拱桥施工工艺
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混凝土拱桥施工工艺及技术规范一、前言混凝土拱桥是一种常见的跨越河流、山谷等自然障碍物的桥梁形式。
它由拱形结构和混凝土构件组成,具有强大的承重能力和良好的美观性。
为了保证混凝土拱桥的质量和安全,施工过程中必须遵循一系列的技术规范和工艺要求。
二、施工前准备1.设计图纸的审查与确认在施工前,必须对设计图纸进行详细的审查与确认,确保施工方案符合设计要求,并且符合国家规范和标准。
特别是对于混凝土拱桥的构造、尺寸、荷载、材料等方面的要求必须严格遵守。
2.材料准备混凝土拱桥的施工需要大量的材料,其中包括水泥、砂、石子、钢筋等。
在施工前,必须对这些材料进行充分的准备,确保材料的质量符合国家标准和设计要求,并且保证材料的供应充足。
3.工程设备准备混凝土拱桥的施工需要大量的工程设备,如起重机、混凝土搅拌机、振动棒等。
在施工前,必须对这些工程设备进行充分的准备,确保设备的质量符合国家标准和设计要求,并且保证设备的运转正常。
三、施工工艺1.基础施工混凝土拱桥的基础施工非常重要,因为基础负责支撑整个桥梁结构的重量。
在施工前,必须对基址进行充分的清理和处理,并且按照设计要求进行开挖和加固。
基础施工完成后,必须进行验收,确保质量符合要求。
2.模板制作模板制作是混凝土拱桥施工的重要环节之一。
模板必须符合设计要求,并且能够承受混凝土浇筑时的压力和振动。
在制作模板时,必须按照设计要求进行加固和支撑,并且进行验收,确保质量符合要求。
3.钢筋加工和安装钢筋是混凝土拱桥的重要组成部分,必须按照设计要求进行加工和安装。
在加工钢筋时,必须保证尺寸准确,并且按照设计要求进行弯曲和连接。
在安装钢筋时,必须按照设计要求进行定位和加固,并且进行验收,确保质量符合要求。
4.混凝土浇筑混凝土浇筑是混凝土拱桥施工的关键环节之一。
在浇筑混凝土前,必须对混凝土配合比进行精确的调配,并且进行试块试验。
在浇筑混凝土时,必须按照设计要求进行分层浇筑,并且使用振动棒进行振动,以保证混凝土的密实性和坚固性。
混凝土拱桥的施工工艺及质量控制一、引言混凝土拱桥是一种常见的桥梁类型,其结构形式独特,具有优良的承载性能和美观的外观效果。
在施工过程中,需要严格控制每个环节的质量,确保桥梁的安全可靠。
本文将从施工工艺、质量控制等方面,对混凝土拱桥的施工进行详细介绍。
二、施工工艺1. 基础处理混凝土拱桥的基础处理非常重要,其稳定性和承载能力直接影响桥梁的安全性。
在施工前,需要对基础进行清理和检查,确保基础表面平整光滑,并且没有裂缝和不良材料。
然后进行基础的预埋件和预应力钢筋的安装,以加强基础的承载能力。
2. 拱肋制作混凝土拱桥的拱肋是整个桥梁的承载结构,其制作工艺非常重要。
在制作过程中,需要按照设计图纸进行精确的测量和切割,然后进行拼装和焊接。
拱肋制作完成后,需要进行质量检查,确保其尺寸精确、焊缝牢固,达到设计要求。
3. 模板搭设混凝土拱桥的模板搭设是施工过程中的关键环节之一。
模板的质量和精度直接影响混凝土的成型效果和桥梁的承载能力。
在搭设过程中,需要根据设计要求进行精确的测量和计算,然后按照一定的顺序进行模板的安装和调整。
模板的搭设完成后,需要进行质量检查,确保其平整度和精度达到要求。
4. 混凝土浇筑混凝土拱桥的混凝土浇筑是整个施工过程中最为关键的环节之一。
