上承式拱桥的施工方法总结85

第二章上承式拱桥

第一节上承式拱桥的设计与构造

第二节上承式拱桥的施工第三节拱桥的计算满膛支架、拱架(圬工拱桥)就地砌筑简易排架+吊装设备预制安装就地浇筑拱架梁式支架(组合体系拱)满膛支架劲性骨架法有支架施工斜吊式悬浇法劲性骨架与塔架斜拉联合法悬臂桁架法塔架斜拉索法悬拼法悬浇法悬臂法缆索吊装法有平衡重无平衡重平转竖转竖转和平转的组合转体施工法无支架施工拱桥的施工方法第二节上承式拱桥的施工

一、有支架施工

二、缆索吊装施工三、劲性骨架施工四、转体施工五、悬臂施工一、有支架施工在事先设置的拱架上进行拱体的砌筑、浇注、安装，最后落架并完成余部分施工。适用情况：砖石、混凝土块、混凝土拱桥 砖石拱圈及拱上建筑砌筑 钢筋混凝土拱圈就地浇注

（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑

1、拱架及拱石的准备 2、拱圈砌筑顺序 3、拱圈三分法砌筑 4、拱架预压 5、分段支撑砌筑 6、拱圈合拢 7、拱上建筑安装1、拱架及拱石的准备－拱圈施工放样拱圈或拱架的准确放样，是保证拱桥符合设计要求的基本条件之一。石拱桥的拱石，要按照拱圈的设计尺寸进行加工，为了保证尺寸准确，需要制作拱石样板。一般采用放出拱圈大样的办法来制作样板，即在样台上将拱圈按1：1的比例放出大样，然后用木板或锌铁皮在样台上按分块大小制成样板，并注明拱石编号，以利加工。样台必须保证在施工期间不发生过大变形。对于对称的拱圈，为节省场地，可只放出半孔大样。常用的放样方法有直角坐标法、多圆心法等。拱弧分点越多，用这种方法放出的拱圈尺寸越精确。

