拱桥的施工方法简述

拱桥的施工方法简述拱桥的施工方法简述 国内早期在拱桥无支架施工中主要采用缆索吊装法 但缆索吊装的 吊装能力有限 一般在 30 40t 以下 最大的吊装能力在 70t 附近 且 随缆索跨径的增大 吊装能力的提高越显困难 缆索作为施工设备 其 设备费用也很大 有一种说法称拱桥施工是 建三座桥 拆两座桥 剩 一座桥 建三座桥指的是缆索吊装设备 相当于悬索桥 通行便桥和 要建的拱桥 为利用缆索设备实现拱桥跨度的增加 我国在 70 年代修 建了大量的双曲拱桥 双曲拱桥的主拱圈由拱肋 拱波 拱板组成 先架设拱肋 后放置 拱波 再现浇拱板 截面的效率较高 在施工上采用了 化整为零 集 零为整 的方法 是典型的自架设体系中的截面增大法 双曲拱桥由于整体性较差 易于开裂 且费工费时 在 80 年代以 后已基本上不建了 随后发展的轻型拱桥 如桁架桥 刚架桥 除结构 本身属于墩支桥的原因外 其施工方法没有突破 使其跨越能力基本上 局限于百米以下 在 70 年代末期和 80 年代 我国修建的拱桥主要是箱拱桥 箱拱桥 的主拱圈挖空率高 截面抗弯抗扭能力强 是大跨径拱桥的合适型式 但是由于吊装质量大 使跨径未能有大的突破 1979 年建成的四川宜 宾马鸣溪大桥 跨径为 150m 采用缆索吊装施工 吊装质量达 70t 这一吨位基本上是我国缆索吊装设备的最大吨位 因此 采用缆索吊装 设备吊装对更大跨径的钢筋混凝土箱拱显得无能为力 1982 年四川攀 枝花宝鼎大桥建成 该桥采用的是支架法 跨径达 170m 该桥施工采 用钢拱架上分环浇筑拱圈混凝土 下环与拱架共同作用承担后续浇筑的 上层拱圈荷载 因此 其拱架属于半刚性拱架 其施工方法已体现了自 架设方法的思想 1980 年建成的四川涪陵乌江大桥 采用我国首创的 平面转体施工工法 使跨径跃上 200m 大关 平转法的应用无疑为拱桥无支架施工开辟了新的道路 为拱桥的发 展注入新的活力 但转体施工法不属于自架设方法 当跨径增大以后 转体质量很大 转体施工工艺复杂 转盘圬工量大 因此也无法实现更 大跨径的突破 与此同时 国外钢筋混凝土拱桥的最大跨径已达 390m 它是 1980 年南斯拉夫建成的 KRK 大桥 国外大跨度钢筋混凝土拱桥的施工方法 主要采用悬臂施工方法 它是受预应力混凝土梁式桥的悬臂施工法影响 而发展起来的 主要有悬臂浇筑法 悬臂拼装法 悬臂斜吊法等 比较 典型的如 KRK 大桥适用悬臂拼装法 日本的外津桥 跨径 170m 采 用悬臂浇筑法 南非的 Bloukrans 桥 跨径 272m 采用县臂扣挂法等 等 县臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题 但由于成桥后拱 的受力是受压为主的压弯结构 因此悬臂施工时只能将拱作为施工过程 悬臂梁的下弦 需要有较多的临时设施 主要是受拉构件 作为悬臂梁 的上弦 因而施工费用较高 在我国未能得到推广应用 劲性骨架施工法是国外早期采用的无支架施工方法之一 是传统骨 架法的演变和发展 劲性骨架具有较大的强度与刚度 又称为刚性骨架 在施工时起施工支架的作用 承担现浇混凝土的自重 但骨架埋设于混 凝土之中 施工后不予拆除 国内又称为埋置拱架法 日本称其为米兰 法 拱圈混凝土达到强度后 