拱桥预拱度的设置.doc

拱桥预拱度的设置?38?Ill_,:0,-,-云南公路科技1994年第3期(总第53期)拱桥预拱度的设置云南省公路规划勘察设计院平-,设计时选定的拱轴线,是指全桥建成后的拱轴线,而不是施工放样时的曲线.实际上,拱轴线在施工过程中总是在变化的一般裸拱完成时的拱轴线与拱肋放样时的拱轴线相【t,拱顶段趋于平坦,L/8处趋于变陡,即拱轴向大的方向转化在裸拱上施加拱上建筑重量也并不能全部恢复到设计线型在恒载作用下.混凝土的徐变也趋于使拱轴线的TI1系数变大,也就是说,拱蹄由于承受自重,温度变化,拱圈的弹性压缩和混凝土的收缩,徐变以及墩台位移等因素的影响,要产生弹性下沉.为了使拱轴线符合设计.必须考虑预留拱度.以便抵消这些可能产生的垂直变形这样,就要用施工时加预拱度的办法去解决.故施工放洋所用座标,应采用拱轴线应标加预拱度后的尺寸一般认为,预拱度可为拱圈跨度的l/6D0l/800,且不必做精确计算.或者,对于无支架施工的双曲拱桥,由恒载,混凝土收缩,徐变,降温和墩台位移预拱废,一般可约估为L/|O00fL/6O00f,裸肋变形一般可约估为L/1000;对有支架施工_存,则预拱度仅需第1项.预拱度设置得是否台理,对拱圈的受力以及施工均有较大的影响那么.在计算出预拱度后,该怎样分配到各点呢?本文拟就多年来设置预拱度的方法用实例进行比较.让大家有一个数据参考,以便确定自己在实际工作时采用某一办法,找到更为台理的设置方法.方法1:按三角形分配设置,如图1(b)所示.即拱顶截面的预留拱度为d.拱脚轴线处为0,则中问各点铅垂向的预拱量为:d:兰(兰一):一LZL方法2t按拱圈轴线纵庄标比例设置,如图1(c)所示.则各点预拱量为:d:.d酉方法3:按二次抛物线设置.如图1()所示各点预拱量为t()(b)(c)拱脚(D1)一一生一.图l拱桥预拱度的设置柏松乎?39?d:d(1一.)方法:按拱脚推力影响线比例设置t如图1fd)所示.各点预拱量为:.d-Il方法5:对无支架或早期脱架括工的悬链线拱(尤其是矢跨比较小的双曲拱),施工表明,裸拱囵的挠度曲线呈M形,如图2所示,即拱顶下挠而两边上升.如仍按二次抛物图2线分配,将使L/8处的拱轴线偏离设计拱轴线更远.若将原设计矢高f加到(f+d),再将原设计的悬链线拱轴系数in降低一级至二级(相当子原拱桥设计手册半级至一级,且一般f/L一1/51/7时降一级,f/L=l/81/10时降二级).然后按新的矢高(fTd)和新的拱轴系数m计算各点庄标作为施工放样的座标.这样做的效果,实际上是在拱顶预加正值,在L/8处预留负值(或是较小的正值),待拱圈产生cM形变形后,刚好符合(或接近)设计拱轴线.亦即对于悬链线拱.在考虑顶拱度后的拱轴线放l佯座标可按下式计算:一_1)式中:d一一拱顶截面的顶留拱度;卜计算矢高;m一一比设计拱轴系数小一级的拱轴系数;一拱轴线上各点横座标与L/2的比值,=2x/L;K一一?:L(m十mt21)L一计算跨径.例1z某石拱桥,拱圈厚度1.20m.拱圈全宽13.90m.采用满堂支架施工.L55m,fa1Im?./L.一1/5,111=2.814,L=55,841m,f=11.172m,拱顶重心至内弧0.m,至外孤y206m,则拱圄面积A一16.6gm.12.00I6m.拱顶截面的预留拱度为d=9cm.按上五种设置办法的结果对比见1.例2t某钢筋混凝土箱型拱桥,采用无支架吊装施工.拱圈高度2.60m.拱圈全宽8.86m.L0170m,fa=21.25m,fo/L01/8,M一1.543,L=171.2943m,f:=21.41394m,拱顶截面重心至内弧Y】=1,35m,至外弧y一1.24m.拱圈面积A=6.926m,I一6.1|7075m.拱顶截面的预留拱度为d=21cm.按以上五种设置办法的结果对比见表2.从表1,表2可以看出,方法1显然是较为粗糙的,可不采用此方法.方法2与方法3的结论基本一致,此两种方法的预拱腰主要与拱轴线上点的位置紧密相关,显示不出混凝土的收缩,徐变对预拱度的影响;方法4与拱圈的几何特性有关,与欲算点的位置有关,能较全面反映影响预摸度的主要因素;方法5是直接采用办法让变形后的线型与设计拱轴线相符线?40?云南公路科技199,t年第3期(总第53期)表l各方法设置预拱度比较表距离方法1方法2方法3方法d方法5序号Cm)(era)(ern)(cm)(cm)(era)0拱脚00.0000.0000.000咀0000.000l1.1630.3750.8880.73|0.074一l70022.3270.7501.7091.4370.2782.80033.,t90l_l252.d712.1090.587-3.d00dd.653】+5O03.17d2.7500.9813.70055.817l_8753.82d3.3591.d03.700L/862.250d.d233.9371.9d83.006.98078.1432.6251.975d.48d2.d912.80089.3073.0005.d835.0003.0562.2009l0.d703.3755.9485.|843.6321.d001011.63d3.7506.3725.