《道路与桥隧工程》课件：第八章 拱桥

第八章 拱桥拱桥的构造1 拱桥的施工2 了解拱桥的特点与基本构造学习要求 熟悉拱桥施工方法与施工工艺了解拱桥类型与特点熟悉拱桥的基本构造与拱桥的组成 掌握拱桥的各种施工工艺与流程 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是建于 公元 595-605年的赵州桥（如图1所示，跨径L=37m）图1 赵州桥8.1 拱桥的构造 当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，97年 建成的重庆万县长江大桥（图2所示，L=420m）， 广州丫髻沙特大桥（图3，L360m）， 1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（图4，L 503m ）鲁浦大桥（L=550m）。 图2 1997建成的四川万县长江大桥（L=420m) 图3 360m 广州丫髻沙特大桥 8.1 拱桥的构造 图 4 1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥 8.1 拱桥的构造 2、拱桥的受力特点： 承 重 结 构 ： 主 拱 拱桥的基本图示 在 竖 向 荷 载 的 作 用 下 ， 支 承 处 不 仅 产 生 竖 向 反 力 ， 还 产生 水 平 推 力 ， 从 而 使 拱 主 要 受 压 。 8.1 拱桥的构造 由 于 这 个 水 平 推 力 的 存 在 ， 使 拱 体 内 的 弯 矩 大 为 减小 ， 主 拱 是 以 受 压 为 主 的 压 弯 构 件 ， 可 以 利 用 材 料 的抗 压 强 度 。可 用 以 钢 ， 钢 筋 混 凝 土 ， 混 凝 土 ， 石 ， 砖 等 材 料 修 建 。圬 工 拱 桥 ： 用 砖 、 石 、 混 凝 土 等 圬 工 材 料 修 建 的 拱 桥8.1 拱桥的构造 3、 主 要 优 缺 点 ：主 要 优 点跨 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 于 广 泛 采 用 。 8.1 拱桥的构造 主 要 缺 点 ：1） 是 有 推 力 的 结 构 ， 而 且 自 重 较 大 ， 因 而 水 平 推 力 也 较 大 ， 增 加了 下 部 结 构 的 工 程 量 ， 对 地 基 要 求 也 高 ；2) 圬 工 拱 桥 不 能 采 用 机 械 化 和 工 业 化 的 施 工 方 法 ， 需 要 较 多 的 劳动 力 ， 施 工 工 期 长 ；3） 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 设 置 单 向 推 力墩 ， 增 加 了 造 价 ；4） 上 承 式 拱 桥 的 建 筑 高 度 较 高 。拱 桥 的 缺 点 正 在 逐 步 得 到 改 善 和 克 服 ： 200600m范 围 内 ， 拱 桥 仍 然 是 悬 索 桥 和 斜 拉 桥 的 竞 争 对 手8.1 拱桥的构造 一、拱桥的基本组成 根据行车道的位置，拱桥可以分成：上承式、下承式和中承式三种类型如下图所示： 一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。 拱桥的基本图示8.1 拱桥的构造 上承式拱桥的基本组成1-主 拱 圈2-拱 顶3-拱 脚4-拱 轴 线5-拱 腹6-拱 背7-起 拱 线11-拱 上 建 筑 L0 - 净 跨 径L -计 算 跨 径f0 - 净 矢 高f -计 算 矢 高f/L - 矢 跨 比 8.1 拱桥的构造 二、拱桥的主要类型及其特点拱桥 建 桥 材 料 圬 工 拱 桥 ， 钢 筋 混 凝 土 拱 桥 ， 钢 拱 桥拱 轴 线 型 式 圆 弧 拱 桥 ， 抛 物 线 拱 桥 ， 悬 链 线 桥 桥 面 位 置 上 承 式 拱 桥 ， 中 承 式 拱 桥 ， 下 承 式 拱 桥结 构 体 系 分 简 单 体 系 拱 桥 ： 三 铰 拱 ， 两 铰 拱 ， 