混凝土拱桥的施工技术方法简介

混凝土拱桥的施工方法简介

1第四章拱桥的施工第一节混凝土拱桥施工方法简介第一节

混凝土拱桥施工方法简介

混凝土拱桥的施工按其主拱圈成型的方法可以分为以下三大类：就地浇筑法预制安装法转体施工法31、就地浇筑法

就地浇筑法就是把拱桥主拱圈混凝土的基本施工工艺流程（立模、扎筋、浇筑混凝土、养护及拆模等）直接在桥孔位置来完成。按所使用的设备分为以下两种：（a)支架施工法；

（b)悬臂浇筑法。支架施工法第四章拱桥的施工第一节混凝土拱桥施工方法简介4砂担沟大桥拱架（支架施工法）5支架施工法6拱桥支架类型7悬臂浇筑施工8拱桥浇筑施工92、预制安装法预制安装法按所采用的材料可以分以下两种：（1）整体安装法；（2）阶段悬拼法整体安装法中拱片需进行三点验算：a）拱肋从平卧到竖立的翻转过程中，应将此两个起吊点视为作用于其上的垂直集中力，来验算此曲梁的强度和刚度；b)在竖向吊运过程中，需验算吊点截面的强度；c)当两吊点间距较近时，需验算系杆是否出现轴向压力及其面外的稳定性。第四章拱桥的施工第一节混凝土拱桥施工方法简介10整体安装11节段悬拼法节段悬拼法对钢筋混混凝土或钢管混凝凝土主拱圈的施工工都适用。根据所所采用的起重设备备，常用的有(1)缆索吊装设备;(2)伸臂式起重机。阶段悬臂拼装示意意图第四章拱桥的的施工第一节节混凝土拱桥施施工方法简介12阶段悬拼法中预制制安装（缆索吊装装设备）13缆索吊装施工143、转体施工法转体施工是将主拱拱圈从拱顶截面分分开，把主拱圈混混凝土高空浇筑作作业改为桥孔下面面或两岸进行，并并预先设置好旋转转装置，待主拱圈圈混凝土达到设计计强度后，再将它它就地旋转就位成成拱。按照旋转的的几何平面可分为为三种：（1）平面转体施工法法（2）竖向转体施工法法（3）平—竖相结合的转体施施工法15（1）平面转体施工法平面转体施工示意意图将主拱圈分为两个个半跨，分别在两两岸利用地形作简简单支架，现浇或或者拼装拱肋，再再安装拱肋间横向向联系，把扣索的的一端锚固在拱肋肋的端部附近，用用千斤顶收紧扣索索，使拱肋脱模，，借助环形滑道和和手摇卷扬机牵引引，慢速地将拱肋肋转体180°，，最后再进行主拱拱圈合龙段和拱上上建筑的施工。如下：16平面转体施工17平面转体施工18（2）竖向转体施工法当桥位处无水或水水很浅时，可以将将拱肋分成两个半半跨放在桥孔下面面预制。如果桥位位处水较深时，可可以在桥位附近预预制，然后浮运至至桥轴线处，再用用起吊设备和旋转转装置进行竖向转体施工工。这种方法最适适宜于钢管混凝土土拱桥的施工。竖向转体施工示意意图第四章拱桥的的施工第一节节混凝土拱桥施施工方法简介19竖向转体施工20竖向转体施工21（3）平一竖相结合的转转体施工法这种施工方法是在在我国广州市丫髻髻沙大桥上——三孔连续自锚中承承式钢管混凝土系系杆拱桥——首先采用。它综合合吸收了上述两种种转体施工方法的的优点，具体体现现在：a）利用竖向转体法法的优点，变高空空作业为地上作业业，避免了长、大大、重安装单元的的运输和起吊；b）利用平面转体法法的优点，将全桥桥三孔分为两段，，放在主河道的两两岸进行预制和拼拼装，将桥跨结构构的施工对主航道道航运的影响减少少到最小程度；c)利用边孔作为中孔孔半拱的平衡重，，使整个转体施工工形成自平衡体系系，免除了在岸边边设置锚碇构造。。