拱桥的施工方法

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1、第八章第八章 桥梁主梁施工桥梁主梁施工 第四节 拱桥施工方法、程序和施工要点 拱桥的概述： 拱桥以拱为承重结构的桥梁 反力在竖向荷载作用下，拱的两端支承处除有竖向反力外，还有水平推力 受力性能拱主要承受压力，而弯矩、剪力较小 圬工拱桥可以利用抗拉性能较差而抗压性能较好的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来建造拱桥 其他材料建造的拱桥钢筋混凝土拱桥，钢管混凝土拱桥和钢拱桥 关键技术施工(拱架施工法，缆索吊装施工、无支架施工、转体施工以及劲性骨架施工等技术) 主要优点： 拱肋截面受压，可以充分发挥全截面材料的性能，从而能较大地高跨越能力。 相对于梁式和索式结构，拱桥的变形较小，行车条件好。 能充分做到

2、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。 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）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； 3）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。钢筋混凝土肋拱桥钢筋混凝土箱拱桥 2000年10月合龙的上海卢浦大桥，为钢箱作为拱肋的提篮拱桥，跨度550m，为世界第一大拱桥，投资22亿，用钢近4万吨。德国

3、费马恩（Femarnsund）桥日本泉大津桥西班牙La Barouema桥西班牙Bach de Roda-Felipe II桥英国世纪眼（Millennium Eye) 桥位于广州环城高速公路上 中承式钢管混凝土系杆拱，主跨360m 转体施工，2000年完工 2001年11月7日，世界铁路第一高桥、最大跨度的上承式推力转体铁路拱桥贵州水（城）柏（果）铁路北盘江大桥拱上梁架设完工。这标志着这座拱跨236米、高达280米的创世界奇迹的转体铁路钢管拱桥建造成功。 桥跨布置：324m预应力混凝土梁236m提篮上承式钢管混凝土拱524m预应力混凝土梁。桥长468.20米，桥高280米。每侧拱桁管中心高为

4、4.4米，宽为1.5米，由4根100016mm的Q345d钢管及H腹杆、腹板以栓焊连接而成；上下游拱肋之间则以80014及60014钢管组成字型构件，管管相贯焊接；拱肋拱顶中心距6.16米，拱趾中心距19.6米。拱肋钢管内灌注500#微膨胀混凝土。 大桥施工方案：236米主跨钢管桁架拱采用工厂内分单元制造，铁路、公路运输，在大桥南北两岸陡峭峡谷的工地支架上进行栓焊连接成两个半拱，单铰水平转体合拢（南岸水平逆转 180度，北岸水平逆转 135度），钢管内混凝土以泵送顶升法施工；拱上结构用吊重60吨、跨度为480米的缆索吊机施工。巫山长江大桥 中承式钢管混凝土拱桥，主跨460m。目前世界第一大跨度

5、的钢管混凝土拱桥。贵州江界河桥跨度330米，最大的桁架式混凝土拱桥澳大利亚悉尼港大桥一、拱桥施工概述一、拱桥施工概述 拱桥的施工方法，大体上可分为拱桥的施工方法，大体上可分为有支架施工有支架施工和和无支架施工无支架施工两大类。石拱桥和混凝土预制块拱两大类。石拱桥和混凝土预制块拱桥基本上采用有支架施工；其他拱桥则有采用桥基本上采用有支架施工；其他拱桥则有采用无支架施工。无支架施工。 如图如图满膛支架、拱架满膛支架、拱架( (圬工拱桥圬工拱桥) )就地砌筑就地砌筑简易排架简易排架+ +吊装设备吊装设备预制安装预制安装就地浇筑就地浇筑拱架拱架梁式支架梁式支架( (组合体系拱组合体系拱) )满膛支架满

6、膛支架劲性骨架法劲性骨架法有支架施工有支架施工斜吊式悬浇法斜吊式悬浇法劲性骨架与塔架斜拉联合法劲性骨架与塔架斜拉联合法悬臂桁架法悬臂桁架法塔架斜拉索法塔架斜拉索法悬拼法悬拼法悬浇法悬浇法悬臂法悬臂法缆索吊装法缆索吊装法有平衡重有平衡重无平衡重无平衡重平转平转竖转竖转竖转和平转的组合竖转和平转的组合转体施工法转体施工法无支架施工无支架施工拱拱桥桥的的施施工工方方法法 国内早期在拱桥无支架施工中主要采用缆索吊装国内早期在拱桥无支架施工中主要采用缆索吊装法，但缆索吊机的吊装能力有限。为利用缆索设法，但缆索吊机的吊装能力有限。为利用缆索设备实现拱桥跨度的增大，我国在备实现拱桥跨度的增大，我国在20世纪

