道路工程施工拱桥施工方法

1、道路工程施工,东南大学成贤学院,第八章 桥梁主梁施工,8.1 梁桥就地浇筑施工,8.2 梁桥装配式施工,8.3 悬臂施工,8.4 拱桥施工,8.5 其他主要桥型施工,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,传统施工方法：拱架上支模浇筑拱圈砼。 适用：较小跨径。,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,拱架：有支架施工必不可少的辅助结构。 在拱桥建造期间，用以支承全部或部分主拱及拱上结构的重量，并保证主拱圈的形状符合设计要求。 设计要求：强度、刚度和稳定性，构造简单、制作容易，节省材料，并能重复使用，以加快施工进度，减少施工费用。,拱架施工,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,1）拱架形式,拱架施工,材料,木拱架、钢拱架

2、、土牛拱胎,构造,满堂式、少支架、拱式、混合式,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,1）拱架形式 （1）满堂式拱架 一般有拱架(拱架上部，即拱盔)，支架(拱架下部，包括基础)和拱架卸落设备。 拱架：直接支撑拱圈重量，其顶部用弓形垫木形成拱圈底部曲线； 支架：支承拱架，其构造同一般脚手架； 卸落设备：设置于拱架与支架间。,拱架施工,立柱式木拱架 1-弓形木；2-立柱；3-斜撑；4-卸架设备；5-水平拉杆； 6-斜夹木；7-水平夹木；8-桥墩(台)；9-桩木,弓形木构造 1-模板;2-横木;3-弓形木,钢管支架,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,1）拱架形式 （2）少支架拱架（撑架式） 少数的立柱加斜撑，替

3、代满堂架的众多立柱。 既能减少支架材料，又能在桥下留出适当的空间，方便交通。,拱架施工,撑架式拱架,拱架节点构造 1-模板;2-横木;3-弓形木;4-扒钉;5-斜撑;6-拉杆;7-卸架设备;8-立柱,大跨度拱桥现浇支架的构造,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,（3）拱式拱架 临时拱圈：在墩台相应位置预埋安装牛腿，拱脚安设在牛腿上的卸落设备上。,拱架施工,三铰拱式拱架,三角桁式木拱架 1-垫块;2-上弦;3-横梁;4-模板;5-下弦; 6-竖杆;7-斜杆;8-腹杆(压);9-腹杆(拉),8.4.1 拱桥就地浇筑施工,2）拱架施工要点 （1）计算荷载 （2）预拱度设置 （3）放样、制作 拱轴线实际高程

4、=设计拱轴线高程+预拱度 （4）试压 （5）卸落、拆除 满堂式可从拱顶向拱脚依次卸落；拱式可在两支座处同时卸落。,拱架施工,a）、b）简单木楔；c）组合木楔,砂筒（尺寸单位：cm） 1-活塞；2-沥青；3-钢板筒；4-泄砂孔；5-垫板；6-砂,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,1）浇筑顺序 （1）对称均衡原则 （2）加载各个阶段，桥墩偏心应力、拱架应力、变形最小 （3）拱架变形在拱圈合拢成型前完成，减少拱肋有害内部应力。 （4）拱圈分段接缝处应避开应力集中部位（立柱、横系梁等） （5）拱圈封顶合拢在拱顶处完成，且尽量选择较低温度。,拱桥就地浇筑施工,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,（a）连续浇筑 跨

5、径小于16m的拱圈（或拱肋）混凝土，应按拱圈全宽度、自两端拱脚向拱顶对称地连续浇注，并在拱脚处混凝土初凝前全部完成。 （b）分段浇筑 大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径16m），为避免拱架变形而产生裂缝以及减少混凝土的收缩应力，应采用分段浇注的施工方法。 （c）箱形截面拱圈（或拱肋）的浇注 大跨径拱桥一般采用箱形截面的拱圈（或拱肋），为减轻拱架负担，一般采用分环、分段的浇注方法。,拱桥就地浇筑施工,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,2）浇筑注意事项 （1）分段浇筑程序符合设计，各分段点预留间隔槽;如预计拱架变形较小，可分段间隔浇筑。 （2）间隔槽砼，待拱圈分段浇筑完成且达到75%设计强度时，由拱脚向

