梁桥及拱桥施工技术特点101

梁桥及及拱桥桥施工工技术术特点点第一章章梁梁桥施施工第一节节钢钢筋混混凝土土简支支梁桥桥的制制造工工艺第二节节预预应力力混凝凝土简简支梁梁桥的的制造造工艺艺第三节节装装配式式简支支梁桥桥主梁梁的运运输和和安装装第四节节悬悬臂和和连续续体系系梁桥桥的施施工特特点第二章章拱拱桥的的施工工第一节节有有支架架施工工第二节节缆缆索吊吊装施施工第三节节其其它施施工方方法简简介第一章章梁梁桥施施工第一节节钢钢筋混混凝土土简支支梁桥桥的制制造工工艺一、模模板和和简易易支架架模板和和支架架的使使用应应进行行认真真的选选择和和设计计，并并符合合下列列要求求：(1)具有足足够的的强度度，刚刚度和和稳定定性，，能可可靠地地承受受施工工过程程中的的各项项荷载载；(2)保证结结构的的设计计形状状、尺尺寸及及各部部分相相互位位置的的准确确性；；(3)模板接接缝严严密、、平顺顺，能能保证证混凝凝土在在浇筑筑过程程中不不漏浆浆，并并给成成型混混凝土土令人人满意意的外外观；；(4)应便利利制作作，装装拆容容易，，并尽尽可能能采用用组合合钢模模板和和大模模板，，以便便提高高其周周转使使用率率和适适应性性。(一)模板的的分类类和构构造1．模板板的分分类预制梁梁的模模板通通常按按材料料分类类，有有钢模板板、木模模板、、钢木木结合合模板板、充充气橡橡胶模模、土土模、、土木木结合合模等等。对对于在在预制制工厂厂生产产用的的模板板和预预制梁梁数量量较多多的情情况，，常采采用钢钢模板板和钢木结结合的的模板板。２.模板的的构造造模板有有底模模、侧侧模、、端模模和内内模之之分。。底模模支承承在底底座上上或设设置在在流水水台车车上，，可用用12～16mm的钢板板制成成。侧模沿沿梁长长置于于预制制梁的的两侧侧，小小跨径径梁、、板可可用整整体侧侧模。。侧模模组成成见图6-1-1、6-2-2。端模设设置在在梁的的两端端，安安装时时连接接在侧侧模上上，用用于形形成梁梁端形形状(控制预预应力力梁的的孔道道位置置)，一般般用4～8mm钢板加加工而而成。。内模是是空心心截面面梁、、板的的预制制关键键，其其结构构型式式直接接影响响到制制作是是否简简便、、经济济、装装拆是是否方方便，，周转转率是是否高高的问问题。。图6-1-3示出目目前常常用的的木制制芯模模构造造。不管何何种模模板，，为方方便脱脱模，，通常常均在在壳板板面上上涂隔隔离剂剂，如如废机机油、、肥皂皂水、、石灰灰乳浆浆等。。（二））简易易支架架就地浇浇筑梁梁桥时时，需需在梁梁下搭搭设简简易支支架(或称脚脚手架架)来支承承模板板及浇浇筑的的钢筋筋混凝凝土和和其它它施工工荷载载。对对于装装配式式梁桥桥的施施工，，有时时也要要搭简简易支支架，，作为为吊装装过程程中的的临时时支承承和供供施工工操作作之用用。支架按按其构构造可可分为为支柱柱式、、梁式式和梁梁柱式式，如如图6-1-4。二、钢钢筋加加工钢筋需需经过过调直直、除除锈、、切断断、弯弯制、、焊接接、绑绑扎等等工序序形成成钢筋筋骨架架后方方可用用于结结构中中。（一)钢筋加加工的的准备备工作作使用前前应对对钢筋筋进行行抽样样试验验，质质量鉴鉴定合合格后后才能能使用用。抽抽样试试验主主要做做抗拉拉极限限强度度、屈屈服点点、冷冷弯、、可焊焊性试试验。。弯折伸伸长量量可按按下式式计算算：弯成45°°时，伸伸长(1/2～2/3)d；弯成90°°时，伸伸长d；弯成180°时，伸伸长3d/2(d为钢筋筋直径径)。（二)钢筋的的弯制制成型型和接接头钢筋下下料后后按规规定的的弯曲曲内径径弯制制成型型。焊接接接头在在构件件中的的位置置应该该符合合规定定：配配置在在同一一截面面区段段(搭接长长度取取30d且不小小于50cm范围)的受力力钢筋筋，其其接头头截面面积占占受力力钢筋筋总截截面面面积的的百分分率，，在受受拉区区不得得超过过50%，在受受压区区不受受限制制。绑绑扎搭搭接的的数量量，在在搭接接长度度区段段内受受力钢钢筋接接头的的截面面积，，在受受拉区区不得得超过过钢筋筋总截截面积积的25%，受压压区不不得超超过50%。