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建材发展导向2018年第11期66双曲拱、桁架拱、刚架拱是我国自主发明新型桥型，大多建于20世纪80年代以前，为当时我国社会发展做出许多不可磨灭的贡献。
但是随着时间的推移，各个桥型都出现了许多病害问题，使得人们对这三种桥型的耐久性以及后期应用提出了很多的质疑。
1 拱桥的组成和分类拱桥可分为上部结构和下部结构，上部结构包括主拱圈和拱上建筑（传载构件与桥面系）；下部结构包括桥墩、桥台以及桥墩基础。
拱桥的分类形式很多种，描述侧重点不同，分类也不同。
如对拱桥的建筑材料描述，可分为钢拱桥、圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥等；对拱轴线的形式描述，可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥；对拱上建筑形式描述：可分为实腹式拱桥、空腹式拱桥、组合体系拱桥；对行车道位置描述，可分为上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥；对结构体系描述，可分为简单体系拱桥、组合体系拱桥、拱片桥。
双曲拱桥属于简单体系桥，桁架拱桥和刚架拱桥属于拱片桥。
2 简述双曲拱、桁架拱、刚架拱2.1 双曲拱20世纪60年代诞生于江南水乡无锡县的农桥队，因从民间砖砌双曲墓穴的拱圈中得到启发而发明。
双曲拱的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联结系等构成，其外形在纵横两个方向上均呈弧形状。
主拱圈在施工过程中经历了“化整为零”和“集零为整”两个阶段，使得安装过程可以无支架施工。
双曲拱具有施工方便、造价低廉、节约工期等优点。
据不完全统计，全国共有4万多座双曲拱桥，但目前许多省份的双曲拱桥已经陆续被拆除重建。
2.2 桁架拱为了克服双曲拱桥构造上的弱点，同济大学创造了一种适合软土地基的桁架新型桥型。
桁架拱由钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土桁架片、横向联结系和桥面系组成。
桁架拱片是主要的承重结构，由上下弦杆、腹杆、实腹段组成，它在施工阶段单独受力，在竣工后与桥面板共同受力。
桁架拱是一种既具有桁架受力特点又具有拱的受力特点的桥型，可分为普通桁架拱桥和桁式组合拱桥两种桥型。
中承式钢桁架拱桥桥面系施工工法中承式钢桁架拱桥桥面系施工工法一、前言中承式钢桁架拱桥作为一种常见的桥梁结构形式，在实际工程中应用广泛。
桥面系作为桥梁结构中的重要组成部分，对桥梁的使用寿命和安全性起着至关重要的作用。
因此，针对中承式钢桁架拱桥桥面系的施工工法的研究和实践显得尤为重要。
二、工法特点中承式钢桁架拱桥桥面系施工工法具有以下特点：1. 适应性强：该工法适用于不同形式的中承式钢桁架拱桥桥面系施工，可以根据具体情况进行调整和改良。
2. 施工效率高：通过合理的施工工艺和科学的组织管理，可以提高施工效率，缩短工期。
3. 施工质量可控：结合质量控制方法和措施，保证施工过程中质量的可控性和稳定性。
4. 安全性能好：制定详细的安全措施和安全要求，防范施工过程中的安全事故发生。
三、适应范围中承式钢桁架拱桥桥面系施工工法适用于不同规模和形式的中承式钢桁架拱桥桥面系施工工程，特别适用于需要快速施工、施工周期较短和对施工质量要求较高的项目。
四、工艺原理中承式钢桁架拱桥桥面系施工工法基于以下工艺原理：1. 施工工法与实际工程之间的联系：通过详细分析和解释施工工法与实际工程的联系，确保施工工法的可靠性和适用性。
2. 采取的技术措施：针对施工工法的实际应用，采取相应的技术措施，保证施工过程的稳定性和质量要求的达到。