无 铰 拱组 合 体 系 拱 桥 ： 无 推 力 拱 桥 ， 有 推 力 拱 桥主 拱 圈 截 面 形 式 形 式拱 上 建 筑 形 式 实 腹 式 拱 桥 ， 空 腹 式 拱 桥板 拱 桥 ， 肋 拱 桥 ， 双 曲 拱 桥 ， 箱 形 拱 桥 8.1 拱桥的构造 1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m） 8.1 拱桥的构造 1988广东广州流溪桥 （L=90m）钢筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全桥采用喷塑装修工艺，建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。 8.1 拱桥的构造 1990四川旺苍115米东河桥 下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥， 8.1 拱桥的构造 1、 简 单 体 系 拱 桥 和 组 合 体 系 拱 桥 拱 桥 按 受 力 图 式 的 分 类简 单 体 系 拱 桥 ： 可 以 做 成 上 承 式 ， 中 承 式 ， 下承 式 ， 均 为 有 推 力 拱 。三 铰 拱 ： 静 定 结 构 ， 在 地 基 差 的 地 区 可 采 用 。 但 构 造复 杂 ， 施 工 困 难 ， 整 体 刚 度 小 ， 主 拱 圈 一 般 不 采 用 。无 铰 拱 ： 三 次 超 静 定 结 构 。 拱 的 内 力 分 布 较 均 匀 ， 材 料用 量 较 三 铰 拱 省 ； 构 造 简 单 ， 施 工 方 便 ， 整 体 刚 度 大 ，实 际 中 使 用 广 泛 。 但 超 静 定 次 数 高 ， 会 产 生 附 加 内 力 ，一 般 希 望 修 建 在 地 基 良 好 处 。 跨 径 增 大 ， 附 加 力 影 响 变小 ， 故 钢 筋 混 凝 土 无 铰 拱 仍 是 大 跨 径 桥 梁 的 主 要 型 式 之一 。 两 铰 拱 ： 一 次 超 静 定 结 构 ， 介 于 三 铰 拱 和 无 铰 拱 之 间 。 （一）按照结构体系分类 8.1 拱桥的构造 1、 板 拱 桥 ：主 拱 圈 采 用 矩 形 实 体 截 面 。 构 造 简 单 、 施 工方 便 ， 使 用 广 泛 。 自 重 较 大 ， 不 经 济 ， 通 常在 地 基 较 好 的 中 小 跨 径 圬 工 拱 桥 中 采 用 。2、 肋 拱 桥 ：肋 拱 桥 由 两 条 或 两 条 以 上 分 离 式 拱 肋 组 成 承重 结 构 的 拱 桥 ， 拱 肋 之 间 靠 横 向 联 系 梁 连 接成 整 体 而 共 同 受 力 .这 种 桥 横 截 面 面 积 较 小 ，节 省 材 料 ,自 重 轻 ,跨 越 能 力 大 ， 多 用 于 较 大跨 径 的 拱 桥 。 可 以 用 圬 工 、 钢 筋 混 凝 土 、 钢材 建 造 。（二）按照主拱的截面型式分类 8.1 拱桥的构造 1990四 川 宜 宾 小 南 门 桥 (=240m)主 桥 系 中 承 式 钢 筋 混 凝 土肋 拱 桥 ， 矢 度 1/5， 是 当 时国 内 跨 径 最 大 的 钢 筋 混 凝土 拱 桥 。 该 桥 采 用 劲 性 钢骨 架 施 工 法 ， 缆 索 吊 装 。8.1 拱桥的构造 3、 双 曲 拱 桥 ：主 拱 圈 横 截 面 由 一 个 或 数 个 小 拱 组成 ， 其 主 拱 圈 在 纵 向 和 横 向 均 呈曲 线 形 。 通 常 有 拱 肋 、 拱 波 、 拱 板和 横 向 联 系 等 几 部 分 。公 路 双 曲 拱 桥 采 用 最 多 的 是 多 肋 波 的截 面 形 式 ； 对 于 跨 径 和 荷 载 较 小 的 单车 道 桥 可 采 用 单 波 的 形 式 。双 曲 拱 桥 施 工 工 序 多 ， 组 合 截 面 的 整体 性 差 ， 易 开 裂 ， 因 此 ， 只 宜 在 中 小跨 径 桥 梁 中 采 用 。 双曲拱桥（中国首创的一种拱桥型式） 结 构 纤 细 轻 盈 ， 适 宜 于 软 土 地 基 上 建 造 。