第二章第二节拱桥施工课件

1、 第二章第二章 上承式拱桥上承式拱桥 第一节第一节 上承式拱桥的设计与构造上承式拱桥的设计与构造 第二节第二节 上承式拱桥的施工上承式拱桥的施工 第三节第三节 拱桥的计算拱桥的计算满膛支架、拱架满膛支架、拱架(圬工拱桥圬工拱桥)就地砌筑就地砌筑简易排架简易排架+吊装设备吊装设备预制安装预制安装就地浇筑就地浇筑拱架拱架梁式支架梁式支架(组合体系拱组合体系拱)满膛支架满膛支架劲性骨架法劲性骨架法有支架施工有支架施工斜吊式悬浇法斜吊式悬浇法劲性骨架与塔架斜拉联合法劲性骨架与塔架斜拉联合法悬臂桁架法悬臂桁架法塔架斜拉索法塔架斜拉索法悬拼法悬拼法悬浇法悬浇法悬臂法悬臂法缆索吊装法缆索吊装法有平衡重有平衡

2、重无平衡重无平衡重平转平转竖转竖转竖转和平转的组合竖转和平转的组合转体施工法转体施工法无支架施工无支架施工拱拱桥桥的的施施工工方方法法第二节第二节 上承式拱桥的施工上承式拱桥的施工 一、有支架施工一、有支架施工 二、缆索吊装施工二、缆索吊装施工 三、劲性骨架施工三、劲性骨架施工 四、转体施工四、转体施工 五、悬臂施工五、悬臂施工一、有支架施工一、有支架施工 在事先设置的拱架上进行拱体的砌筑、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。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砖

3、石拱圈及拱上建筑砌筑钢筋混凝土拱圈就地浇注钢筋混凝土拱圈就地浇注（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备2 2、拱圈砌筑顺序、拱圈砌筑顺序3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑4 4、拱架预压、拱架预压5 5、分段支撑砌筑、分段支撑砌筑6 6、拱圈合拢、拱圈合拢7 7、拱上建筑安装、拱上建筑安装1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备拱圈施工放样拱圈施工放样 拱圈或拱架的拱圈或拱架的准确放样准确放样，是保证拱桥符合设计要求的基本，是保证拱桥符合设计要求的基本条件之一。条件之一。 石拱桥的拱石，要按照拱圈的设计尺寸进行加工，为了保石拱桥

4、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。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拱圈按1 1：1 1的比例放出大样，然后用木板或锌铁皮在样台的比例放出大样，然后用木板或锌铁皮在样台上按分块大小制成样板，并注明上按分块大小制成样板，并注明拱石编号拱石编号，以利加工。，以利加工。 样台必须保证在施工期间不发生样台必须保证在施工期间不发生过大变形过大变形。 对于对称的拱圈，为节省场地，可只放出对于对称的拱圈，为节省场地，可只放出半孔半孔大样。大样。 常用的放样方法有直角

5、坐标法、多圆心法等。拱弧分点越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。多，用这种方法放出的拱圈尺寸越精确。 拱架要求：拱架要求： 结构简单，结构简单，稳定性好稳定性好，可重复使用。，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，应预先拱架安装时，应预先设置预拱度设置预拱度，以抵抗施工过程，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。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。拱架的卸落时间应严格掌握，卸落设

6、备应简单可靠。 支架基础必须稳固支架基础必须稳固，承重后应能保持，承重后应能保持均匀沉降均匀沉降且沉且沉降值不得超过预计范围。降值不得超过预计范围。 1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备拱架构造及安装拱架构造及安装拱架构造拱架构造拱架构造拱架构造万能杆件万能杆件1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备拱架的设计计算拱架的设计计算 拱架的计算荷载拱架的计算荷载 拱架的圬工重量。不分环砌筑时，按拱圈全部厚度拱架的圬工重量。不分环砌筑时，按拱圈全部厚度计入。分环砌筑时，按实际作用于拱架的环层计算，一计入。分环砌筑时，按实际作用于拱架的环层计算，一般计入拱圈总重的般计入拱圈总重的606075%

7、75%；对于大跨径拱桥，分环数；对于大跨径拱桥，分环数多，拱架高，相对刚度较小，应根据施工工序进行整体多，拱架高，相对刚度较小，应根据施工工序进行整体分析。分析。 模板、垫木、拱架与拱圈之间各种材料的重量。模板、垫木、拱架与拱圈之间各种材料的重量。 拱架自重。排架式木拱架包括铁件可按拱架自重。排架式木拱架包括铁件可按6.5kN/m6.5kN/m估估算。三铰木拱架可按算。三铰木拱架可按2.52.53.5kN/m3.5kN/m估算。估算。 人员、机具重量。一般可按人员、机具重量。一般可按2.0kN/m2.0kN/m2 2估计。估计。 横向风力。验算拱架稳定性时应考虑横向风力。横横向风力。验算拱架稳