（三)钢筋骨骨架的的组成成与安安装钢筋骨骨架一一般采采用双双面焊焊接，，操作作上采采用分分层跳跳焊结结，见见图6-1-6。实践表表明，，装配配式简简支梁梁的焊焊接钢钢筋骨骨架在在焊接接后骨骨架平平面内内会发发生两两端上上翘的的焊接接变形形，为为此，，尚应应结合合骨架架在安安装时时可能能产生生的挠挠度，，事先先将骨骨架拼拼成具具有一一定的的预拱拱度，，再进进行施施焊。。预拱拱度的的数值值可由由试验验来确确定，，一般般也可可参照照表6-1-1取用。。在钢筋筋安装装工作作中，，为保保证达达到设设计及及构造造要求求，应应注意意以下下几点点：(1)钢筋的的接头头应按按规定定要求求错开开布置置；(2)钢筋的的交叉叉点应应用铁铁丝绑绑扎结结实，，必要要时，，亦可可用电电焊焊焊接；；(3)除设计计有特特殊规规定者者外，，梁中中箍筋筋应与与主筋筋垂直直，箍箍筋弯弯钩的的叠合合处，，在梁梁中应应沿纵纵向置置于上上面并并交错错布置置；(4)为了保保证混混凝土土保护护层的的必需需厚度度，应应在钢钢筋与与模板板间设设置水水泥浆浆垫块块、混混凝土土垫块块。垫垫块应应错开开设置置，不不应贯贯通截截面全全长；；(5)为固定定钢筋筋和保保证相相互间间的横横向净净距，，两排排钢筋筋之间间可使使用混混凝土土分隔隔块，，或用用短钢钢筋扎扎结固固定；；(6)为保证证钢筋筋骨架架有足足够的的刚度度，必必要时时可以以增加加加强强钢筋筋。三、混混凝土土工作作混凝土土工作作包括括拌制制、运运输、、浇筑筑、振振捣、、养护护及拆拆模等等工序序。(一）混混凝土土的拌拌制混凝土土延续续搅拌拌的最最短时时间（二））混凝凝土的的运输输(三）混混凝土土的浇浇筑施工缝缝接后后续混混凝土土时，，必须须做到到：(1)浇筑前前，先先凿除除原混混凝土土表层层的水水泥浆浆和松松弱层层。用用水凿凿毛时时，原原混凝凝土强强度须须达到到0．5MPa；用人人工凿凿毛时时，须须达到到2．5MPa；用风风动机机凿毛毛时，，须达达到10MPa。(2)经凿毛毛处理理的混混凝土土表面面，应应用水水冲洗洗干净净，又又不得得留有有积水水。在在浇筑筑新混混凝土土前，，垂直直缝应应刷一一层净净水泥泥浆，，水平平缝应应在全全部接接触面面铺一一层与与混凝凝土相相同而而水灰灰比略略小的的厚为为10～20mm的水泥砂砂浆。(3)接缝处于于重要部部位或结结构物在在地震区区，在浇浇筑时应应加锚固固钢筋，，以防受受力时开开裂。(4)斜面接缝缝应将斜斜面混凝凝土凿成成台阶。。（四）混混凝土的的振捣常用的振振捣器有有平板式式振捣器器，附着着式振捣捣器和插插入式振振捣器等等。混凝土多多次振捣捣的时间间要掌握握好，振振捣时间间过短不不能达到到密实度度，振捣捣的时间间过长，，反而会会引起混混凝土的的离析现现象。一一般以振振捣至混混凝土不不再下沉沉，无显显著气泡泡上升，，混凝土土表面出出现薄层层水泥浆浆，表面面平整为为适度。。当用附附着式振振捣器时时，一般般需振两两分钟左左右，当当用插入入式振捣捣器时一一般只需需15～30秒钟，当当用平板板式振捣捣器时，，每个位位置上的的振捣时时间约为为25～40秒钟。（五）混混凝土的的养护及及模板拆拆除在常温下下养护混混凝土的的方法，，主要用用潮湿的的草袋、、麻袋、、稻草等等覆盖，，并常洒洒水，以以防止日日光直射射及水分分的蒸发发，保持持一定的的湿度。。洒水养养护的时时间与水水泥品种种和是否否掺加塑塑化剂有有关，一一般用普普通硅酸酸盐水泥泥的混凝凝土不少少于7昼夜，用用矾土水水泥的混混凝土，，不少于于3昼夜，用用矿渣水水泥、火火山灰水水泥或在在施工中中掺用塑塑化剂的的，不少少于14昼夜。干干燥、炎炎热天气气应适当当延长养养护时间间。当采采用塑料料薄膜或或喷化学学浆液等等保护层层时，可可不洒水水养护。。经过养护护，当混混凝土强强度达到到设计强强度的25～50%时，即可可拆除梁梁的侧模模；达到到设计吊吊装强度度，并不不低于设设计标号号的70%时，就可可起吊主主梁。为加速模模板周转转和施工工进度，，可采用用蒸气法法养护混混凝土。。