1969江 苏 无 锡 卫 东 桥 构 思 独 特 ， 充 分 发 挥 双 曲 拱 桥 构 造 特 点 ， 组 合 拼 装 成 三 叉 形 的 双 曲 拱 桥 。1969江 苏 无 锡 民 主 桥上 承 式 无 铰 空 腹 拱 ， 是 当 时 我 国 跨 径 最 大 的 双 曲 拱 桥 。 拱 矢 度 1/10， 拱 轴 线 设 计 为 悬 链 线 。 为 提高 横 断 面 刚 度 、 增 强 双 曲 拱 在 组 合 过 程 中 裸 肋 的 稳 定 性 ， 断 面 设 计 成 高 低 拱 肋 ， 全 桥 29道 横 隔板 组 成 整 体 性 好 的 拱 肋 格 排 ， 合 拢 后 上 面 砌 筑 双 层 拱 波 。1968河 南 嵩 县 前 河 桥 （ L=150m） 8.1 拱桥的构造 4、 箱 形 拱 桥 ：箱 形 拱 桥 拱 圈 横 截 面 由 几 个 箱 室 组 成 。 截 面 挖 空 率 大 ， 可 达 全 截 面 的 50%-70%， 较 实 体 板 拱 桥 可 减 少 圬 工 用 料 与 自 重 ， 适 用 于 大 跨 度 拱 桥 。 截 面 抗 扭刚 度 大 ， 横 向 整 体 性 和 稳 定 性 好 ， 特 别 适 用 于 无 支 架 施 工 。 箱形拱闭合箱的构造 8.1 拱桥的构造 箱 拱桥 1979四 川 省 宜 宾 市 金 沙 江 大 桥 （ L=150m） 中 国 采 用 缆 索 吊 装 施 工 、 跨 径 最 大 的 钢 筋 混 凝 土 箱 形 拱 。 主 拱 圈 箱高 2.0m， 箱 宽 7.60m， 矢 跨 比 1/7， 全 拱 圈 横 向 分 5个 箱 室 ； 纵 向 分 5段 预 制 ， 缆 索 吊 装 就 位 后 再 组 合 成 整 体 箱 。1989四 川 涪 陵 乌 江 大 桥 （ L=200m）桥 高 84m， 矢 跨 比 1/4， 主 拱 圈 采 用 3室 箱 。 涪 陵 乌 江 大 桥 采用 转 体 法 施 工 ， 先 在 两 岸 上 、 下 游 组 成 3m宽 的 边 箱 ， 待 转 体合 拢 后 吊 装 中 箱 顶 、 底 板 ， 最 后 组 成 3室 箱 。1997四 川 万 县 长 江 大 桥 L=420m)劲 性 骨 架 钢 筋 混 凝 土 箱 形 拱 桥 8.1 拱桥的构造 主拱圈的构造一、板拱二、肋拱三、箱形拱四、桁架拱五、刚架拱桥六、钢管混凝土拱桥 8.1 拱桥的构造 一、板拱：1、 拱 圈 截 面 ： 实 体 的 矩 形 截 面 ；2、 拱 轴 线 的 类 型 ： 圆 弧 拱 和 悬 链 线 拱 ；3、 石 料 规 格 ： 料 石 拱 ， 块 石 拱 和 片 石 拱 ； 石 料 强 度 等 级 不 得 小 于 300MPa；8.1 拱桥的构造 4、 砌 筑 要 求 ：(1) 砌 缝 应 是 辐 射 方 向， 与 拱 轴 线 相 垂 直 ，且 成 通 缝 ；(2) 多 层 砌 筑 时 要 求 垂直 于 受 压 面 的 顺 桥 向砌 缝 错 开 ， 间 距 不 小于 10cm； 8.1 拱桥的构造 (3) 横 截 面 内 ， 竖 向 砌 缝 应 当 错 开 ， 错 开 宽 度 至 少10cm； 增 加 砌 体 的 抗 剪 强 度 和 整 体 性 。(4) 砌 缝 的 缝 宽 不 应 大 于 2cm。 8.1 拱桥的构造 (5)主 拱 圈 与 墩 台 连 接 处 ， 应 采 用 五 角 石 ， 以 改 善 连 接处 的 受 力 状 况 。 8.1 拱桥的构造 二、肋拱：组 成 ： 由 两 条 或 多 条 分 离 的 平 行 拱 肋 ， 以 及 立 柱 、 横梁 、 行 车 道 。适 用 ： 大 、 中 跨 径 的 拱 桥 。 8.1 拱桥的构造 三、箱形拱：在 横 向 将 拱 圏 截 面 划 分 成 一 些 箱 肋 ， 在 纵 向 箱 肋 分 段， 采 用 预 制 装 配 施 工 方 法 ， 拼 装 成 拱 后 ， 再 浇 筑 混凝 土 连 成 整 体 。 