鋼筋混凝土拱橋施工-鋼筋混凝土拱橋的構造（橋梁施工）

拱上建筑的構造一、實腹式拱上建筑實腹式拱上建筑構造簡單，施工方便，填料數量較多，恒載較重，所以，一般用于小跨徑的拱橋。實腹式拱上建筑由拱腹填料、側墻、護拱、變形縫、防水層、泄水管以及橋面系組成。拱腹填料分為填充式和砌筑式兩種。填充式拱腹填料應盡量做到就地取材，砌筑式拱腹填料就是在散粒料不易取得時才采用的一種干砌圬工方式。二、空腹式拱上建筑大、中跨徑的拱橋，特別是當矢高較大時，應以空腹式拱上建筑為宜?？崭故焦吧辖ㄖ哂袑嵏故焦吧辖ㄖ嗤臉嬙焱?，還具有腹孔和腹孔墩。腹孔腹孔墩1.腹孔根據腹孔構造，可分為拱式拱上建筑和梁式拱上建筑兩種。（1）拱式拱上建筑拱式拱上建筑構造簡單，外形美觀，但重量較大、一般用于圬工拱橋。腹孔的型式和跨徑的選擇，要既能減輕拱上建筑的重量，又不致因荷載過分集中于腹孔墩處，給主拱圈受力狀況造成不利影響，同時還要使拱橋外型協調美觀。拱式橋墩（臺）上腹拱的布置方式部分空腹（實腹段）全空腹2.梁式拱上建筑梁式腹孔拱上建筑，可減輕拱上重量，降低拱軸系數（使拱上建筑的恒載分布接近于均布荷載），改善拱圈在施工過程中的受力狀況，獲得更好的經濟效果。腹孔的布置與上述拱式拱上建筑的腹拱布置要求基本相同。梁式實腹段帶實腹段

的簡支腹孔（1）簡支腹孔結構體系簡單，基本上不存在拱與拱上結構的聯合作用，受力明確，是大跨徑拱橋拱上建筑主要采用的型式底梁立柱簡支腹孔（5m少筋微彎板）蓋梁全空腹式的簡支腹孔全空腹式腹孔數宜采用奇數，避免拱頂設有立柱，使拱頂受力不利（2）連續(xù)腹孔主要用于肋拱橋。其特點是橋面板橫置，拱頂上只有一個板厚（含墊墻）及橋面鋪裝厚，建筑高度很小，適合于建筑高度受限制的拱橋。（3）框架式腹孔框架腹孔在橫橋向根據需要需設置多片，每片通過系梁形成整體。3.腹孔墩腹孔墩可分為橫墻式或排架式兩種。（1）橫墻式

這種腹孔墩采用橫墻式墩身，一般用圬工材料砌筑或現澆混凝土形成，施工簡便。（2）排架式

排架式腹孔墩是由立柱和蓋梁組成的鋼筋混凝土排架結構。三、其它細部構造1.拱上填料、橋面及人行道拱上填料圖式當拱上填料厚度（包括橋面鋪裝厚度）等于或大于50cm時，設計計算中不計汽車荷載的沖擊力。若是直接在拱頂截面上緣以上鋪筑混凝土橋面，此時應計入汽車荷載的沖擊力

構造上采取必要的措施伸縮縫與變形縫伸縮縫2.伸縮縫與變形縫

3.排水與防水層

拱式組合體系橋的構造一、概述拱式組合體系橋將梁和拱兩種基本結構組合起來，共同承受橋面荷載和水平推力，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結構特性及其組合作用，達到節(jié)省材料的目的。拱式組合體系橋一般可劃分為無推力的和有推力的兩種類型。二、簡支梁拱組合橋簡支梁拱組合橋是一種單跨、簡支、下承式的拱式組合橋。一般由拱肋、縱梁或系桿、吊桿、橫梁和橋面板等組成。外部為靜定結構，內部為高次超靜定結構