拱架要求：

结构简单，稳定性好，可重复使用。

拱架在各种施工荷载作用下，其内力须经计算确定。

拱架安装时，应预先设置预拱度，以抵抗施工过程中的各种变形和下沉。预拱度值采用二次抛物线分配。拱架的卸落时间应严格掌握，卸落设备应简单可靠。支架基础必须稳固，承重后应能保持均匀沉降且沉降值不得超过预计范围。1、拱架及拱石的准备－拱架构造及安装拱架构造拱架构造万能杆件1、拱架架及拱拱石的的准备备－拱架的的设计计计算算拱架的的计算算荷载载拱架的圬工工重量。不不分环砌筑筑时，按拱拱圈全部厚厚度计入。。分环砌筑筑时，按实实际作用于于拱架的环环层计算，，一般计入入拱圈总重重的60～75%；对于大跨跨径拱桥，，分环数多多，拱架高高，相对刚刚度较小，，应根据施施工工序进进行整体分分析。模板、垫木木、拱架与与拱圈之间间各种材料料的重量。。拱架自重。。排架式木木拱架包括括铁件可按按6.5kN/m３估算。三铰铰木拱架可可按2.5～3.5kN/m估算。人员、机具具重量。一一般可按2.0kN/m2估计。横向风力。。验算拱架架稳定性时时应考虑横横向风力。。横向风力力可参考《公路桥涵设设计规范》计算，也可可假定为1.0kN/m2。1、拱架及拱拱石的准备备－施工预拱度度预拱度定义：为保保证桥梁的的成桥立面面线形符合合设计要求求，使上部部构造在卸卸架后能获获得满意的的外形，需需要在施工工时对结构构预设一定定的，以克克服支架的的下沉、梁梁体自身挠挠度等的变变形。该反反向拱度即即预拱度。。拱圈施工时时和卸架后后会产生下下列弹性挠度及下沉变形：1．拱圈由自自重所产生生的弹性挠挠度；2．拱圈由温温度变化所所产生的弹弹性挠度；；3．拱圈由墩墩台、支座座变形、位位移而产生生的弹性挠挠度；4．混凝土拱拱圈因混凝凝土硬化收收缩所产生生的挠度；；5．拱架和支支架在设计计荷载下的的弹性及非非弹性变形形、及由由于于卸拱设备备的非弹性性压缩所产产生的非弹弹性下沉；；6．拱式拱架架在设计荷荷载下的弹弹性挠度和和非弹性下下沉、；7．支架基础础在受载后后的非弹性性压缩;1、拱架及拱拱石的准备备－预拱度的设设置拱架在拱顶顶的总预拱拱度除按上上列方法进进行计算外外，对一般般砖石混凝凝土拱桥并并可按经验验取为进进行行校核或估估算。对于大跨径径拱桥，总总预拱度值值宜根据施施工工序进进行整体结结构分析后后得出。设置预拱度度时，应按按在拱顶处处为全部变变形值，在在拱脚处为为零设置；；其余各点点可按拱轴轴纵坐标高高度比例或或按二次抛抛物线分配配。f—跨中矢高L——跨径取左支点为为坐标原点点砂担沟大桥桥拱架云南元磨路路桥（一）砖石石拱圈及拱拱上建筑砌砌筑1、拱架及及拱石的的准备2、拱圈砌砌筑顺序序3、拱圈三三分法砌砌筑4、拱架预预压5、分段支支撑砌筑筑6、拱圈合合拢7、拱上建建筑安装装（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑2、拱圈砌砌筑顺序序对于满布布式拱架架，可从从拱脚至至拱顶依依次对称称砌筑，，于拱顶顶合拢；；对于拱式式拱架，，在砌筑筑拱脚的的同时预压拱顶和1/4部位。（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑1、拱架及及拱石的的准备2、拱圈砌砌筑顺序序3、拱圈三三分法砌砌筑4、拱架预预压5、分段支支撑砌筑筑6、拱圈合合拢7、拱上建建筑安装装（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑3、拱圈三分分法砌筑筑分段砌筑：先先同时砌砌筑I、II，然后砌砌筑III，最后砌砌筑拱顶顶合拢。。分环砌筑：大大跨厚拱拱圈可采采用2环或3环砌筑，，砌筑一一环合拢拢一环，，砌筑完完一环养养护数日日后再砌砌筑上一一环，下下环和拱拱架共同同负担上上环重力力。