（六）混混凝土的的冬季施施工要点点当昼夜气气温平均均低于+5℃，或最低低气温低低于-3℃时，就必必须采取取冬季施施工的技技术措施施。常用用冬季施施工措施施是：(1)在保证混混凝土必必要和易易性的同同时，尽尽量减少少水的用用量，采采用较小小的水灰灰比；(2)增加拌合合时间，，使水泥泥的水化化作用加加快，并并使水泥泥的发热热量增加加以加速速混凝土土凝固，，冬季施施工混凝凝土的拌拌合时间间比平时时增加50～100%；(3)适当采用用活性较较大，发发热量较较高的快快硬水泥泥，高标标号水泥泥拌制混混凝土；；(4)掺用早强强剂，加加速混凝凝土强度度的发展展，并降降低混凝凝土内水水溶液的的冰点，，防止混混凝土早早期结冰冰。目前前常用的的早强剂剂有含三三乙醇胺胺的硫酸酸钠复合合剂和亚亚硝酸钠钠复合剂剂两种；；(5)将拌合水水、骨料料加热，，提高混混凝土的的初始温温度，使使混凝土土在养护护措施开开始前不不致结冰冰；(6)采用蒸气气养护，，电热法法养护等等提高养养护温度度。第二节预预应力力混凝土土简支梁梁桥的制制造工艺艺一、先张张法简支支梁的制制造工艺艺先张法制制梁工艺艺是在浇浇筑混凝凝土前张张拉预应应力筋，，将其临临时锚固固在张拉拉台座上上，然后后立模浇浇筑混凝凝土，待待混凝土土达到规规定强度度(不得低于于设计强强度的70%时)，逐渐将将预应力力筋从台台座上放放松。（一）台台座1.墩式台座座：台座承力力架可因因地制宜宜采取不不同的型型式，如如：2.槽式台座座（二）预预应力筋筋的制备备预应力钢钢筋常采采用冷拉拉IV级钢筋、、高强钢钢丝及钢钢铰线等等。1.下料钢筋的下下料长度度可按下下式计算算：(6-1-1)2.对焊对焊质量量应严格格控制，，IV级钢筋的的对焊一一般均在在对焊机机上采用用二次闪闪光对头头焊接(即用闪光光——预热——闪光焊工工艺)。其轴线线偏差不不得大于于2mm或钢筋直直径的1/10。3.镦粗或轧轧丝钢筋端的的张拉和和锚固，，除了焊焊接螺丝丝端杆的的方法外外，也可可采用镦镦头锚具具或轧制制螺纹锚锚具(或称轧丝丝锚具)，以简化化锚固方方法和节节约优质质钢材。。采用轧制制螺纹锚锚具时，，可利用用特制的的钢模通通过压力力机进行行冷压轧轧丝。4.冷拉为提高钢钢筋的强强度和节节约钢材材，预应应力粗钢钢筋在使使用前一一般需要要进行冷冷拉。焊焊接好的的钢筋冷冷却至常常温即可可进行冷冷拉，冷冷拉时最最好采用用“双控控”(即同时控控制应力力和冷拉拉伸长率率)，并以应应力控制制为主，，延伸率率控制为为辅。在在没有测测力设备备的情况况下，可可用延伸伸率控制制。钢筋经过过冷拉后后，屈服服强度提提高但增增加了脆脆性，为为此钢筋筋冷拉后后应进行行时效。。时效的的作用是是将冷拉拉后的钢钢筋置于于一定的的温度下下，经过过一段时时间使由由冷拉引引起的钢钢材晶格格的歪曲曲得到一一定程度度的恢复复。消除除钢筋的的内应力力，使钢钢筋的屈屈服强度度，拉抗抗极限强强度比冷冷拉完成成时有所所提高，，弹性模模量得到到恢复，，即谓之之冷拉时时效。(三)预应力筋的张张拉1.张拉前的准备备工作千斤顶的控制制张拉力N是张拉前需确确定的一个重重要数据，从从理论上可以以将油泵表读读数C乘以活塞面积积A，即：N=CA。千斤顶的实实际张拉力值值N′为：(6-1-2)(6-1-3)2.张拉工艺先张法张拉钢钢筋，可以单单根张拉或多多根张拉。先张法采用钢钢筋的程序为为：（四）放松预预应力筋当设计无规定定时，一般应应在大于混凝凝土设计标号号的70%时进行。放松松之后，切断断梁外钢筋，，即可移位准准备再生产。。放松预应力钢钢筋的方法有有：用千斤顶先拉拉后松、砂筒放松、滑楔放松和螺杆放松等方法。二、后张法简简支梁的制造造工艺后张法制梁的的步骤是先制制作留有预应应力筋孔道的的梁体，待其其混凝土达到到规定强度后后，再在孔道道内穿入预应应力筋进行张张拉并锚固，，最后进行孔孔道压浆并浇浇灌梁端封头头混凝土。（一）预应力力筋的制备1.粗钢筋的制备备；2.碳素钢丝束的的制备；3.钢绞线的制备备。(6-1-4)(6-1-5)图6-1-14示出钢丝编束束所用梳丝板板，图6-1-15、图6-1-16为钢束两种编编制方式。