22平-竖相结合转体施工工23平-竖相结合转体施工工24二.混凝土拱桥的施工的基本流程及易出出现的问题上承式拱桥的有支支架施工的基本流程及易出出现的问题;上承式拱桥缆索吊吊装施工的基本流程及易出出现的问题;中、下承式拱桥的的施工的基本流程及易出出现的问题。第四章拱桥的的施工25上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥第一章概述第第二节拱桥桥的组成及主要类类型26第一上承式拱桥的有支支架施工(a)拱架施工及拱架的类型型拱架是有支架施工工建造拱桥必不可可少的辅助结构，，用以支承全部或或部分拱圈和拱上上建筑的重量，并并保证拱圈的形状状符合设计要求。。因此，要求拱架架具有足够的强度度、刚度和稳定性性。1.满布立柱式拱架2、撑架式拱架第四章拱桥的的施工第二节节上承式拱桥的的有支架施工3.三铰桁式木拱架4、钢拱架27（b）拱圈混凝土的浇筑筑注意！图3-4-14拱圈灌筑顺序为保证在整个施工工过程中拱架受力力均匀和变形最小小，必须选择合适适的浇筑方法和顺顺序：跨径小于16m的的拱圈或拱肋混凝凝土，按拱圈全宽宽从两端拱脚向拱拱顶对称地连续浇浇筑，并在拱脚混混凝土的初凝前全全部完成。跨度大于或等于16m的拱圈或拱拱肋，应沿拱跨方方向分段浇筑。分分段位置应能使拱拱架受力对称、均均匀和变形小为原原则。第四章拱桥的的施工第二节节上承式拱桥的的有支架施工28间隔槽混凝土，应应待拱圈分段浇筑筑完成后且其强度度达到75%以上设计强度，并并且接缝按施工缝缝经过处理后，再再由拱脚向拱顶对对称进行浇筑。浇筑大跨径拱圈时时，纵向钢筋接头头应安排在设计规规定的最后浇筑的的几个间隔槽内，，并应在浇筑这些些间隔槽时再连接接。浇筑大跨径拱圈（（拱肋）混凝土时时，宜采用分环（（层）分段法浇筑筑，也可沿纵向分分成若干条幅，中中间条幅先行浇筑筑合龙，达到设计计要求后，再按横横向对称，分层浇浇筑合龙其它条幅幅。大跨径钢筋筋混凝土箱箱形拱圈（（拱肋）可可采取在拱拱架上组装装并现浇的的施工方法法。第四章拱拱桥的施施工第第二节上上承式拱桥桥的有支架架施工29(c)拱上建筑的的施工拱上建筑的的施工，应应在拱圈合合龙、混凝凝土强度达达到要求强强度后进行行，如设计计无规定，，可按达到到设计强度度的30%以上控制制，一般不不少于合龙龙后的三昼昼夜。对于实腹式式拱上建筑筑，应由拱拱脚向拱顶顶对称地浇浇筑。当侧侧墙浇筑好好以后，再再填筑拱腹腹填料。对对空腹式拱拱桥，在腹腹拱墩浇筑筑完后就卸卸落主拱圈圈的拱架，，然后再对对称均匀地地砌筑腹拱拱圈，以免免由于主拱拱圈不均匀匀下沉导致致腹拱圈开开裂。注意！第四章拱拱桥的施施工第第二节上上承式拱桥桥的有支架架施工30(d)拱架的卸落落1.卸架程序设设计如下:卸架时间必须须待拱圈混混凝土达到到一定强度度后才能进进行，并并按照一定定的卸架程程序。满布式拱架架的中小跨跨径拱桥，，可从拱顶顶开始，逐逐渐向拱脚脚对称卸落落。大跨径拱圈圈，为了避避免拱圈发发生“M”形的变形，，也有从两两边1/4L处逐次对称称地向拱脚脚和拱顶均均匀地卸落落。