拱桥的施工学习.pptx

第一节第一节 拱桥的有支架施工拱桥的有支架施工第二节第二节 拱桥的装配式施工拱桥的装配式施工第三节第三节 拱桥的转体施工拱桥的转体施工第1页/共71页 拱桥的施工方法与拱桥的结构形式密切相关，拱桥的施工方法与拱桥的结构形式密切相关，它随着拱桥各阶段的发展水平而变化。它随着拱桥各阶段的发展水平而变化。u建国初期建国初期 主要建造石拱桥和混凝土拱桥，施工一般采用在木拱主要建造石拱桥和混凝土拱桥，施工一般采用在木拱架和钢木拱架上砌筑石料拱圈或浇筑混凝土拱圈。要求支架和钢木拱架上砌筑石料拱圈或浇筑混凝土拱圈。要求支架有足够强度和刚度及稳定性的拱架，施工期很长，施工架有足够强度和刚度及稳定性的拱架，施工期很长，施工场地很大，石料的运输和加工需很多人力。场地很大，石料的运输和加工需很多人力。第2页/共71页u6060年代后年代后 双曲拱桥成为主要的拱桥结构形式。用少量钢筋预制的双曲拱桥成为主要的拱桥结构形式。用少量钢筋预制的拱肋不仅作为拱圈的一部分承担荷载，还能代替拱架。双拱肋不仅作为拱圈的一部分承担荷载，还能代替拱架。双曲拱桥的建造，使拱桥走出满堂支架和钢木拱架施工的落曲拱桥的建造，使拱桥走出满堂支架和钢木拱架施工的落后状态，使构件向轻型化和结构装配化迈出一大步。后状态，使构件向轻型化和结构装配化迈出一大步。但双曲拱桥的构件数量太多，虽然施工期比石拱桥大大但双曲拱桥的构件数量太多，虽然施工期比石拱桥大大缩短，仍感工序繁多，影响施工质量和工期。缩短，仍感工序繁多，影响施工质量和工期。以后桁架拱桥和刚架拱桥的推出，将拱桥的构件数量减以后桁架拱桥和刚架拱桥的推出，将拱桥的构件数量减至很少，施工只要简单几个排架或无支架缆索吊装，这就至很少，施工只要简单几个排架或无支架缆索吊装，这就使拱桥施工进一步简化。使拱桥施工进一步简化。第3页/共71页u8080年代以后年代以后 在上述情况下，中小跨径桥梁，主要采用梁桥，拱桥用在上述情况下，中小跨径桥梁，主要采用梁桥，拱桥用于大跨径桥梁。于大跨径桥梁。8080年代以来至今的拱桥主要结构形式为钢年代以来至今的拱桥主要结构形式为钢筋筋混凝土箱形拱桥，肋拱桥，预应力混凝土桁式组合拱桥，混凝土箱形拱桥，肋拱桥，预应力混凝土桁式组合拱桥，钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥。以上这四种形式的拱桥可以在跨径。以上这四种形式的拱桥可以在跨径1OOm1OOm至至5OOm5OOm范围内与其他形式的桥梁进行竞争。在施工上，这范围内与其他形式的桥梁进行竞争。在施工上，这四种拱桥均可以采用缆索吊装，转体施工，劲性骨架，悬四种拱桥均可以采用缆索吊装，转体施工，劲性骨架，悬臂浇筑和悬臂安装等方法。臂浇筑和悬臂安装等方法。第4页/共71页第一节第一节 拱桥的有支架施工拱桥的有支架施工 当拱桥的跨径不是很大、拱圈净高较小或孔当拱桥的跨径不是很大、拱圈净高较小或孔数不多时，可以采用就地浇注方法来进行拱圈施数不多时，可以采用就地浇注方法来进行拱圈施工。就地浇注方法可以分为两种：工。就地浇注方法可以分为两种：拱架浇注法拱架浇注法和和悬臂浇注法悬臂浇注法。石拱桥、混凝土预制块砌筑的拱桥以及现浇石拱桥、混凝土预制块砌筑的拱桥以及现浇混凝土拱桥，都采用有支架的施工方法修建，其混凝土拱桥，都采用有支架的施工方法修建，其主要施工工序有：材料准备、拱圈放样、拱架制主要施工工序有：材料准备、拱圈放样、拱架制作与安装、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。作与安装、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。