（二）预应力力筋孔道成型型梁内预应力孔孔道形成是在在预制梁浇筑筑混凝土前预预先安放制孔孔器。制孔器器可采用铁皮皮管，铝合金金波纹管或橡橡胶管。图6-1-17为橡胶制孔器器的接头。（三）预应力力筋的张拉工工艺后张法梁，当当跨径大于或或等于25m时，宜采用两两端同时张拉拉。后张法梁梁的钢束张拉拉程序依锚具具类型与钢束束种类不同而而异，采用锥锥形锚具时，，张拉的程序序为：（四）孔道压压浆孔道压浆是为为了保护预应应力筋不致锈锈蚀，并使力力筋与混凝土土梁体粘结成成整体，从而而即能减轻锚锚具的受力，，又能提高梁梁的耐久性。。孔道压浆采采用专门的压压浆泵进行，，压浆要求密密实，饱满，，并应在张拉拉后尽早完成成。在压浆操作中中应当注意：：(1)在冲洗孔道时时如发现串孔孔，则应改成成两孔同时压压注；(2)每个孔道的压压浆作业必须须一次完成，，不得中途停停顿，如因故故停顿，时间间超过20分钟，则应用用清水冲洗已已压浆的孔道道，重新压注注；(3)水泥浆从拌制制到压入孔道道的间隔时间间不得超过40分钟，在此时时间内，应不不断地搅拌水水泥浆。(4)输浆管的长度度最多不得超超过40m，当超过30m时，就要提高高压力100～200kPa，以补偿输浆浆过程中的压压力损失；(5)压浆工人应戴戴防护眼镜，，以免灰浆喷喷出时射伤眼眼睛；(6)压浆完毕后应应认真填写压压浆记录。（五）封端孔道压浆后应应立即将梁端端水泥浆冲洗洗干净，并将将端面混凝土土凿毛。在绑绑扎端部钢筋筋网和安装封封端模板时，，要妥善固定定，以免在灌灌筑混凝土时时因模板走动动则影响梁长长。封端混凝凝土的强度应应不低于梁体体的强度。浇浇完封端混凝凝土并静置1～2小时后，应按按一般规定进进行浇水养护护。第三节装配配式简支梁桥桥主梁的运输输和安装一、预制梁的的运输主梁通常在施施工现场的预预制场内或在在桥梁厂内预预制。为此就就要解决如何何将梁运至桥桥头或桥孔下下的问题。二、预制梁的的安装以下为几种常常用架梁方法法：（一）陆地架架设法（图6-1-19）1.自行式吊车架架梁其特点是机动动性好，不需需要动力设备备，不需要准准备作业，架架梁速度快。。2.跨墩门式吊车车架梁3.移动支架架梁梁（二）浮吊架架设法（图6-1-20）（三）高空架架设法1.闸门式架桥机机架桥（图6-1-21）2.加宽的闸门式式架桥机架桥桥（图6-1-22）3.自行式吊车桥桥上架梁（图6-1-23）第四节悬臂臂和连续体系系梁桥的施工工特点一、钢筋混凝凝土悬臂和连连续体系梁桥桥的施工特点点目前在修建钢钢筋混凝土悬悬臂和连续体体系梁桥时，，主要是采用用搭设支架模模板就地浇筑筑的施工方法法。图6-1-24示出浇筑次序序和工作缝的的设置。钢筋混凝土T型刚构桥的施施工特点是摒摒弃了需要搭搭设河中支架架的现浇方法法而利用钢制制安装梁进行行预制安装施施工(图6-1-25a)。对于T型悬臂不太长长的情况，还还可直接利用用支承在桥墩墩上的悬出支支架浇筑悬臂臂梁的混凝土土(图6-1-25b)。二、预应力混混凝土悬臂和和连续体系梁梁桥的施工特特点(一)悬臂施工法悬臂施工法是是在已建成的的桥墩上，沿沿桥梁跨径方方向对称地逐逐段施工的方方法。采用悬悬臂施工的必必要条件是在在施工过程中中需要墩与梁梁固结，桥墩墩要承受施工工产生的不对对称弯矩。由由于在悬臂施施工时梁内出出现负弯矩，，对梁体必须须在其的上缘缘逐段施加预预应力，使其其与已完成梁梁段联成整体体。按照梁体的制制作方式，悬悬臂施工法通通常分为悬臂臂浇筑和悬臂臂拼装两类。。1.悬臂浇筑法对于箱形截面面，每浇一个个梁段的工艺艺流程为：移移挂篮——装底、侧模——装底、肋板钢钢筋和预留管管道——装内模——装顶板钢筋和和预留管道——浇筑混凝土——养生——穿预应力筋、、张拉和锚固固——管道压浆。图6-1-26、6-1-27示出挂篮结构构简图及斜拉拉式挂篮简图图。