上下下环间应应齿牙相相接，以以免产生生剪切裂裂缝。分阶段砌筑：为为争取时时间，使使拱架受受力均匀匀而采取取的同环环分段及及分层分分阶段交交叉砌筑筑方法。。（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑3、拱圈三三分法砌砌筑分段砌筑筑：先同同时砌筑筑I、II，然后砌砌筑III，最后砌砌筑拱顶顶合拢。。（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑3、拱圈三三分法砌砌筑分环砌筑筑分阶段砌砌筑（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑1、拱架及及拱石的的准备2、拱圈砌砌筑顺序序3、拱圈三三分法砌砌筑4、拱架预预压5、分段支支撑砌筑筑6、拱圈合合拢7、拱上建建筑安装装（一）砖砖石拱圈圈及拱上上建筑砌砌筑4、拱架预压压：为有效效防止砌砌筑过程程中产生生不正常常变形和和开裂，，常需要要对拱圈圈进行预预压。5、分段支撑撑砌筑：当矢跨跨比大时时，拱圈圈砌石会会滑动，，需要采采取分段段支撑砌砌筑方法法，如三三角撑6、拱圈合拢拢：可在拱拱顶及1/4处同时合合拢，使使拱架受受力对称称、均匀匀；合拢拢温度应应选在年年平均温温度附近近；7、拱上砌体体砌筑：应在主主拱圈完完成达到到一定强强度后进进行，常常常是在在砌筑拱拱上侧墙墙或横墙墙后才卸卸落拱架架。一、有支支架施工工（二）钢钢筋混凝凝土拱圈圈就地浇浇筑1、浇筑程程序浇筑拱圈圈及拱上上立柱垫垫墙；拱上立柱柱、联结结系及横横墙等；；桥面系等等；2、拱部浇浇筑连续浇筑筑：15米跨径以以内砼拱拱桥，从从拱脚至至拱顶对对称连续续浇筑；；分段浇筑筑：适用用于大于于15米的拱圈圈，为减减少砼收收缩应力力和避免免拱架变变形产生生裂缝，，分段长长度6—15米。箱型板拱拱或肋拱拱浇筑：：一般采采用分环环、分段段进行浇浇筑；3、拱上建建筑钢筋与模模板：拱拱上结构构宜将钢钢筋形成成骨架，，模板形形成整体体，吊装装到位进进行浇筑筑，简化化拱圈上上的作业业。混凝土浇浇筑：必必须对称进行浇筑筑；无支架施工工二、缆索索吊装施施工法三、转体体施工法法四、劲性性骨架施施工法五、悬臂臂施工法法二、缆索索吊装施施工法缆索吊装装具有水水平和垂垂直运输输机动灵灵活，适适应性广广，施工工也比较较稳妥方方便等优优点，目目前在修修建桥梁梁时广泛泛采用。。缆索吊吊装施工工主要用用于预制制安装的的钢筋混混凝土拱拱桥，同同时在劲劲性骨架架施工拱拱桥的骨骨架安装装、拱上上结构安安装、桁桁架、刚刚架拱桥桥施工、、悬索桥桥加劲梁梁安装中中得到广广泛运用用。1、缆索吊吊装设备备2、预制拱拱圈3、吊装方方法和加加载程序序二、缆索索吊装施施工法1、缆索吊吊装系统统：塔架、主索、、主索地地锚、天线滑滑车、起起重索、、牵引索索、起重重及牵引引绞车、、风缆、、扣索、、扣索排排架、扣扣索地锚锚、扣索索绞车等等。2、预制拱圈在预制制台上上准确放放样；拱箱预预制均均采用用组装预预制，通常常分为为底板板、侧侧板、、隔板板和顶顶板等等部分分；先预制制侧板板和横横隔板板；放样拼拼装后后浇筑筑底板板形成成开口箱箱；然后绑绑扎顶顶板钢钢筋浇浇筑顶顶板形形成闭口箱箱；达到强强度后后移运运吊装装。3、吊装装方法法和加加载程程序（1）吊装方方法：桥位位附近近预制制拼装装后，，先吊吊运安安装两拱脚脚段，临时时固定定，最最后跨中合合拢；（2）加载程程序：一般般需遵遵循对称、、均衡衡和多多工作作面加载的的总原原则；；对于于坡拱拱桥，，低拱拱脚侧侧加载载稍大大于高高拱脚脚侧；；（3）施工加加载内内力计计算：用影影响线线加载载计算算内力力。