第5页/共71页一、拱架一、拱架n拱架的结构类型拱架的结构类型1 1、按使用材料分：、按使用材料分：木拱架、钢拱架、扣件式钢管拱架、斜拉式贝雷木拱架、钢拱架、扣件式钢管拱架、斜拉式贝雷平梁拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架平梁拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架以及土牛胎拱架等多种形式；以及土牛胎拱架等多种形式；2 2、按结构形式可分：、按结构形式可分：排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式。桁式、斜拉式。第6页/共71页满布立柱式拱架满布立柱式拱架1-1-弓形木；弓形木；2-2-立柱；立柱；3-3-斜撑；斜撑；4-4-卸架设备；卸架设备；5-5-水平拉杆；水平拉杆；6-6-斜夹木；斜夹木；7-7-水平夹木；水平夹木；8-8-桥墩桥墩(台台)；9-9-桩木桩木n拱架的构造形式第7页/共71页弓形木构造弓形木构造1-1-模板模板;2-;2-横木横木;3-;3-弓形木弓形木第8页/共71页撑架式拱架撑架式拱架第9页/共71页第10页/共71页三角桁式木拱架三角桁式木拱架1-1-垫块垫块;2-;2-上弦上弦;3-;3-横梁横梁;4-;4-模板模板;5-;5-下弦下弦;6-;6-竖杆竖杆;7-7-斜杆斜杆;8-;8-腹杆腹杆(压压);9-);9-腹杆腹杆(拉拉)第11页/共71页|工字梁钢拱架：工字梁钢拱架：中间木支架的钢木组合拱架和无中间木支中间木支架的钢木组合拱架和无中间木支架的活用钢拱架。构造简单，拼装方便，且可以重复使用。架的活用钢拱架。构造简单，拼装方便，且可以重复使用。适用于施工期间需保持通航、墩台较高、河水较深或地质适用于施工期间需保持通航、墩台较高、河水较深或地质条件较差的桥孔，如图所示。条件较差的桥孔，如图所示。梁式钢拱架梁式钢拱架-三角形垫木；三角形垫木；2-2-模板；模板；3-3-弓形木；弓形木；4-4-工字钢工字钢 第12页/共71页拱式钢拱架拱式钢拱架1-1-梁梁;2-;2-焊接焊接第13页/共71页|钢桁架拱架钢桁架拱架：钢桁架式拱架由单片拱形桁架构成，拱：钢桁架式拱架由单片拱形桁架构成，拱片之间应设置横向联系，它们可以采用常备式构件或型片之间应设置横向联系，它们可以采用常备式构件或型钢拼接成三铰、两铰或五铰拱架。钢拼接成三铰、两铰或五铰拱架。第14页/共71页第15页/共71页二、拱桥的有支架施工（一）现浇混凝土拱桥1 1、施工工序 第一阶段：浇注拱圈（或拱肋）及拱上立柱的底座；第二阶段：浇注拱上立柱、连接系及横梁等；第三阶段：浇注桥面系。2 2、拱圈或拱肋的浇注u浇注流程 满堂式拱架浇注流程：支架设计基础处理拼设支架安装模板安装钢筋浇注混凝土养护拆模拆除支架 拱式拱桥浇注流程：钢结构拱架设计拼设拱架安装模板安装钢筋浇注混凝土养护拆模拆除支架第16页/共71页u连续浇注连续浇注 跨径小于跨径小于16m16m的拱圈（或拱肋）混凝土，应按拱圈全的拱圈（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。混凝土初凝前全部完成。u分段浇注分段浇注 大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径大跨径拱桥的拱圈（或拱肋）（跨径16m16m），为避），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，如图所示。采用分段浇注的施工方法，如图所示。u箱形截面拱圈（或拱肋）的浇注箱形截面拱圈（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。减轻拱架负担，一般采用分环、分段的浇注方法。第17页/共71页拱圈分段浇筑的施工程序拱圈分段浇筑的施工程序第18页/共71页3 3、卸拱架及注意事项、卸拱架及注意事项 拱架拆除必须在拱圈砌筑完成后拱架拆除必须在拱圈砌筑完成后202030d30d左左右，待砂浆砌筑强度达到设计强度的右，待砂浆砌筑强度达到设计强度的75%75%后方可后方可拆除。