任务桥跨结构施工之拱桥施工

2023/3/8桥梁工程施工技术道路桥梁工程技术专业主讲：李林威2023/3/8学习情境三桥跨结构施工2023/3/8任务八拱桥施工2023/3/8掌握拱桥结构的组成，掌握圬工拱桥的施工方法。能够根据具体的施工图纸进行圬工拱桥的技术交底工作。具有认真负责的工作态度，善于合作共事，搞好团结协作。方法能力目标社会能力目标专业能力目标2023/3/8拱桥的施工方法竖转和平转组合斜吊式悬浇法劲性骨架与塔架斜拉联合法无平衡重有支架施工无支架施工就地砌筑——满堂支架、拱架（圬工拱桥）预制安装——简易排架+吊装设备就地浇筑满堂支架劲性骨架法悬臂法缆索吊装法转体施工法悬拼法悬浇法竖转平转拱架梁式支架（组合体系拱）悬臂桁架法塔架斜拉索法有平衡重2023/3/801拱架的构造02拱架的制作与安装03拱圈及拱上建筑的施工拱桥有支架施工2023/3/8排架式满布拱架1-模板；2-横梁；3-弓形木；4-立柱；5-桩；6-水平夹木；7-大梁；8-卸架设备；9-帽木；10-横向夹木；11-纵向夹木拱架的构造2023/3/8斜撑式满布拱架斜撑式满布拱架1-斜撑；2-临时墩；3-框式支架；4-卸架设备2023/3/8夹和木拱架1-三角垫木；2-卸架设备；3-模板；4-横梁；5-螺栓；6-角铁夹和木拱架2023/3/8三铰桁式拱架三铰桁式拱架1-模板；2-横梁；3-上弦；4-斜杆；5-竖杆；6-下弦；7-垫块2023/3/6钢木组合合拱架钢木组合合拱架2023/3/6常备拼装装式桁架架型拱架架2023/3/6常备拼装式桁架架型拱架a)常备拼装式式；b)标准准节；c)拱脚节；d)拱顶节2023/3/6工字钢活用钢拱拱架工字钢活用钢拱拱架2023/3/6木楔2023/3/6砂筒是用金属制成，，筒内装干砂(粒径不得大于于2mm)，，要求干燥、均均匀、洁净，如如图所示。拔出出泄砂孔木塞，，砂即流出。1-顶心木；2-砂筒筒；3-卸砂孔；4-垫板2023/3/6拱架的制作与安安装要求：材料符合设计要要求构件尺寸准确节点处螺栓或焊接满足足要求2023/3/6拱架的制作与安安装要求：对于钢拱架，宜宜采用标准化、、通用化的常备备式构件，或型型钢、钢管等材材料。在特殊情况下采采用木拱架时，，应选择材质坚坚硬、无损伤且且湿度较小的材材料。2023/3/6拱架的制作与安安装要求：桥轴线、拱轴线线跨径、高程拱架安装前复合合分片、分段拼装装要保证拱架稳稳定拼装时注意保证证横向稳定2023/3/6拱架的制作与与安装要求：：2023/3/6丹河大桥拱架架最终采用了了结构受力明明确、稳定性性与安全度高高、施工速度度快、设备重重复利用率高高的空间排架架式钢拱架。。横向5排，纵向8跨，由16Mn钢万能杆件与与军用墩组成成。拱盔部分分采用圆松木木排架与弓形形木及模板构构成。2023/3/6斜撑式满布拱拱架拱架制作与安安装要求设预拱度、卸卸落装置拱架的顶部高高程应符合拱拱圈下缘加预预拱度后的几几何变形拱架纵轴的平平面位置偏差差应不大于跨跨度的1/1000，且且不大于30mm。2023/3/6拱圈(或拱肋)的连续浇筑施工现浇混凝土拱拱圈跨径小于l6m的拱圈(或拱肋)混混凝土，应按按拱圈全宽度度、自两端拱拱脚向拱顶对对称地连续浇浇筑，并在拱拱脚处混凝土土初凝前全部部完成。2023/3/6拱架安装完成成后，应按设设计荷载进行行预压；对拱拱架的平面位位置、顶点高高程、节点连连接及纵横向向的稳定性进进行全面检查查，符合要求求后，方可进进行下一工序序。