卸架时宜在在白天气温温较高时进进行。第四章拱拱桥的施施工第第二节上上承式拱桥桥的有支架架施工31第二上承式拱桥桥缆索吊装装施工图3-4-16缆索吊装布布置示意缆索吊装施施工工序：：在预制场场预制拱肋肋（或拱箱箱）节段和和拱上结构构，移运到到缆索吊装装设备下的的合适位置置，吊运至至待拼桥孔孔处安装就就位，用扣扣索将它们们临时固定定，吊合龙龙段的拱肋肋（或拱箱箱）节段，，调整轴线线,进行接接头固结处处理，安装装拱肋（或或拱箱）,处理横系系梁或纵向向接缝,安安装拱上结结构。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工32(a)拱圈节段的的预制将箱形截面面主拱圈从从横方向上上划分成若若干根箱肋肋，再从纵纵方向上划划分为数段段，待拱肋肋拼装成拱拱后，再在在箱壁间用用现浇混凝凝土把各箱箱肋连成整整体，形成成主拱圈截截面。1)在样台上按按设计图的的尺寸对每每个节段进进行坐标放放样，然后后分别预制制箱肋的侧侧板（箱壁壁）和横隔隔板;2)在拱箱节段段的底模上上，将侧板板（箱壁））和横隔板板安放就位位，并绑扎扎好接头钢钢筋，然后后浇底板混混凝土及接接缝混凝土土，组成开开口箱;3)若采用闭口口箱时，便便在开口箱箱内立顶板板的底模，，绑扎底板板的钢筋，，浇筑顶板板混凝土，，组成闭口口箱。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工33(b)拱肋的吊装装为了保证拱拱肋吊装的的稳定和安安全，必须须遵循以下下规定:拱肋的吊装装，除拱顶顶节段外，，其余节段段均应设置置一组扣索索悬挂。拱肋分3段或5段拼装时，，至少应保保持2根基肋设置置固定风缆缆，拱肋接接头处应横横向联接。。对于中小跨跨径的箱形形拱桥，当当其拱肋高高度大于0.009-0.012跨径，拱肋肋底面宽度度为肋高的的0.6-1.0倍，且横向向稳定安全全系数大于于或等于4时，可采用用单肋合龙龙，嵌紧拱拱脚后，松松索成拱。。大、中跨径径的箱形拱拱，其单肋肋合龙横向向稳定安全全系数小于于4时，可先悬悬扣多段拱拱脚段或次次拱脚拱肋肋，然后用用横夹木临临时将相邻邻两肋联结结后，安装装拱顶单根根肋合龙，，松索成拱拱。当拱肋跨径径在80m以上或横向向稳定安全全系数小于于4时，应采用用双基肋合合龙松索成成拱的方式式。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工34当拱肋分3段吊装，采采用阶梯形形搭接头，，先准确扣扣挂两拱脚脚段，再安安装拱顶段段。采用对对接接头，，先悬扣拱拱脚段初步步定位，然然后准确悬悬扣拱顶段段，最后放放松两拱脚脚段扣索使使其两端均均匀下降与与拱顶段合合龙。当拱肋分5段吊装时，，宜先从拱拱脚开始，，依次向拱拱顶分段吊吊装就位，，每段的上上端头不得得扭斜。采用7段和7段以上拱肋肋吊装，应应采用施工工控制，准准确计算每每段吊装后后各扣索的的索力、各各接头的标标高位置，，并对风缆缆系统进行行专门设计计，确保拱拱肋横向稳稳定安全系系数不小于于4，拱肋在各各阶段承受受的应力也也应包含在在控制计算算中。