8.1 拱桥的构造 主 要 特 点 ： (1) 截 面 挖 空 率 大 ， 可 达 全 截 面 的 50%-70%， 可 大 量 节 省圬 工 体 积 ， 减 轻 重 量 ； (2) 中 性 轴 大 致 居 中 ， 对 于 抵 抗 正 负 变 矩 具 有 几 乎 相 等 的能 力 ， 能 够 适 应 各 截 面 正 负 弯 矩 变 化 的 情 况 ； (3) 闭 合 空 心 截 面 ， 抗 弯 抗 扭 刚 度 大 ， 拱 圈 的 整 体 性 好 ； (4) 单 根 箱 肋 的 刚 度 大 ， 稳 定 性 好 ， 便 于 无 支 架 吊 装 ； (5) 预 制 箱 肋 的 宽 度 较 大 ， 施 工 操 作 方 便 ， 易 于 保 证 质 量； (6) 制 作 要 求 高 ， 起 吊 设 备 多 ； 8.1 拱桥的构造 四、桁架拱桥：20世 纪 80年 代 开 始 发 展 ， 在 中 小 跨 径 上 运 用 ；90年 代 ， 路 径 逐 步 增 大 ， 最 大 达 到 330m；8.1 拱桥的构造 特 点 ： 外 形 轻 巧 美 观 ， 在 结 构 上 兼 有 桁 架 和 拱 的 特 点， 各 部 件 截 面 尺 寸 较 小 ， 重 力 较 轻 ， 节 省 材 料 ， 整体 性 能 好 ， 装 配 化 程 度 高 ， 施 工 程 序 少 。组 成 ： 桁 架 拱 片 、 横 向 联 系 和 桥 面 系 ；其 中 ： 桁 架 拱 片 是 主 要 承 构 件 ； 8.1 拱桥的构造 1、 桁 架 拱 片 ： 上 弦 杆 、 下 弦 杆 、 腹 杆 (斜 杆 和 竖 杆 )。8.1 拱桥的构造 2、 横 向 联 系 ：目 的 ： 为 了 将 各 桁 架 拱 片 连 成 整 体 ， 使 之 共 同 受 力 ，并 保 证 横 向 的 稳 定 性 ， 需 要 在 桁 架 拱 片 之 间 设 置 横向 联 系 ；类 型 ： 横 系 梁 、 横 隔 板 和 剪 力 撑 。3、 桥 面 ： 横 向 微 弯 板 、 纵 向 微 弯 板 和 预 应 力 混 凝 土 空 心 板 。4、 桁 架 拱 与 墩 台 的 连 接 ： 悬 臂 式 、 过 梁 式 、 伸 入 式 ； 8.1 拱桥的构造 五、刚架拱桥：特 点 ： 有 推 力 的 高 次 超 静 定 结 构 ， 具 有 构 件 少 、 自 重轻 、 整 体 性 好 、 刚 度 大 、 施 工 简 便 、 经 济 指 标 较 先进 ， 造 型 美 观 等 优 点 。组 成 ： 刚 架 拱 片 、 横 向 联 系 和 桥 面 系 等 部 分 组 成 。8.1 拱桥的构造 刚 架 拱 片 ： 主 要 承 重 结 构 。 实 腹 段 主 梁 、 空 腹 段的 次 梁 、 主 拱 腿 、次 拱 腿 等 构 成 。 8.1 拱桥的构造 六、钢管混凝土拱桥：1、 优 点 ： 一 方 面 ： 提 高 了 材 料 的 强 度 ； 减 轻 了 拱 圈 的 自 重 ； 另 一 方 面 ： 主 拱 圈 自 成 为 自 架 设 体 系 ， 劲 性 骨 架 便 于无 支 架 施 工 ；2、 主 拱 圈 构 造 ： (1) 单 管 截 面 ； (2) 哑 铃 形 断 面 ； (3) 桁 架 拱 肋 ； (4) 箱 形 拱 肋 ； 1997建 成 的 四 川 万 县 长 江 大 桥 （ L=420m) 8.1 拱桥的构造 3、 横 向 联 系 ： 中 承 式 拱 桥 ， 桥 面 下 ， 采 用 刚 度 较 大 的 K式 或 X式横 撑 ， 以 加 强 拱 脚 段 的 横 向 刚 度 ； 桥 面 上 ， 考 虑 行 车 高 度 后 ， 设 置 钢 管 焊 接 ； 1990四 川 旺 苍 115米 东 河 桥 8.1 拱桥的构造 4、 桥 面 系 ： 梁 板 式 结 构 ； 减 轻 自 重 ， 方 便 施 工 ；5、 立 柱 与 吊 杆 ： 传 力 结 构 ； 立 柱 ： 用 于 上 承 式 和 中 承 式 拱 桥 上 承 部 分 ； 吊 杆 ： 中 、 下 承 式 拱 桥 ； 8.1 拱桥的构造 嵊 州 大 桥 长 563.8m， 桥 面 宽 36m， 设 计 荷 载 为 ： 城 A级 ， 人群 3.5KN/m2， 设 计 车 速 ： 50Km/h。 