡重污工數(shù)量陡增，為解決這個(gè)問(wèn)題，又研究出了“拱橋無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工法”。無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工的三大體系：（1）錨固體系。由錨碇、尾索、平撐、錨梁（或錨塊）及立柱組成描碇設(shè)于引道及邊坡巖層中，錨梁支撐與立柱上，兩個(gè)方向的平撐及尾索形成三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使錨塊和上轉(zhuǎn)軸為一確定的固定點(diǎn)。拱箱轉(zhuǎn)至任一角度，則由錨固體系平衡拱箱和扣索力，從而可省去龐大的平衡圬工。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)692.無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工（2）轉(zhuǎn)動(dòng)體系。由上轉(zhuǎn)軸、下轉(zhuǎn)盤(pán)、拱箱及扣索組成。上轉(zhuǎn)軸由埋于錨梁（或錨塊）中的軸套、轉(zhuǎn)軸和環(huán)套組成。扣索一端與環(huán)套相連，另一端與拱箱頂端連接。轉(zhuǎn)軸在軸套與環(huán)套間均可轉(zhuǎn)動(dòng)。下轉(zhuǎn)盤(pán)為一馬蹄形鋼環(huán)。馬蹄形兩端各有一走板，兩個(gè)走板在固定的環(huán)道上滑動(dòng)。兩走板上方各設(shè)一個(gè)鉸座，拱箱拱腳兩側(cè)各作一鉸，支撐與鉸座上，馬蹄形轉(zhuǎn)盤(pán)卡于下轉(zhuǎn)軸外。下轉(zhuǎn)盤(pán)與滑道、下轉(zhuǎn)軸間，均有磨阻系數(shù)很小的滑道材料，從而可以滑動(dòng)。拱箱為鋼筋混凝土薄壁組合箱。為減輕重量，頂板采用鋼筋網(wǎng)架板?？鬯鞑捎镁埪菁y鋼筋，扣索將拱箱頂部與上轉(zhuǎn)軸環(huán)套連接，從而構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)體系。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)702.無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工（3）位控體系。上轉(zhuǎn)軸于下轉(zhuǎn)軸設(shè)有一偏心值e，扣索張拉至設(shè)計(jì)噸位后，拱箱離架，扣索力（T）產(chǎn)生一個(gè)向外的分力（F），即形成一個(gè)向外自轉(zhuǎn)的力矩（Mmax=e·T）。因此必須在拱箱頂端用一風(fēng)纜索將拱頂系住。用一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)放風(fēng)纜索，拱箱即可自動(dòng)向外轉(zhuǎn)體，風(fēng)纜索完全控制了拱箱轉(zhuǎn)體速度與位置。平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)712.無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工平面轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)72當(dāng)橋位處無(wú)水或水很淺時(shí)，可以將拱肋分成兩個(gè)半跨放在橋孔下面預(yù)制。如果橋位處水較深時(shí)，可以在橋位附近預(yù)制，然后浮運(yùn)至橋軸線處，再用起吊設(shè)備和旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)體施工。這種方法最適宜于鋼管混凝土拱橋的施工。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)73豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)74豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)751.豎轉(zhuǎn)施工基本原理豎向轉(zhuǎn)體施工法一般是將拱圈從跨中分為兩半，在橋軸線上利用地形搭設(shè)簡(jiǎn)單支架，在支架上組拼或現(xiàn)澆拱肋。在拱腳安裝轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，利用扣索的牽引將結(jié)構(gòu)豎向轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，跨中合龍完成結(jié)構(gòu)的安裝。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)762.使用范圍（1）由下向上豎轉(zhuǎn)。對(duì)于地形較緩、河谷不深、水深較淺搭設(shè)支架不困難的河流，常采用搭設(shè)簡(jiǎn)單支架組拼；或?qū)τ谕ê胶恿?