拱肋合龙温温度应符合合设计规定定，如设计计无规定，，可在气温温接近当地地的年平均均温度（一一般在5~15℃℃）时进行；；天气炎热热时可在夜夜间洒水降降温条件下下进行。大跨径箱形形拱桥分3段或5段吊装合龙龙后，根据据拱肋接头头密合情况况及拱肋的的稳定度，，可重索和和扣索部分分受力，等等拱肋接头头的连接工工序基本完完成后再依依序松索。。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工35(c)施工加载程程序设计施工加载程程序设计目的施工加载程程序设计的的目的，是是要在裸拱拱上加载时时，使拱肋肋各个截面面都能满足足应力、强强度和稳定定的要求，，并尽量减减少施工工工序，便于于操作，加加快施工进进度。2.施工加载程程序设计一般原则（1）中、小跨跨径拱桥，，拱肋的截截面尺寸满满足一定的的要求，可可不作施工工加载程序序设计。但但应按有支支架施工方方法对称、、均匀地施施工;（2）大、中跨跨径的箱形形拱桥或双双曲拱桥，，按分环、、分段、均均匀对称加加载的总原原则进行设设计;（3）多孔拱桥桥的两个相相邻孔之间间，须均衡衡加载。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工36图3-4-19加载程序（1）先将各片片拱箱逐一一吊装合龙龙，形成一一孔裸拱圈圈。然后处处理全部纵纵横接头，，浇筑接头头混凝土。。（2）浇筑拱箱箱间的纵缝缝混凝土。。图中②、、③、④、、⑤各步骤骤为纵缝浇浇筑。（3）拱上各横横墙加载。。工作按左左、右两半半拱对称、、均匀同时时进行，见见图中⑥、、⑦、⑧步步骤。（4）安砌腹拱拱圈及主拱拱圈拱顶实实腹段侧墙。（5）拱顶填料料，腹拱填填料，形成成桥面系。。第四章拱拱桥的施施工第第三节上上承式拱桥桥缆索吊装装施工37北京卢沟桥下部结构桥墩，桥台，基础上部结构主拱圈，拱上填料，桥面系拱上填料主拱圈主拱圈桥面系桥面系拱上填料桥墩桥墩桥墩（上承式实腹拱桥）38第三中、下承式式拱桥的施施工a)一般施工程程序中承式拱桥桥与下承式式拱桥在构构造上的唯唯一差别是是前者在两两端的桥面面系以下是是用门架代代替吊杆。。它们的施施工程序基基本上是相相同的，即即其中拱肋肋施工是整整个过程的的关键。拱肋施工横向风撑吊杆（及门门架）横梁纵向桥面板板桥面构造第四章拱拱桥的施施工第第四节中中、下承式式拱桥的施施工39b)钢筋混凝土箱形拱肋的施工c)钢管混凝土拱肋的施工

中、下承式箱形拱肋是在双铰钢拱架上采用就地浇筑法进行施工，浇筑方法与上承式箱形截面主拱圈施工方法相似。拱肋混凝土达到设计强度和设置横向风撑后，可将贝雷拱架从中间拆除若干个，然后合龙，并在其上搭设浇筑横梁及安装吊杆的施工平台，完成以后的施工程序。钢管混凝土拱肋分为两个步骤完成，即先采用缆索起重机（或其它起重设备），分节段安装钢管拱肋结构，合龙并连接好两肋之间的K形撑，再向钢管内泵送微胀混凝土，形成承重结构。拱肋吊装与上承式拱肋绕索吊装方法完全相同。第四章拱拱桥桥的施工工第第四节中中、下下承式拱拱桥的施施工40注意！采用泵送送顶升压压注施工工，从两两拱脚向向拱顶对对称均衡衡地一次次压注完完成，除除拱顶外外不宜在在其余部部位设置置横隔。。