8、定性时应考虑横向风力。横向风力可参考向风力可参考公路桥涵设计规范公路桥涵设计规范计算，也可假定为计算，也可假定为1.0kN/m1.0kN/m2 2。 1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备施工预拱度施工预拱度 预拱度预拱度定义：为保证桥梁的成桥立面线形符合设计要求，定义：为保证桥梁的成桥立面线形符合设计要求，使上部构造在卸架后能获得满意的外形，需要在施工时对结构使上部构造在卸架后能获得满意的外形，需要在施工时对结构预设一定的，以克服支架的下沉、梁体自身挠度等的变形。该预设一定的，以克服支架的下沉、梁体自身挠度等的变形。该反向拱度即预拱度。反向拱度即预拱度。v拱圈施工时和卸架后会产生下列拱圈

9、施工时和卸架后会产生下列弹性挠度弹性挠度及及下沉变形下沉变形： 1 1拱圈由自重所产生的弹性挠度；拱圈由自重所产生的弹性挠度； 2 2拱圈由温度变化所产生的弹性挠度；拱圈由温度变化所产生的弹性挠度； 3 3拱圈由墩台、支座变形、位移而产生的弹性挠度；拱圈由墩台、支座变形、位移而产生的弹性挠度； 4 4混凝土拱圈因混凝土硬化收缩所产生的挠度；混凝土拱圈因混凝土硬化收缩所产生的挠度； 5 5拱架和支架在设计荷载下的弹性及非弹性变形、及拱架和支架在设计荷载下的弹性及非弹性变形、及 由于卸拱设备的非弹性压缩所产生的非弹性下沉；由于卸拱设备的非弹性压缩所产生的非弹性下沉； 6 6拱式拱架在设计荷载下的弹

10、性挠度和非弹性下沉、；拱式拱架在设计荷载下的弹性挠度和非弹性下沉、； 7 7支架基础在受载后的非弹性压缩支架基础在受载后的非弹性压缩; ;1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备预拱度的设置预拱度的设置 拱架在拱顶的总预拱度除按上列方法进行计算外，拱架在拱顶的总预拱度除按上列方法进行计算外，对一般砖石混凝土拱桥并可按经验取为对一般砖石混凝土拱桥并可按经验取为 进行进行校核或估算。校核或估算。 对于大跨径拱桥，总预拱度值宜根据施工工序进行对于大跨径拱桥，总预拱度值宜根据施工工序进行整体结构分析后得出。整体结构分析后得出。 设置预拱度时，应按在拱顶处为全部变形值，在拱设置预拱度时，应按在拱顶处为

11、全部变形值，在拱脚处为零设置；其余各点可按拱轴纵坐标高度比例或按脚处为零设置；其余各点可按拱轴纵坐标高度比例或按二次抛物线分配。二次抛物线分配。)1ln()1(12 mmkchkmfy f f跨中矢高跨中矢高LL跨径跨径取左支点为坐标原点取左支点为坐标原点800400LL2241Lxx砂担沟大桥拱架砂担沟大桥拱架云南元磨路桥云南元磨路桥 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备2 2、拱圈砌筑顺序、拱圈砌筑顺序3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑4 4、拱架预压、拱架预压5 5、分段支撑砌筑、分段支撑砌筑6 6、拱圈合拢、拱圈合拢7

12、7、拱上建筑安装、拱上建筑安装（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑2 2、拱圈砌筑顺序、拱圈砌筑顺序对于满布式拱架，可从拱脚至拱顶依次对对于满布式拱架，可从拱脚至拱顶依次对称砌筑，于拱顶合拢；称砌筑，于拱顶合拢；对于拱式拱架，在砌筑拱脚的同时对于拱式拱架，在砌筑拱脚的同时预压预压拱拱顶和顶和1/41/4部位。部位。 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑1 1、拱架及拱石的准备、拱架及拱石的准备2 2、拱圈砌筑顺序、拱圈砌筑顺序3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑4 4、拱架预压、拱架预压5 5、分段支撑砌筑、分段支撑砌筑6 6、拱圈合拢、拱圈合拢7 7