，采用工廠預(yù)制，由浮船浮運(yùn)至橋位，拱肋由下向上豎轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。（2）由上向下豎轉(zhuǎn)。對(duì)于地形陡峭，搭設(shè)支架困難的，常利用橋臺(tái)結(jié)構(gòu)豎向搭設(shè)組拼拱肋的腳手架，拱肋由上向下豎轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)773.施工流程1）進(jìn)行主拱基礎(chǔ)、承臺(tái)、拱座的施工，同時(shí)精確安裝主拱鋼管桁架，預(yù)埋鋼管和施工所用的活動(dòng)鉸和索塔預(yù)埋件。2）在大橋設(shè)計(jì)橋位投影下方才搭建鋼管樁支架及拼裝工作平臺(tái)，并修建安全防護(hù)設(shè)施，之后利用吊運(yùn)設(shè)備，進(jìn)行兩個(gè)半跨拱肋節(jié)段的就位拼裝和活動(dòng)鉸安裝定位，同時(shí)完成兩側(cè)主索塔的拼裝。3）完成主拱肋拼裝后，安裝扣索和主拱肋錨固點(diǎn)。4）張拉扣索，豎轉(zhuǎn)主拱肋到設(shè)計(jì)標(biāo)高。具體步驟為：拆除一切與拱肋有牽連的物體。利用拱腳提升對(duì)位系統(tǒng)使得鉸軸與鉸座對(duì)位。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)783.施工流程5）調(diào)整標(biāo)高，并安裝合龍段的吊裝或現(xiàn)澆施工設(shè)備，拆除鋼管樁和工作平臺(tái)。6）調(diào)整拱肋線型并完成瞬時(shí)合龍。7）焊接合龍段，完成全橋合龍。拆除合龍段吊裝設(shè)備，按設(shè)計(jì)要求封固主跨拱腳，拆除余下的施工用鋼管樁支架，并根據(jù)總體施工組織設(shè)計(jì)，逐步拆除提升扣索、反力扣索和主索塔。8）灌注管內(nèi)混凝土。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)794.豎轉(zhuǎn)施工的優(yōu)點(diǎn)1）塔架、拱肋同時(shí)施工，節(jié)約時(shí)間。2）豎向轉(zhuǎn)體施工不需大量的施工場(chǎng)地，較好的解決了鋼管拱的安裝線形，拱肋主要在工廠內(nèi)焊接，焊接質(zhì)量得到保證。3）在施工過(guò)程中體系內(nèi)力容易控制，施工設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作方便靈活，無(wú)高空作業(yè)，安全性好，可靠性高，施工拆遷量少，造價(jià)較低，施工工序簡(jiǎn)潔、迅速。4）需要在搭建鋼管樁及作業(yè)平臺(tái)，在水域較深的河道上相對(duì)比較困難，并在一定程度上影響河道通航。因此豎向轉(zhuǎn)體施工不失為不跨度鋼管拱橋施工的一種重要方法，越來(lái)越多的被設(shè)計(jì)工作者們所考慮并采納。豎向轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)801.基本原理豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合的施工方法是在前述兩種轉(zhuǎn)體施工方法的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它有效的利用了地形，既通過(guò)豎轉(zhuǎn)將組拼拱肋的高空作業(yè)變?yōu)樵诘桶Ъ苌掀囱b拱肋的低空作業(yè)，又通過(guò)平轉(zhuǎn)完成障礙物的跨越。這種方法的成功應(yīng)用，增加了轉(zhuǎn)體施工工藝的應(yīng)用范圍，標(biāo)志著轉(zhuǎn)體施工工藝的成熟，和支架施工法、纜索吊裝法一起成為橋梁施工的常用方法。平豎相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)812.優(yōu)點(diǎn)（1）利用豎向轉(zhuǎn)體法的優(yōu)點(diǎn)，變高空作業(yè)為地上作業(yè)，避免了長(zhǎng)、大、重安裝單元的運(yùn)輸和起吊。（2）利用平面轉(zhuǎn)體法的優(yōu)點(diǎn)，將全橋三孔分為兩段，放在主河道的兩岸進(jìn)行預(yù)制和拼裝，將橋跨結(jié)構(gòu)的施工對(duì)主航道航運(yùn)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(gè)轉(zhuǎn)體施工形成自平衡體系，免除了在岸邊設(shè)置錨碇構(gòu)造。