钢管混凝凝土具有有低泡、、大流动动性、收收缩补偿偿、延后后初凝和和早强的的工作性性能。钢管混凝凝土压注注前应清清洗管内内污物，，润湿管管壁，泵泵入适当当水泥浆浆后再压压注混凝凝土，直直到钢管管顶端排排气孔排排出合格格的混凝凝土时停停止，完完成以后后应关闭闭设于压压注口的的倒流截截止阀。。钢管混凝凝土的质质量检测测以超声声波检测测为主，，人工敲敲击为辅辅。钢管混凝凝土的泵泵送顺序序是先钢钢管后腹腹箱。第四章拱拱桥桥的施工工第第四节中中、下下承式拱拱桥的施施工41d)劲性骨架架钢管混混凝土拱拱肋的施施工一般设计成成箱形截截面的形形式，以以钢管混混凝土骨骨架代替替钢筋骨骨架，将将钢管混混凝土骨骨架当成成浇筑混混凝土的的钢支架架，直接接在它的的外面包包上一定定厚度的的混凝土土。这种种形式提提高了截截面的承承载能力力，又省省掉了施施工中的的卸架工工序。它它的钢管管拱本身身的安装装和向钢钢管中压压注混凝凝土的方方法及要要求完全全与钢管管混凝土土拱肋相相同。但但是在浇浇筑外包包混凝土土的过程程中特别别要注意意以下问问题：准确地设设置预拱拱度保证拱肋肋在施工工过程中中的侧向向稳定第四章拱拱桥桥的施工工第第四节中中、下下承式拱拱桥的施施工42三.混凝凝土拱桥桥施工的的特点板拱桥施施工的特特点；混凝土肋肋拱桥施施工的特特点；双曲拱桥桥施工的的特点；；箱型拱桥桥施工的的特点；；钢管混混凝凝土拱拱桥施工的的特点；；劲性骨架架拱桥施工的特点。43(1)板拱桥桥板拱又可可分为石石板拱、、混凝土土板拱和和钢钢筋混凝凝土板拱拱等主拱圈采采用矩形形实体截截面的拱拱桥称为为板拱桥桥构造简单单、施工工方便，，使用广广泛。自自重较大大，不经经济，通通常在地地基较好好的中小小跨径圬圬工拱桥桥中采用用第一章概概述第第二二节拱拱桥的的组成及及主要类类型44(2)混凝土土肋肋拱它是将板板拱划分分成两条条或多条条分离的的、高度度较大的的拱肋，，肋与肋肋间用横横系梁相相联。这这样就可可以用较较小的截截面面积积获得较较大的截截面抵抗抗矩，从从而节省省材料，，减轻拱拱桥的自自重，因因此多用用于大、、中跨径径的拱桥桥工字形拱肋上承式钢筋混凝土拱肋下承式第一章概概述第第二二节拱拱桥的的组成及及主要类类型45(3)双曲拱拱主拱圈横横截面由由一个或或数个横横向小拱拱单元组组成，由由于主拱拱圈的纵纵向及横横向均呈呈曲线形形，故称称之为双双曲拱桥桥.缺点:施工工序序多、组组合截面面整体性性较差和和易开裂裂等.卫东桥,无锡湘江一桥桥（橘子子州桥））国内最长长双曲拱拱桥第一章概概述第第二二节拱拱桥的的组成及及主要类类型46(4)箱形拱拱闭口箱形形截面，，截面抗抗扭刚度度大，横横向整体体性和结结构稳定定性好，，特别适适用于无无支架施施工,是目前采采用最多多的截面面形式四川省涪陵：乌江大桥转体施工第一章概概述第第二二节拱拱桥的的组成及及主要类类型47(5)钢管混混凝凝土拱拱重庆巫山山长江大大桥钢管混凝凝土属于于钢-混凝土组组合结构构中的一一种。它它借助内内填混凝凝土增强强钢管壁壁的稳定定性，同同时又利利用钢管管对核心心混凝土土的套箍箍作用，，使核心心混凝土土处于三三向受压压状态，，从而使使其具有有更高的