拱桥施工可分为有支架施工和无支架施工两大类
xmns_38903
xmns_38903 Lv.9
2015年06月07日 18:54:00
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拱桥是一种能充分发挥圬工及钢筋混凝土材料抗压性能、外型美观、维修管理费用少的合理桥型,因此被广泛采用。拱桥的施工,从方法上大体可分为有支架施工和无支架施工两大类。(一)有支架施工. H* ` b5 Q2 q) U( L石拱桥、现浇混凝土拱桥以及混凝土预制块砌筑的拱桥,都采用有支架的施工方法修建,其主要施工工序有材料的准备,拱圈放样(包括石拱桥拱石的放样),拱架制作与安装,拱圈及拱上建筑的砌筑等。本节着重介绍后两个内容。

拱桥是一种能充分发挥圬工及钢筋混凝土材料抗压性能、外型美观、维修管理费用少的合理桥型,因此被广泛采用。拱桥的施工,从方法上大体可分为有支架施工和无支架施工两大类。
(一)有支架施工
. H* ` b5 Q2 q) U( L石拱桥、现浇混凝土拱桥以及混凝土预制块砌筑的拱桥,都采用有支架的施工方法修建,其主要施工工序有材料的准备,拱圈放样(包括石拱桥拱石的放样),拱架制作与安装,拱圈及拱上建筑的砌筑等。本节着重介绍后两个内容。

1.拱架
砌筑石拱桥(或预制混凝土块拱桥)及就地浇筑混凝土拱圈等时,需搭设拱架,以支承全部或部分拱圈和拱上建筑的重量,并保证拱圈的形状符合设计要求。拱架要有足够的强度、刚度和稳定性。拱架的种类很多,按使用材料的不同可分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木拱架及“土牛拱胎”(即先在桥下用土或砂、卵石填筑一个“土胎”,然后在上面砌筑拱圈,砌成之后再将填土清除即可)等型式。
目前在修建中、小跨径的圬工拱桥时,仍常采用木拱架,故本节仅对木拱架作扼要的介绍。
0 d3 L$ f* K7 `9 s( L3 c8 F% ]木拱架按其构造形式可分为满布式拱架、拱式拱架及混合式拱架等几种。
}! B" ~/ C1 R* Z( Q9 P! b(1)满布式拱架
: v2 x4 B& C: ]7 R满布式拱架的优点是施工可靠,技术简单,木材和铁件规格要求较低。缺点是木材用量大,木材及铁件的损耗率也较高。受洪水威胁大,在水深流急、漂流物较多及要求通航的河流上不能采用。
满布式拱架通常由拱架上部(拱盔)、卸架设备、拱架下部(支架)等三部分组成。一般常用的型式有:

1)立柱式拱架,上部是由斜梁、立柱、斜撑和拉杆等组成的拱型桁架,下部是由立柱及横向联系(斜夹木和水平夹木)组成的支架,上、下部之间放置卸架设备(木楔或砂筒等)。
在斜梁上钉以弧形垫木以适应拱腹的曲线形状,通常将斜梁和弧形垫木合称为弓形木。弓形木支撑在立柱或斜撑上,长度一般为1.5m~2.0m。在弓形木上设置横梁,其间距一般为0.60m~0.70m,上面再纵向铺设0.02m~0.04m厚的模板),就可在上面砌筑拱石(或作现浇混凝土拱的底模板)。当拱架横向的间距较密时,也可不设横梁,而直接在弓形木上面铺设3cm~5cm厚的模板。
# {$ a/ [$ j1 E3 v1 s/ b0 u5 P" o立柱间距按桥梁跨径及承受拱圈重量的不同,一般在1.5m~5.0m之间。拱架在横桥向的间距一般为1.2m~1.7m,为了增强横向稳定性,拱架各片之间应设置横向联系(水平及斜向夹木)。
立柱式拱架的构造和制作都很简单,但立柱数目很多,只适用于跨度和高度都不大的拱桥。
, N. F/ K" W) F9 r) n2)撑架式拱架是用少数框架式支架加斜撑来代替数目众多的立柱。木材用量较立柱式拱架少,构造上也不复杂,而且能在桥孔下留出适当的空间,减小洪水及漂流物的威胁,并在一定程度上满足通航的要求。因此,它是实际中采用较多的一种型式。
无论是立柱式还是撑架式拱架,都应使构造简单,受力明确,避免采用复杂的节点和接头型式。拱架应具有足够的强度、刚度和整体稳定性。连接处要紧密,以保证拱架在荷载作用下变形最小且变形曲线圆滑。满布式拱架常用的节点构造。
& ~( q) f- `5 U; _6 h, m(2)拱式拱架
与满布式拱架相比较,拱式拱架不受洪水、漂流物的影响,在施工期间能维持通航,适用于墩高、水深、流急或要求通航的河流。
8 D$ S" j4 o3 `2 Z& K' n7 M1 E三铰桁式拱架是拱式木拱架中常用的一种形式,其材料消耗率低,但要求有较高的制作水平和架设能力。三铰木桁拱架的纵、横向稳定应特别注意。除在结构构造上须加强纵横向联系外,还需设抗风缆索,以加强拱架的整体稳定性。在施工中还应注意对称均匀地砌筑,以加强施工观测。
/ ?. p& K3 I$ C8 `2 I在选择拱架型式后,要对拱架构件的强度进行验算,另外还要对拱架的受弯构件进行挠度验算。
拱架在承受荷载后,将产生弹性变形和非弹性变形。另外当拱圈砌筑完毕,强度达到要求而卸落拱架后,拱圈由于承受自重、温度变化及墩台位移等因素影响,要产生弹性下沉。为了使拱轴线符合设计要求,必须在拱架上预留施工拱度,以便能抵消这些可能发生的垂直变形。
拱桥的施工
拱桥是一种能充分发挥圬工及钢筋混凝土材料抗压性能、外型美观、维修管理费用少的合理桥型,因此被广泛采用。拱桥的施工,从方法上大体可分为有支架施工和无支架施工两大类。(拱桥的组成)
(一)有支架施工
石拱桥、现浇混凝土拱桥以及混凝土预制块砌筑的拱桥,都采用有支架的施工方法修建,其主要施工工序有材料的准备,拱圈放样(包括石拱桥拱石的放样),拱架制作与安装,拱圈及拱上建筑的砌筑等。本节着重介绍后两个内容。