（4）施工加加载挠挠度计计算：查拱拱桥手手册进进行计计算；；拱肋的的分段：：30米以内内跨径径的拱肋肋可不分段段或分为两两段；；30～90米范围的的拱肋肋可分分为三段；；拱肋跨跨径大于80米时，一一般分为5段。拱肋的的分段点点应选择择在拱拱肋自重弯弯矩最最小的位置置或其其附近近。拱肋的的预制制方法法：立立式预预制——起吊安安全、、方便便；底底模可可采用用土牛牛拱胎胎，节节省木木料；；当采采用密密排浇浇筑时时，占占用场场地也也较少少。卧式预预制——可节省省木料料；拱拱肋的的形状状及尺尺寸较较易控控制；；浇筑筑混凝凝土时时操作作也方方便；；但拱拱肋起起吊时时容易易损坏坏；卧卧式预预制又又可分分为单单片预预制和和多片片叠制制。拱肋座座形式拱肋接头形形式塔扣利用主主索塔塔作为为支承承的扣扣索通扣用钢丝丝绳一一端固固定在在拱肋肋，另另一端端通过过在桥桥墩上上的扣扣架贯贯通到到两岸岸的地地锚，，用滑滑轮组组收紧紧天扣为专门门用以以悬挂挂边段段拱肋肋的一一组主主索设设备单孔桥桥跨由由拱肋肋合拢拢的横向稳稳定方方案决决定吊装拱拱肋顺顺序。。多孔桥桥跨，，应尽尽可能能在每每孔内内多合合拢几几片拱拱肋后后再推推进，，一般般不少少于两两片拱拱肋。。但合合拢的的拱肋肋片数数不能能超过过桥墩墩强度度和稳稳定性性所允许许的的单单向向推推力力；对高桥桥墩墩，应应以以桥桥墩墩的的墩顶顶位位移移值值控制制单单向向推推力力；；在设设有有制制动动墩墩的的桥桥跨跨，，可可以以制制动动墩墩为为界界分分孔孔吊吊装装，，先先合合拢拢的的拱拱肋肋可可提提前前进进行行拱拱肋肋接接头头、、横横系系梁梁等等的的安安装装工工作作。。为减减少少主主索索的的横横向向移移动动次次数数，，可可将将每每个个主主索索位位置置下下的的拱拱肋肋全全部部吊吊装装完完毕毕后后再再移移动动主主索索。。为减减少少扣扣索索往往返返拖拖拉拉次次数数，，可可按按吊吊装装推推进进方方向向，，顺顺序序地地进进行行吊吊装装。。缆索索吊吊装装注注意意事事项项：：拱肋肋的的合合拢拢方方式式悬挂挂多多段段边边段段或或次次边边段段拱拱肋肋后后单肋肋合合拢拢双基基肋肋合合拢拢留索索单单肋肋合合拢拢单基基合合拢拢松索索前前应应校正正拱拱轴轴线线及各各接接头头高高程程，，使使之之符符合合要要求求。。松索索应应按按照照拱拱脚脚段段扣扣索索、、次次段段扣扣索索、、起起重重索索的的先先后后顺顺序序进进行行，，并并按按比例例定定长长、、对对称称、、均均匀匀松松卸卸。松索索至至扣扣索索和和起起重重索索基基本本不不受受力力时时，，用用钢钢板板嵌嵌塞塞接接头头缝缝隙隙，，在在将将扣扣索索和和起起重重索索放放松松到到不不受受力力，，压压紧紧接接头头缝缝，，拧拧紧紧接接头头螺螺栓栓，，同同时时用用风风缆缆调调整整拱拱肋肋轴轴线线。。接头头部部件件电电焊焊后后方方可可松松索索成成拱拱。。无支架架施施工工二、、缆缆索索吊吊装装施施工工法法三、、转转体体施施工工法法四、劲劲性骨骨架施施工法法五、悬悬臂施施工法法三、转转体施施工基本原原理：将拱拱圈或或整个个上部部结构构分为为两个个半跨跨，分分别在在河流流两岸岸利用用地形形或简简单支支架现现浇或或预制制装配配半拱拱，然然后利利用动动力装装置将将其两两半跨跨拱体体转动动至桥桥轴线线位置置（或或设计计标高高）合合龙成成拱。。方法：：平面转转体、、竖向向转体体、平平竖结结合特点：：结构合合理，，受力力明确确，节节省施施工用用料，，减少少安装装架设设工序序，变变复杂杂的、、技术术性强强的水水中高高空作作业为为岸边边陆上上作业业，施施工速速度快快，不不但施施工安安全，，质量量可靠靠，而而且不不影响响通航航。跨径200m的重庆庆涪陵陵乌江江钢筋筋混凝凝土拱拱桥及及主跨跨360m的广州州丫髻髻沙飞飞燕式式钢管管混凝凝土拱拱桥就就是采采用转体施施工法法建成的的。