在浇筑前,需要进行混凝土的配合和拌和,确保混凝土的强度和均匀性。
在浇筑过程中,需要按照设计要求进行分层浇筑,并在每层浇筑完成后进行充分的振捣,使混凝土均匀密实,避免产生空洞和裂缝。
浇筑完成后,需要进行质量检查,确保混凝土的强度和密实度达到要求。
5. 拱肋安装混凝土拱桥的拱肋安装是整个施工过程中的最后一个环节。
在安装前,需要对拱肋进行清洗和防腐处理,然后进行吊装和调整。
拱肋的安装需要根据设计要求进行精确的位置和角度调整,确保其能够与基础和桥面板完美贴合。
拱肋安装完成后,需要进行质量检查,确保其位置和角度达到设计要求。
三、质量控制1. 材料质量控制混凝土拱桥的材料质量直接影响桥梁的安全性和使用寿命。
混凝土拱桥施工工艺规程一、前期准备1.1 施工前必须进行现场勘测,确定地基承载力和桥墩基础尺寸等参数。
1.2 确定拱桥的设计图纸和技术规范,以及施工方案和施工计划。
1.3 拟定施工组织设计和安全生产措施,并编制安全生产方案和应急预案。
1.4 确定施工队伍和质量监督人员,对工程材料进行检验和试验。
1.5 确定施工机械和设备,并对其进行检验和试运行。
二、地基处理2.1 拱桥基础必须在承载力良好的地基上建立,如遇到松软地基,应进行地基处理。
2.2 地基处理可以采用加固和加厚地基、挖深基础等方式,具体方法需要根据实际情况进行选择。
2.3 在地基处理过程中应注意保护周围环境,避免对周边建筑和自然环境产生不良影响。
三、桥墩施工3.1 在地基处理完成后,开始进行桥墩施工,包括基础、柱身和顶梁等部分。
3.2 基础部分应先施工,采用混凝土灌注桩或桩基础等方式,保证基础的稳固和承载力。
3.3 柱身部分应采用钢模板或木模板进行施工,保证柱身的平整和垂直度。
3.4 顶梁部分应采用预制混凝土构件或现浇混凝土进行施工,保证梁体的强度和稳定性。
四、拱肋施工4.1 在桥墩施工完成后,开始进行拱肋的施工,包括制作、运输和安装。
4.2 拱肋的制作需要按照设计图纸和技术规范进行,保证拱肋的尺寸和强度满足要求。
4.3 拱肋的运输需要采用专用运输车辆,保证拱肋的安全和完好无损。
4.4 拱肋的安装需要采用起重机械和专用安装设备进行,保证拱肋的精确安装和稳定性。
五、拱顶施工5.1 拱顶部分应采用预制混凝土构件或现浇混凝土进行施工,保证拱顶的强度和稳定性。
5.2 在拱顶施工过程中应注意保护拱肋和桥墩,避免对其产生不良影响。
5.3 拱顶施工完成后需要进行检查和试验,保证拱桥的质量和安全性。
六、桥面铺设6.1 在拱桥主体施工完成后,开始进行桥面铺设,包括铺装层和防水层等部分。
6.2 铺装层应采用混凝土或沥青等材料进行铺装,保证铺装层的平整和耐久性。
拱桥施工工艺1、拱桥施工的一般要求(1)施工前应做好施工组织设计,合理选择施工方案,保证人员、机具配备充分;(2)桥用材料(石料、水泥、钢材等)符合设计与规范要求;(3)施工中积极采用新技术、新工艺;(4)拱架结构合理、计算正确、便于装卸、严格按设计程序进行加载(砌筑、浇筑、组拼)与落架;(5)缆索吊装系统、扣挂系统、转体系统及其他吊装系统设计合理,施工方便,安全;(6)施工必须严格按照规范规定进行,各项技术指标必须符合规范要求;(7)严格进行施工监控。
2、拱架的制作与安装(1)在平台上,按拱圈(或拱肋)内弧线加施工预拱度值放出拱模弧线,并将拱模弧线分成若干段,定出弧形木接头位置和排架、斜撑、拉杆的中心线位置。