平豎相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)82平豎相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)83平豎相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法4、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)84平豎相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法52023/12/1285預(yù)制安裝施工技術(shù)86當(dāng)同類(lèi)橋梁跨數(shù)較多、橋墩又較高、河水又較深且有通航要求時(shí)，通常便將橋跨結(jié)構(gòu)用縱向豎縫劃分成若干個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件，放在橋位附近專(zhuān)門(mén)的預(yù)制場(chǎng)地或者工廠進(jìn)行成批制作，然后將這些構(gòu)件適時(shí)地運(yùn)到橋孔處進(jìn)行安裝就位。通常把這種施工方法稱(chēng)作預(yù)制安裝法。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述87優(yōu)點(diǎn)：橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)可以平行施工，使工期大大縮短；無(wú)需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量容易控制，可以集中在一處成批生產(chǎn)，從而降低工程成本。缺點(diǎn)：需要大型的起吊運(yùn)輸設(shè)備，此項(xiàng)費(fèi)用較高。由于在構(gòu)件與構(gòu)件之間存在拼接縱縫，施工時(shí)需搭設(shè)吊架才能操作，故比較麻煩；顯然，拼接構(gòu)件的整體工作性能就不如就地澆筑法。預(yù)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)段懸拼法兩種。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述881.整體安裝法此方法適用于鋼管混凝土系桿拱的整片起吊安裝，因?yàn)殇摴芑炷凉袄咴谖垂嗷炷林熬哂兄亓枯p的優(yōu)點(diǎn)。需要注意以下三點(diǎn)：（1）拱肋從平臥到豎立的翻轉(zhuǎn)過(guò)程中，形若一根簡(jiǎn)支曲梁，因此，應(yīng)將此兩個(gè)起吊點(diǎn)視為作用于其上的垂直集中力，來(lái)驗(yàn)算此曲梁的強(qiáng)度和剛度。（2）在豎向吊運(yùn)過(guò)程中，需驗(yàn)算吊點(diǎn)截面的強(qiáng)度。（3）當(dāng)兩吊點(diǎn)間距較近時(shí)，需驗(yàn)算系桿在吊運(yùn)過(guò)程中是否出現(xiàn)軸向壓力及其面外的穩(wěn)定性。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述891.整體安裝法5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述902.節(jié)段懸拼法節(jié)段懸拼法是將主拱圈結(jié)構(gòu)劃分成若干節(jié)段，先放在現(xiàn)場(chǎng)的地面或場(chǎng)外工廠進(jìn)行預(yù)制，然后運(yùn)送到橋孔的下面，利用起吊設(shè)備提升就位，進(jìn)行拼接，逐漸加長(zhǎng)直至成拱。每拼完一個(gè)節(jié)段，必須借助輔助設(shè)備臨時(shí)固定懸臂段。這種方法對(duì)鋼筋混凝土或鋼管混凝土主拱圈的施工都適用。根據(jù)是否使用支架又可以分為少支架施工法和無(wú)支架施工法。無(wú)支架施工法根據(jù)所采用的起重設(shè)備不同又可以分為伸臂式起重機(jī)懸臂拼裝法和纜索吊裝施工法。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述91（1）.伸臂式起重機(jī)懸臂拼裝法5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述92（2）纜索吊裝法施工5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述93（3）少支架施工少支架施工法常用于采用先梁后拱施工順序的中大跨徑中承式和下承式鋼結(jié)構(gòu)或鋼管混凝土拱橋的拱肋施工中。在中大跨徑的中承式拱橋施工時(shí)通常采用支架法先澆筑縱橫梁和橋面板，然后在主梁上搭設(shè)少量臨時(shí)支架，采用大噸位吊機(jī)將在工廠預(yù)制好的鋼拱肋吊裝到預(yù)定位置，并在支架支撐下完成焊接拼裝。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)概述941.拱圈節(jié)段的預(yù)制節(jié)段拼裝法施工時(shí)拱肋宜采用立式方法預(yù)制，且宜先在樣臺(tái)上放出拱肋大樣，然后制作樣板。放樣時(shí)，應(yīng)將橫隔板、吊孔、接頭位置準(zhǔn)確放出。箱形拱預(yù)制時(shí)，可先預(yù)制橫隔板、腹板，然后在拱胎上進(jìn)行組裝，并澆筑底、頂板和接頭混凝土。預(yù)制拱圈節(jié)段施工質(zhì)量應(yīng)滿足下表。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)951.