13、、拱上建筑安装、拱上建筑安装 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑 3 3、拱圈三分法砌筑拱圈三分法砌筑 分段分段砌筑：先同时砌筑砌筑：先同时砌筑I I、II II，然后砌筑，然后砌筑IIIIII，最，最后砌筑拱顶合拢。后砌筑拱顶合拢。 分环分环砌筑：大跨厚拱圈可采用砌筑：大跨厚拱圈可采用2 2环或环或3 3环砌筑，环砌筑，砌筑一环合拢一环，砌筑完一环养护数日后再砌筑砌筑一环合拢一环，砌筑完一环养护数日后再砌筑上一环，下环和拱架共同负担上环重力。上下环间上一环，下环和拱架共同负担上环重力。上下环间应齿牙相接，以免产生剪切裂缝。应齿牙相接，以免产生剪切裂缝。 分阶段分阶段砌筑

14、：为争取时间，使拱架受力均匀而砌筑：为争取时间，使拱架受力均匀而采取的同环分段及分层分阶段交叉砌筑方法。采取的同环分段及分层分阶段交叉砌筑方法。 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑 3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑 分段砌筑：先同时砌筑分段砌筑：先同时砌筑I I、II II，然后砌筑，然后砌筑IIIIII，最后砌筑拱，最后砌筑拱顶合拢。顶合拢。 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑 3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑 分环砌筑分环砌筑 分阶段砌筑分阶段砌筑 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑1 1、拱架及拱石的准备、拱架

15、及拱石的准备2 2、拱圈砌筑顺序、拱圈砌筑顺序3 3、拱圈三分法砌筑、拱圈三分法砌筑4 4、拱架预压、拱架预压5 5、分段支撑砌筑、分段支撑砌筑6 6、拱圈合拢、拱圈合拢7 7、拱上建筑安装、拱上建筑安装 （一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑 4 4、拱架预压拱架预压：为有效防止砌筑过程中产生不正：为有效防止砌筑过程中产生不正常变形和开裂，常需要对拱圈进行预压。常变形和开裂，常需要对拱圈进行预压。 5 5、分段支撑砌筑分段支撑砌筑：当矢跨比大时，拱圈砌石会：当矢跨比大时，拱圈砌石会滑动，需要采取分段支撑砌筑方法，如三角撑滑动，需要采取分段支撑砌筑方法，如三角撑 6 6、拱圈

16、合拢拱圈合拢：可在拱顶及：可在拱顶及1/41/4处同时合拢，使处同时合拢，使拱架受力对称、均匀；合拢温度应选在年平均温度拱架受力对称、均匀；合拢温度应选在年平均温度附近；附近； 7 7、拱上砌体砌筑拱上砌体砌筑：应在主拱圈完成达到一定强：应在主拱圈完成达到一定强度后进行，常常是在砌筑拱上侧墙或横墙后才卸落度后进行，常常是在砌筑拱上侧墙或横墙后才卸落拱架。拱架。 一、有支架施工一、有支架施工 （二）钢筋混凝土拱圈就地浇筑（二）钢筋混凝土拱圈就地浇筑 1 1、浇筑程序、浇筑程序 浇筑拱圈及拱上立柱垫墙；浇筑拱圈及拱上立柱垫墙； 拱上立柱、联结系及横墙等；拱上立柱、联结系及横墙等； 桥面系等；桥面系

17、等； 2 2、拱部浇筑、拱部浇筑 连续浇筑：连续浇筑：1515米跨径以内砼拱桥，从拱脚至拱顶对称米跨径以内砼拱桥，从拱脚至拱顶对称连续浇筑；连续浇筑； 分段浇筑：适用于大于分段浇筑：适用于大于1515米的拱圈，为减少砼收缩应米的拱圈，为减少砼收缩应力和避免拱架变形产生裂缝，分段长度力和避免拱架变形产生裂缝，分段长度615615米。米。 箱型板拱或肋拱浇筑：一般采用分环、分段进行浇筑；箱型板拱或肋拱浇筑：一般采用分环、分段进行浇筑； 3 3、拱上建筑、拱上建筑 钢筋与模板：拱上结构宜将钢筋形成骨架，模钢筋与模板：拱上结构宜将钢筋形成骨架，模板形成整体，吊装到位进行浇筑，简化拱圈上的作板形成整体，

18、吊装到位进行浇筑，简化拱圈上的作业。业。 混凝土浇筑：必须混凝土浇筑：必须对称对称进行浇筑；进行浇筑； 无支架施工无支架施工二、缆索吊装施工法二、缆索吊装施工法三、转体施工法三、转体施工法四、劲性骨架施工法四、劲性骨架施工法五、悬臂施工法五、悬臂施工法 二、缆索吊装施工法二、缆索吊装施工法 缆索吊装具有水平和垂直运输机动灵活，缆索吊装具有水平和垂直运输机动灵活，适应性广，施工也比较稳妥方便等优点，目前适应性广，施工也比较稳妥方便等优点，目前在修建桥梁时广泛采用。缆索吊装施工主要用在修建桥梁时广泛采用。缆索吊装施工主要用于预制安装的钢筋混凝土拱桥，同时在劲性骨于预制安装的钢筋混凝土拱桥，同时在劲