在后继的施工过程和成桥后的受力中 劲 性骨架又作为结构的一部分 因此又称为型钢混凝土结构 或钢骨钢筋 混凝土 或劲性钢筋混凝土 英文为 Steel Reinforced Concrete 简称 SRC 从施工过程的结构形成来看 它属于结构组分不断增加的自架设 方法 即截面增大法 1929 年德国跨径 130m 的 Echclsbach 桥采用此 法建成 用劲性骨架法建成的跨径最大的拱桥是西班牙的 Esla 桥 跨 径达到 210m 然而 劲性骨架方法耗用钢材多 这些钢材主要是为了满足施工需 要 在成桥受力中所起作用很小 因此 单纯采用劲性骨架方法修建钢 筋混凝土拱桥 因其经济原因 在此后一段时间内较少采用 70 年代 日本在一些拱桥施工中采用了拱脚段采用悬臂施工 拱顶段采用劲性骨 架的组合施工方法 这样缩短了混凝土结构悬臂的长度 也减轻了悬臂 的质量 然后悬拼或吊装中段的劲性骨架 很快形成拱结构 最后现浇 中间段的混凝土 形成主拱圈 这样 劲性骨架的跨径不大 耗用钢材 也不多 因此 这种组合施工方法具有较好的经济性 也使所施工的拱 的跨径较大 1981 年建成的日本佐宇川桥 跨径 204m 采用了悬臂斜 吊加劲性骨架的施工方法 1989 年建成的日本别府明矾桥 跨径为 235m 采用了悬臂拼装加劲性骨架的施工方法 第三章第二节所介绍 的青叶大桥也是用悬臂斜吊加劲性骨架的方法施工的 其跨中段的劲性 骨架采用了钢管骨架 由于长期以来我国的钢产量偏低 单价相对较高 所以采用型钢的 劲性骨架施工方法在我国不符合经济性原则 为些 我国探索应用半劲 性骨架的施工方法 半劲性骨架施工法的钢骨架用钢量较少 骨架的刚 度与强度不足以单独承担主拱圈的全部混凝土自重 因此施工过程中采 用公环浇筑混凝土的方法 并采用竖琴式地锚施加假载 以使劲性骨架 受均匀 1980 年辽宁省建成了跨度 60m 的蚂蚁沙桥为首座采用半劲性 骨架的施工方法 随后 这一方法得一了应用与发展 采用此法建成的 拱桥有十余座 其中跨径较大的有辽宁丹东沙河口大桥和四川宜宾小南 门金沙江大桥 沙河口大桥为跨径 156m 的中承式箱肋拱 于 1982 年建成 四川 宜宾南门金沙江大桥也是中承式肋拱 其跨径达到 240m 曾一度成为我 国跨径最大钢筋混凝土拱桥 尽管我国对半劲性骨架施工方法组织力量进行了攻关 基本解决了 其设计与施工的关键技术问题 然而 由于其技术要求较高 推广应用 难度较大 而且随跨径增大 其施工难度越显突出 采用钢管作为劲性 骨架 由于钢管的刚度较之型钢有很大的提高 才使得这一方法得到真 正的发展 这里顺便提出 1971 年我国在福建龙 龙岩 坎 坎市 铁路 线上曾建成一座钢筋混凝土管芯拱桥 永安桥 永安桥主孔净跨 56m 净矢高 16m 边孔净跨 30m 全长 132 9m 桥高 43m 为解决 无支架施工问题 主拱圈采用 3 根 100 10cm 的 20 号钢筋混凝土预 制管芯 外包 17 号混凝土组成高 1 45m 宽 4 6m 的空心矩形截面 管 芯整根预制 分为 12 节吊装 每节重 2 5t 用两台 5t 缆索设备悬臂吊 装 合拢后挂模板分两层四段浇筑外包混凝土 该桥在运营中发现 拱 顶底面沿管芯出现纵向裂纹 宽度在 0 1mm 以内 长度 0 2 0 5