悬臂浇筑法施施工的主要优优点是：不需需要占地很大大的预制场地地；逐段浇筑筑，易于调整整和控制梁段段的位置，且且整体性好；；不需要大型型机械设备；；主要作业在在设有顶棚、、养生设备等等的挂篮内进进行，可以做做到施工不受受气候条件影影响；各段施施工属严密的的重复作业，，需要施工人人员少，技术术熟练快，工工作效率高等等。主要缺点点是：梁体部部分不能与墩墩柱平行施工工，施工周期期较长，而且且悬臂浇筑的的混凝土加载载龄期短，混混凝土收缩和和徐变影响较较大。2.悬臂拼装法悬臂拼装法施施工是在工厂厂或桥位附近近将梁体沿轴轴线划分成适适当长度的块块件进行预制制，然后用船船或平车从水水上或从已建建成部分桥上上运至架设地地点，并用活活动吊机等起起吊后向墩柱柱两侧对称均均衡地拼装就就位（图6-1-30），张拉预应应力筋。重复复这些工序，，直至拼装完完悬臂梁全部部块件为止。。图6-1-31示出悬臂-闸门式吊机在在施工中的两两个主要位置置。3.临时固结措施施图6-1-32示出施工中一一种临时固结结措施构造，，图6-1-33示出另外几种种临时固结的的作法。(二)装配—整体施工法装配—整体施工法是是中等跨径预预应力混凝土土连续梁桥较较常采用的一一种逐孔架设设施工方法，，它是将整根根连续梁按起起吊安装设备备的能力先分分段预制，然然后用各种安安装方法将预预制构件安装装至墩、台或或轻型的临时时支架上，再再现浇接头混混凝土，最后后通过张拉部部分预应力筋筋，使梁体集集整成连续体体系。用此法法施工可以避避免整体浇筑筑中的满堂支支架，最大限限度地减少在在桥上现浇混混凝土的数量量，并能使上上部结构的预预制工作和下下部结构的施施工同时进行行，显著缩短短工期。在实实践中曾采用用三种分段施施工方式：简简支—连续，单悬臂臂—连续和双悬臂臂—连续。图6-1-34表示简支-连续的施工方方法。图6-1-35示出一座三跨跨连续梁的施施工步骤。(三)顶推法施工采用顶推法施施工是在桥台台后面的引道道上或在刚性性好的临时支支架上设置制制梁场，集中中制作(现浇或预制装装配)一般为等高度度的箱形梁段段(约10～30m一段)，待有2～3段后，在上、、下翼板内施施加能承受施施工中变号内内力的预应力力，然后用水水平千斤顶等等顶推设备将将支承在氟塑塑料板与不锈锈钢板滑道上上的箱梁向前前推移，推出出一段再接长长一段，这样样周期性地反反复操作直至至最终位置，，进而调整预预应力(通常是卸除支支点区段底部部和跨中区段段顶部的部分分预应力筋，，并且增加和和张拉一部分分支点区段顶顶部和跨中区区段底部的预预应力筋)，使满足后加加恒载和活载载内力的需要要，最后，将将滑道支承移移置成永久支支座，至此施施工完毕。顶推法施工又又可分单向顶顶推和双向顶顶推以及单点点顶推和多点点顶推等（图6-1-36）。图6-1-37表示推头式顶顶推装置。图6-1-38表示拉杆式顶顶推装置的布布置。图6-1-39示出顶推法采采用的几种滑滑道装置。(四)移动式模架逐逐孔施工法移动式模架逐逐孔施工法是是将机械化的的支架和模板板支承(或悬吊)在长度稍大于于两跨、前端端作导梁用的的承载梁上，，然后在桥跨跨内进行现浇浇施工，待混混凝土达到一一定强度后就就脱模，并将将整孔模架沿沿导梁前移至至下一浇筑桥桥孔，如此有有节奏地逐孔孔推进直至全全桥施工完毕毕。此法适用于跨跨径为20～50m的等跨和等高高度连续梁桥桥施工，平均均推进速度约约为每昼夜3m。采用此法施工工时，通常将将现浇梁段的的起迄点设在在连续梁弯矩矩最小的截面面处(约为由支点向向前5～6m处)，预应力筋锚锚固在浇筑缝缝处，当浇筑筑下一孔梁段段前再用连接接器将预应力力筋接长。图6-1-40示出支承式移移动模架涵孔孔施工的推进进图式和构造造简图。第二章拱桥桥的施工拱桥的施工，，从方法上可可归纳为有支支架施工和无无支架施工两两大类。前者者常用于石拱拱桥和混凝土土预制块拱桥桥；后者多用用于肋拱、双双曲拱、箱形形拱、桁架拱拱桥等。第一节有支支架施工有支架施工的的主要施工工工序有材料的的准备，拱圈圈放样，拱架架制作与安装装，拱圈及拱拱上建筑的砌砌筑等。一、拱架(一)拱架的型式和和构造拱架的种类很很多，按使用用材料可分为为木拱架、钢钢拱架、竹拱拱架、竹木拱拱架及“土牛牛拱胎”等型型式。1.