拱式渡槽的主拱圈型式和构造

1、主拱圈的型式和构造主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构，工程中常用的型式有板拱、肋拱和双曲拱等。（1）板拱。板拱多用于石拱渡槽。板拱在横截面的整个宽度内，砌筑成整体的矩形断面，除采用砌石外，也可用混凝土现浇或预制块砌筑，小型渡槽的拱圈可用砖砌筑。当用料石或混凝土预制块砌筑时，沿拱圈的径向截面应布置成通缝（图1），使各层结合良好并能均匀传递轴向压力。较厚的拱圈常需分层砌筑，各层间切向缝应互相错开，错距应不小于10，以保证拱圈的整体性。对于厚度较大的变截面拱圈（拱厚从拱顶到拱脚步逐渐加大），为了减小料石加工和砌筑的困难，可用料石砌筑内圈，而用块石砌筑外圈以调整拱圈的厚度。拱圈与墩台、横墙等结合处，常彩用

2、五角石，以满足抗剪要求并便于与砌缝配合。大跨度砌石板拱的砂浆强度等级不低于M10，小跨度可用M5，石料不应低于M30。 图1 拱圈与墩台和横墙的连接 图2箱式板拱对于大跨度拱圈，可采用图2所示的钢筋混凝土箱式板拱，每隔一定距离在横墙下面等位置设置横隔板，以加强拱圈的横向刚度与整体性。施工时，可分成几个工字形构件预制吊装，用于大流量渡槽 时，还可在空箱内浇筑二期埋石混凝土，以加大拱圈的轴向承载力。拱圈的横向宽度一般与槽身宽度相同，且不宜小于拱圈跨度的1/20，以保证拱圈有足够的横向刚度和稳定性。拱圈的拱顶厚度可以参考已建类似工程的尺寸或按表8-1中所列数值初步拟定，表中数值，当拱圈较平坦时采用较

3、大值；拱圈净跨大于20m时，宜采用变截面拱圈，此时拱脚厚度应加大，可采用1.21.8倍拱顶厚度；当采用混凝土拱圈时，表中数值可减小1020。表1 砌石拱渡槽主拱圈拱顶厚度数值参考表拱圈净（m）6.08.010.015.020.030.040.050.060.0拱顶厚（m）0.30.30350.350.40.40.450.450.550.550.650.70.80.90.951.01.1（2）肋拱。为了节省材料和减轻自重，可采用肋拱式拱圈。当槽宽不大时多采用双肋。拱肋之间每隔一定距离在拱上排架下面等位置，设置刚度较大的横系梁以加强拱圈的整体性，保证拱圈的横向稳定。肋拱式拱圈一般为钢筋混凝土结构，

4、小跨度的也可采用少筋混凝土或无筋混凝土。钢筋混凝土拱肋的混凝土强度等级不宜低于C20，无铰拱肋的纵向受力钢筋应伸入墩帽内，锚入深度应不小于拱脚厚度的1.5倍。拱肋横断面通常采用矩形，厚宽比约为1.52.5。承受弯矩较大的大跨度拱肋，可采用T形、工字形或箱形断面，以加大抗弯能力和节省材料用量。为了保证拱圈的横向稳定，拱圈的宽度（拱肋外边缘的距离）一般不小于拱跨的1/20。拱肋的厚度一般不小于20。小跨度的拱肋常采用等截面，大跨度的可采用变截面。初步拟定尺寸时，拱顶厚度可取为拱跨的1/401/60。连接拱肋的横系梁，常采用矩形断面，宽度不小于长度的1/15，且一般不小于20cm。（3）双曲拱。双曲

5、拱主要是由拱肋、拱波和横向联系所组成（图3）。为了加强拱波拱肋的连接，拱肋断面多采用凸形、L形（用于边肋）和凹形等形状,在拱肋顶面常设置齿槽，并配置锚固钢筋（图4）。拱波一般分预制和现浇两层，预制块的横断面采用长方形，一般厚6cm，宽2030，每块重量根据运输、安装条件决定，但不宜过大。拱波预制块的一侧常做成具有削角的斜面（图5），以便于砌缝填实，并使现浇层与之结合得更好。拱波横断面轴线通常采用圆弧形，有单波和多波等形式。为了减少拱肋与拱波的接缝，加强整体性，以采用单波或少波（二波、三波）为宜。拱波常用跨径为L01.21.6m，有的工程已采用1.82.0m。拱波的矢跨比多为1315。在渡槽和桥

6、梁工程中，早期的双曲拱还采用填平式拱波，即将波谷填到与波顶齐平。但这种型式，横断面厚度化大，波顶最薄，易产生纵向裂缝，目前已很少采用。 图3 双曲拱拱圈（单位：） 图4连结齿墙与锚固钢筋双曲拱的横向联系，常采用横系梁和横隔板。拱肋和拱波通过横向联系连接成整体，以加强拱圈的横向整体性和稳定性。横系梁的间距在35m左右，横隔板的间距一般不超过10m。通常在拱顶、四分之一拱跨、拱上结构的横墙或立柱下面以及分段吊装拱肋的接头处采用刚性较大的隔板，其它地方则采用横系梁。对双曲拱渡槽，空腹式拱上结构的横墙或立柱下面的横隔板，不仅加强了拱圈的横向整体性，而且将横墙和立柱传来的竖向荷载比较均匀的传给拱肋和拱波

7、，使拱肋和拱波同时沿纵向方向共同受力。实践证明，取消横向联系将会导致主拱圈沿纵向(一般在波顶)产生严重的裂缝。横隔板的厚度一般在20cm左右。目前，横向联系均按构造决定尺寸和配筋，一般可设461016钢筋，并尽量与拱肋主筋相连。 图6预制削角拱波 图6双曲拱截面尺寸图双曲拱的横截面尺寸（图6）可按经验公式8-21、式8-22拟定：主拱圈高度d与拱波厚度t： (cm) (cm) （821）拱肋宽度b和高度h：(cm) (cm) （822）式中 L 主拱圈计算跨度(cm) k系数，可采用左右。主拱圈的混凝土强度等级，一般拱波采用C20，拱肋采用C25C30，水泥强度等级应在400号以上，现浇拱波的波顶里可布置两根1216mm的纵向钢筋，以加强主拱圈上缘的抗拉强度。以上所述双曲拱的预制拱波，沿拱圈纵向的每块宽度仅2030cm，砌缝多，因此整体性较差。为了加强拱圈的整体性，可将拱肋和两侧各半个拱波，预制成整体的飞鸟型单元（图7），吊装就位后焊接