其 中 主 桥 采 用2 136m(计 算 跨 径 为 132m)跨 径 的 下 承 式 钢 管 砼 系 杆 拱 桥 ，南 北 引 桥 均 为 3 22 m +3 26m跨 径 的 预 应 力 砼 连 续 箱 梁 ，全 桥 下 部 结 构 均 采 用 钻 孔 灌 注 桩 基 础 。 主 桥 连 接 方 式 为 外 部静 定 内 部 高 次 超 静 定 的 简 支 方 式 。缆 索 吊 体 系 ： 缆 索 吊 跨 度 设 计 为 320m， 塔 架 为 双 柱 式 门 架 ， 高 度 66m。 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 8.1 拱桥的构造 一、实腹式拱上建筑；二、空腹式拱上建筑；三、其它细部构造；拱上建筑的构造 8.1 拱桥的构造 拱上建筑类型分实腹式拱桥，空腹式拱桥两大类 对于普通型上承式拱桥，其主要承重结构主拱圈是曲线，车辆无法通过，需要在桥面系与主拱之间设置传递荷载的构件或填冲物，这些传递荷载的构件或填冲物称为拱上建筑。 拱上建筑是拱桥的一部分，依其结构形式的不同而参与主拱共同受力的程度也不同；同时，拱上建筑在一定程度上能约束主拱圈由温度变化及混凝土收缩徐变等引起的变形，而主拱圈变形又使拱上建筑产生附加力。 8.1 拱桥的构造 （一）、实腹式拱上建筑：实 腹 式 拱 上 建 筑 构 造 简 单 ， 施 工 方 便 ， 但 填 料 数 量 较 多 ， 恒 载 较 重 ，小 跨 径 拱 桥 中 多 采 用 实 腹 式 。 8.1 拱桥的构造 大 、 中 跨 径 拱 桥 多 采 用 空 腹 式 。 空 腹 式 拱 上 建 筑 由 多 孔 腹 孔 结构 和 桥 面 系 主 成 ： 以 利 于 减 小 恒 载 ， 并 使 桥 梁 显 得 轻 巧 美 观 。根 据 腹 孔 的 结 构 形 式 ， 空 腹 式 拱 上 建 筑 又 分 为 拱 式 和 梁 式 两 种 。（二）、空腹式拱桥1、 拱 形 腹 拱 ： 8.1 拱桥的构造 （ 1） 、 腹 拱 的 跨 径 ：（ 2） 、 腹 拱 的 矢 跨 比 ：（ 3） 、 腹 拱 的 拱 轴 线 ：（ 4） 、 腹 拱 圈 的 厚 度 ：（ 5） 、 腹 拱 在 墩 台 处 的 支 承 形 式 ：拱形腹拱 8.1 拱桥的构造 2、梁式腹拱： 8.1 拱桥的构造 3、腹孔墩：（ 1） 、 横 墙 （ 立 墙 ） 式 ： 通 常 用 石 料 或 混 凝 土 预 制 块 砌 筑 ；（ 2） 、 立 柱 式 ： 由 立 柱 和 盖 梁 组 成 的 钢 筋 混 凝 土 排 架 结 构 ；8.1 拱桥的构造 （ 1） 拱 上 填 料 、 桥 面 及 人 行 道 ： 拱 上 填 料 作 用 ： 能 起 到 扩 大 车 辆 荷 载 分 布 面 积 的 作 用 的 同 时 ， 还 能 减少 车 辆 荷 载 的 冲 击 作 用 ； 石 拱 桥 ： 厚 度 不 小 于 50cm； 双 曲 拱 桥 ： 厚 度 不 小 于 30cm； 当 填 土 厚 度 超 过 上 述 值 时 ， 可 不 计 汽 车 荷 载 冲 击 力 的 作 用 。 拱 桥 的 行 车 道 和 人 行 道 的 桥 面 铺 装 与 梁 桥 的 基 本 相 同 。（ 三 ） 、 其 它 细 部 构 造（ 2） 伸 缩 缝 与 变 形 缝 ： 作 用 ： 使 拱 上 建 筑 适 应 主 拱 圈 的 变 形 ， 设 置 伸 缩 缝 使 拱 上 建 筑 与 墩 台分 离 ， 并 使 拱 上 建 筑 和 主 拱 圈 一 起 自 由 的 变 形 ， 避 免 引 起 腹 拱 、 腹 孔 墩 及侧 墙 的 开 裂 。 