(2)在样台上量出各杆件尺寸,制作各杆件大样。
(3)在支架及卸落设备上抄平,定出拉杆水平线,安装拉杆、立柱、斜撑、夹木及弧形木等杆件。
(4)在弧形木各节点上抄平(包括预拱度),准确地按拱模弧线(减去模板、垫木和横梁的高度)控制弧形木高度。
(5)在上下游设置斜撑或拉索,以确保拱架稳定。
3、拱圈砌筑的方法(1)拱圈砌筑程序对称于桥孔中心线,从拱脚拱顶和四分之一点同时开始或交叉进行。
(2)拱圈砌石按砌缝面垂直于拱腹线方向分层砌筑,石层之间应错缝。
(3)拱圈合拢和空隙堵塞完成,并经过数日养护砌缝砂浆强度达到30%强度时进行拱上建筑的砌筑。
在主拱圈砌完成,先砌腹拱横墙,待卸落拱架后再砌筑腹拱拱圈。
腹拱上的侧墙,应在腹拱拱铰处设置变形缝。
(4)砌置横墙的拱背部分,须设置五角形拱石。
(5)横墙不能承受拱圈的恒载单向推力,因此,各个腹拱均设拱架,同时完成拱圈,或者自拱脚向跨中逐孔砌筑腹拱,但必须采用措施,以抵抗腹拱圈卸拱后作用于横墙的单向推力。
(6)靠拱脚的腹拱为三铰拱、铰的形成可在设铰断面,不用灰浆砌缝,而以2~3层油毛毡或沥青浸制麻布。
铰石选择石质坚硬而无裂纹的石料。
一对铰石的接触面应较一般拱石多加修凿以增大实际接触面积。
拱桥施工工艺1.拱桥有支架施工1)拱架施工砌筑石拱桥或混凝土预制块拱桥,以及现浇混凝土或钢筋混凝土拱桥时,需要搭设拱架,以承受全部或部分主拱圈和拱上建筑的质量,保证拱圈的形状符合设计要求。
(1)拱架拼装。
拱架可就地拼装或根据起吊设备能力预拼成组件后再进行安装。
拱架拼装过程中必须注意各节点、各杆件的受力平衡,并准备好拱顶拆拱设备,以使拱装拆自如。
(2)拱架安装。
①工字钢拱架安装。
工字钢拱架的架设应分片进行。
架设每片拱片时,应同时将左、右半片拱片吊至一定高度,并将拱片脚纳入墩台缺口或预埋的工字钢支点上与拱座铰连接,然后安装拱顶卸拱设备进行合龙。
对于横梁、弧形木及支承木,应先安装弧形木再安装支承、横梁及模板。
弧形木上应通过操平以检查标高准确,当误差过大时,可在弧形木上加铺垫木或刻槽。
横梁应严格按设计安放。
②钢桁架拱架安装。
钢桁架拱架的安装方法主要包括悬臂拼装法、浮运安装法、半拱旋转法、竖立安装法等。
a.悬臂拼装法。
悬臂拼装法适用于拼装式钢桁架拱架安装,拼装时从拱脚起逐节进行,拼装好的节段用滑车组系吊在墩台塔架上。
b.浮运安装法。
拱架拼装后,即可进行安装,为便于拱架进孔与就位,拱架拼装时的矢高,应稍大于设计矢高(即预留沉降值)。
在拱架进孔后,用挂在墩台上的大滑车和放置在支架上的千斤顶来调整矢高,并用水压仓,以降低拱架,使拱架就位。
安装时,拱顶铰须临时捆紧,拱脚铰和铰座位置须稍加调整,以使铰座密合。
c.半拱旋转法。
采用半拱旋转法安装钢桁架拱架的方法与安装工字形钢拱架相似,其不同之处在于钢桁架安装时,起吊前拱脚先安装在支座上,然后用拉索使半拱架向上旋转合龙。
d.竖立安装法。
钢桁架拱架竖立安装是在桥跨内两端拱脚上,垂直地拼成两半孔骨架,再以绕拱脚铰旋转的方法放至设计位置进行合龙。
(3)拱架卸落与拆除。
由于拱上建筑、拱背材料、连拱等因素对拱圈受力的影响,应选择在拱体产生最小应力时卸架,一般在砌筑完成后20~30d,待砌筑砂浆强度达到设计强度的70%以后才能卸落拱架。