6、拱顶对称浇筑。拱顶及两拱脚间隔槽砼应在最后封拱时浇筑。 （3）大跨钢筋砼拱圈浇筑时，纵向钢筋接头应设置于最后浇筑的几个间隔槽内，须在该间隔槽浇筑时再连接。,拱桥就地浇筑施工,拱圈分段浇注的施工程序,拱圈灌注顺序,拱脚砼浇筑,拱肋钢筋绑扎,拱肋模板安装,拱肋支架预压,吊杆张拉,8.4.1 拱桥就地浇筑施工,3）拱上建筑的施工 为避免主拱过大的不均匀变形，应由拱脚向拱顶对称、均衡地砌筑； 实腹式拱上建筑一般在卸架前进行； 砌筑时分几部分进行，由拱脚向拱顶对称、作台阶式砌筑； 拱腹填料可随侧墙砌筑顺序及进度进行填筑；填料数量较大时，宜在侧墙砌完后再分部进行填筑； 空腹式拱，一般在卸架前施工腹拱墩，卸

7、架后施工其它部分。,拱桥就地浇筑施工,拱上建筑浇注顺序,8.4.2 拱桥装配式施工,拱桥装配式施工方法主要有： 支架拼装法、缆索吊装法、拱上架梁吊机法。 1.支架拼装法 将分段浇筑的拱段在桥下放平预制，按照加载顺序依次吊装至拱架上，后支架现浇间隔槽合拢拱圈。,8.4.2 拱桥装配式施工,2.缆索吊装法 在桥墩两侧安装索塔，拱桥构件通过主索上的吊装设备运输、依次拼装，将已拼悬臂利用扣索斜拉稳定，直至全拱合拢。,8.4.2 拱桥装配式施工,2.缆索吊装法 1）缆索吊装设备 （1）主索 承重索或运输天线。支承在两侧塔架的索鞍上，两端锚固于地锚。吊运构件的行车支承于主索上。 （2）起重索 主要用于控制

8、吊物的升降(垂直运输)，一端与卷扬机滚筒相连，另一端固定于对岸的地锚上。 （3）牵引索 用于拉动行车沿桥跨方向在主索上移动(水平运输)，故需一对牵引索。,（4）扣索 当拱箱(肋)分段吊装时，需用扣索悬挂端段箱(肋)及中段箱(肋)，并可利用扣索调整端、中段箱(肋)接头处标高。扣索的一端系在拱箱(肋)接头附近的扣环上，另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。 （5）缆风索 称浪风索。用来保证塔架的纵横向稳定及拱肋安装就位后的横向稳定。 （6）塔架及索鞍 用来提高主索的临空高度及支承各种受力钢索的结构物。,起重索布置图 1-卷扬机滚筒;2-转向滑轮组;3-起重索; 4-行车;5-主索;6-滑轮组;7-

9、地锚;8-吊重,扣索的布置图 1-拱肋;2-扣索;3-扣索排架;4-张紧索;5-绞车;6-地锚,万能杆件拼成的塔架 1-索鞍；2-帽梁； 3-主索； 4-立柱； 5-水平撑； 6-斜撑,索鞍构造图 1-主索；2-滑轮；3-垫板；4-联结螺栓（固定于塔架上）；5-支撑板,8.4.2 拱桥装配式施工,2）缆索吊装施工工艺 以钢管砼拱为例： （1）钢管拱构造简介 较小跨径：单根钢管砼结构； 较大跨径：钢管桁架拱肋结构。,8.4.2 拱桥装配式施工,（2）钢管拱的制造 钢管制造：放样下料、钢管卷制、零件加工等。 制造厂：节段匹配制造、拱肋卧装预拼 工地：拱肋立体预拼、吊装及焊接 （3）钢管拱的运输 （