五、施工工艺中承式钢桁架拱桥桥面系施工工艺包括以下施工阶段：1. 基础施工：根据设计要求，进行桥墩和桥台的基础施工，确保基础的稳定和可靠。
2. 桁架搭设：搭设桥面系的钢桁架结构，包括吊装、连接和调整等工作。
3. 桥面系施工：铺设桥面系，包括桥面板、伸缩缝、排水系统等。
根据设计和施工要求，进行桥面系的施工和安装。
4. 桥梁整体调试与验收：对桥梁进行整体调试和验收，确保桥梁的稳定性和安全性。
六、劳动组织中承式钢桁架拱桥桥面系施工工艺需要良好的劳动组织，包括合理的工人分工、协作和配合，确保施工工艺的顺利进行。
七、机具设备中承式钢桁架拱桥桥面系施工工艺需要使用一系列机具设备，包括起重机、吊车、搅拌机、振动器等，这些设备对施工工艺的顺利进行起到重要作用。
钢筋砼实腹式拱桥施工方案一、概述本工程八号路1#桥工程设计荷载标准：城-B级，人群荷载按《城市桥梁设计荷载标准》C J J-98取值。
河底规划标高为-0.87～-1.0m，二十五年一遇洪水位2.35m，常水位1.13m。
全桥撑梁共计五道。
八号路1#桥桥位所在河规划宽为18m左右，桥梁与河道正交90°，中心桩号为0+44.95，桥梁采用实腹式拱桥，主拱圈净跨径17.5m，矢高1.955m，有多个圆弧连接而成。
1、桥梁段横断面净宽：1.5m（人行道）+9m（机非混行车道）+1. 5m（人行道）=12m。
2、桥台段净横断面净宽：2.0m（人行道）+9m（机非混行车道）+2.0m（人行道）=13.0m。
3、主拱圈支架及模板必须有足够的强度和稳定性，拱圈施工须分段对称浇筑，中间采取压重以防中间拱起，施工过程中对拱圈必须进行精控。
4、主拱圈施工时注意养护，防止因收缩或温度出现早期裂缝。
5、桥梁施工时注意各种构件的预埋。
6、桥梁外立面部分贴红色陶瓷砖型号60×200mm，采用1：2水泥砂浆粘贴。
7、混凝土颜色应保持全桥一致，外露部分宜采用同一厂家同一品种的水泥，模板应采取适当措施确保表面光滑平整。
8、凡因工作需要而断开的钢筋再次连接时，必须进行焊接。
二、桥梁施工顺序1.2米钻孔灌注桩基础→现浇承台、撑梁、台身、桥台拱圈→台后填土至一半高度→搭设支架，分段现浇主拱圈、养生→现浇侧墙和栏杆→继续台后填土和桥台后座的浇筑，同步填充拱腹级配碎石→施工桥面系→主拱对称落架。
三、桥梁施工要求1、桥梁采用实腹式拱桥，主拱圈净跨径17.5米，矢高1.955米，是有多个圆弧连接而成。
2、拱上填料采用级配碎石，全桥250立方米，护拱采用现浇C15素砼，全桥133立方米。
排水管用Ø10pvc管，间距1.5米。
3、桥台拱角上方和拱顶设置2厘米的伸缩缝，伸缩缝横向贯穿全桥，竖向贯通侧墙全高和护栏，伸缩缝填以油浸软木。
安徽建筑中图分类号：U448.2+25文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）2-0052-04DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.2.021系杆拱桥是一种内部超静定、外部静定的自平衡结构[1]，主要由主拱、系梁、吊杆和桥面板等构件组成。
相比于传统圬工拱桥，系杆拱桥桥台处的水平推力与系梁相平衡，因此对桥台的抗推能力要求低，在城市和平原地区得以广泛运用[2]。
下承式系杆拱桥通过吊杆将桥面荷载传递给主拱圈，同时吊杆力的大小也影响系梁及主拱圈受力状态，是重要的受力构件。
许多学者对系杆拱桥吊杆索力的计算优化做了研究。
田志昌等[3]通过有约束的最小能量法，建立适用于吊杆索桥的优化模型以及约束的表达式，并结合工程实例来研究系杆拱桥成桥状态的吊杆索力优化；刘旭政等[4]考虑张拉过程中结构应力和变形的约束条件，兼顾张拉施工次数及顺序，采用影响矩阵法调整支架现浇系杆拱桥在落架后的吊杆索力；徐传昶等[5]以影响矩阵理论为基础对吊杆进行二次张拉，求解运营期间吊杆调索力，得到的理论值和实测结果接近；彭涛[6]以某下承式拱桥为研究对象，设置目标函数及约束条件并建立基于应力控制指标的数学优化模型，对吊杆张拉力进行优化，使得主拱应力、系梁应力及挠度均有不同程度减小。