大跨度拱桥的施工工艺大跨度拱桥的施工工艺是指在建造大跨度拱桥时所采用的具体操作方式和工艺流程。
这些工艺措施旨在确保拱桥施工过程中的安全性、稳定性和效率性。
下面将介绍大跨度拱桥的施工工艺。
一、前期准备工作在施工拱桥之前,必须进行详细的前期准备工作。
这些准备工作包括勘测、设计、材料采购、施工方案和计划的编制等。
勘测工作用于确定拱桥的具体位置、地质条件和土壤承载力等,设计工作则是为了确定拱桥的结构和尺寸。
在准备工作的过程中,还必须采购所需的材料,如钢筋、混凝土和支撑材料等。
二、基础施工大跨度拱桥的基础是确保拱桥稳定性和承载力的关键。
基础施工工艺通常涉及以下步骤:1. 地基处理:根据地质勘测结果,对地基进行处理,确保地基的稳定性和承载力。
2. 基础桩施工:建立桥墩的基础桩,可以采用钻孔灌注桩或预制桩等方式。
3. 桥墩建设:在基础桩上建设桥墩,一般采用模板施工的方式,确保桥墩的准确形状和尺寸。
三、拱桥主体施工拱桥主体施工是整个施工过程的核心,通常需要使用大型起重设备和模板系统。
具体的施工工艺如下:1. 拱脚施工:首先要建设拱脚,也称为支撑拱,拱脚的建设需要使用大型起重设备,将预制的拱脚形状骨架安装到桥墩上。
2. 拱体安装:在拱脚完成后,需要将预制的拱体安装到拱脚之间。
这一步骤需要使用大型起重设备,将拱体吊装到预定位置,并确保拱体与拱脚的连接紧固。
3. 拱顶安装:安装完拱体后,需要在拱顶安装临时支撑材料,以支撑和固定拱体,保证整体结构的稳定性。
4. 跨度封顶:拱体安装完成后,需要对整个拱桥进行检查和测试。
当经过严格的质量控制和安全审查后,可以进行跨度封顶,即安装桥面板或铺设道路。
四、后期工作在完成拱桥主体施工后,还需要进行一些后期工作以确保拱桥的长期稳定性和使用性能。
1. 桥面修整:对桥面进行修整,确保桥面平整、防水和耐久性等。
2. 桥梁防腐:为了保护拱桥的结构和材料免受外部环境的侵蚀和腐蚀,需要进行桥梁防腐处理。
现浇拱桥施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况钢筋混凝土拱桥是中、小跨径拱桥的主要形式。
满堂支架现浇法是中、小跨径拱桥拱圈施工的常用方法。
中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇,需要搭设支架(拱架),进行浇注施工,具体作法是:在支架(拱架)上立模、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈。
1.2 工艺原理中、小跨径钢筋混凝土拱桥拱圈现浇,需要在施工场地搭建支架,并在拱架(支架)上立模、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈;在拱圈上,施工拱上结构和桥面系。
然后拆除拱圈支架。
2 工艺工法特点2.1 需要大量的支架系统和一定数量的模板;2.2 与吊装施工相比,结构也不存在多次的体系转换,结构受力计算较为方便;2.3 采用支架施工时,需要对承载地基进行加固处理。
2.4 采用拱架施工时,地形适应能力强,但需要一定的吊装系统;3 适用范围在施工场地允许的情况下,跨径小于100m的钢筋混凝土拱桥都可以采用支架法现浇混凝土拱圈。
4 主要技术标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F505 施工方法现浇拱桥施工一般采用支架法(见图1)或拱架法(见图2)施工。