簡支梁拱組合體系相當于在簡支梁上設置加強拱，梁拱端節(jié)點剛結，其間布置吊桿，通過調整吊桿張拉力，可使縱梁的受力狀態(tài)處于最有利狀態(tài)。恒載狀態(tài)下的彎矩、軸力及剪力圖（a）彎矩；（b）剪力；（c）軸力（+為壓，-為拉）體系中拱肋主要承擔軸壓力，梁內主要承擔軸拉力，而彎矩及剪力主要受節(jié)間荷載的影響。三、連續(xù)梁拱組合橋連續(xù)梁拱組合橋是指三跨或多跨結構連續(xù)的拱式組合橋，根據路面在橋梁結構中的位置可分為上承式、中承式和下承式。（1）上承式結構由拱肋、立柱、縱梁、橫向聯系和橋面板等組成。梁與拱共同受力并承擔拱產生的水平推力。（2）中承式結構由拱肋、縱梁或系桿、吊桿、立柱、橫梁和前面板等組成。（3）下承式結構的中跨一般為拱梁組合形式。（1）上承式連續(xù)梁拱組合式橋梁這類橋梁是一種用拱肋來加強的連續(xù)梁，由空腹范圍內上弦產生的拉力，與拱內水平推力組成力矩來平衡截面內連續(xù)梁的彎矩；同時連續(xù)梁中墩附近的高度依靠拱來加大，使跨中彎矩減少。上承式梁拱組合結構，上弦加勁梁承受拉彎作用，下弦拱肋承受壓彎作用。

（2）中承式連續(xù)梁拱組合式橋梁

這類橋梁一般由三跨組成，它包括兩個邊跨的半拱和中跨全拱以及通長的加勁縱梁，其間設置立柱及吊桿，亦即由兩個半拱與中間簡支梁拱相組合。一般根據連續(xù)梁的彎矩圖來布置加勁梁的拱肋，在負彎矩區(qū)用橋面以下兩組拱腿來加強。（3）下承式連續(xù)梁拱組合式橋梁

三跨下承式連續(xù)梁拱組合橋梁實際上屬三跨變截面連續(xù)梁。當中孔用全拱加強后，通過張拉吊桿，顯著地減小了中跨主梁的正負彎矩，使得主梁的建筑高度可以大幅度減小。兩個邊跨由于受到中跨拱的剛度影響，雖減小了負彎矩的負擔，但邊跨正彎矩比原來的有所增大，因而宜將邊跨跨徑適當減小。四、單懸臂拱式組合橋單懸臂拱式組合橋是一種三跨、上承式的拱式組合橋。一般由拱肋、縱梁、立柱、吊桿、掛孔、橫向聯系和橋面板等組成。單懸臂組合式橋梁只適用于上承式，采用轉體施工特別方便。單懸臂梁拱組合式橋梁實際上是將實腹梁挖空，用立柱代替梁腹板，原腹板剪力主要由拱肋豎向分力及加勁梁剪力平衡。這樣的結構加勁梁受拉彎作用，加勁梁采用預應力混凝土，拱肋為鋼筋混凝土。五、拱式組合橋的基本組成和構造柔性系桿剛性拱：與普通中下承式拱相同剛性系桿柔性拱：（1）可將拱肋高h從（1/100-1/120)L壓縮到（1/140-1/160)L。（2）若采用剛性吊桿，則橫向剛度較大的拱肋、吊杠與橫梁組成半框架，一般情況下可不設橫撐，設計成敞口橋，使視野開闊。1.拱肋構造原則：一方面要考慮系桿與拱肋聯接，保證系桿能很好地與拱肋共同受力；另一方面又要避免橋面行車道因阻礙系桿受拉而遭到破壞。構造上處理方法有：a.在行車道設置橫向斷縫b.系杠采用型鋼或扁鋼制造c.采用獨立的鋼筋混凝土或預應力系桿2.系桿3.吊桿吊桿一般是長細構件，設計時通常將其作為軸向受力構件考慮，故順橋向尺寸一般設計得較小，使之具有柔性而不承受彎矩，只承受拉力，橫橋向尺寸設計得較大，以增強拱肋的穩(wěn)定性。普通型上承式拱橋的構造根據主拱圈截面形式可分為：板拱，板肋拱，肋拱，箱形拱，雙曲拱。板拱指主拱圈采用整體實心矩形截面的拱。按材料可分為:石板拱、素混凝土板拱、鋼筋混凝土板拱。石板拱和素混凝土板拱屬于圬工拱橋，在上一章節(jié)中已有講解，在此不再贅述。1.石板拱和素混凝土板拱一、板拱橋與石板拱相比，鋼筋混凝土板拱具有構造簡單、外表整齊、板厚隨需要而定、輕巧美觀等特點。2.鋼筋混凝土板拱肋形板拱分離式板拱用兩條或多條分離的平行窄拱圈即拱肋作為主拱圈的拱具有自重輕，恒載內力小，可以充分發(fā)揮鋼筋混凝土等材料的性能，在大中型拱橋中得到廣泛應用。二、肋拱橋箱型拱的主拱圈截面可以由單箱單室或單箱多室組成，也可以由2個或多個分離的單箱單室或單箱多室構成。前者稱為箱型板拱，后者稱為箱型肋拱。單箱多室三、箱形拱橋馬鳴溪金沙江大橋宜賓市橫向聯系箱形拱肋箱形拱肋主要特點截面挖空率大(50%~60%)中性軸居中抗彎和抗扭剛度大，整體性好制作要求高，吊裝設備多單條箱肋剛度較大，穩(wěn)定性較好，能單箱肋成拱，便于無支架吊裝中性軸結構受力