拆除。卸架设备：为了使拱圈在卸架时能够逐渐卸架设备：为了使拱圈在卸架时能够逐渐地、均匀地受力，在拱架上部和下部之间需设置地、均匀地受力，在拱架上部和下部之间需设置卸架设备。常用的卸架设备有卸架设备。常用的卸架设备有木契木契和和砂筒砂筒两种。两种。第19页/共71页木楔木楔a a），），b b）简单木楔；）简单木楔；c c）组合木楔）组合木楔第20页/共71页砂筒（尺寸单位：砂筒（尺寸单位：cmcm）1-1-活塞；活塞；2-2-沥青；沥青；3-3-钢板筒；钢板筒；4-4-泄砂孔；泄砂孔；5-5-垫板；垫板；6-6-砂砂第21页/共71页三、拱上建筑浇注三、拱上建筑浇注 为避免主拱产生过大的不均匀变形，应由拱脚向为避免主拱产生过大的不均匀变形，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；砌筑实腹拱上建筑时，应将分成几部分架前进行；砌筑实腹拱上建筑时，应将分成几部分进行，由拱脚向拱顶对称地、作台阶式砌筑；拱腹进行，由拱脚向拱顶对称地、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，卸架后施工其它部拱，一般在卸架前施工腹拱墩，卸架后施工其它部分拱上建筑，如图所示。分拱上建筑，如图所示。第22页/共71页拱上建筑浇筑顺序拱上建筑浇筑顺序 第23页/共71页1 1、伸缩缝及变形缝的施工：伸缩缝缝宽、伸缩缝及变形缝的施工：伸缩缝缝宽1.52cm1.52cm，要求笔直，两侧对应贯通。，要求笔直，两侧对应贯通。2 2、拱上防水设施、拱上防水设施 （1 1）拱圈混凝土自防水）拱圈混凝土自防水 （2 2）拱背防水层）拱背防水层3 3、拱圈排水处理、拱圈排水处理4 4、拱背填充、拱背填充第24页/共71页拱桥有支架施工示例拱桥有支架施工示例 囊谦扎曲河桥囊谦扎曲河桥位于青康公路湄公河最上游扎位于青康公路湄公河最上游扎曲河香达境内。主跨曲河香达境内。主跨100m100m钢筋混凝土箱形拱桥，钢筋混凝土箱形拱桥，全长全长132.24m132.24m，桥面宽，桥面宽6+2x0.5(m)6+2x0.5(m)。下部结构囊。下部结构囊谦岸为组合式桥台，桩基承担垂直力，摩阻力承谦岸为组合式桥台，桩基承担垂直力，摩阻力承担水平推力，西宁岸为重力式担水平推力，西宁岸为重力式U U型桥台，根据岩面型桥台，根据岩面情况，基础为锯齿型，以减少圬工量。上部结构情况，基础为锯齿型，以减少圬工量。上部结构采用加钢丝的预制薄腹板与顶底板浇筑成箱，顶采用加钢丝的预制薄腹板与顶底板浇筑成箱，顶板亦以钢丝加强。拱箱采用分片预制、吊装就位、板亦以钢丝加强。拱箱采用分片预制、吊装就位、木拱架上拼装的施工方法，避免采用大型吊装设木拱架上拼装的施工方法，避免采用大型吊装设备。于备。于19771977年竣工。年竣工。第25页/共71页囊谦扎曲河桥囊谦扎曲河桥 第26页/共71页第二节第二节 拱桥的装配式施工拱桥的装配式施工 拱桥的装配式施工，按主拱圈结构所采用的材料可拱桥的装配式施工，按主拱圈结构所采用的材料可以分为整体安装法和缆索吊装法两种。本节主要介绍以分为整体安装法和缆索吊装法两种。本节主要介绍缆索吊装法。缆索吊装法。第27页/共71页一、拱箱一、拱箱(肋肋)的预制的预制 构件的预制方法按构件预制时所处的状态构件的预制方法按构件预制时所处的状态分立式分立式预制预制和和卧式预制卧式预制两种。两种。拱箱的预制一般多采用立式预制；而桁架拱桥的桁拱箱的预制一般多采用立式预制；而桁架拱桥的桁架预制段或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度小的构件，架预制段或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度小的构件，必须采用卧式预制。