支架法施工时,应预先对施工场地的地基进行加固处理,然后再搭建支架系统,预压消除塑性变形之后,再架设模板、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈。
而拱架法施工的场地适应性更强,拱架只需在其拱脚处设置基础,这使得拱架法可以应用于河流、深谷等施工条件下。
随着跨径的增大,拱架的稳定性会快速下降,所以拱架法不能用于大跨径拱桥施工,其经济性会大幅降低。
图1 支架法拱圈施工图2 拱架法拱圈施工6 工艺流程及操作要点采用现浇拱桥施工,应先计算出主拱圈、模板及施工人员机具荷载等,根据现场的实际情况,设计出相应的支架或拱架。
支架施工时,在地基处理后,搭设支架系统,并进行堆载预压,设置模板,绑扎钢筋,分段浇注混凝土。
石拱桥施工工艺(一)引言概述:石拱桥施工工艺是指在建造石拱桥的过程中所采用的一系列技术和方法。
合理的施工工艺是保证石拱桥结构稳固、工程质量优良的关键。
本文将对石拱桥施工工艺进行详细介绍,以帮助读者全面了解石拱桥施工的过程和要点。
一、基础准备阶段1.确定施工方案:根据工程设计和具体施工条件,制定详细的施工方案。
2.场地准备:清理施工场地,为后续的施工活动做好准备工作。
3.材料准备:采购石材、钢筋等所需材料,并进行质量检查。
4.人员组织:安排合适的人员,分工明确,确保施工工作的高效进行。
5.机械设备准备:选用适当的机械设备,包括吊车、挖掘机等,以提高施工效率。
二、模板建设阶段1.制作模板:根据桥梁设计要求,制作适合的模板,并进行质量检查。
2.模板安装:将制作好的模板安装到拱身位置,并使用支撑系统进行固定。
3.钢筋绑扎:根据设计要求,进行拱身和拱脚的钢筋绑扎工作。
4.浇筑混凝土:按照设计强度要求,浇筑预制钢筋混凝土。
5.养护处理:拱身混凝土浇筑后需进行养护处理,以保证其强度和稳定性。
三、支撑拆除阶段1.拱身支撑拆除:当拱身混凝土达到设计强度后,进行支撑系统的拆除。
2.观察变形:拆除支撑后,观察桥梁的变形情况,并进行必要的调整。
3.验证承载力:对石拱桥进行静载试验,验证其承载力是否符合设计要求。
4.修补细节:对桥梁的细节部位进行修补,确保桥梁的完整性和美观度。
5.防护措施:根据桥梁所处环境的特点,进行相应的防护工作,增强桥梁的耐久性。
四、附属设施安装阶段1.栏杆安装:根据设计要求,将栏杆安装到桥梁上,以确保行人的安全。
2.排水系统安装:建立桥梁的排水系统,防止积水对桥梁造成损害。
3.照明设备安装:根据需要,在桥梁上安装照明设备,提供夜间照明。
4.标志标线施划:按照交通管理的要求,在桥梁上施划标志标线,指示道路使用。
5.环境美化:植被种植和景观绿化工作,为桥梁周围环境增添美感。
五、总结石拱桥施工工艺的成功实施离不开充分的准备、准确的施工操作和科学的管理。
9.2 拱桥构造9.2.1 上承式拱桥构造桥面位于整个桥跨结构上面的拱桥称为上承式拱桥。
上承式拱桥由主拱(圈)、拱上传载构件或填充物、桥面系组成,主拱(圈)是主要承重结构,如图9.7。
图9.7上承式拱桥(尺寸单位:cm )1. 主拱构造普通型上承式拱桥根据主拱(圈)截面型式不同主要分为板拱、肋拱、箱形拱、双曲拱等。
(1)板拱板拱可以是等截面圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱以及其他拱轴型式的拱。