口37d.20口-一0.5001ll2.7974.1256.7596.35口d.7790.500L/4l24.5007.1l06.750333l|50013.960l315.12dd.8757.d277.1095.8652.50014l6.2875.2507.7l17.I376.3703.50015l7.4505.62579647.73d6.8414.d0(11618.61d6.0008.1878.0007.27d5.300l7l口.7776.3758.3818.23d6656.1003L/B186.75O8.5488.4378.0l16.8O020.9401922.10d7.1258.6878.6098.3O87.5002023.2677.5O08.80l8.7508.5558.0002l2d.4307.8758.8888.8598.7488.5002225.5918.2508.9S08.9378.8888.8002326.7578.6258.9898.98d&9728.900拱顶2|口.0009.0000.0009.0009.00027.921拱桥预拱度的设置柏松平?41?表2各方法设置预拱度比较表距离方法1方法2方法3方法方甚5序号Cm)(c皿)(cn1)(cm)(cm)(cm)0拱脚00.0000.0000.000札0000.000l3.5690.8751.8421.71札1512.60027.137l|7503.58ta.35札515一5003l0.7062.6255.228.9221.2305.00IlI.2/53.5006.7786-Il72.0785.80O5l7.8I34.3758.23/7|839a.0835.600L/865.2509.605l882l2-I.80021.41272I.9806.125l0.88610.I631353.700828.5d97.00012.0841L66I6.7232.300932.1187.87513.19912.7978.O520.7001035.6868.7501I.232l3.85I9.3981.2001139.2559.62515.1871I.83910./393.300L/4l210.50016.06I15./50l2.0555.300d2.82,1l3d6.392l1.37516.86616.58913.3297-30014I9.96ll2.25017.59Il35IlI.5I9.IO01553.529l3.125l8.24918.0I715.686l1.300165I.0981I.000l8.832166716./12l3.2001760.66I1I.81519.3I1吼211l7.7001.9003L/8l815./5019.785l吼68718.55016.50064.235196I.80d16.6252ml582札089l9.281I.8002071.373l7.50020-I6220Il719.89tl8.9002l7I.9I118.31520.69I20.61220.37d19002278.5l019.25020.86620.85420.7212仉5002382.01920.12520.96I20.96420.93020.800拱顶2421.00021.00021.0002lJ00021.000SS.6Wd2云南公路科技lq94年第3期(总第53期)或接近.从以上分析计算可以看出.在刚竣工的拱桥上,拱顶的顶拱度并未全部完成,因此竣工时的拱顶桥面标高高于设计图上相应标高,只要相差不是很大,应视为正常现象.因为随着以后混凝土的收缩,徐变,拱圈还会产生弹性下沉.综上所述,拱桥预拱度的设置,方法不一,结论各异,具体采用何种办法才是最为理想,最为合理的,尚有待进一步研究解决但从以上两个算例中,笔者以为t对中,小跨径的拱桥,可用方法2或方法3;对大跨径拱桥,宜采用方法d或方法5.,路面技术的最新动向变通量和大型车辆的急剧增长,推动了路面结构设计法的改进和新材料,新工艺的研究与推广i路面储备的增加,又推动了路面性能评价方法的研究和自动检测技术的发展,并使路面数据库获得普及.现就有关路面技术的最新动向夼绍如下.1,碾压混凝土路面碾压混凝土路面是使用比普通混凝土单位水量少得多的超干硬混凝土,用沥青摊铺机摊铺t用振动压路机等碾压,这种路面施工简便,速度快,养生时间短,干燥收缩量小,造价低.2,半刚性路面特点如下:(D如果使用超早强水泥泉,经3小时养生后即可开放变通;有良好的耐流动性,耐油性;在水泥浆中加入颜料能形成彩色路面;不用设置接缝;路面反射率高,抗流动性提高;变形情况改善;工程造价夼于沥青和水泥混凝土路面之间.近年来,将该半刚性路面作为基层在其上铺设l砑青混合料层的组合路面受到关注.3,排水性路面通过对铺设的排水性路面进行跟踪谓查井根据室内试验结果,可得出以下结论考虑排水性路面功能的持续性.其结合料最好使用改性沥青1型或掺人排水性路面用高粘度树脂的沥青;排水性路面的粗骨料应尽量不是扁平的,且社径尽可能一致;对混合料的配比要注重提高路面功能,耐久性不比一般的路面差;混合料的孔隙率应在20以上.4,路面的再生利用路面再