施工关关键正确的的转体体设计计制作灵灵活可可靠的的转动动装置置布设可可行的的牵引引驱动动系统统平面转动竖直转动有平衡重平面转动无平衡重平面转动转体施施工有平衡衡重转转体施施工平面承承重转转动装装置环形滑滑道和和转盘盘轴心心都受受力须注意意环形形滑道道和转转盘轴轴心承承力的的分配配，因因聚四四氟乙乙烯滑滑板受受力过过大将将产生生蠕动动，增增加转转动困困难以球面面转轴轴支承承辅以以滚轮轮的轴轴心承承重转转动装装置；；球面面转轴轴受力力；须须注意意整个个转动动体系系的重重心必必须落落在轴轴心铰铰上，，球面面铰既既起定定位作作用，，有承承受全全部转转动重重力，，钢滚滚轮仅仅起稳稳定保保险作作用有平衡衡重平平面转转体拱拱桥的的主要要施工程程序：：①制作底底盘；；②制作上上转盘盘；③试转上上转盘盘到预预制轴轴线位位置，，④浇筑背背墙；；⑤浇筑主主拱圈圈上部部结构构；⑥张拉拉拉杆，，使上上部结结构脱脱离支支架，，和上上转盘盘、背背墙形形成一一个转转动体体系，，通过过配重重基本本把重重心调调到轴轴心（（磨心心）处处；⑦牵引转转动体体系，，使半半拱平平面转转动合合拢，，⑧封上下下盘，，夯填填桥台台背土土，封封拱项项，松松拉杆杆，实实现体体系转转换。。有平衡衡重转转体施施工无平衡衡重转转体施施工：：包括锚固、转动、位控三大体体系锚固体体系：：锚碇碇、尾尾索、、平撑撑、锚锚梁(或锚块块)及立柱柱转动体体系：：上转转动构构造、、下转转动构构造.拱箱及及扣索索组成成。位控体体系：：在拱拱箱顶顶端扣扣点的的缆风风索与与无级级调速速自控控卷扬扬机、、光电电测角角装置置．控控制台台拱桥无无平衡衡重转转体施施工的的主要要内容容和工工艺1．转动动体系系施工工设置下下转轴轴、转转盘及及环道道；设设置拱拱座及及预制制拱箱箱(或拱助助)，预制制前需需搭设设必要要的支支架、、模板板；设设置立立柱；；安装装锚梁梁、上上转轴轴、轴轴套、、环套套；安安装扣扣索。。2.锚碇系系统施施工制作桥桥轴线线上的的开口口地锚锚；设设置斜斜向洞洞锚；；安装装轴向向、斜斜向平平撑；；尾索索张拉拉；扣扣索张张拉。。3．转体体施工工4．合拢卸卸扣施施工张紧、、放松松扣索索调整整到拱拱顶到到设计计位置置。低温封封拱，，钢楔楔楔紧紧拱顶顶，焊焊接主主筋、、预埋埋铁件件封桥台台拱座座混凝凝土，，再浇浇封拱拱顶接接头混混凝土土卸扣索索，卸卸索应应对称称、均均衡、、分级级进行行。涪陵乌乌江大大桥主跨长长：200m施工：：双箱箱对称称同步步转体体涪陵乌乌江大大桥桥址址：：重庆庆市巫巫山县县主跨结结构：：122米钢筋筋混凝凝土箱箱形拱拱桥施工方方法：：无平平衡重重平面面转体体施工工法（（首次次采用用）箱拱预预制：：右岸岸半跨跨是全全宽一一次预预制，，左岸岸半跨跨分成单箱箱分别别在上上、下下游预预制，，不对对称转转体到对对称转转体再再合拢拢。巫山龙龙门大大桥巫山龙龙门大大桥巫山龙龙门大大桥广州丫丫髻沙沙飞燕燕式钢钢管混混凝土土拱桥桥桥址：：广州州东南南西环环高速速公路路跨越越珠江江主航航道主跨跨跨径组组合：：76+360+76(m)（全桥总总长1084米）桥下净净高：：34米设计荷荷载：：汽-超20，挂车车-120级，8级地震震设防防主拱矢矢跨比比：1/4.5桥跨结结构：：三跨跨连续续自锚锚中承承式钢钢管混混凝土土拱桥桥钢管混混凝土土的主主拱，，劲性性钢骨骨架外外包混混凝土的边边拱肋肋，高强度度钢绞绞线构构成的的系杆杆主拱肋肋截面面：8.79x3.45m～4.75mx3.45m拱座尺尺寸：长20米，宽宽10.5米，高高9.888米承台尺尺寸：52.95mx36.5mx5m桩基（（9#墩））54.95mx26mx5m桩基（（10#墩））施工方方法：岸上上立架架拼装装拱肋肋，然然后竖竖转加加平转转，合合拢成成拱；；随着着施工工加载载顺序序逐步步张拉拉系杆杆中的的预应应力束束，以以平衡衡主拱拱所产产生的的水平平推力力，最最终形形成对对拱座座基础础只有有较小小水平平推力力的拱拱桥，，使拱拱座相相应变变得轻轻巧。。