19、性骨架施工拱桥的骨架安装、拱上结构安装、桁架、架施工拱桥的骨架安装、拱上结构安装、桁架、刚架拱桥施工、悬索桥加劲梁安装中得到广泛刚架拱桥施工、悬索桥加劲梁安装中得到广泛运用。运用。 1 1、缆索吊装设备、缆索吊装设备 2 2、预制拱圈、预制拱圈 3 3、吊装方法和加载程序、吊装方法和加载程序二、缆索吊装施工法二、缆索吊装施工法 1 1、缆索吊装系统：、缆索吊装系统： 塔架、主索、主索地锚、天线滑车、塔架、主索、主索地锚、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、风缆、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、风缆、扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等。扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等。 2 2、预制

20、拱圈、预制拱圈在预制台上在预制台上准确放样准确放样；拱箱预制均采用拱箱预制均采用组装预制组装预制，通常分为底板、，通常分为底板、侧板、隔板和顶板等部分；侧板、隔板和顶板等部分；先预制侧板和横隔板；先预制侧板和横隔板；放样拼装后浇筑底板形成放样拼装后浇筑底板形成开口箱开口箱；然后绑扎顶板钢筋浇筑顶板形成然后绑扎顶板钢筋浇筑顶板形成闭口箱闭口箱；达到强度后移运吊装。达到强度后移运吊装。 3 3、吊装方法和加载程序、吊装方法和加载程序 （1 1）吊装方法吊装方法：桥位附近预制拼装后，先吊：桥位附近预制拼装后，先吊运安装运安装两拱脚段两拱脚段，临时固定，最后，临时固定，最后跨中合拢跨中合拢； （2 2

21、）加载程序加载程序：一般需遵循：一般需遵循对称、均衡和多对称、均衡和多工作面工作面加载的总原则；对于坡拱桥，低拱脚侧加加载的总原则；对于坡拱桥，低拱脚侧加载稍大于高拱脚侧；载稍大于高拱脚侧； （3 3）施工加载内力计算施工加载内力计算：用影响线加载计算：用影响线加载计算内力。内力。 （4 4）施工加载挠度计算施工加载挠度计算：查拱桥手册进行计：查拱桥手册进行计算；算；拱肋的分段：拱肋的分段：3030米以内跨径米以内跨径的拱肋可的拱肋可不分段不分段或或分为两段分为两段； 30309090米米范围的拱肋可分为范围的拱肋可分为三段；三段； 拱肋跨径拱肋跨径大于大于8080米米时，一般时，一般分为分为

22、5 5段。段。 拱肋的拱肋的分段点分段点应选择在拱肋应选择在拱肋自重弯矩最小自重弯矩最小的位置或其附近。的位置或其附近。 拱肋的预制方法：立式预制拱肋的预制方法：立式预制起吊安全起吊安全、方便；底模可采用土牛拱胎，节省木料、方便；底模可采用土牛拱胎，节省木料；当采用密排浇筑时，占用场地也较少。；当采用密排浇筑时，占用场地也较少。 卧式预制卧式预制可节省木料；拱肋的形状及可节省木料；拱肋的形状及尺寸较易控制；浇筑混凝土时操作也方便尺寸较易控制；浇筑混凝土时操作也方便；但拱肋起吊时容易损坏；卧式预制又可；但拱肋起吊时容易损坏；卧式预制又可分为单片预制和多片叠制。分为单片预制和多片叠制。拱拱肋肋座座

23、形形式式拱拱肋肋接接头头形形式式塔扣塔扣利用主索塔作为支承的扣索利用主索塔作为支承的扣索通扣通扣用钢丝绳一端固定在拱肋用钢丝绳一端固定在拱肋，另一端通过在桥墩上的，另一端通过在桥墩上的扣架贯通到两岸的地锚，扣架贯通到两岸的地锚，用滑轮组收紧用滑轮组收紧天扣天扣为专门用以悬挂边段拱为专门用以悬挂边段拱肋的一组主索设备肋的一组主索设备单孔桥跨由拱肋合拢的单孔桥跨由拱肋合拢的横向稳定方案决定横向稳定方案决定吊装拱肋顺序。吊装拱肋顺序。多孔桥跨，应尽可能在每孔内多合拢几片拱肋后再推进，一多孔桥跨，应尽可能在每孔内多合拢几片拱肋后再推进，一般不少于两片拱肋。但合拢的拱肋片数不能超过桥墩强度和般不少于两片