目前，基于钢管混凝土系杆拱桥施工过程中分多次张拉吊杆的索力优化分析研究较少，本文以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为例，借助MIDAS CIVIL有限元软件建立了施工全过程计算模型，分别采用弹性支撑连续梁法、最小弯曲应变能法以及二次优化法计算施工过程中分阶段张拉吊杆的索力大小，并对比分析了不同索力值对系杆拱桥成桥状态下各构件的受力与变形的影响。
1有限元计算模型1.1工程概况某下承式钢管混凝土系杆拱桥计算跨径为85.0m，矢跨比为1/5，拱轴线采用二次抛物线。
拱肋采用哑铃型钢管混凝土截面，按等截面布置，拱肋高2.1m，钢管外径85.0cm、壁厚1.4cm，内填充C50自密实补偿收缩混凝土；主桥混凝土构件、桥面铺装混凝土现浇层采用C50混凝土。
拱桥一、填空题1、按照拱上建筑的型式可以将拱桥分为：实腹式和空腹式。
2、按照桥面的位置可分为：上承式、中承式、下承式。
3、按照拱圈截面形式可分为：板拱、肋拱、箱形拱、双曲拱等。
4、确定拱桥设计高程有四个，分别为：跨中结构的底面高程、起拱线的高程、基底高程和桥面高程。
5、拱桥常用的拱轴线形有悬链线、抛物线、圆弧线。
6、拱桥分类方法很多，按其结构静力图示可分为静定拱、超静定拱。
7、拱桥的矢跨比是指计算矢高与计算跨度之比。
当矢跨比增大时，拱的推力减小。
8、梁桥以受弯矩与剪力为主，拱桥主拱圈以受轴向压力为主。
9、拱上填料的作用是扩大车辆荷载分布面积的作用，减少车辆荷载的冲击作用。
10、无铰拱桥的受力状态与三铰拱桥的受力状态相比，它的主要优点内力分布均匀，整体刚度大11、当跨径、荷载和拱上建筑等情况相同时，f/L=1/3的拱桥和f/L=1/8的拱桥相比，前者的水平推力比后者_小_________。
12、混凝土砼拱桥极限跨度在__500__米左右，经济跨度___100-300_______米；钢拱桥在1200__米左右，经济跨度___300-500_______。
13、万州长江大桥采用的缆索吊装和悬臂扣挂施工方法。
14、组合体系拱桥的最重要特点是桥面结构，主拱结构形成整体共同承受荷载。
15、双曲拱桥主拱圈通常由拱肋、拱波、拱板、横向联系几部分组成。
16、迄今最大跨径的钢管混凝土拱桥是巫山长江大桥，最大跨径的石拱桥是是山西晋城丹河大桥，最大跨径的钢筋砼拱桥是万县长江大桥，最大跨径的钢拱桥是上海卢浦大桥。
17、当拱圈宽跨比B/L＜1/20 时，应验算拱圈的横向稳定性。
18、双曲拱桥的建设策略是将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的方式组合成承重的整体结构。
因主拱圈分期形成，呈现组合结构的受力特征，整体性较弱，在地震荷载作用下容易破坏。
19、空腹式拱桥拱上建筑的腹拱墩有排架式和横墙式两种。
钢筋混凝土下承式桁架拱桥施工问题研究摘要：本文结合工程施工实际，分析了钢筋混凝土下承式桁架拱桥施工中的承载力、拱桥防开裂、预压材料选择等方面问题，关键词：临时桩；拱桥开裂；配合比；预压材料；拱轴线；湿接头
中图分类号：u445.4 文献标识码：a
某桥主桥上部结构为下承式预应力混凝土桁架梁，标准跨径为82米，细杆轴线为 r=2400米的圆凸曲线，上弦杆轴线抛物线方程：y=0.8x-o0.01x2，计算矢跨比1/5，上弦杆高度为100cm，宽为160cm，下弦杆跨中高度为220cm，宽为140cm；下弦杆支点处高度为240cm，宽为160cm；吊杆采用每节点两根，每根截面为80*25cm预应力混凝土结构。
一、临时桩基确定
在施工过程中，首先解决的便是承载的问题。