施工多條閉合箱肋組成的多室箱形截面

(c)截面組成方式由多條U形肋組成的多室箱形截面

(a)多條工字形肋組成的多室箱形截面

(b)整體式單箱多室截面(d)便于無支架吊裝拱支架施工整體型上承式拱橋的構造桁架拱橋整體型上承式拱普通桁拱橋桁式組合拱剛架拱橋ABCD一、桁架拱橋三角形帶豎桿三角形斜壓式斜拉式斜桿式桁架拱橋豎桿式桁架拱橋

桁肋式桁架拱橋節(jié)點易開裂桁架拱橋又稱拱形桁架橋。桁架拱橋是一種有水平推力的桁架結構，其上部結構由桁架拱片、橫向聯結系和橋面系組成。上葉橋，浙江省三門縣該橋每孔布置4片斜拉桿式拱片斜拉桿式桁架拱片橫向聯系橋面系桁架拱片是主要承重結構，由上、下弦桿、腹桿和實腹段組成上弦桿下弦桿腹桿腹桿實腹段上弦桿實腹段橋面板參與受力上弦桿結構構造(桁架拱片)上弦桿和實腹段構成桁架拱片的上邊緣，上弦桿軸線平行于橋面，考慮到橋面板參與受力，上弦桿和實腹段軸線應是包括橋面板在內的截面重心之連線。下弦桿的軸線可以采用圓弧線、二次拋物線和懸鏈線等。通常是恒載壓力線越接近下弦軸線，腹桿內力越小。結構構造(橫向聯系)結構構造(橋面系)桁架拱橋橋面板既承受局部荷載，又與桁架拱片形成整體，共同受力。橋面結構形式很多，有橫向微彎板、縱向微彎板和預應力混凝土空心板等。結構構造(桁架拱片與墩臺的連接)懸臂方式過梁式伸入式受力明確二、剛架拱橋剛架拱片橫向聯系橋面系主拱腿次拱腿主梁次梁剛架拱橋屬于有推力的高次超靜定結構，具有構件少、質量輕、整體性好、剛度大、施工簡便、造價低、造型美觀等優(yōu)點，可在軟土地基上修建，被用于跨徑為25m～70m的橋梁。斜腿剛構剛架拱橋中、下承式鋼筋混凝土拱橋的構造一、概述中承式拱橋的行車道位于拱肋的中部，橋面系（行車道、人行道、欄桿等）一部分用吊桿懸掛在拱肋下，一部分用剛架立柱支承在拱肋上。中承式拱橋總體布置橫梁主拱圈(拱肋)剛架立柱流溪橋，廣東從化原因：大橋吊桿的防護措施失效鋼筋混凝土拱肋宜賓南門大橋K型風撐設置3道X型剪刀撐下承式拱橋的橋跨結構由拱肋、懸吊結構和橫向聯結系三部分組成，如圖所示。由于車輛在兩片拱肋之間行駛，所以，需要用吊桿將縱、橫梁系統(tǒng)懸掛在拱肋下，在縱、橫梁系統(tǒng)上支承車道板，組成橋面系（行車道，人行道，欄桿等）。橋面系和這些傳力構件統(tǒng)稱為懸吊結構。