24、拱肋。但合拢的拱肋片数不能超过桥墩强度和稳定性所稳定性所允许的单向推力允许的单向推力；对对高桥墩高桥墩，应以桥墩的，应以桥墩的墩顶位移值墩顶位移值控制单向推力；控制单向推力；在设有制动墩的桥跨，可以制动墩为界分孔吊装，先合拢的在设有制动墩的桥跨，可以制动墩为界分孔吊装，先合拢的拱肋可提前进行拱肋接头、横系梁等的安装工作。拱肋可提前进行拱肋接头、横系梁等的安装工作。为减少主索的横向移动次数，可将每个主索位置下的拱肋全为减少主索的横向移动次数，可将每个主索位置下的拱肋全部吊装完毕后再移动主索。部吊装完毕后再移动主索。为减少扣索往返拖拉次数，可按吊装推进方向，顺序地进行为减少扣索往返拖拉次数，可按吊

25、装推进方向，顺序地进行吊装。吊装。缆索吊装注意事项：缆索吊装注意事项：拱肋的合拢方式拱肋的合拢方式悬挂多段边段或次边段拱肋后悬挂多段边段或次边段拱肋后单肋合拢单肋合拢双基肋合拢双基肋合拢留索单肋合拢留索单肋合拢单基合拢单基合拢松索前应松索前应校正拱轴线校正拱轴线及各接头高程，使之符合要求。及各接头高程，使之符合要求。松索应按照拱脚段扣索、次段扣索、起重索的先后顺松索应按照拱脚段扣索、次段扣索、起重索的先后顺序进行，并按序进行，并按比例定长、对称、均匀松卸比例定长、对称、均匀松卸。松索至扣索和起重索基本不受力时，用钢板嵌塞接头松索至扣索和起重索基本不受力时，用钢板嵌塞接头缝隙，在将扣索和起重索放

26、松到不受力，压紧接头缝，缝隙，在将扣索和起重索放松到不受力，压紧接头缝，拧紧接头螺栓，同时用风缆调整拱肋轴线。拧紧接头螺栓，同时用风缆调整拱肋轴线。接头部件电焊后方可松索成拱。接头部件电焊后方可松索成拱。无支架施工无支架施工二、缆索吊装施工法二、缆索吊装施工法三、转体施工法三、转体施工法四、劲性骨架施工法四、劲性骨架施工法五、悬臂施工法五、悬臂施工法三、转体施工三、转体施工 基本原理基本原理：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在河：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配半拱，然后利用流两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配半拱，然后利用动力装置将其两

27、半跨拱体转动至桥轴线位置（或设计标高）动力装置将其两半跨拱体转动至桥轴线位置（或设计标高）合龙成拱。合龙成拱。方法：方法：平面转体、竖向转体、平竖结合平面转体、竖向转体、平竖结合特点：特点：结构合理，受力明确，节省施工用料，减少安装架设结构合理，受力明确，节省施工用料，减少安装架设工序，变复杂的、技术性强的水中高空作业为岸边陆上作业，工序，变复杂的、技术性强的水中高空作业为岸边陆上作业，施工速度快，不但施工安全，质量可靠，而且不影响通航。施工速度快，不但施工安全，质量可靠，而且不影响通航。跨径跨径200m200m的重庆涪陵乌江钢筋混凝土拱桥及主跨的重庆涪陵乌江钢筋混凝土拱桥及主跨360m360

28、m的的广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥就是采用广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥就是采用转体施工法转体施工法建成建成的。的。 施工关键施工关键正确的转体设计正确的转体设计制作灵活可靠的转动装置制作灵活可靠的转动装置布设可行的牵引驱动系统布设可行的牵引驱动系统平面转动平面转动竖直转动竖直转动有平衡重平面转动有平衡重平面转动无平衡重平面转动无平衡重平面转动转转体体施施工工有平衡重转体施工有平衡重转体施工平面承重转动装置平面承重转动装置环形滑道和转盘轴心都受力环形滑道和转盘轴心都受力须注意环形滑道和转盘轴心承力的分须注意环形滑道和转盘轴心承力的分配，因聚四氟乙烯滑板受力过大将产配，因聚四氟乙烯滑板受力过大

29、将产生蠕动，增加转动困难生蠕动，增加转动困难以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转动装置；球面转轴受力；须注重转动装置；球面转轴受力；须注意整个转动体系的重心必须落在轴意整个转动体系的重心必须落在轴心铰上，球面铰既起定位作用，有心铰上，球面铰既起定位作用，有承受全部转动重力，钢滚轮仅起稳承受全部转动重力，钢滚轮仅起稳定保险作用定保险作用有平衡重平面转体拱桥的主要有平衡重平面转体拱桥的主要施工程序：施工程序：制作底盘；制作底盘；制作上转盘；制作上转盘；试转上转盘到预制轴线位置，试转上转盘到预制轴线位置，浇筑背墙；浇筑背墙；浇筑主拱圈上部结构；浇筑主拱圈上部结构；张拉拉杆