经过仔细研究及计算，决定采用φ1.5m钻孔灌注桩的形式进行承载。
根据地质报告，结合现场实际情况，经过详细计算，并采用mids 进行验算，得出每根临时桩的承载力，再由此计算出桩长，详细计算如下：该临时桩为摩擦桩，根据支座反力及地质情况，可使用下列公式进行计算临时桩桩长：单桩轴向受压容许承载力计算，根据公式[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
式中：[p]—单桩轴向受压容许承载力（kn）；u—桩的周长（m）；li—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），陆域从天然地
表起算；τi—与li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力（kpa），按各桥建议设计值采用；a—桩底横截面面积（m2）；[σ0]—桩尖处土的容许承载力（kpa），按各桥建议设计值采用；h—桩尖的埋置深度（m），由一般冲刷线起算，当h>40m时，按40m计算；m0—清底系数；λ—修正系数；k2—地基土容许承载力随深度的修正系数，据桩尖处持力层土类而定；γ2—桩尖以上土的容重（kn/m3），当桩尖持力层为砂土、碎石土时，取浮容重（γ2为不同土层的厚度加权平均值）。
当桩尖持力层为基岩时，应一律采用饱和容重。
由桩基承载力不同可分为三种情况，即有三种桩长，具体如下: （一）当承载力小于1000kn时，按1000kn考虑，即有：
a.桩尖处为淤泥质粉质粘土，故[σ0]=100kpa；桩底设计标高为-19.5m；
m0=0.8；λ=0.7；k2=1.5；γ2=18.55908kn/m3；
b.桩直径为1.5m，故桩周长u=4.712m，桩面积a=1.767m2；
c. 根据上表桩周土极限摩阻力及各地层厚度数值计算得：σli τi=475.8
故：[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
=0.5*4.712*475.8+0.7*0.8*1.767*（100+1.5*18.55908*14.3）=1683.92>1382kn
故满足设计要求。
（二）当承载力小于2000kn 时，按2000kn考虑，即有：
同理可计算出桩底标高为-34.6m时的临时桩的容许承载力
1.桩尖处为粉质粘土，故[σ0]=95kpa；桩底设计标高为-34.6m；
m0=1.0；λ=0.7；k2=1.5；γ2=18.65842kn/m3；
2．桩直径为1.5m，故桩周长u=4.712m，桩面积a=1.767m2；
3．根据下表桩周土极限摩阻力及各地层厚度数值计算得：σli τi=870.6958
故：[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
=0.5*4.712*870.6958+0.7*0.8*1.767*
（95+1.5*18.65842*29.4）
=3076.64>2910kn
故满足设计要求。
二、预压材料的选择
支架搭设完毕，根据设计上要求全桥预压，故在选择预压材料上，考虑了采用水箱、砂袋、钢筋等预压。
由于桁架片比较窄，支架水箱试压考虑到搭设过程中不方便，而且因为要求超压，水箱高度将会达10米左右，迎风面积过大，对全桥稳定性有太大影响，所以不适合本桥试压；采用砂袋预压，要进行 125%的重量，将会达1300t，而每袋砂按 30kg 来计算的话，光单侧预压也将会装43333袋，由此可以看出材料用量太大，占用施工场地，而且从人工上讲，不经济，故也不使用；采用钢筋预压，材料就地取用，堆载重量按 160kn/m 来计算，钢筋高度只有1.6米左右，这样也可以节省开支，而且吊装也比较方便。
根据经济合理安全各方面比较，采用钢筋进行预压是比较客观的。
三、线形控制（拱轴线的控制）