满布式拱架满布式拱架的的优点是施工工可靠，技术术简单，木材材和铁件规格格要求较低。。缺点是木材材用量大，木木材及铁件的的损耗率也较较高。该拱架架受洪水威肋肋大，在水深深流急、漂流流物较多及要要求通航的河河流上不能采采用。满布式拱架通通常由拱架上上部(拱盔)、卸架设备、、拱架下部(支架)等三个部分组组成。一般常常用的型式有有：(1)立柱式（图6-2-1）(2)撑架式（图6-2-3）2.拱式拱架（图6-2-5）与满布式拱架架相比较，拱拱式拱架不受受洪水、漂流流物的影响，，在施工期间间能维持通航航，适用于墩墩高、水深、、流急或要求求通航的河流流。(二)拱架的计算1.拱架的计算荷荷载(1)拱架自重：(2)拱圈(肋)圬工重量：(3)施工人员及小小型机具设备备的重量：(4)大型施工机械械重量：(5)横向风力：2.拱架受力分析析N=G·cosφT=G·sinφT0=μ1N=μ1·G·cosφ式中：μ1为拱块与模模板间的摩摩擦系数，，一般可取取用0.36。由拱块力的的平衡可知知：(6-2-1)(6-2-2)(6-2-3)图6-2-7示出拱架的的受力曲线线。3.满堂式木拱拱架的计算算4.拱式拱架的的计算5.拱架预拱度度的计算与与设置(1)拱圈自重产产生的拱顶顶弹性下沉沉拱顶挠度，，可按图6-2-10所示，根据据虎克定律律及比例关关系得：(6-2-4)(2)拱圈由于温温度降低与与混凝土收收缩产生的的拱顶弹性性下沉(6-2-5)(3)墩台台水水平平位位移移产产生生的的拱拱顶顶下下沉沉当拱拱桥桥矢矢跨跨比比较较小小而而桥桥墩墩又又相相当当高高时时，，需需要要计计算算此此项项挠挠度度下下沉沉，，如如图6-2-11。因因此此时时S为常常数数，，故故可可得得出出：：(4)拱架架在在承承重重后后的的弹弹性性及及非非弹弹性性变变形形(6-2-6)(6-2-7)b)非弹弹性性变变形形此种种变变形形由由接接头头、、接接榫榫等等的的局局部部压压陷陷产产生生的的。。每每条条接接缝缝的的变变形形值值估估算算为为：：顺顺木木纹纹相相接接为为2mm，横横木木纹纹相相接接为为3mm，木木料料与与金金属属或或木木料料与与圬圬工工相相接接为为2mm。故故：：c)砂筒筒的的非非弹弹性性压压缩缩量量，，一一般般200kN压力力砂砂筒筒为为4mm，400kN压力力砂砂筒筒为为6mm，砂砂子子未未预预先先压压实实者者为为10mm。(5)支架架基基础础在在受受载载后后的的非非弹弹性性下下沉沉量量δ5估算算为为：：枕枕梁梁在在砂砂土土上上为为5～10mm；枕枕梁梁在在粘粘土土上上为为10～20mm；打打入入砂砂土土的的桩桩为为5mm；打打入入粘粘土土的的桩桩为为10mm。(6-2-8)拱架架在在拱拱顶顶处处的的总总预预拱拱度度，，可可根根据据上上述述各各种种下下沉沉量量，，按按可可能能产产生生的的各各项项数数值值相相加加后后得得到到。。《桥规规》规定定，，在在一一般般情情况况下下，，拱拱顶顶预预拱拱度度可可按按l/400～l/800估算算(l为拱拱圈圈跨跨径径，，矢矢跨跨比比愈愈小小者者应应取取大大值值)。当算算出出拱拱顶顶预预拱拱度度后后，，其其余余各各点点的的预预加加高高度度可可近近似似地地按按二二次次抛抛物物线线分分配配（（图6-2-12a）。。(6-2-9)对于于无无支支架架或或早早期期脱脱架架施施工工的的悬悬链链线线拱拱，，可可用用降降低低拱拱轴轴系系数数m来设设置置预预拱拱度度的的方方法法（（图图6-2-12a）。。(三)拱架架的的制制作作与与安安装装为了了使使拱拱架架具具有有准准确确的的外外形形及及各各部部尺尺寸寸，，在在制制作作拱拱架架前前，，一一般般要要在在样样台台上上放放出出拱拱架架大大样样。。应应注注意意，，放放出出的的拱拱架架大大样样应应计计入入预预拱拱度度。。放放出出大大样样后后，，就就可可以以制制作作杆杆件件的的样样板板，，以以便便按按样样板板进进行行杆杆件件的的加加工工。。(四)拱架的的卸落落拱圈砌砌筑或或现浇浇混凝凝土完完毕，，待达达到一一定强强度后后即可可拆除除拱架架。1.