主要工工程量量主桥桩桩基础础：（（Φ3.0～1.5）1727m3/92根主墩承承台混混凝土土：14388m3拱座混凝土：：4632m3上部钢结构：：7498t其它结构钢材材：3135t上构、桥面系系及其它结构构混凝土圬工工量：16969m3转体施工设施施：钢材6784t混凝土7228m3⒈转动体结构几几何尺寸：长258.71m宽39.4m高86.285m⒉平转角度：（9#墩）117.1117°（10#墩）92.2333°⒊转盘环道直径径：33m宽1.1m⒋主拱竖转结构构总重：2058t⒌平转结构总量量：13685t⒍索塔高：63.428m转体施工主要要参数广州丫髻沙飞飞燕式钢管混混凝土拱桥四、劲性骨架架施工法劲性骨架施工工拱桥是指在在事先形成的的桁式拱骨架架上分环分段段浇筑混凝土土，最终形成成钢筋混凝土土箱板拱或箱箱肋拱。桁式式拱骨架在施施工过程中起起支架作用，，在拱圈形成成后被埋于混混凝土中并成成为截面的一一部分，所以以，劲性骨架架法又称埋置式拱架法法，国外也称米米兰法。1、劲性骨架法法施工步骤（1）在现场按设设计进行骨架架1：1放样、下料、加工以及分分段拼装成型型。（2）采用缆索吊装法进行骨架的的安装、成拱拱。对钢管混混凝土骨架，，在吊装形成成钢管骨架后后还需采用泵泵送法浇筑管内混凝凝土，形成最终的的骨架结构。。（3）在骨架上悬挂模板浇筑筑混凝土拱圈圈（分环、分段段、多工作面面进行）。2、劲性骨架施施工特点（1）采用强度高高、承载力大大、延伸量小小、变形稳定定的钢绞线作斜拉索，减减少了架设过过程中骨架的的不稳定非弹弹性变形。（2）采用千斤顶顶张拉系统对斜拉索索加卸拉力、收放索长、、具有张拉能能力大、行程程控制精度高高、索力调整整和控制灵活活、锚固可靠靠等优点。（3）斜拉扣挂体体系自成系统统，不受缆索索吊装系统干干扰。（4）可准确地根根据施工控制计算算值对结构变形形和内力进行行调整，同时时又可为控制制分析提供准准确的数据。。（5）劲性骨架法法是目前特大大跨径混凝土土拱桥施工的的主要方法，，通过实践发发现该法也存存在空中浇筑拱圈圈混凝土工序序多、时间长长、混凝土质质量控制较难难等不足，在今今后还有待对对其作进一步步改进。重庆万县长江江大桥钢管混凝土劲劲性骨架钢筋混凝土拱拱桥跨径组合：530.668+420+830.668(m)；荷载等级：汽汽-超20级，挂-120级，人群3.5KN/m2；桥宽：净27.5+23(m)，桥面总宽为24m；主拱圈矢跨比1/5，单箱三室的的箱形截面，，拱圈高7m，宽16m，顶、底板厚40cm，顶、底、腹板板在拱脚附近近区域变厚，，钢管劲性骨骨架成拱；拱上结构为14孔30m的预应力简支T梁；主拱台由拱座座、水平撑和和立柱构成组组合结构。重庆万县长江江大桥重庆万县长江江大桥劲性骨骨架劲性骨架分为为36个节段，由5个桁片组成，，每节段长13.0m，宽15.6m，高6.45m，重61吨。劲性骨架桁段段齿合加工顺顺序为：精确确放样，绘制制加工大样图图；组焊桁片片，检查验收收；以5个桁段为一组组，布置两个个65m长的半长线台台座，由拱脚脚至拱顶分别别齿和制作两两端劲性骨架架；在台座上按顺顺序将各桁片片法兰盘用螺螺栓连接，加加横向联系杆杆件定位，依依次组焊桁段段；重庆万县长江江大桥劲性骨架组成劲性骨架安装装的实质是用用缆索吊机悬悬拼一座由36个桁段组成的的拱形斜拉桥。缆索吊机采用用万能杆件拼拼装的单向铰铰支座双柱式式门型索塔；；劲性骨架的的扣索、锚索索统一采用365碳素钢丝辅以镦头锚，，36个桁段以每悬悬拼3段为一单元，，安装一组扣扣索。劲性骨架的安安装分为：拱脚定位段，，中间段和拱拱顶段。按工厂加工好好的第一段劲劲性