拱架应稳定、、牢固，应能能抵抗在施工工过程中可能能发生的偶然然碰撞和震动动。2023/3/6拱圈(或拱肋)的分段浇筑施工现浇混凝土拱拱圈跨径≥16m的拱圈圈(或拱肋)，为避免拱拱架变形而产产生裂缝以及及减少混凝土土的收缩应力力，应采用分分段浇筑的施施工方法。分段原则对称均匀变形小拱顶1/4拱拱脚拱拱架顶点点0.5~1.0m2023/3/6例：一孔跨径30m、矢跨比为为1/5的单单层(不分环)拱拱圈分阶段砌筑示示例，其中在第二二阶段时应在跨径径1/4点下下方压两排拱石。。分段砌筑拱圈实例2023/3/6(1)间隔缝混凝土应在在拱圈分段混凝土土强度达到设计强度的85％后进行浇筑；注意事项(2)为缩短拱圈圈合龙和拱架拆除除的时间，间隔缝缝内的混凝土强度度可采用比拱圈高高一等级的半干硬性混凝土；(3)封拱合龙的温度应应符合设计要求，，如设计未要求时时，宜选择夜间气温较稳定时时段的温度。拱圈合龙前如采采取千斤顶对两侧侧拱圈施加压力的的方法调整拱圈的的应力时，拱圈混混凝土的强度应达达到设计规定的强强度。2023/3/6主拱圈主孔为净跨跨80米的钢筋砼砼箱形拱箱形截面拱圈(或或拱肋)的浇筑分段的方法与上述述相同，分环的方方法一般有以下两两种分成二环浇筑。先分段浇筑底板板(第一环)，然然后分段浇筑腹板板、横隔板及顶板板混凝土(第二环环)。分成三环浇筑。先分段浇筑底板板(第一环)，然然后分段浇筑腹板板和横隔板(第二二环)，最后分段段浇筑顶板(第三三环)。2023/3/6张家湾拱桥施工现现场张家湾上承式现浇箱型拱桥拱箱截面采用单箱箱三室结构拱箱纵向分成长度度相当的5段，每每段长约25m。。第一次浇筑两端端拱脚段底板及腹腹板，第二次浇筑筑拱腰段，第三次次浇筑拱顶段；拱拱箱环向分成两次次浇筑，先底板、、腹板再顶板施工工。2023/3/6现浇混凝土拱圈的的拱架，拆除期限应符合合设计的规定；设设计未规定时，应应在拱圈混凝土强强度达到设计强度度的85%后，方可卸落拆除除。卸落拱架应按提前前拟定的卸落程序序进行，且宜分步步卸落；在纵向应应对称均衡卸落，，在横向应同时一一起卸落2023/3/6石拱圈分阶段砌筑筑示意图2023/3/61.浆砌石拱桥拱架，，应待砂浆强度达达到设计强度的85%后方可卸落；设计计另有规定时，应应从其规定。2.跨径小于10m的小拱桥，宜在拱上建筑筑全部完成后卸架架；中等跨径的实实腹式拱桥，宜在在护拱砌完后卸落落；跨径较大的空腹式拱桥桥，宜在拱上小拱拱横墙砌好（未砌砌小拱圈）后卸架架。3.当需要裸拱卸架时时，应对裸拱进行行截面强度及稳定定性验算，并应采采取必要的辅助稳稳定措施。石拱桥的拱架卸落落时间要求：2023/3/6现浇混凝土拱圈的的拱架，拆除期限应符合合设计的规定；设设计未规定时，应应在拱圈混凝土强强度达到设计强度度的85%后，方可卸落拆除除。卸落拱架应按提前前拟定的卸落程序序进行，且宜分步步卸落；在纵向应应对称均衡卸落，，在横向应同时一一起卸落。拱架的拆卸要求：：2023/3/6满布式落落地拱架架卸落时时，可从从拱顶向向拱脚依依次循环环卸落；；拱式拱拱架可在在两支座座处同时时均匀卸卸落；多多孔拱桥桥卸架时时，若桥桥墩允许许承受单单孔施工工荷载，，可单孔孔卸落，，否则应应多孔同同时卸落落，或各各连续孔孔分阶段段卸落。。卸落拱拱架时，，应设专专人对拱拱圈的挠挠度和墩墩台的位位移等情情况进行行监测，，当有异异常时，，应暂停停卸落，，查明原原因并采采取相应应措施后后方可继继续进行行。