卸架设设备（（图6-2-13）(1)木楔(2)木凳(木马)(3)砂筒2.卸架程程序设设计卸架的的顺序序一般般是从从拱顶顶开始始，向向拱脚脚对称称卸落落。对对于大大跨径径的悬悬链线线拱圈圈，为为了避避免拱拱圈发发生““M”形的变变形，，也有有从两两边l/4处逐次次对称称地向向拱脚脚和拱拱顶均均衡地地卸落落。卸卸架的的时间间宜在在白天天气温温较高高时进进行，，这样样能够够便于于卸落落拱架架。二、拱拱圈及及拱上上建筑筑的施施工(一)拱圈的的灌(砌)筑跨径10m以下的的拱圈圈，可可按拱拱的全全宽和和全厚厚，由由两侧侧拱脚脚同时时对称称地向向拱顶顶灌筑筑，但但应争争取尽尽快的的速度度，使使在拱拱顶合合龙时时，拱拱脚处处的混混凝土土或砂砂浆尚尚未凝凝结。。跨径10～15m的拱圈圈，最最好在在拱脚脚预留留空缝缝，由由拱脚脚向拱拱顶按按全宽宽、全全厚进进行灌灌筑。。为了了防止止拱架架的拱拱顶部部分上上翘，，可在在拱顶顶区段段预先先压重重(一般自自拱脚脚向上上灌筑筑到1/3矢高左左右，，就在在拱顶顶l/3范围内内预压压占总总数20%的拱圈圈重)。待灌灌筑的的拱圈圈达到到设计计强度度70%后，再再将预预留空空缝灌灌筑填填塞。。大、中中跨径径的拱拱桥，，一般般采用用分段段灌筑筑或分分环与与分段段相结结合的的灌筑筑方法法。分分段时时对称称灌筑筑的顺顺序一一般如如图6-2-14所示。。(二)拱上建建筑的的施工工拱上建建筑的的施工工，应应在拱拱顶石石灌筑筑完后后，全全桥合合龙，，拱圈圈达到到设计计强度度的30%后进行行。一一般不不少于于合龙龙后三三昼夜夜。拱上建建筑的的施工工，应应掌握握对称称均衡衡地进进行，，避免免使主主拱圈圈产生生过大大的不不均匀匀变形形。第二节节缆缆索吊吊装施施工缆索吊吊装施施工是是拱桥桥无支支架施施工方方法之之一。。在峡峡谷或或水深深流急急的河河段上上，或或在通通航河河流上上需满满足船船只的的顺利利通行行，或或在洪洪水季季节施施工并并受漂漂流物物影响响等条条件下下修建建拱桥桥，以以及采采用有有支架架的方方法施施工将将会遇遇到很很大的的困难难或是是很不不经济济时，，便可可以考考虑采采用无无支架架的施施工方方法。。缆索吊吊装施施工法法是大大跨拱拱桥无无支架架施工工的主主要方方法。。缆索吊吊装施施工大大致包包括：：拱箱箱(肋)的预制、拱拱箱(肋)的移运和吊吊装、主拱拱圈的安砌砌、拱上建建筑的灌砌砌、桥面结结构的施工工等主要工工序。在这这些工序中中，除拱箱箱(肋)的预制、移移运和吊装装，及拱圈圈的安砌等等几项外，，其它工序序都与有支支架施工方方法相同(或相近)。一、缆索吊吊装设备缆索吊装设设备，按其其用途和作作用可以分分为：主索索、工作索索、塔架和和锚固装置置等四个基基本组成部部分。主要设备和和机具包括括主索、起重重索、牵引引索、结索索、扣索、、缆风索、、塔架(包括索鞍)、地锚、滑滑车(轮)、电动卷扬扬机或手摇摇绞车等。其布置置方式可参参见图6-2-15。1.主索2.起重索（图6-2-16）3.牵引索4.结索5.扣索（图6-2-17）6.缆风索7.塔架（图6-2-18、6-2-19）及索鞍8.地锚（图6-2-21、6-2-22）9.电动卷扬机机及手摇绞绞车10.其它附属设设备二、拱肋(箱)吊运过程中中的内力计计算(一)吊点(搁置点)位置确定及及吊运时内内力计算拱肋一般采采用两个吊吊点。当拱拱肋分段较较长或拱肋肋曲率较大大时，可采采用四个吊吊点，使拱拱肋受力更更为均匀。。对于圆弧拱拱，则要求求各段拱肋肋的吊环离离中线的距距离la（图6-2-23）应满足下式式：(6-2-10)对于悬链线线拱，可参参考有关资资料按精确确方法确定定拱肋的重重心及吊环环离中线的的距离la。也可以近近似按上述述圆弧拱计计算，式中中R则为换算半半径。同时还应该该根据拱肋肋的截面形形式及配筋筋情况，由由截面应力力的计算来来确定吊点点(或搁置点)的位置。计算吊运过过程中拱肋肋的内力时时，可将弧弧形拱肋近近似地按直直梁计算，，所承受的的荷载一般般仅有自重重。