30、，使上部结构脱离支架，和上转盘、张拉拉杆，使上部结构脱离支架，和上转盘、背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调到轴心（磨心）处；到轴心（磨心）处；牵引转动体系，使半拱平面转动合拢，牵引转动体系，使半拱平面转动合拢，封上下盘，夯填桥台背土，封拱项，松拉杆，封上下盘，夯填桥台背土，封拱项，松拉杆，实现体系转换。实现体系转换。有平衡重转体施工有平衡重转体施工无平衡重转体施工：无平衡重转体施工：包括包括锚固锚固、转动转动、位控位控三大体系三大体系锚固体系：锚碇、尾索、平撑、锚梁锚固体系：锚碇、尾索、平撑、锚梁( (或锚块或锚块) )及立柱及立柱转动体系：上

31、转动构造、下转动构造转动体系：上转动构造、下转动构造. .拱箱及扣索组成。拱箱及扣索组成。位控体系：在拱箱顶端扣点的缆风索与无级调速自控位控体系：在拱箱顶端扣点的缆风索与无级调速自控卷扬机、光电测角装置控制台卷扬机、光电测角装置控制台拱桥无平衡重转体施工的主要内容和工艺拱桥无平衡重转体施工的主要内容和工艺1 1转动体系施工转动体系施工设置下转轴、转盘及环道；设置拱座及预制拱箱设置下转轴、转盘及环道；设置拱座及预制拱箱( (或拱助或拱助) )，预制前需搭设必要的支架、模板；设置立柱；安装锚梁、上预制前需搭设必要的支架、模板；设置立柱；安装锚梁、上转轴、轴套、环套；安装扣索。转轴、轴套、环套；安装

32、扣索。2.2.锚碇系统施工锚碇系统施工制作桥轴线上的开口地锚；设置斜向洞锚；安装轴向、斜向制作桥轴线上的开口地锚；设置斜向洞锚；安装轴向、斜向平撑；尾索张拉；扣索张拉。平撑；尾索张拉；扣索张拉。3 3转体施工转体施工4 4合拢卸扣施工合拢卸扣施工张紧、放松扣索调整到拱顶到设计位置。张紧、放松扣索调整到拱顶到设计位置。低温封拱，钢楔楔紧拱顶，焊接主筋、预埋铁件低温封拱，钢楔楔紧拱顶，焊接主筋、预埋铁件封桥台拱座混凝土，再浇封拱顶接头混凝土封桥台拱座混凝土，再浇封拱顶接头混凝土卸扣索，卸索应对称、均衡、分级进行。卸扣索，卸索应对称、均衡、分级进行。涪陵乌江大桥涪陵乌江大桥主跨长：主跨长：200m2

33、00m施工：双箱对称同步转体施工：双箱对称同步转体涪陵乌江大桥涪陵乌江大桥 桥桥 址：重庆市巫山县址：重庆市巫山县 主跨结构：主跨结构： 122122米钢筋混凝土箱形拱桥米钢筋混凝土箱形拱桥施工方法：无平衡重平面转体施工法（首次采用）施工方法：无平衡重平面转体施工法（首次采用）箱拱预制：右岸半跨是全宽一次预制，左岸半跨分箱拱预制：右岸半跨是全宽一次预制，左岸半跨分 成单箱分别在上、下游预制，不对称转成单箱分别在上、下游预制，不对称转 体到对称转体再合拢。体到对称转体再合拢。巫山龙门大桥巫山龙门大桥巫山龙门大桥巫山龙门大桥巫山龙门大桥巫山龙门大桥广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥广州丫髻沙飞燕式钢管

34、混凝土拱桥桥址：广州东南西环高速公路跨越珠江主航道桥址：广州东南西环高速公路跨越珠江主航道主跨跨径组合：主跨跨径组合： 76+360+76(m)76+360+76(m)（全桥总长（全桥总长10841084米）米） 桥下净高：桥下净高：3434米米设计荷载：汽设计荷载：汽- -超超2020，挂车，挂车-120-120级，级，8 8级地震设防级地震设防主拱矢跨比：主拱矢跨比：1/4.51/4.5桥跨结构：三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥桥跨结构：三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥 钢管混凝土的主拱，劲性钢骨架外包混凝钢管混凝土的主拱，劲性钢骨架外包混凝 土的边拱肋，土的边拱肋，高强度钢绞线构成的系杆