除多数采用无铰拱外,也可做成双铰拱和三铰拱。
按照主拱所用材料,板拱又分为石板拱、混凝土板拱、钢筋混凝土板拱等。
1)板拱主拱截面宽度、厚度及变化规律①主拱截面宽度图9.8 板拱宽度 对于实腹式板拱桥以及拱式腹拱的空腹式板拱桥,拱圈宽度决定于桥面宽度。
当不设人行道时,则仅将防撞栏杆悬出5cm ~10cm (图9.8a );当设人行道时,通常将人行道栏杆悬出15cm ~25cm (图9.8b );对于多孔或大跨径实腹式拱桥,可将单独设置的钢筋混凝土构件组成的人行道部分悬出(图9.8c ),也可将设置在横贯全桥的钢筋混凝土横挑梁上的人行道全部悬出(图9.8d )。
当板拱用于空腹式拱桥时,可通过盖梁将人行道或部分车行道悬挑出拱圈宽度外,以减小拱圈宽度和墩台尺寸(图9.8e 、f )。
板拱拱圈宽度一般不宜小于计算跨径的1/20,以保证横向稳定性,否则,应验算拱圈横向稳定性。
②主拱厚度及变化规律拱圈厚度可以是等厚度,也可以是变厚度,其值主要根据桥梁跨径、矢高、建筑材料、荷载大小等因素通过试算确定。
对钢筋混凝土板拱,初拟时,拱顶厚度h d 一般采用跨径的1/65~1/75,跨径大时取小值。
若为变厚度拱,其拱脚厚度h j 可按h j =h d /cos φj 估算,其中拱脚截面倾角φj 可以近似取相应圆弧拱之值,对中小跨径无铰拱,h j 可取为(1.2~1.5)h d ,其他截面厚度确定见后。
对于中、小跨径石板拱,在拟定初步尺寸时,其主拱圈厚度可参照«公路砖石及混凝土桥涵设计规范»(JTJ 022-85)(以下简称«桥规»(JTJ 022-85))附录二的经验公式估算拱圈横截面沿跨径变化的规律要能适应拱内内力的变化,尽量使正应力沿拱轴方向保持均匀,有利于充分发挥拱的每个截面的材料强度。
同时,截面变化形式还应能使其构造简单,便于设计与施工。
无铰拱截面变化规律通常是采用惯性矩从拱顶向拱脚逐渐增大,解析函数式采用如下的里特公式:ξϕ)1(1cos n I I d −−= []ϕξcos )1(1n I I d −−= (9.1) 式中:I ——拱任意截面的惯性矩;I d ——拱顶截面惯性矩;φ——拱任意截面的拱轴水平倾角;n ——拱厚变化系数,可用拱脚处ξ=1的边界条件求得:jj d I I n ϕcos = (9.2) 其中I j 和φj 分别为拱脚截面的惯矩和倾角。
可以看出,n 值越小,截面的变化就越大。
在设计时,可先拟定拱顶和拱脚两截面的尺寸,求出n ,再求其他截面的I ;也可先拟定拱顶截面尺寸和拱厚系数n ,再求I 。
对公路桥,n 值一般取为0.5~0.8。
事实上,里特公式主要是针对上承式无铰实腹拱,当进行中、下承式拱桥设计时,由于其受力特点的不同,一般拱肋的截面变化形式不采用里特公式,而是采用二次或高次多项式变化或者其它变化形式。
拱圈截面惯矩自拱顶向拱脚变化的方式主要有截面自拱顶向拱脚等宽度变厚度(图9.9a)和等厚度变宽度(图9.9b)两种。
等厚度变宽度方式,主要是在大跨径拱桥中,为抵抗向拱脚增大的轴力N 而采用的一种变化规律,它能够有效地提高拱的横向稳定性,但增大了下部结构的宽度,增加了造价,而且由于拱脚位置太宽,美观上受影响,在实际中使用并不多,目前主要用于中承式拱桥,即在中承式拱桥中,桥面以上拱肋为使构造简单而采用等宽度,而对桥面以下则采用变宽度。