相 对 变 形 大 的 位 置 设 置 伸 缩 缝 ； 相 对 变 形 小 的 位 置 设 置 变 形 缝 ； 8.1 拱桥的构造 伸 缩 缝 与 变 形 缝 ： 实 腹 式 ： 伸 缩 缝 通 常 设 置 在 拱 脚 的 上 方 ； 拱 式 拱 上 结 构 的 空 腹 式 ， 一 般 在 靠 近 第 一 个 腹 孔 圈 做 成 三 铰 拱 ， 并 在靠 近 拱 铰 上 方 的 侧 墙 上 ， 相 应 地 设 置 伸 缩 缝 ； 其 余 设 置 变 形 缝 ；8.1 拱桥的构造 （ 3） 桥 面 排 水 和 防 水 措 施 ： u顺 桥 纵 坡 排 水 ；u拱 腹 填 料 透 水 ；u防 水 层 截 水 ；u泄 水 管 泄 水 ；u盲 沟 引 水 ； 8.1 拱桥的构造 防 水 层 的 类 型 ： 石 灰 三 合 土 或 胶 泥 防 水 层 ： 沥 青 麻 布 防 水 层 ： 8.1 拱桥的构造 （ 4） 拱 脚 ： （ 三 ） 、 其 它 细 部 构 造设 置 拱 脚 的 情 形 ：u 主 拱 圈 设 计 为 两 铰 拱 或 三 铰 拱 时 ；u 空 腹 式 拱 桥 腹 拱 圈 设 计 为 两 铰 拱 或 三 铰 拱 时 ；u 施 工 过 程 中 ， 设 置 的 临 时 铰 ； 前 二 者 ， 永 久 使 用 ， 构 造 较 为 复 杂 ， 造 价 高 ； 后 者 ， 构 造 简 单 ， 施 工 方 便 。u 弧 形 铰 8.1 拱桥的构造 u 铅 垫 铰u 平 铰 8.1 拱桥的构造 u 不 完 全 铰 8.1 拱桥的构造 拱 架 形 式常备式钢拱架墩架式拱架满布式拱架工字梁拱式拱架桁架拱式拱架8.2 拱桥的施工 （ 1） 满 布 式 拱 架 支 架 基 础 要 稳 固 。基 础 为 石 质 时 ， 将 表土 挖 去 ， 立 柱 根 部 岩面 应 凿 低 、 凿 平 。基 础 为 密 实 土 时 ， 如果 施 工 期 不 会 被 流 水冲 刷 ， 则 采 用 枕 木 或铺 砌 石 块 做 支 架 基 础 ；基 础 为 松 软 土 质 时 ，需 采 用 桩 基 、 框 架 结构 或 其 他 加 固 措 施 施工 8.2 拱桥的施工 （ 2） 墩 架 式 拱 架墩 架 式 拱 架 的 构 造 8.2 拱桥的施工 大 跨 度 拱 现 浇 支 架 的 构 造 8.2 拱桥的施工 （ 3） 常 备 式 钢 拱 架 1） 工 字 梁 拱 式 拱 架 工 字 梁 拱 式 拱 架 的 构 造 工 字梁 拱架 的拼 装 8.2 拱桥的施工 2） 桁 架 拱 式 拱 架 桁 架 拱 式 拱 架 的 构 造 东 岗 镇 黄 河 桥 施 工 钢 拱 架 8.2 拱桥的施工 逐 根 安 装 半 孔 吊 装 悬 臂 法 逐 节 拼 装 半 孔 旋 转 法 安 装 8.2 拱桥的施工 悬臂法逐节拼装 8.2 拱桥的施工 半孔旋转法安装8.2 拱桥的施工 1.拱 圈 的 施 工 （ 1） 基 本 要 求（ 2） 连 续 灌 筑 法 （ 3） 分 段 灌 筑 法 （ 4） 分 环 灌 筑 法 （ 5） 钢 管 混 凝 土 灌 注 拱 圈 灌 筑 顺 序 8.2 拱桥的施工 2.拱 上 建 筑 的 施 工 3.拱 架 卸 落 与 拆 除 （ 1） 落 架 设 备 木 楔 、 砂 筒 、 千 斤 顶 卸 落 设 备 8.2 拱桥的施工 （ 2） 落 架 设 备 的 布 置（ 3） 拱 架 的 拆 除 8.2 拱桥的施工 缆 索 起 重 机 采 用 万 能 杆 件 作 支 架 ， 钢 丝 绳 作 为 承 重索 及 运 行 轨 道 ， 配 以 牵 引 系 统 和 起 重 系 统 进 行 水 平和 竖 直 运 输 的 大 型 吊 装 设 备 。 8.2 拱桥的施工 8.2 拱桥的施工 本 缆 索 起 重 机 主 要 有 固 定 式 钢 塔 架 （ 万 能 杆 件 ） 、 索 鞍 滑 道 、 滑移 式 索 鞍 、 承 重 索 导 挠 系 统 、 牵 引 导 挠 系 统 、 起 重 索 导 挠 系 统 、 运 行小 车 、 定 滑 轮 和 动 滑 轮 组 、 U形 吊 钩 系 ， 悬 链 式 支 索 机 构 、 承 重 索 平衡 机 构 、 动 力 源 (80KN单 筒 卷 扬 机 4台 、 250KN双 筒 卷 扬 机 4台 )， 电 控柜 、 防 雷 、 防 空 灯 系 、 各 缆 风 绳 和 地 锚 系 等 十 八 个 系 组 成 单 跨 二 索 制(主 索 2 800KN) 。 