35、高强度钢绞线构成的系杆主拱肋截面主拱肋截面：8.79 x 3.45m8.79 x 3.45m4.75m x 3.45m 4.75m x 3.45m 拱座尺寸拱座尺寸：长：长2020米，宽米，宽10.510.5米，高米，高9.8889.888米米承台尺寸承台尺寸：52.95m x 36.5m x 5m 52.95m x 36.5m x 5m 桩基（桩基（ 9#9#墩墩 ） 54.95m x 26m x 5m 54.95m x 26m x 5m 桩基（桩基（10#10#墩墩 ）施工方法施工方法：岸上立架拼装拱肋，然后竖转加平转，：岸上立架拼装拱肋，然后竖转加平转，合拢成拱；随着施工加载顺序逐步张拉

36、系杆中的预合拢成拱；随着施工加载顺序逐步张拉系杆中的预应力束，以平衡主拱所产生的水平推力，最终形成应力束，以平衡主拱所产生的水平推力，最终形成对拱座基础只有较小水平推力的拱桥，使拱座相应对拱座基础只有较小水平推力的拱桥，使拱座相应变得轻巧。变得轻巧。主要工程量主要工程量主桥桩基础：（主桥桩基础：（3.03.01.51.5）1727m1727m3 3/92/92根根主墩承台混凝土：主墩承台混凝土：14388m14388m3 3拱座混凝土：拱座混凝土：4632m4632m3 3上部钢结构：上部钢结构：7498t7498t其它结构钢材：其它结构钢材：3135t3135t上构、桥面系及其它结构混凝土圬

37、工量：上构、桥面系及其它结构混凝土圬工量：16969m16969m3 3转体施工设施：钢材转体施工设施：钢材6784t 6784t 混凝土混凝土7228m7228m3 3 转动体结构几何尺寸：转动体结构几何尺寸：长长258.71m 258.71m 宽宽39.4m 39.4m 高高86.285m86.285m 平转角度：平转角度：（9#9#墩）墩）117.1117117.1117（10#10#墩）墩）92.233392.2333转盘环道直径：转盘环道直径：33m 33m 宽宽1.1m 1.1m 主拱竖转结构总重：主拱竖转结构总重：2058t2058t平转结构总量：平转结构总量：13685t 13

38、685t 索塔高：索塔高：63.428m 63.428m 转体施工主要参数转体施工主要参数广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥广州丫髻沙飞燕式钢管混凝土拱桥四、劲性骨架施工法四、劲性骨架施工法 劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土，最终形成式拱骨架上分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土箱板拱或箱肋拱。桁式拱骨架在钢筋混凝土箱板拱或箱肋拱。桁式拱骨架在施工过程中起支架作用，在拱圈形成后被埋施工过程中起支架作用，在拱圈形成后被埋于混凝土中并成为截面的一部分，所以，劲于混凝土中并成为截面的一部分，所以，劲性骨架法又称性骨架法又称埋置式拱架法埋置

39、式拱架法，国外也称米兰，国外也称米兰法。法。1 1、劲性骨架法施工步骤、劲性骨架法施工步骤 （1 1）在现场按设计进行骨架）在现场按设计进行骨架1 1：1 1放样、下料放样、下料、加工以及分段拼装成型。加工以及分段拼装成型。 （2 2）采用缆索）采用缆索吊装吊装法进行骨架的安装、成拱。法进行骨架的安装、成拱。对钢管混凝土骨架，在吊装形成钢管骨架后还需采对钢管混凝土骨架，在吊装形成钢管骨架后还需采用泵送法用泵送法浇筑管内混凝土浇筑管内混凝土，形成最终的骨架结构。，形成最终的骨架结构。 （3 3）在骨架上）在骨架上悬挂模板浇筑混凝土拱圈悬挂模板浇筑混凝土拱圈（分环、（分环、分段、多工作面进行）。分

40、段、多工作面进行）。 2 2、劲性骨架施工特点、劲性骨架施工特点 （1 1）采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的）采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢钢绞线绞线作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。 （2 2）采用千斤顶张拉）采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力系统对斜拉索加卸拉力、收放索长、收放索长、具有张拉能力大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚具有张拉能力大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚固可靠等优点。固可靠等优点。 （3 3）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆

41、索吊装系统干扰。 （4 4）可准确地根据）可准确地根据施工控制计算施工控制计算值对结构变形和内力进值对结构变形和内力进行调整，同时又可为控制分析提供准确的数据。行调整，同时又可为控制分析提供准确的数据。 （5 5）劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要）劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要方法，通过实践发现该法也存在方法，通过实践发现该法也存在空中浇筑拱圈混凝土工序多、空中浇筑拱圈混凝土工序多、时间长、混凝土质量控制较难时间长、混凝土质量控制较难等不足，在今后还有待对其作进等不足，在今后还有待对其作进一步改进。一步改进。重庆万县长江大桥重庆万县长江大桥钢管混凝土劲性骨架钢管混凝土