1.拱架
砌筑石拱桥(或预制混凝土块拱桥)及就地浇筑混凝土拱圈等时,需搭设拱架,以支承全部或部分拱圈和拱上建筑的重量,并保证拱圈的形状符合设计要求。拱架要有足够的强度、刚度和稳定性。拱架的种类很多,按使用材料的不同可分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木拱架及“土牛拱胎”(即先在桥下用土或砂、卵石填筑一个“土胎”,然后在上面砌筑拱圈,砌成之后再将填土清除即可)等型式。
) I) ^! f+ {% a+ u目前在修建中、小跨径的圬工拱桥时,仍常采用木拱架,故本节仅对木拱架作扼要的介绍。
& S2 ?5 `6 a+ Y* w' H) ?7 {木拱架按其构造形式可分为满布式拱架、拱式拱架及混合式拱架等几种。
! i. t B$ W- b(1)满布式拱架
满布式拱架的优点是施工可靠,技术简单,木材和铁件规格要求较低。缺点是木材用量大,木材及铁件的损耗率也较高。受洪水威胁大,在水深流急、漂流物较多及要求通航的河流上不能采用。
3 F: ~) i6 o' {: u- i满布式拱架通常由拱架上部(拱盔)、卸架设备、拱架下部(支架)等三部分组成。一般常用的型式有:
- |% g- k- x8 M w6 \) `1)立柱式拱架,上部是由斜梁、立柱、斜撑和拉杆等组成的拱型桁架,下部是由立柱及横向联系(斜夹木和水平夹木)组成的支架,上、下部之间放置卸架设备(木楔或砂筒等)。
在斜梁上钉以弧形垫木以适应拱腹的曲线形状,通常将斜梁和弧形垫木合称为弓形木。弓形木支撑在立柱或斜撑上,长度一般为1.5m~2.0m。在弓形木上设置横梁,其间距一般为0.60m~0.70m,上面再纵向铺设0.02m~0.04m厚的模板),就可在上面砌筑拱石(或作现浇混凝土拱的底模板)。当拱架横向的间距较密时,也可不设横梁,而直接在弓形木上面铺设3cm~5cm厚的模板。
* J% Q! }+ J% ?0 R0 q ~9 f立柱间距按桥梁跨径及承受拱圈重量的不同,一般在1.5m~5.0m之间。拱架在横桥向的间距一般为1.2m~1.7m,为了增强横向稳定性,拱架各片之间应设置横向联系(水平及斜向夹木)。
$ X: p# ?) r: V+ C& g+ ^立柱式拱架的构造和制作都很简单,但立柱数目很多,只适用于跨度和高度都不大的拱桥。
7 P& |. M$ D' `. b" N* P2)撑架式拱架是用少数框架式支架加斜撑来代替数目众多的立柱。木材用量较立柱式拱架少,构造上也不复杂,而且能在桥孔下留出适当的空间,减小洪水及漂流物的威胁,并在一定程度上满足通航的要求。因此,它是实际中采用较多的一种型式。
无论是立柱式还是撑架式拱架,都应使构造简单,受力明确,避免采用复杂的节点和接头型式。拱架应具有足够的强度、刚度和整体稳定性。连接处要紧密,以保证拱架在荷载作用下变形最小且变形曲线圆滑。满布式拱架常用的节点构造。
E3 {% p$ ]0 U4 B- ?(2)拱式拱架
与满布式拱架相比较,拱式拱架不受洪水、漂流物的影响,在施工期间能维持通航,适用于墩高、水深、流急或要求通航的河流。
三铰桁式拱架是拱式木拱架中常用的一种形式,其材料消耗率低,但要求有较高的制作水平和架设能力。三铰木桁拱架的纵、横向稳定应特别注意。除在结构构造上须加强纵横向联系外,还需设抗风缆索,以加强拱架的整体稳定性。在施工中还应注意对称均匀地砌筑,以加强施工观测。
在选择拱架型式后,要对拱架构件的强度进行验算,另外还要对拱架的受弯构件进行挠度验算。
- w0 J7 @. D- A$ Y4 ~7 y拱架在承受荷载后,将产生弹性变形和非弹性变形。另外当拱圈砌筑完毕,强度达到要求而卸落拱架后,拱圈由于承受自重、温度变化及墩台位移等因素影响,要产生弹性下沉。为了使拱轴线符合设计要求,必须在拱架上预留施工拱度,以便能抵消这些可能发生的垂直变形。

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