上述惯矩变化均是自拱顶向拱脚增大的,法国工程师巴烈脱曾提出了与此相反的变化方式,即惯矩自拱顶向拱脚逐渐减小,这种拱被称为镰刀形拱,如图9.9c)。
采用镰刀形拱的目的是尽量减小无铰拱拱脚弯矩,并使拱内弯矩趋于均匀分布。
目前这种桥型在世界上还建造不多。
由于变截面拱的构造复杂,施工不便,因此一般拱桥跨径不大时,都尽量采用等截面拱。
2) 石板拱的构造按照砌筑主拱圈的石料规格,分为料石板拱、块石板拱、片石板拱以及乱石板拱等。
用于拱圈砌筑的石料应石质均匀,不易风化,无裂纹,石料的加工应满足施工规范要求。
为便于拱石加工和确保砌筑符合构造要求,需对拱石进行编号。
对等截面圆弧拱,因截面相等,又是单心圆弧线,拱石规格较少,编号简单,如图9.10a);当采用变截面悬链线拱时,由于截面发生变化,曲率半径变化,拱石类型多,编号复杂,如图9.10b);对等截面悬链线拱,因内外弧线与拱轴线平行,拱石编号大为简化。
同时,还可采用多心圆弧线代替悬链线放样,如图9.10c)所示。
为保证拱圈抗剪强度和整体性,拱石间的砌缝必须错开,如图9.11所示。
因砂浆强度比拱石低得多,拱石砌缝宽度不能太大。
拱圈与墩台以及拱圈与空腹式拱上建筑的腹孔墩连接处,应采用特别的五角石(图9.12a ),以改善该处的受力状况。
为避免施工时损坏或被压碎,五角石不得带有锐角。
为了简化施工,目前常用现浇混凝土拱座及腹孔墩底梁代替石质五角石(图9.12b )。
11a )1111111222223333331311151617181920212223242532699910101011124142434445464748b )1122334455第一段第二段第三段o o o 3RR R 22311c )a )圆弧拱;b )变截面悬链线拱;c )等截面悬链线拱图9.10 拱石编号C)图9.11 拱石的错缝要求a) b)图9.12 五角石及混凝土拱座、底梁3)混凝土板拱的构造在缺乏合格天然石料的地区,可用素混凝土来建造板拱。
混凝土板拱可以采用整体现浇,也可以预制砌筑。
整体现浇混凝土拱圈,拱内收缩应力大,受力不利,同时,拱架、模板木材用量大,费工多,工期长,质量不易控制,故较少采用。
预制砌筑就是先将混凝土板拱划分成若干块件,然后预制混凝土块件,最后进行块件砌筑成拱。
预制块一般采用C15~C25混凝土。
混凝土板拱按照砌块形状和砌筑工艺分为:①简单预制砌块板拱。
这种拱的施工以及构造要求与料石板拱相似,所不同的是用混凝土预制块代替料石。
②分肋合龙,横向填镶砌筑板拱。
这种拱就是在拱宽范围内设若干条倒T 形截面的中肋和两条L 形的边肋,用无支架吊装基肋合龙成拱,然后,在肋间用T 形截面砌块填镶,组拼成板拱(图9.13),适用于中、小跨径拱桥。
在块件划分时,应考虑桥跨大小、吊装能力以及砌块在横向砌筑中肋的稳定等因素。
对于基肋,一般在纵向分为3~5段,分段过多,其分段节点在未合龙前处于铰接状态,对基肋本身是很不稳定的,同时,节点多对成拱前的拱轴线调整也增加了困难。
对横向尺寸,在吊装能力许可和保证砌块稳定的情况下,宜加大砌块横向尺寸,减少肋数。
图9.13分肋合龙,横向填镶板拱图9.14 卡砌空心板外形 ③卡砌(空心)板拱。
卡砌(空心)板拱就是把混凝土预制块做成空心的(挖空率可达40%~60%),先在窄拱架上拼砌基箱(肋)(拱架宽1.6m ~2.0m 即可),然后在两侧对称卡砌边箱(肋)直至成拱,从而可节省大量拱架用料。