10、4）钢管拱的吊装,8.4.2 拱桥装配式施工,（3）钢管拱的运输 （4）钢管拱的吊装 节段安装松吊点前，焊接接头须有足够的受力强度。 单肋合拢后不能松扣索，只有待两肋合拢，主弦管、横撑等安装焊接完成后，方能松扣索。 松扣索程序：由拱脚向拱顶逐渐松开，且两岸对称同时进行，拱肋高程偏差较大时，应兼顾先松偏高处扣索。,8.4.2 拱桥装配式施工,（4）钢管拱的吊装 缆风的解除须待到钢管砼浇筑完成并达到设计强度之后。 拱肋接头焊缝，须进行100%超声探伤。 轴线及高程控制 轴线调整：横向侧风缆 高程调整：扣挂系统,8.4.2 拱桥装配式施工,（5）钢管砼的浇筑 钢管砼压注，在系梁、吊杆安装完成后进行。

11、 采用高压泵送、倒灌顶升法施工，各钢管砼须对称、均匀浇筑； 各根钢管须在首批砼初凝前一次浇完。,8.4.2 拱桥装配式施工,（5）钢管砼的浇筑 拱顶排气孔（砼补偿管）：利用砼在自重作用下排气自密消除凝结后收缩形成的砼结构空隙。 砼质量控制 微膨胀砼，试配强度比设计高10%-15%。 泵送混凝土坍落度一般为1822cm，3h后坍落度不小于16cm。 压注口以下段砼浇筑：单独浇筑，采用插入式振捣器振捣密实。,8.4.2 拱桥装配式施工,（5）钢管砼的浇筑 密实度检验： 超声检验为主，人工敲击为辅。 若混凝土不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补强。 当缺陷较小时，压环氧树脂； 当缺陷较大时，可压高标

12、号砂浆，压浆后将钻孔补强处焊牢。,8.4.2 拱桥装配式施工,3.拱上架梁吊机拼装法 安装过程中，倾覆力矩较大，须在边跨尾部设压重、锚压。 施工过程中，杆件内力大于成桥状态，扣塔、扣索受力较大。,8.4.2 拱桥装配式施工,3.拱上架梁吊机拼装法 方法一：拱梁并进，倾覆力矩较大； 方法二：先拱后梁，拱肋合拢后，须安装临时系杆（平衡水平推力），桥面系施工完成后，进行临时系杆与永久系杆的体系转换。,8.4.3 拱桥的其他施工方法简介,1.转体施工法 将拱圈分为两个半跨在岸坡上预拼，通过转动使拱圈达到设计位置，形成拱的跨越。 特点：减少大量的高空作业，施工安全、质量可靠，大幅减少对桥下交通的干扰。

13、类型：竖向转体、平面转体、平竖结合转体。,8.4.3 拱桥的其他施工方法简介,1.转体施工法 （1）竖向转体 利用地形或支架在竖直位置浇筑或拼装拱肋，两边逐渐放倒合拢成桥。 （2）平面转体 桥侧按拱圈仰角预制或拼装拱肋，通过扣挂、牵引等使其水平转动合拢成桥。 （3）平竖结合转体 地面上预制或拼装拱肋，先竖向转动至设计仰角，再水平转动成拱。,无平衡重水平转体构造 1-扣点；2-扣索；3-上转盘；4-锚梁；5-平撑；6-尾索；7-锚碇；8-斜尾索；9-下转盘；10-环道；11-下转轴；12-缆风索,俯卧预制竖向转体施工示意图 1-锚碇；2-卷扬机；3-背索；4-扒杆；5-扣索；6-胎架,8.4.3 拱桥的其他施工方法简介,2.劲性骨架法（现浇法原理） 先将钢骨架成拱，再以此劲性骨架为支架，分层、分段