必须采用卧式预制。二、缆索吊装设备二、缆索吊装设备 缆索吊装设备，按其用途和作用可以分为：主索、缆索吊装设备，按其用途和作用可以分为：主索、工作索、塔架和锚固装置等四个基本组成部分。主要工作索、塔架和锚固装置等四个基本组成部分。主要包括主索、起重索、牵引索、结索、扣索、缆风索、包括主索、起重索、牵引索、结索、扣索、缆风索、塔架塔架(包括索鞍包括索鞍)、地锚、滑车、地锚、滑车(轮轮)、电动卷扬机或手摇、电动卷扬机或手摇绞漫备和机具。绞漫备和机具。第28页/共71页缆索吊装布置示例缆索吊装布置示例(1-(1-主索张紧绳；主索张紧绳；2-22-2号起重索；号起重索；3-3-后浪风；后浪风；4-4-塔架；塔架；5-I5-I号起重索；号起重索；6-6-扣索；扣索；7-7-平滚；平滚；8-8-主索；主索；9-9-塔顶索鞍；塔顶索鞍；10-10-塔顶索鞍；塔顶索鞍；11-11-地垄；地垄；12-12-手摇绞车；手摇绞车；13-13-扣塔；扣塔；14-14-待吊肋段；待吊肋段；15-15-单排立柱浪风；单排立柱浪风；16-16-法兰螺丝；法兰螺丝；17-17-牵引索；牵引索；18-18-侧向浪风；侧向浪风；19-19-浪风浪风)第29页/共71页1 1主索主索 主索亦称为承重索或运输天线。它横跨桥墩，主索亦称为承重索或运输天线。它横跨桥墩，支承在两侧塔架的索鞍上，两端锚固于地锚。吊运构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。件的行车支承于主索上。2 2起重索起重索 主要用于控制吊物的升降主要用于控制吊物的升降(即垂直运输即垂直运输)，一端，一端与卷扬机滚筒相连，另一端固定于对岸的地锚上。与卷扬机滚筒相连，另一端固定于对岸的地锚上。3 3牵引索牵引索 用于拉动行车沿桥跨方向在主索上移动用于拉动行车沿桥跨方向在主索上移动(即水平即水平运输运输)，故需一对牵引索。既可分别连接在两台卷扬，故需一对牵引索。既可分别连接在两台卷扬机上，也可合栓在一台双滚筒卷扬机上，便于操作。机上，也可合栓在一台双滚筒卷扬机上，便于操作。第30页/共71页5 5扣索扣索 当拱箱当拱箱(肋肋)分段吊装时，需用扣索悬挂端段箱分段吊装时，需用扣索悬挂端段箱(肋肋)及中段箱及中段箱(肋肋)，并可利用扣索调整端、中段箱，并可利用扣索调整端、中段箱(肋肋)接头处标高。扣索的一端系在拱箱接头处标高。扣索的一端系在拱箱(肋肋)接头附近的扣接头附近的扣环上，另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。环上，另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。6 6缆风索缆风索 亦称浪风索。用来保证塔架的纵横向稳定及拱肋亦称浪风索。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安装就位后的横向稳定7 7塔架塔架及及索鞍索鞍 塔架是用来提高主索的临空高度及支承各种受力塔架是用来提高主索的临空高度及支承各种受力钢索的结构物。塔架的形式是多种多样的，按材料可分钢索的结构物。塔架的形式是多种多样的，按材料可分为木塔架和为木塔架和钢塔架钢塔架两类。两类。第31页/共71页起重索的布置图起重索的布置图1-1-卷扬机滚筒卷扬机滚筒;2-;2-转向滑轮组转向滑轮组;3-;3-起重索起重索;4-4-行车行车;5-;5-主索主索;6-;6-滑轮组滑轮组;7-;7-地锚地锚;8-;8-吊重吊重第32页/共71页扣索的布置图扣索的布置图1-1-拱肋拱肋;2-;2-扣索扣索;3-;3-扣索排架扣索排架;4-;4-张紧索张紧索;5-;5-绞车绞车;6-;6-地锚地锚第33页/共71页索鞍构造图索鞍构造图1-1-主索；主索；2-2-滑轮；滑轮；3-3-垫板；垫板；4-4-联结螺栓（固定于塔架上）；联结螺栓（固定于塔架上）；5-5-支撑板支撑板第34页/共71页三、吊装方法和加载程序三、吊装方法和加载程序1 1准备工作准备工作 无支架施工，在吊装前应对构件、墩台拱座进行全无支架施工，在吊装前应对构件、墩台拱座进行全面质量检查和对起吊设备系统的试吊工作。