拱桥的线形控制也是一个很重要的问题，拱轴线的形状直接影响主拱截面内力分布与大小，控制拱轴线，也就是尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。
最理想的拱轴线是与拱上各种荷载的压力线相吻合，这时主拱截面上只有轴向压力，而无弯矩及剪力作用，应力均匀，能充分利用材料强度和圬工材料的良好抗压性能，这就是合理的拱轴线，但事实上不可能获得这样的拱轴线，因为主拱受到恒载、活载、温度变化和材料收缩等作用，当恒载压力线与拱轴线吻合时，在活载作用下其压力线与拱轴线就不再吻合了，又因为相应于活载的各种不同布置，压力线也是不相同的。
根据混凝土拱恒载比重达的特点，实际上一般采用恒载压力线作为拱轴线。
开丰桥主体的线形为二次抛物线方程：y=0.8x-0.01x2，该拱轴线除了考虑主拱受力有利以外，还考虑了外形美观、施工简便等因素。
四、混凝土防开裂
在拱桥施工中，一个常见问题就是混凝土开裂，在预防上要考虑三个方面：
首先，要对混凝土配合比进行严格计算，混凝土要和易性好（泌水性小、流动性好）；硬化后孔隙率低，渗透性小；具有一定的膨胀性，确保孔道填充密实；较高的抗压强度和粘接强度。
为了防止混凝土在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂，并保证其在模板中的流动性，同时使砼在凝固后密实，可掺加少量的减水剂和膨胀剂。
经过多年经验及试验室多次试验，开丰桥主体将采用如下配合比进
行操作：
（一）材料技术指标
水泥：海螺 p.042.5水泥，标准稠度用水量146ml；3天抗折强度5.5mpa，抗压强度32.3mpa，28天抗折强度8.8mpa；抗压强度51.0mpa；砂子：闽江河砂，细度模数2.7，含泥量0.2%；碎石：余姚5-25mm，采用大小两种碎石按照6：4掺配，含泥量0.4%，压碎值8.9%，针片状10.0%；粉煤灰：镇海电厂ii级灰；减水剂：铁科院“铁科”复合外加剂；膨胀剂：安徽滁州华力建材化工有限公司“pyc-ii”；
（二）混凝土配合比
水泥：砂子：石子：粉煤灰：外加剂：膨胀剂：水=1：1.753：2.230：0.116：0.076：0.093：0.407每方混凝土材料用量（kg/m3）：水泥-430；砂子-754；石子-959；粉煤灰-50；外加剂-32.5；膨胀剂-40；水-175。
（三）拌合物性能试验
1．塌落度及塌落度经时损失：
初始塌落度：230mm；1 小时后：220mm；2小时后：205mm；3
小时后：195mm.
2．混凝土初终凝时间：初凝9小时35分；终凝时间12小时20分。
（四）混凝土灌注的注意事项
1.灌注时间尽可能缩短，如有可能控制在4小时内；
2.混凝土要保证充分搅拌，一般应控制在两分钟左右；
3.减水剂和膨胀剂均为粉剂，需要安排人员人工投放，但一定要保证计量精确。
也可事先分好小包装备用。
4.混凝土在运输过程中不得私自加水，如果出现混凝土坍损大的情况，可采用二次加水搅拌的办法，即在搅拌站并不把水和外加剂一次加够，而留部分水和外加剂于现场，加在搅拌车内的办法。
5.采用工作性能良好的混凝土泵，并安排有备用泵。
6.混凝土灌注完成后要稍微多灌一点混凝土，以确保混凝土填充密实。
7.在浇注过程中，一定要注意振捣。
要分段分区分层振捣，每隔 20cm 一层，在钢筋较密集区，要采用口径小的振动棒，切勿紧贴模板，而导致跑模，振捣一定要密实。
参考文献
[1] 邓小忠. 钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置[j]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2010, (10) .
[2] 陈代海,郭文华. 大跨度钢桁架拱桥的空间地震响应分析[j]. 中南大学学报(自然科学版), 2010, (04) .。