但为了了防止意外外情况发生生，应根据据施工设备备的性能、、操作熟练练程度和可可能撞击的的情况，考考虑到冲击击作用，取取冲击系数数μ＝0.2～0.5的冲击系数数。这样就就可以通过过拱肋的内内力及应力力计算，确确定合理的的吊点位置置。在实践中，，常常根据据以往的设设计经验，，再结合施施工条件，，先确定吊吊点(或搁置点)位置，然后后再计算内内力，进行行强度验算算。(二)边段拱肋悬悬挂的内力力计算当拱肋三段段(或三段以上上)预制时，边边段拱肋安安装就位后后须悬挂，，对此必须须计算悬挂挂状况下的的拱肋内力力及扣索的的拉力。以以下以图6-2-25计算为例，，作简要说说明。1.边段拱肋悬悬挂时扣索索的计算（（图6-2-26）式中：ΣG为拱肋自重重，b、h如图所示。。2.边段拱肋悬悬挂时自重重内力的计计算为了计算悬悬挂的边段段拱肋由自自重产生的的内力，可可采用分段段的计算方方法，按静静力平衡条条件求出拱拱肋在自重重作用下的的弯矩M′图和轴向力力N′图(见图6-2-27)。这样就可可确定内力力最大的截截面位置，，并按最大大内力进行行强度验算算。（6-2-11）3.边段拱肋由由于中段拱拱肋搁置于于悬臂端部部时所产生生的内力计计算当中拱拱肋肋吊装合龙龙时，对边边肋悬臂端端部的作用用力大小，，与拱肋接接头型式、、施工吊装装设备、操操作熟练程程度等许多多因素有关关，很难准准确计算。。目前一般均均按中段拱拱肋重量的的15～25%作为中段拱拱肋合龙时时对边肋悬悬臂端部的的作用力(R)。由图6-2-28可求得扣索索中的拉力力T2、支点处水水平反力H2、竖向反力力V2，以及相应应的边肋的的弯矩M″图及轴向力力N″图(图6-2-28)。4.边段拱肋在在自重及中中段拱肋部部分重量R共同作用下下的内力计计算将上列2、3两项所分别别求得的边边肋在自重重作用下的的内力(M′、N′)及在中段拱拱肋部分重重量R作用下的内内力(M″、N″)相叠加，即即可求得边边肋各截面面的总内力力。于是可可确定最不不利截面的的位置及最最大内力，，并可进行行强度验算算。(三)中段拱肋安安装时的内内力计算中段拱肋在在吊装合龙龙时，由于于起重索放放松过程很很慢，往往往在起重索索部分受力力的情况下下，接头与与拱座逐渐渐顶紧成拱拱，使拱肋肋受到轴向向力的作用用。因此在在设计时虽虽然中段拱拱肋仍按简简支于两边边肋悬臂端端部的梁来来计算，但但荷载可只只按中肋自自重的30～50%计算(图6-2-29)，即g=(0.3～0.5)W/l，式中l为中段肋的的弧长，W为中段拱肋肋的实际重重量。当内力计算算后，即可可进行强度度验算。有有时为了满满足吊运、、搁置时的的要求，可可在跨中区区段增加配配置若干适适当长的钢钢筋。三、吊装方方法和加载载程序(一)吊装方法采用缆索吊吊装施工的的拱桥，其其吊装方法法应根据桥桥的跨径的的大小、桥桥的总长及及桥的宽度度等具体情情况而定。。(二)加载程序序1.考虑施工工加载程程序的目目的和意意义2.施工加载载程序设设计的一一般原则则对于中、、小跨径径拱桥，，当拱肋肋的截面面尺寸满满足一定定的要求求时，可可不作施施工加载载程序设设计。按按有支架架施工方方法对拱拱上结构构作对称称、均衡衡的施工工。对于大、、中跨径径的箱形形拱桥或或双曲拱拱桥，一一般多按按分环、、分段、、均衡对对称加载载的总原原则进行行设计。。即在拱拱的两个个半跨上上，按需需要分成成若干段段，并在在相应部部位同时时进行相相等数量量的施工工加载。。在多孔拱拱桥的两两个邻孔孔之间，，也须均均衡加载载。两孔孔的施工工进度不不能相差差太远，，以免桥桥墩承受受过大的的单向推推力而产产生过大大的位移移，造成成施工进进度快的的一孔的的拱顶下下沉，邻邻孔的拱拱顶上冒冒，而导导致拱圈圈开裂。。图6-2-30表示一座座连续多多孔等跨跨径85m的箱形拱拱桥的施施工加载载程序(拱箱吊装装为闭口口箱)。其程序序如下：：(1)先将各片片拱箱逐逐一吊装装合龙，，形成一一孔裸拱拱圈。然然后将全全部纵、、横接头头处理完完毕，即即浇注接接头混凝凝土，完完成第一一阶段加加载。(2)浇筑拱箱箱间的纵纵缝混凝凝土。纵纵缝应分分为两层层浇注，，先只浇浇到大约约箱高一