对缆索设备面质量检查和对起吊设备系统的试吊工作。对缆索设备的检查主要包括地锚试拉、扣索对拉、主索系统试吊的检查主要包括地锚试拉、扣索对拉、主索系统试吊(分行车空载运行、静载试吊和吊重运行三个步骤分行车空载运行、静载试吊和吊重运行三个步骤)等工等工作。作。第35页/共71页2 2吊装方法吊装方法 采用缆索吊装施工的拱桥，其吊装方法应根据桥的采用缆索吊装施工的拱桥，其吊装方法应根据桥的跨径、桥的总长及桥的宽度等情况而定。跨径、桥的总长及桥的宽度等情况而定。合龙的方式有合龙的方式有单肋合龙及双基肋合龙单肋合龙及双基肋合龙。单肋合龙是一片中段基肋与已安装就位的两边段基单肋合龙是一片中段基肋与已安装就位的两边段基肋在中部合龙，其横向稳定主要依靠基肋接头处设置的肋在中部合龙，其横向稳定主要依靠基肋接头处设置的缆风索来加强。缆风索来加强。第36页/共71页无支架施工中的单肋合拢与双肋合拢无支架施工中的单肋合拢与双肋合拢1-1-缆风索；缆风索；2-2-横夹木横夹木第37页/共71页每片拱箱吊装顺序每片拱箱吊装顺序1-1-端段；端段；2-2-中段；中段；3-3-中间段；中间段；4-4-中墩；中墩；5-5-运输天线运输天线第38页/共71页每片拱箱吊装程序每片拱箱吊装程序第39页/共71页3 3加载程序加载程序 对于中、小跨径拱桥，一般可不作施工加载程序对于中、小跨径拱桥，一般可不作施工加载程序设计，按有支架施工方法对拱上结构作对称、均衡设计，按有支架施工方法对拱上结构作对称、均衡的施工。对于大、中跨径的拱桥，一般多按分环、的施工。对于大、中跨径的拱桥，一般多按分环、分段、均衡对称加载的总原则进行设计。即在拱的分段、均衡对称加载的总原则进行设计。即在拱的两个半跨上，按需要分成若干段，并在相应部位同两个半跨上，按需要分成若干段，并在相应部位同时进行相等数量的施工加载。在多孔拱桥的两个邻时进行相等数量的施工加载。在多孔拱桥的两个邻孔之间，也须均衡加载。孔之间，也须均衡加载。第40页/共71页加载程序加载程序第41页/共71页4 4加强稳定性的措施加强稳定性的措施（1 1）横向稳定缆风索（）横向稳定缆风索（1 1 2 2）拱肋稳定缆风索在吊装过程的不同施工阶段具拱肋稳定缆风索在吊装过程的不同施工阶段具有不同的作用。在边段拱肋就位时，用以调整和控有不同的作用。在边段拱肋就位时，用以调整和控制拱肋中线；在拱肋合龙时，可以约束接头的横向制拱肋中线；在拱肋合龙时，可以约束接头的横向偏移；在拱肋成拱以后，相当于一个弹性支承，从偏移；在拱肋成拱以后，相当于一个弹性支承，从而减少拱肋自由长度，增大拱肋的横向稳定；在拱而减少拱肋自由长度，增大拱肋的横向稳定；在拱肋受外力作用时，约束拱肋的位移。肋受外力作用时，约束拱肋的位移。（2 2）拱肋纵向稳定措施）拱肋纵向稳定措施 当拱肋接头处可能发生上冒变形时，可在其位当拱肋接头处可能发生上冒变形时，可在其位置下方设置下拉索来控制变形，下拉索一般对称布置下方设置下拉索来控制变形，下拉索一般对称布置。置。第42页/共71页锚固在两岸的拱肋风缆锚固在两岸的拱肋风缆a a）多孔桥；）多孔桥；b b）单孔桥）单孔桥第43页/共71页锚固在水中的肋拱风缆锚固在水中的肋拱风缆1-1-钢筋混凝土锚碇钢筋混凝土锚碇2-2-转向滑轮转向滑轮3-3-边拱拱肋边拱拱肋4-4-手链葫芦手链葫芦5-5-手摇绞车手摇绞车6-6-千斤绳千斤绳7-7-水中牛栏架水中牛栏架第44页/共71页拱肋设置下拉索拱肋设置下拉索第45页/共71页（3 3）拱肋横向联系）拱肋横向联系 在吊装过程中。