下承式拱橋總體布置二、基本組成和構造中、下承式拱橋的主要承重構件是兩個分離式的拱肋，組成拱肋的材料可以是鋼筋混凝土、鋼管混凝土、勁性骨架混凝土或純鋼材，兩片拱肋一般在兩個相互平行的平面內。有時也可使兩拱肋平面內傾，使之在水平面上的投影呈“X”型（即提籃式拱）以提高拱肋的橫向穩(wěn)定性和承載力。提籃拱示意圖1.拱肋但提籃拱隨著傾角的增加，會使下部結構工程數量也相應增加拱肋的傾斜也會給施工帶來困難X型肋拱的內傾角也不是越大越好，一般以10度附近為佳為了保證兩片拱肋的橫向剛度和穩(wěn)定以承受作用在拱肋、橋面及吊桿上的橫向水平力，一般須在兩片分離的拱肋間設置橫向聯系。2.橫向聯系K型對角撐X型對角撐空格式構造型一字形和H形橫撐一字型橫撐K型對角撐X型對角撐空格式構造型1.拱腳具有牢靠的剛性固結2.加強在橋面以下至拱腳區(qū)段的拱肋間固結橫梁的剛度，并設置K撐或X撐3.采用剛性吊桿，并與整體式橋面結構或剛度較大的橫梁固結4.加大拱肋的寬度

5.柔性吊桿的“非保向力”作用

無橫向風撐3.懸掛結構（1）剛性吊桿剛性吊桿截面一般為矩形，采用預應力混凝土；除承受軸力外，還必須抵抗上下節(jié)點處的局部彎矩。為了減小剛性吊桿承受的彎矩，其截面尺寸在順橋方向應設計得小一些，而在橫橋向為了增加拱肋面外的穩(wěn)定性，尺寸應該設計得大一些。柔性吊桿一般采用高強鋼絲索或冷軋粗圓鋼制作，只承受軸力。關鍵是保證鋼索的耐久性，防止鋼絲的銹蝕非常重要。鋼索的防護方法很多，主要有纏包法和套管法等。目前主要用PE熱擠索套防護工藝，直接在工廠制成成品索，簡單可靠，且較經濟.（2）柔性吊桿中承式拱橋的橋面橫梁可以分為固定橫梁、普通橫梁和剛架橫梁三類。固定橫梁普通橫梁剛架橫梁（3）橫梁橋面系與拱肋相交處的橫梁一般與拱肋剛性聯結，其截面尺寸與剛度比其它橫梁大，通常稱為固定橫梁。固定橫梁由于其位置特殊，它既要能傳遞垂直荷載和水平橫向荷載，有時還要傳遞縱向制動力以及從拱肋和橋面?zhèn)鱽淼膹澗亍⑴ぞ睾图袅?，因此必須與拱肋剛性聯結，且其外形須與拱肋和橋面系相適應。固定橫梁通過吊桿懸掛在拱肋下面的橫梁稱為普通橫梁；通過立柱支承在拱肋之上的橫梁稱為剛架橫梁。普通橫梁剛架橫梁（4）縱梁縱梁縱梁縱梁的間距一般在4m～10m之間，縱梁多采用T形、П形小梁，設計成簡