7、世纪70年代修年代修建了大量的双曲拱桥。建了大量的双曲拱桥。20世纪七八十年代，我国世纪七八十年代，我国修建的拱桥主要是箱拱桥。修建的拱桥主要是箱拱桥。1979年建成的四川宜年建成的四川宜宾马鸣溪大桥，跨径为宾马鸣溪大桥，跨径为150m，采用缆索吊装施，采用缆索吊装施工，吊装重量达工，吊装重量达70t，基本上是我国缆索吊装设，基本上是我国缆索吊装设备的最大吨位。备的最大吨位。 1980年建成的四川涪陵乌江大桥，采用我国首创年建成的四川涪陵乌江大桥，采用我国首创的平面转体施工法，使跨径跃上的平面转体施工法，使跨径跃上200m的大关。的大关。平转法的应用为拱桥无支架施工开辟了新的道路，平转法的应用

8、为拱桥无支架施工开辟了新的道路，但当跨径增大后，转体重量很大，转体施工工艺但当跨径增大后，转体重量很大，转体施工工艺复杂，转盘圬工量大，因此也无法实现更大跨径复杂，转盘圬工量大，因此也无法实现更大跨径的突破。的突破。日本的外津桥（跨径170m）采用悬臂浇筑法。南非的Bloukrans桥（跨径272m）采用悬臂扣挂法等。悬臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题，但由于需要较多的临时设施，施工费用较高，在我国未能得到推广应用。 劲性骨架施工法是国外早期采用的无支架施工方法之一。劲劲性骨架施工法是国外早期采用的无支架施工方法之一。劲性骨架具有较大的强度和刚度，在施工中起施工支架的作用，性骨架具有较

9、大的强度和刚度，在施工中起施工支架的作用，承担现浇混凝土的自重，但骨架埋设于混凝土之中，施工后承担现浇混凝土的自重，但骨架埋设于混凝土之中，施工后不予拆除，国内又称为埋置拱架法，国外也称其为米兰法。不予拆除，国内又称为埋置拱架法，国外也称其为米兰法。拱圈混凝土成为型钢混凝土结构，或劲性钢筋混凝土，英文拱圈混凝土成为型钢混凝土结构，或劲性钢筋混凝土，英文为为Steel Reinforced Concrete，简称，简称SRC。用劲性骨架建。用劲性骨架建成的跨径最大的拱桥是西班牙的成的跨径最大的拱桥是西班牙的Esla桥，跨径达桥，跨径达210m。 由于劲性骨架方法耗用钢材多，为此我国探索应用半劲性

10、骨由于劲性骨架方法耗用钢材多，为此我国探索应用半劲性骨架施工方法。该方法中钢骨架用钢量较少，不足以单独程度架施工方法。该方法中钢骨架用钢量较少，不足以单独程度主拱圈的混凝土自重，因此施工过程中采用分环浇筑混凝土主拱圈的混凝土自重，因此施工过程中采用分环浇筑混凝土的方法。的方法。1980年辽宁省建成了跨度年辽宁省建成了跨度60m的蚂蚁沙桥为首座的蚂蚁沙桥为首座采用半劲性骨架的施工方法。目前采用此法建成的拱桥有十采用半劲性骨架的施工方法。目前采用此法建成的拱桥有十余座，其中跨径较大的有辽宁丹东沙河口大桥（跨径余座，其中跨径较大的有辽宁丹东沙河口大桥（跨径156m）和四川宜宾小南门金沙江大桥（跨径和

11、四川宜宾小南门金沙江大桥（跨径240m）。）。 随跨径增大，半劲性骨架施工难度也越突出。直随跨径增大，半劲性骨架施工难度也越突出。直到采用钢管作为劲性骨架，才使得这一方法得到到采用钢管作为劲性骨架，才使得这一方法得到真正的发展。真正的发展。1990年以来，钢管混凝土在拱桥上年以来，钢管混凝土在拱桥上的应用在我国发展很快。有以下两大类型：的应用在我国发展很快。有以下两大类型： 钢管外露，钢管以参与结构受力为主，同钢管外露，钢管以参与结构受力为主，同时也是施工过程中的支架和浇筑管内混凝土的模时也是施工过程中的支架和浇筑管内混凝土的模板，成桥过程先合龙钢管骨架，再浇筑管内混凝板，成桥过程先合龙钢管骨