为了减少拱肋的自由长度和增强在吊装过程中。为了减少拱肋的自由长度和增强拱肋的横向整体性，拱肋之间的横向联系是一项必不可拱肋的横向整体性，拱肋之间的横向联系是一项必不可少的施工措施。一般采用的横向联系有少的施工措施。一般采用的横向联系有木夹板木夹板、木剪刀木剪刀撑撑、钢筋拉杆、钢筋拉杆、钢横梁钢横梁和钢筋混凝土横系梁等形式。和钢筋混凝土横系梁等形式。第46页/共71页拱肋间的横夹木构造拱肋间的横夹木构造1-1-拱肋；拱肋；2-2-螺栓；螺栓；3-3-横夹木；横夹木；4-4-砍口凹槽砍口凹槽第47页/共71页木剪刀撑木剪刀撑1-1-圆木；圆木；2-2-马钉；马钉；3-3-花篮花篮螺栓；螺栓；4-4-铅丝铅丝第48页/共71页钢横梁钢横梁1-1-拱肋接头处外露钢筋；拱肋接头处外露钢筋；2-2-临时焊接角钢；临时焊接角钢；3-3-拱肋吊环钢筋拱肋吊环钢筋第49页/共71页缆索吊装示例缆索吊装示例 岷江大桥（图岷江大桥（图1 1 2 2）位于四川省宜宾市，主桥为钢）位于四川省宜宾市，主桥为钢筋混凝土箱形拱桥，最大桥跨筋混凝土箱形拱桥，最大桥跨100m100m。分跨布置为。分跨布置为55+2x100+55(m)55+2x100+55(m)，另有，另有8x20m8x20m石拱桥引孔，全长石拱桥引孔，全长532.75m532.75m。桥面净宽：。桥面净宽：8+2x2(m)8+2x2(m)人行道。主拱箱高人行道。主拱箱高1.6m1.6m，矢跨比，矢跨比1/61/6。全拱横向分。全拱横向分6 6箱市，纵向分箱市，纵向分5 5段预制，缆段预制，缆索吊装施工。索吊装施工。第50页/共71页岷江大桥岷江大桥第51页/共71页岷江大桥缆索吊装施工岷江大桥缆索吊装施工 示意图示意图第52页/共71页第三节第三节 拱桥的转体施工拱桥的转体施工一、概述一、概述 拱桥转体施工方法，是将拱圈分成两个半跨，分别拱桥转体施工方法，是将拱圈分成两个半跨，分别在两岸利用地形作简单支架在两岸利用地形作简单支架(或土牛拱胎或土牛拱胎)将半拱预制完将半拱预制完成之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，成之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半拱转体到桥位轴线位置合龙成拱。转体施分别将两个半拱转体到桥位轴线位置合龙成拱。转体施工一般适用于单孔或三孔的桥梁。工一般适用于单孔或三孔的桥梁。转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平、竖转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平、竖结合转体结合转体。用转体施工建造大跨度拱桥，可节省支架费。用转体施工建造大跨度拱桥，可节省支架费用、减少安装工序，把复杂的高空作业和水上作业变为用、减少安装工序，把复杂的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业。可不中断河道通航或立交桥的交通，岸边的陆上作业。可不中断河道通航或立交桥的交通，具有良好的技术经济效益和社会效益。具有良好的技术经济效益和社会效益。第53页/共71页巫山龙门大桥拱肋正在转体即将合拢巫山龙门大桥拱肋正在转体即将合拢 第54页/共71页1 1平面转体平面转体 按照桥梁的设计标高先在两岸边预制半跨，当预制件按照桥梁的设计标高先在两岸边预制半跨，当预制件达到设计强度后，借助转动设备在水平面内转动至桥位达到设计强度后，借助转动设备在水平面内转动至桥位中线处合龙成桥。中线处合龙成桥。平面转体可分为有平衡重转体和无平衡重转体。平面转体可分为有平衡重转体和无平衡重转体。有平衡重转体有平衡重转体一般以桥台背墙作为平衡重，并作为桥一般以桥台背墙作为平衡重，并作为桥体上部结构转体用拉杆体上部结构转体用拉杆(或拉索或拉索)的锚锭反力墙，用以稳的锚锭反力墙，用以稳定转动体系和调整重心位置。