8.2 拱桥的施工 8.2 拱桥的施工 主 塔 架 是 整 个 缆 索 起 重 机 的 支 撑 结 构 ， 共 分 两 部 分 ： 塔 架 滑道 和 塔 身 。 塔 架 滑 道 是 缆 索 起 重 机 的 基 础 结 构 和 滑 移 系 统 ， 采 用36b槽 钢 作 为 滑 道 ， 2根 40b工 字 钢 为 滑 体 构 成 ， U型 钢 筋 卡 住 滑 道并 与 基 础 预 埋 件 连 接 。 8.2 拱桥的施工 塔 身 塔 身 为 门 式 结 构 ， 净 高96m， 立 柱 中 心 距 20m， 上 中下 设 四 道 连 系 梁 。 结 构 采 用万 能 杆 件 进 行 组 装 ， 其 特 点是 构 件 重 量 小 、 组 装 方 便 、强 度 较 高 。 在 塔 架 顶 部 使 用万 能 杆 件 制 作 一 门 式 支 架 ，进 行 索 鞍 机 构 的 吊 装 。 塔 架前 侧 悬 挑 一 操 作 平 台 ， 便 于运 行 小 车 的 安 装 和 检 修 。 8.2 拱桥的施工 索 鞍 机 构 共 分 六 部 分 ： 索 鞍 滑 道 、 索 鞍 台 车 、 前 侧 支 架 、牵 引 索 转 向 卧 轮 、 张 紧 过 渡 轮 及 牵 引 、 起 重 导 向 轮 。8.2 拱桥的施工 图 1 索 鞍 台 车 、 索 鞍 滑 道 、 起 重 牵 引 导 向 轮 、 牵 引 索 转 向 卧轮 、 前 侧 支 架图 2 牵 引 索 转 向 卧 轮图 3 张 紧 过 渡 轮图 1 图 2图 3 工 作 索 为 保 证 6根 承 重 索 在 使 用 中 均 匀 受 力 和 垂 度 的 调 整 ， 在 承 重 索 后 部 安 装 了 滑 轮 组机 构 ， 使 其 在 受 力 后 自 行 调 整 并 可 随 时 调 整 承 重 索 的 垂 度 。 8.2 拱桥的施工 牵 引 导 绕 系 统 牵 引 导 绕 系 统 是 对 运 行 小 车 沿 承 重 索 进 行 水 平 行 走 的 动 力 设 备 。动 力 设 备 采 用 “ 一 进 一 出 双 线 ” 制 28T双 筒 卷 扬 机 ， 配 以 42钢 丝 绳 经 过 各 导 向 滑 轮 与 运 行 小 车 两 侧 连 接 。 8.2 拱桥的施工 图 1 牵 引 系 统 的 动 力 设 备 ， 25T双筒 摩 擦 式 卷 扬 机图 2 塔 架 下 部 转 向 机 构图 3 塔 架 顶 部 索 鞍 机 构 转 向 滑 轮图 1图 3 图 2 起 重 导 绕 系 统起 重 导 绕 系 统 是 缆 索 起 重 机 对 构 件 进 行 竖 直 运 输的 控 制 系 统 。 它 采 用 8T单 筒 卷 扬 机 配 以 26mm不 旋转 钢 丝 绳 ， 经 过 各 导 向 滑 轮 与 运 行 小 车 下 部 动 、 定滑 轮 组 缠 绕 ， 形 成 起 重 设 备 。 8.2 拱桥的施工 图 1 起 重 系 统 的 动 力 设 备 ， 特 制 大容 绳 量 的 8T单 筒 卷 扬 机 ， 最 大容 绳 量 为 1700m。图 2 起 重 索 在 塔 架 下 部 的 导 向 滑 轮图 1 图 28.2 拱桥的施工 图 3 侧 缆 风 绳 与 塔 架 连 接 后 背 索 是 平 衡 承 重 索 张 力 、 保证 支 架 竖 直 度 的 重 要 平 衡 体 系 。侧 缆 风 是 在 支 架 安 装 过 程 中 起 到抵 抗 台 风 保 证 支 架 稳 定 及 在 缆 索起 重 机 使 用 过 程 中 辅 助 后 背 索 平衡 整 个 缆 索 起 重 机 体 系 。图 1 后 背 索 缆 风 绳图 2 36m、 64m、 96m侧 缆 风 绳图 1图 3 图 2 v在 河 流 的 两 岸 或 适 当 位 置 ， 利 用 地 形 或 使 用 简 便 的支 架 先 将 半 桥 预 制 完 成 ， 然 后 以 桥 梁 本 身 为 转 动 体 ，使 用 一 些 机 具 设 备 ， 分 别 将 两 个 半 桥 转 动 到 桥 的 轴线 位 置 合 龙 成 桥 的 施 工 方 法 。 