42、劲性骨架钢筋混凝土拱桥钢筋混凝土拱桥跨径组合：跨径组合：5 5 30.668 +30.668 + 420 420 + 8 + 8 30.668(m) 30.668(m)；荷载等级：汽荷载等级：汽- -超超2020级，挂级，挂-120-120级，人群级，人群3.5KN/m3.5KN/m2 2；桥宽：净桥宽：净2 2 7.5+2 7.5+2 3(m) 3(m)，桥面总宽为桥面总宽为24m24m；主拱圈主拱圈矢跨比矢跨比1/51/5，单箱三室的箱形截面，拱圈高，单箱三室的箱形截面，拱圈高7m7m，宽宽16m16m，顶、底板厚，顶、底板厚40cm40cm，顶、底、腹板在拱脚附，顶、底、腹板在拱脚附近区

43、域变厚，钢管劲性骨架成拱；近区域变厚，钢管劲性骨架成拱；拱上结构为拱上结构为1414孔孔30m30m的预应力的预应力简支简支T T梁梁；主拱台由拱座、水平撑和立柱构成组合结构主拱台由拱座、水平撑和立柱构成组合结构。重庆万县长江大桥重庆万县长江大桥重庆万县长江大桥劲性骨架重庆万县长江大桥劲性骨架 劲性骨架分为劲性骨架分为3636个节段，由个节段，由5 5个桁片组成，个桁片组成，每节段长每节段长13.0m13.0m，宽，宽15.6m15.6m，高，高6.45m6.45m，重，重6161吨。吨。 劲性骨架桁段齿合加工顺序为：精确放样，劲性骨架桁段齿合加工顺序为：精确放样，绘制加工大样图；组焊桁片，检

44、查验收；绘制加工大样图；组焊桁片，检查验收； 以以5 5个桁段为一组，布置两个个桁段为一组，布置两个65m65m长的半长长的半长线台座，由拱脚至拱顶分别齿和制作两端劲性骨线台座，由拱脚至拱顶分别齿和制作两端劲性骨架；架； 在台座上按顺序将各桁片法兰盘用螺栓连接，在台座上按顺序将各桁片法兰盘用螺栓连接，加横向联系杆件定位，依次组焊桁段；加横向联系杆件定位，依次组焊桁段；重庆万县长江大桥重庆万县长江大桥劲性骨架劲性骨架组成组成 劲性骨架安装的实质是用缆索吊机悬拼劲性骨架安装的实质是用缆索吊机悬拼一座由一座由3636个桁段组成的个桁段组成的拱形斜拉桥拱形斜拉桥。 缆索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支缆

45、索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支座双柱式门型索塔；劲性骨架的扣索、锚索座双柱式门型索塔；劲性骨架的扣索、锚索统一采用统一采用3636 5 5碳素钢丝碳素钢丝辅以镦头锚，辅以镦头锚，3636个桁个桁段以每悬拼段以每悬拼3 3段为一单元，安装一组扣索。段为一单元，安装一组扣索。 劲性骨架的安装分为：劲性骨架的安装分为：拱脚定位段，中拱脚定位段，中间段和拱顶段。间段和拱顶段。按工厂加工好的第一段劲性骨架的各弦管几何尺寸精确测量放样，按工厂加工好的第一段劲性骨架的各弦管几何尺寸精确测量放样，在主拱座预留孔内埋设起始段定位钢管座；在主拱座预留孔内埋设起始段定位钢管座；起吊第一段骨架，将各弦管嵌入拱座定位钢管座，安装临时扣索；起吊第一段骨架，将各弦管嵌入拱座定位钢管座，安装临时扣索；起吊第起吊第2 2段骨架，与第段骨架，与第1 1段骨架精确对中，钢销定位，法兰盘螺栓连段骨架精确对中，钢销定位，法兰盘螺栓连接，安装临时扣索，初调高程；接，安装临时扣索，初调高程；第第3 3段骨架吊装就位，安装第段骨架吊装就位，安装第1 1组扣、锚索，拆除临时扣索，调整高组扣、锚索，拆除临时扣索，调整高程；程；悬臂安装第悬臂安装第4 4段骨架，第段骨架，第5 5段骨架就位后安装临时扣索；段骨架就位后安装临时扣索；吊装第吊装第6 6段骨架，安装第段骨架，安装第