为此，平衡重部分不仅在定转动体系和调整重心位置。为此，平衡重部分不仅在桥体转动时作为平衡重量，而且也要承受桥梁转体重量桥体转动时作为平衡重量，而且也要承受桥梁转体重量的锚固力。的锚固力。有平衡重转体施工受到转动体系重量的限制。过大的有平衡重转体施工受到转动体系重量的限制。过大的平衡重增大了转动的难度且不经济，一般适用于跨径平衡重增大了转动的难度且不经济，一般适用于跨径l00ml00m以内的拱桥。以内的拱桥。第55页/共71页有平衡重平面转体一有平衡重平面转体一般构造般构造1-1-尾铰；尾铰；2-2-平衡重；平衡重；3-3-轴心；轴心；4-4-锚梁；锚梁；5-5-绞车；绞车；6-6-滑轮组；滑轮组；7-7-支点支点2 2；8-8-扣索；扣索；9-9-支点支点1 1；10-10-拱肋；拱肋；11-11-上盘；上盘；12-12-上下环道；上下环道；13-13-底盘；底盘；14-14-背墙；背墙；15-15-平衡重；平衡重；16-16-球面铰轴心；球面铰轴心；17-17-竖向预应力筋；竖向预应力筋；18-18-舡槽梁；舡槽梁；19-19-拉杆；拉杆；20-20-斜腿；斜腿；21-21-滚轮；滚轮；22-22-轨道板轨道板第56页/共71页 无平衡重转体施工无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，由此来锚固半跨桥拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，由此来锚固半跨桥梁悬臂状态时产生的拉力，并在立柱的上端设转轴，梁悬臂状态时产生的拉力，并在立柱的上端设转轴，下端设转盘，通过转动体系进行平面转体。由于节下端设转盘，通过转动体系进行平面转体。由于节省了庞大的平衡重，减轻转动体系的重量。故可用省了庞大的平衡重，减轻转动体系的重量。故可用在大跨度桥梁中。无平衡重转体施工需要有一个强在大跨度桥梁中。无平衡重转体施工需要有一个强大牢固的锚锭，因此宜在山区地质条件好或跨越深大牢固的锚锭，因此宜在山区地质条件好或跨越深谷急流处建造大跨桥梁时选用。谷急流处建造大跨桥梁时选用。第57页/共71页无平衡重转体施工示例：无平衡重转体施工示例：涪陵乌江大桥（图涪陵乌江大桥（图1 1 2 2）位于当时的四川省涪陵市。）位于当时的四川省涪陵市。桥址为桥址为V V型河谷，水深流急，大桥全长型河谷，水深流急，大桥全长351.83m351.83m，桥高，桥高84m84m，主跨为，主跨为1 1跨跨200m200m钢筋混凝土箱形拱（此跨度为当钢筋混凝土箱形拱（此跨度为当时国内拱桥跨度的第一），矢跨比时国内拱桥跨度的第一），矢跨比1/41/4，拱上建筑为，拱上建筑为1313孔孔15.8m15.8m钢筋混凝土简支板，双柱式柔性排架，桥台基钢筋混凝土简支板，双柱式柔性排架，桥台基础置于岩石上，主拱圈采用础置于岩石上，主拱圈采用3 3室箱，全宽室箱，全宽9m9m。第58页/共71页无平衡重平面转体一般构造无平衡重平面转体一般构造1-1-轴向尾索；轴向尾索；2-2-轴平撑；轴平撑；3-3-锚梁；锚梁；4-4-上转轴；上转轴；5-5-墩上立柱；墩上立柱；6-6-扣索；扣索；7-7-拱肋；拱肋；8-8-扣点；扣点；9-9-锚锭：锚锭：10-10-斜尾索；斜尾索；11-11-轴心；轴心；12-12-环道；环道；13-13-下转盘；下转盘；14-14-缆风索缆风索第59页/共71页涪陵乌江大桥涪陵乌江大桥 第60页/共71页涪陵乌江大桥的涪陵乌江大桥的“无平衡重转体施工工艺无平衡重转体施工工艺”布置图布置图第61页/共71页2 2竖向转体竖向转体 竖向转体是在桥台处先竖向预制半拱，然后在桥竖向转体是在桥台处先竖向预制半拱，然后在桥位竖平面内转动两半跨使之在空中对接合龙。位竖平面内转动两半跨使之在空中对接合龙。