可 应 用 在 拱 桥 、 梁 桥 、斜 拉 桥 、 斜 腿 刚 架 等 桥 型 的 上 部 结 构 施 工 。 8.2 拱桥的施工 v转 体 施 工 可 采 用 平 面 转 体 、 竖 向 转 体 或 平 竖 结 合转 体v以 下 将 以 平 竖 结 合 转 体 为 例 介 绍 转 体 施 工 的 主 要步 骤 。 背 景 工 程 为 广 州 丫 髻 沙 大 桥 转 体 施 工 8.2 拱桥的施工 1.进 行 两 岸 主 墩 及 边 墩 桩 基 承 台 施 工 2.进 行 转 盘 滑 道 3.两 岸 分 别 搭 设 主 拱 肋 及 边 拱 肋 劲 性 骨 架 拼 装 施 工第 一 步 ： 8.2 拱桥的施工 第 二 步 ： 1.安 装 边 拱 劲 性 骨 架 ， 主 拱 肋 及 横 撑 2.安 装 拱 座 索 塔 3.灌 注 边 拱 及 索 塔 钢 管 砼 ， 浇 筑 边 拱 横 隔 板 ， 端 横 梁 及 拱 肋 压 重 砼8.2 拱桥的施工 第 三 步 ： 1.安 装 边 转 扣 及 其 张 拉 设 备8.2 拱桥的施工 第 四 步 ： 1.同 步 张 拉 各 扣 索 将 主 拱 肋 竖 转 至 设 计 标 高8.2 拱桥的施工 第 五 步 ： 1.安 装 平 转 牵 引 索 及张 拉 设 备 2.拆 除 边 拱 支 架 3.将 两 岸 转 动 体 结 构分 别 平 转 到 位 4.进 行 主 拱 跨 中 瞬 时合 拢8.2 拱桥的施工 第 六 步 ： 1.焊 接 主 拱 合 拢 段 2.封 固 拱 座 上 、 下 转 盘 3.恢 复 边 拱 支 架 4.浇 筑 边 拱 肋 及 端 横 梁 砼8.2 拱桥的施工 第 七 步 ： 1.放 松 并 拆 除 扣 索8.2 拱桥的施工 第 八 步 ： 1.固 结 主 拱 脚 2.拆 除 索 塔 8.2 拱桥的施工 本章介绍了拱桥的基本组成、主要特点、分类、主拱圈的构造以及拱上建筑的构造、拱上填料的作用、桥面铺装的类型、伸缩缝与变形缝等内容。介绍了在拱桥施工过程中常采用的方法，譬如:有支架施工、装配式施工（缆索吊装施工）、转体施工、悬臂施工等方法，以及每种施工方法的施工工艺、过程、注意事项、要点等。2007年湖南凤凰桥垮塌事故应引起我们桥梁建设者尤其是设计者反省：对于高墩连拱拱桥而言，即便是理论计算上可行，仍然要充分考虑施工过程的风险，以确保人民生命财产安全。 1、 拱 桥 一 般 由 哪 些 材 料 建 成 ?2、 按 照 静 力 图 式 拱 桥 分 为 哪 几 种 类 型 ?3、 按 照 桥 面 所 处 空 间 位 置 ， 拱 桥 又 可 以 分 为 几 类 ?4、 主 拱 圈 的 截 面 形 式 有 哪 几 种 ?5、 箱 形 拱 桥 有 哪 些 特 点 ?6、 钢 管 混 凝 土 拱 桥 具 有 哪 些 优 点 和 缺 点 ?7、 劲 性 骨 架 混 凝 土 拱 桥 有 哪 些 特 点 ? 8、 箱 形 截 面 拱 的 组 成 方 式 有 哪 几 种 ?9、 上 承 式 拱 桥 的 拱 上 建 筑 主 要 有 哪 几 种 构 造 方 式 ?10、 空 腹 式 拱 上 建 筑 梁 式 腹 孔 有 哪 几 种 形 式 ?11、 空 腹 式 拱 上 建 筑 的 拱 式 腹 孔 拱 圈 可 采 用 哪 几 种 形 式 ?12、 实 腹 式 拱 上 建 筑 的 拱 背 填 料 做 法 有 哪 两 种 形 式 ?13、 空 腹 式 拱 上 建 筑 的 腹 孔 墩 主 要 有 哪 两 种 形 式 ?14、 拱 桥 一 般 在 哪 些 部 位 设 置 伸 缩 缝 或 变 形 缝 ?两 者 有 何 区 别 ？15、 拱 桥 有 支 架 施 工 的 工 艺 过 程 ？ 拱 架 的 分 类 、 特 点 、 制 作 与 安 装 、 卸 架 设 备 ？16、 拱 桥 装 配 式 施 工 的 特 点 ？ 17、 拱 桥 转 体 施 工 法 的 分 类 、 工 艺 过 程 ？18、 拱 桥 悬 臂 施 工 法 的 施 工 要 点 ？