拱架的拆拆卸要求求：2023/3/6拱桥无支支架施工工峡谷河段段通航河段段有漂浮物物河段采用有支支架的方方法施工工将会遇遇到很大大困难或或很不经经济2023/3/62023/3/6缆索吊装装法指的的是利用用悬挂的的缆索运运输和安安装构件件的施工工方法。。2023/3/6拱桥无支支架施工工缆索吊装装施工的的主要工工艺:一、构件件的预制制、堆放放与运输输（一）预预制方法法（二）构构件的起起吊、运运输及堆堆放二、缆索索吊装施施工（一）缆缆索吊装装设备（二）吊吊装的一一般程序序（三）吊吊装前的的准备、、检查及及试吊工工作（四）拱拱肋缆索索起吊（五）边边段拱肋肋悬挂（六）合合龙方式式2023/3/6（一）立立式预制制土牛拱胎胎预制拱拱肋木架立式式预制2023/3/6拱桥无支支架施工工l-滑道支墩；2-条石支墩；3-底模支架；4-底模；5-船形滑板；6-木楔；7-混凝土帽梁条石支墩布置图（一）立立式预制制2023/3/6拱桥无支支架施工工2.拱肋卧式式预制卧式预制制形状和和尺寸较较易控制制。(1)木模卧式式预制(2)土模卧式式预制(3)卧式叠浇浇2023/3/6拱桥无无支架架施工工1、6-边肋；2、7-中肋；3-砖砌垫块；4-圆钉；5-油毛毡木模卧式预制拱肋土模卧式预制拱肋2023/3/6拱桥无无支架架施工工卧式叠叠浇一一般可可达5层，，浇筑筑时每每层拱拱肋接接触面面用油油毛毡毡、塑塑料布布或其其他隔隔离剂剂隔开开。卧卧式叠叠浇的的优点点是节节省预预制场场地和和模板板，但但先期期预制制的拱拱肋不不易取取出，，影响响工期期。2023/3/6拱桥无无支架架施工工缆索吊吊装施施工的的主要要工艺艺:一、构构件的的预制制、堆堆放与与运输输（一））预制制方法法（二））构件件的起起吊、、运输输及堆堆放二、缆缆索吊吊装施施工（一））缆索索吊装装设备备（二））吊装装前的的检查查与试试吊（三））吊装装的一一般程程序（四））拱肋肋缆索索起吊吊（五））边段段拱肋肋悬挂挂（六））合龙龙方式式2023/3/6拱桥无无支架架施工工（二））构件件的起起吊、、运输输及堆堆放1．拱肋肋脱模模、运运输、、起吊吊时间间的确确定（1）构件件在脱脱模、、移运运、堆堆放、、吊装装时，，混凝凝土的的强度度不应应低于于设计计所要要求的的强度度（2）若无无设计计要求求，一一般不不得低低于设设计强强度的的85％2.场内起起吊（1）吊点点位置置应按按设计计图位位置进进行（2）拱肋肋受力力均匀匀稳定定，经经济吊吊点2023/3/6拱桥无无支架架施工工滑轮组千斤顶拱肋胶轮平车三角木木扒杆杆起吊吊拱肋肋2023/3/6拱桥无支架架施工胶轮平车木马櫈起吊吊拱肋2023/3/6拱桥无支架架施工胶轮平车拱肋履带吊车2023/3/6拱桥无支架架施工胶轮平车汽车吊机固定回转起吊履带吊车两部吊车联合起吊预制拱肋胶轮平车2023/3/6拱桥无支架架施工2023/3/6拱桥无支架架施工2023/3/6拱桥无支架架施工3.场内运输（（包括纵横横移）可采用龙门门架、胶轮轮平板挂车车、汽车平平板车、轨轨道平车或或船只等机机具进行2023/3/6拱桥无支架架施工1-拱肋；2-托架；3-钢板转盘；4-汽车轮胎；5-槽钢底梁；6-枕木；7-角钢或槽钢牵引架；8-前车；9-后车；10-连接钢丝绳胶轮平车2023/3/6拱桥无支架架施工4.