拱圈節(jié)段的預(yù)制5、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差混凝土強(qiáng)度/MPa在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)每段拱箱內(nèi)弧長(zhǎng)/mm+0，-10內(nèi)弧偏離設(shè)計(jì)弧線/mm5斷面尺寸/mm頂板腹板厚+10，-0寬度及高度+10，-5軸線偏位/mm肋拱5箱拱10拱箱接頭傾斜/mm±5預(yù)埋件位置/mm肋拱5箱拱10965、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)972.無(wú)支架及少支架吊裝施工5、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)983.鋼管混凝土拱及鋼拱施工鋼管拱肋的制作加工除應(yīng)滿足規(guī)范中對(duì)鋼橋施工的相應(yīng)要求外，還應(yīng)滿足：（1）用于制作加工的各種材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，鋼管宜選用符合國(guó)家及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的成品焊接管。（2）鋼管拱肋的制作宜在工廠內(nèi)進(jìn)行。（3）拱肋的分段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)材料、工藝、運(yùn)輸和吊裝等因素確定，并應(yīng)按不少于半跨的長(zhǎng)度進(jìn)行1:1精確放樣，其拱軸線應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。合龍節(jié)段的尺寸應(yīng)計(jì)入制造誤差、溫度及焊接變形等影響。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)993.鋼管混凝土拱及鋼拱施工鋼管拱肋的制作加工除應(yīng)滿足規(guī)范中對(duì)鋼橋施工的相應(yīng)要求外，還應(yīng)滿足：（1）用于制作加工的各種材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，鋼管宜選用符合國(guó)家及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的成品焊接管。（2）鋼管拱肋的制作宜在工廠內(nèi)進(jìn)行。（3）拱肋的分段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)材料、工藝、運(yùn)輸和吊裝等因素確定，并應(yīng)按不少于半跨的長(zhǎng)度進(jìn)行1:1精確放樣，其拱軸線應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。合龍節(jié)段的尺寸應(yīng)計(jì)入制造誤差、溫度及焊接變形等影響。5、預(yù)制安裝施工技術(shù)節(jié)段懸拼法施工技術(shù)62023/12/12100支架法施工技術(shù)101有支架施工法就是在橋位處先按拱肋的設(shè)計(jì)線形和預(yù)留拱度值，拼裝好支架，于支架上就位拼裝、焊接成拱的施工方法。支架可以采用滿堂式或分離式，或者兩種方式相結(jié)合。有支架施工法通常在拱肋離地面不高、橋下無(wú)水或水位不深、施工條件較好的情況下采用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:拱肋分段長(zhǎng)度不大，無(wú)需大型吊裝設(shè)備；橫斜撐容易安裝；拱軸線形容易控制。其不足之處是:拱肋接頭較多，焊接工作量大，工期較長(zhǎng)；對(duì)橋下地形、地基等條件要求較高。有支架施工法是在橋位處搭設(shè)支架，在支架上澆筑橋體混凝土，達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板、支架。適用于兩岸橋墩不太高的引橋和城市高架橋，或靠岸邊水不太深且無(wú)通航要求的中小跨徑橋梁。6、支架法施工技術(shù)概述102（1）拱架的型式和構(gòu)造滿布式拱架：布式拱架的優(yōu)點(diǎn)是施工可靠，技術(shù)簡(jiǎn)單，木材和鐵件規(guī)格要隸較低。缺點(diǎn)是木材用量大，木材及鐵件的損耗率也較高。受洪水威脅大，在水深流急、漂流物較多及要求通航的河流上不能采用。滿布式拱架通常由拱架上部（拱盔）、卸架設(shè)備、拱架下部（支架）等三個(gè)部分組成。一般常用的型式有:立柱式、撐架式。6、支架法施工技術(shù)拱架103（1）拱架的型式和構(gòu)造6、支架法施工技術(shù)拱架104（1）拱架的型式和構(gòu)造6、支架法施工技術(shù)拱架105（1）拱架的型式和構(gòu)造拱式拱架：與滿布式拱架相比較，拱式拱架不受洪水、漂流物的影響，在施工期間能維持通航，適用于墩高、水深、流急或要求通骯的河流。三鉸桁式拱架是拱式木拱架中常用的一種形式，其材料消耗率低，但要求有較高的制作水平和架設(shè)能力。三鉸桁式拱架是由兩片對(duì)稱(chēng)弓形桁架在拱頂處拼裝而成，其兩端直接