卡砌空心板的构造要求外形简单(图9.14),种类少,便于预制和卡砌,砌块间纵横向都要满足错缝要求。
在吊装能力许可的情况下,砌块尺寸宜大不宜小。
砌块厚度不宜小于80cm ,以便砌筑人员能在空洞内对底板插捣砂浆。
砌块的横向宽度划分,一般以双箱为单元,但在横截面两端可结合具体情况,采用1.5箱和0.5箱。
4)钢筋混凝土板拱的构造钢筋混凝土板拱根据桥宽需要可做成单条整体拱圈或多条平行板(肋)拱圈(拱圈之间可不设横向联系,如图9.15所示),可反复利用一套较窄的拱架与模板来完成施工,既节省材料,也可节省一部分拱板混凝土。
钢筋混凝土板拱应按计算需要与构造要求配置受力钢筋(主筋)、分布钢筋和箍筋(图9.16)。
主筋沿拱圈纵向拱形布置,最小配筋率为0.2%~0.4%,且上下缘对称通长布置,以适应沿拱圈各截面弯矩的变化。
分布钢筋位于主筋内侧,箍筋沿半径方向布置,靠拱背处间距不大于15cm 。
图9.15 分离式钢筋混凝土板拱图9.16 钢筋混凝土板拱的配筋 5)板肋拱所谓板肋拱就是拱圈截面由板和肋组成的拱桥又称矮肋拱。
石砌板肋拱的特点是截面下缘全宽是板,其施工与石板拱一样,在较薄的板上另外砌筑石肋,使拱圈具有更大的抗弯刚度。
其构造要求与石板拱相同,截面尺寸可参考已成桥资料或试算确定。
钢筋混凝土板肋拱则是为了充分利用混凝土的强度,节省材料,减小质量,而将实体板拱截面受拉区混凝土挖去一部分形成的。
根据主拱圈弯矩的分布情况,在跨径中部,肋布置在下面,而在拱脚区段,肋布置在上面较为合理。
但实际上为了简化模板和钢筋工作,往往沿整个拱跨将肋布置在主拱圈截面的上面或下面,如图9.17。
图9.17 板肋拱横截面(2)肋拱拱肋一般采用混凝土、钢筋混凝土或者钢管混凝土。
其肋数和间距以及截面型式主要根据桥梁宽度、所用材料、施工方法与经济性等方面综合考虑决定。
为保证各拱肋的横向稳定性和整体性,需在肋间设置足够数量和刚度的横系梁,且肋拱两外侧拱肋最外缘的间距一般不宜小于跨径的1/20。
一般在吊装能力满足要求的情况下,宜采用少肋型式。
通常,桥宽在20m 以内时均可考虑采用双肋式,当桥宽在20m 以上时,为避免由于肋中距增大而使肋间横系梁、拱上结构横向跨度与尺寸增大太多,可采用三肋(多肋)拱或分离的双肋拱。
实际三肋式拱已经很少采用。
拱肋的截面型式分为实体矩形、工字形、箱形、管形以及组合形状等。
矩形截面具有构造简单、施工方便等优点,但由于截面相对集中于中性轴,在受弯矩作用时不能充分发挥材料的作用,经济性差,一般仅用于中小跨径的肋拱。
工字形截面,由于截面核心距比矩形大,具有更大的抗弯能力,适合于拱内弯矩更大的场合,因而,常用于中等跨径的肋拱桥。
当肋拱桥跨径大、桥面宽时,拱肋可采用箱形截面,这样就可以减少更多的圬工体积。
管形肋拱是指采用钢管混凝土结构作为拱肋的拱桥。
钢管混凝土肋拱断面中钢管直径、钢管根数、布置型式等应根据桥梁跨径、桥宽及受力等具体情况确定,一般有单管式、集束管和桁架式(格构式)(图9.36)。
(3)箱形拱主拱圈(肋)截面由一个闭合箱(单室箱)或几个闭合箱(多室箱)构成的拱称为箱形拱。
每一个闭合箱又由箱壁(侧板)、顶板(盖板)、底板及横隔板组成(图9.18)。
箱形拱包括箱形板拱和箱形肋拱,由箱形截面组成主拱圈截面外观如同板拱,称箱板拱。