构件堆放(1)尽可能卧放放卧放时应垫垫三点垫木位置应应在拱肋中中央及离两两端0.15L处三个垫点应应同高度(2)必须立放时时应搁放在符符合拱肋曲曲度的弧形形支架上无此种支架架，则应垫垫搁3个支点，其其位置在中中央及距两两端0.2L处，各支点点高度应符符合拱肋曲曲度2023/3/6拱桥无支支架施工工缆索吊装装施工的的主要工工艺:一、构件件的预制制、堆放放与运输输（一）预预制方法法（二）构构件的起起吊、运运输及堆堆放二、缆索索吊装施施工（一）缆缆索吊装装设备（二）吊吊装前的的检查与与试吊（三）吊吊装的一一般程序序（四）拱拱肋缆索索起吊（五）边边段拱肋肋悬挂（六）合合龙方式式2023/3/6拱桥无支支架施工工二、缆索索吊装施施工缆索吊装布置示意图2023/3/6拱桥无支支架施工工2023/3/6拱桥无支支架施工工塔架、主主索、塔塔顶索鞍鞍、天线滑车车2023/3/6拱桥无支支架施工工索鞍构造图图1-主索索；2-滑轮；；3-垫垫板；4-联结结螺栓(固定于于塔架上上)；5-支承承板2023/3/6拱桥无支支架施工工扣索—墩墩扣2023/3/6拱桥无支架施施工扣索—塔扣2023/3/6拱桥无支架施施工扣索—天扣2023/3/6拱桥无支架施施工扣索—通扣2023/3/6拱桥无支架施施工缆索吊装施工工的主要工艺艺:一、构件的预预制、堆放与与运输（一）预制方方法（二）构件的的起吊、运输输及堆放二、缆索吊装装施工（一）缆索吊吊装设备（二）吊装前前的检查与试试吊（三）吊装的的一般程序（四）拱肋缆缆索起吊（五）边段拱拱肋悬挂（六）合龙方方式2023/3/6拱桥无支架施施工（二）吊装前前的检查与试试吊1.预制构件质量量检查拱肋接头和端端头用样板校校验，突凿凹凹补螺栓孔用样板板套孔。检测拱肋上下下弦长2.墩台拱座尺寸寸检查墩台拱座水平平顶面略低于于设计值。3.跨径与拱肋的的误差调整2023/3/6拱桥无支架施施工（二）吊装前前的检查与试试吊4.地锚试拉每一类地锚取取一个进行试试拉。缆风索宜全部部试拉5.扣索对拉6.主索系统试吊吊跑车空载反复复运转静载试吊吊重运行（一一般60%、100%、130%三次）2023/3/6拱桥无支架施施工缆索吊装施工工的主要工艺艺:一、构件的预预制、堆放与与运输（一）预制方方法（二）构件的的起吊、运输输及堆放二、缆索吊装装施工（一）缆索吊吊装设备（二）吊装前前的检查与试试吊（三）吊装的的一般程序（四）拱肋缆缆索起吊（五）边段拱拱肋悬挂（六）合龙方方式2023/3/6拱桥无支架施施工边段拱肋吊装、悬悬挂次边段拱肋吊装、悬悬挂中段拱肋吊装、合合拢拱上构件吊装或安砌（三）吊装的的一般程序2023/3/6拱桥无支架施工（四）拱肋缆索起起吊一般情况：将拱肋运到主索下下后，用起重索直直接起吊。有时需要：翻身、掉头、吊鱼鱼、穿孔、横移后起吊。2023/3/6拱桥无支架施工就地翻身

空中翻身

2023/3/6拱桥无支架施工吊鱼2023/3/6拱桥无支架施工穿孔2023/3/6拱桥无支架施工三段吊装程序先将边段拱肋初步步悬挂定位，调整整扣索，使上端头头高程比设计高程程值高出约5-10cm，然后准准确悬吊拱顶段，，使两端头高程比比设计值约高出1-2cm，最后后放松两拱段扣索索使其均匀下降与与拱顶段合龙，安安装接头螺栓先准确扣挂两拱脚脚段，调整扣索使使其上端头高程比比设计值高出3-5cm，再安装装拱顶段使之与拱拱脚段合龙。2023/3/6拱桥无支架施工当拱肋分5段或7段吊装时，宜先先从拱脚段开始，，依次向拱顶分段段吊装就位；对7段以上拱肋的安安装，应设置临时时施工索塔依次对对称悬拼吊装各段段拱肋，且各节段段的扣（锚）索在在临时索塔上锚固固点的水平分力之之和应为零。扣索索的扣挂