我国拱桥的现状及发展.doc

我国拱桥的现状及发展 在我国公路桥梁系列中拱桥作为一种古老的桥式以其跨越能力大、承载能力高、可用地方材料、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势而成为建筑历史最悠久、竞争力较强并且常盛不衰不断发展的桥梁形式据统计中国已建单跨100m以上的拱桥115座之多拱桥仍是我国公路桥梁大跨度桥梁的主要桥型之一我国公路拱桥的发展可粗略地分为四个阶段第一阶段是50年代到60年代中绝大多数是中小石拱桥当时也研究过片石混凝土拱桥等但未能推广最大跨度拱桥是1961年建成的云南南盘江上的长虹桥（单跨112.5m空胶式石拱桥）第二阶段是60年代中至70年代主导桥型是低配筋双曲拱桥由于双曲拱桥耗用钢材少施工中能化整为零需要起重设备少易于当时搞群众运动因而得到飞速发展当时也研究过中小跨径混凝土预制块拱、二铰拱等少筋拱桥最大跨度是1968年建成的河南嵩县前河大桥（跨度150m双曲拱桥）第三阶段是70年代末到80年代主导桥型是大中跨预制钢筋混凝土箱（肋）型拱桥采用无支架吊装架设法建成的最大跨度是四川宜宾马鸣溪大桥（1979年建成跨度150m）采用支架法建成的最大跨度是四川攀枝花市宝鼎大桥（1982年建成跨度170m）在这个时期国外钢筋混凝土拱桥的最大跨度已达390m（南斯拉夫克尔克I桥KrKI1980年建成）第四阶段以1990年建成的四川宜宾南门金沙江大桥为标志该桥系中承式劲性骨架混凝土肋拱桥跨度240m.居当时中承式拱桥世界第一宜宾桥采用劲性骨架成拱悬挂模板现浇拱肋混凝土大大减轻了吊装架设重量保证了成拱安全度浇注过程中采用水箱加载调整应力和变形大大节省了钢材应用现代电算技术和电测手段进行旅工仿真计算和施工监控使拱桥施工决策走向了科学化所取得的设计施工经验和科研成果极大地推动了我国超大化拱桥技术进步在随后的几年中我国几十座跨度100m以上的拱桥相继建成1996年建成的广西邕宁邕江大桥跨度选312m把中承式劲性骨架混凝土拱桥世界记录提高了72m.该桥采用千斤顶斜拉扣挂悬拼架设法悬拼劲性骨拱桁架、浇注拱肋混凝土、调整施工应力和变形比水箱法更安全稳妥四川万县长江大桥也是劲性骨架混凝土拱桥该桥跨度420m把上承式拱桥的世界记录由南斯拉夫KRKI大桥的390m提高了30m.在此期间1995年贵州省建成了跨度330m的江界河大桥居预应力桁架拱桥世界第一1995年广东省建成了跨度200m的南海三山西中承钢管混凝十拱桥、居钢管混凝土拱桥世界第一1991年湖南风凰县建成跨度120m的鸟巢河大桥居石拱桥世界第一这些跨度记录和取得的设计施工经验及科研成果说明目前我国拱桥已面跃居世界拱桥先进行列 （二）我国拱桥的主要结构型式 1.石拱桥是我国修建最早类型有肋拱、板拱等 2.钢拱桥：我国在90年代后坍发展为世界最大产钢国以前钢材相对不多钢拱桥也修建较少跨度最大的公路钢拱桥是四川攀枝花市3003桥跨度为181m（1969年） 3.混凝土拱桥类型有箱形拱、桁架拱、板拱、肋拱、刚架拱、桁式组合拱、双曲拱、系杆拱、中承式拱、钢管混凝土拱等其中不少桥型已居世界先进水平 （三）我国拱桥的施工方法 施工方法是大跨径拱桥最关键的技术无支架施工是大跨径拱桥的发展方向目前我国拱桥主要施工方法有： 1.缆索吊装法 缆索吊装施工方法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一也就是用塔架、缆索和扣索扣挂悬臂拱段直至合拢我国一般采用37段悬拼个别多到11段而且广泛用于多孔四川宜宾马鸣溪金沙江大桥为净跨150m钢筋混凝土箱拱分5段吊装块件重达70吨福建南平玉屏山大桥净跨lOOm肋拱分5段吊装块件重达59.1吨四川万县长江大桥（L=420m）也采用缆索吊装分11段段长40m吊重50余吨 2.转体施工法 半跨拱圈现场浇注绕拱座作水平或竖直旋转合拢其中平转施工拱桥是我国独创转体施工法近几年在我国发展很快被广泛用于拱桥施工中且有所发展：三峡对外公路卜的黄柏河、下牢溪大桥为有平衡重的平转法转体总重达3500吨和3600吨转体重量为目前最大吨位箕转动球铰采用、下两个经过精密压旋加工的半球型钢板河南安阳文峰路立交桥在桥轴线反方向预制竖转到要求标高后再平转180度合拢 3.悬臂桁架法 将拱圈、立柱、临时或永久的斜拉杆和上弦杆组成的桁架悬臂施工直至合拢我国主要用于组合桁拱均采用悬拼不需临时杆件但要用临时预应力筋跨径330m的江界河桥用钢人字桅杆作吊机最大吊重120吨 4.刚性骨架和半刚性骨架法 用型钢做成拱形骨架围绕骨架浇注混凝土形成拱嘲我国很少采用烈性骨架法主要采用半刚性骨架一般骨架合拢成拱后分底、腹、顶板三层自拱脚向拱顶浇注混凝土为防止骨架失稳需在拱顶区段压重随混凝土浇注至拱顶区段而逐步卸载万县长江大桥和邕宁邕江大桥用半刚性骨架法施工但其骨架角隅加直径40cm的钢管骨架合拢后管内混凝土以加大骨架刚度万县长江大桥采取了把每层混凝土分成6段对称并同时浇筑使骨架下挠均匀避免了一般自拱脚向拱顶浇筑时反复变形较大、拱顶部位需压重及预拱度呈马鞍形等不利因素是该法的一次重大改进 5.拱架施工法 我国主要利用贝雷架在上弦加些小杆件形成贝雷拱架进行施工如：湖南用单层贝雷拱架并用斜拉索扣挂加劲拼装建成跨径133m的缆子湾沅水大桥 综上所述可知：目前我国有许多先进且切实可行的施工方法况且已形成了一套有自己特色的拱桥无支架施工方法即是以缆索吊装为主结合转体施工法、半刚性骨架法及悬臂桁架法当然还须进一步发展和完善 （四）我国拱桥的发展方向 1.圈的轻拱型化 拱圈轻型化可减轻对吊装能力的需求节省上、下部构造工程量节省造价我国箱形拱受吊重的限制愎板多