对跨径过大、拱肋过长的拱桥，由于竖向转动不对跨径过大、拱肋过长的拱桥，由于竖向转动不易控制。施工过程易出现问题故该施工法只宜在易控制。施工过程易出现问题故该施工法只宜在中、小跨径拱桥中使用。中、小跨径拱桥中使用。竖向转体视拱箱（肋）预制或现浇的方式不同分竖向转体视拱箱（肋）预制或现浇的方式不同分为：（为：（1 1）俯卧预制后向上转体；（）俯卧预制后向上转体；（2 2）竖直向上预）竖直向上预制后再向下转体。制后再向下转体。第62页/共71页竖向转体示意图竖向转体示意图1-1-扒杆背索；扒杆背索；2-2-卷扬机；卷扬机；3-3-地锚；地锚；4-4-边拱肋；边拱肋；5-5-胎架；胎架；6-6-拱肋拱肋第63页/共71页竖向转体示例：竖向转体示例：1990 1990年前后，在四川广元朝天区进行了年前后，在四川广元朝天区进行了“三三滩沟大桥滩沟大桥”和和“杨家沟大桥杨家沟大桥”的的“拱肋竖向转体施拱肋竖向转体施工工”的试验工程。从的试验工程。从图片图片即可以看出：为了节省拱即可以看出：为了节省拱桥施工的支架，拱肋在河涌的低处进行预制件的组桥施工的支架，拱肋在河涌的低处进行预制件的组装后（在支架上的两段），通过拱脚设的装后（在支架上的两段），通过拱脚设的“铰铰”和和较少的提升设备（较少的提升设备（2t2t卷扬机），缓缓的将拱肋向上卷扬机），缓缓的将拱肋向上“竖转竖转”到位（正在空中的两段）。到位（正在空中的两段）。这两座大桥的这两座大桥的试验成功，为稍后建成的河南安阳跨铁路编组站的试验成功，为稍后建成的河南安阳跨铁路编组站的“文峰大桥文峰大桥”和广州跨珠江的和广州跨珠江的“丫髻沙大桥丫髻沙大桥”提供提供了较为成熟的施工经验。了较为成熟的施工经验。第64页/共71页第65页/共71页3 3平、竖结合转体平、竖结合转体 当受到地形条件及施工条件的限制，不可能在桥当受到地形条件及施工条件的限制，不可能在桥梁的设计平面和桥位竖平面内预制，则转体既要平梁的设计平面和桥位竖平面内预制，则转体既要平转还要竖转才能就位。平转和竖转的方法与前述类转还要竖转才能就位。平转和竖转的方法与前述类同，但平、竖结合的转动轴构造要复杂一些。同，但平、竖结合的转动轴构造要复杂一些。平、竖结合转体示例：平、竖结合转体示例：河南安阳文峰大桥河南安阳文峰大桥是京广线上最大的跨线（跨是京广线上最大的跨线（跨安阳铁路编组站）公路立交桥，也是河南省境内首安阳铁路编组站）公路立交桥，也是河南省境内首座钢管混凝土系杆拱桥。主跨为座钢管混凝土系杆拱桥。主跨为135m135m。19951995年该工年该工程在国内（也应该说是世界上）首次采用程在国内（也应该说是世界上）首次采用“竖转加竖转加平转平转”的双向转体施工技术的双向转体施工技术,没有因为修桥而影响或没有因为修桥而影响或中断京广铁路的交通。中断京广铁路的交通。20002000年该工程被评为国家优年该工程被评为国家优质工程银质奖。质工程银质奖。第66页/共71页 丫髻沙大桥丫髻沙大桥是广州环城高速路西南环段跨越珠江是广州环城高速路西南环段跨越珠江主、副航道和丫髻沙岛的特大桥梁。全长主、副航道和丫髻沙岛的特大桥梁。全长10841084米，主米，主桥采用三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥桥型，其桥采用三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥桥型，其主跨以主跨以360360米一跨跨过珠江的主航道。大桥建成后，米一跨跨过珠江的主航道。大桥建成后，桥面是双向车道。该桥桥面是双向车道。该桥9898年年7 7月动工，月动工，20002000年年6 6月建月建成。丫髻沙大桥共创下成。丫髻沙大桥共创下4 4项全国乃至世界第一：大桥项全国乃至世界第一：大桥跨度第一，主跨达到跨度第一，主跨达到360360米，为当今世界钢管混凝土米，为当今世界钢管混凝土拱桥中主跨度最长；大桥平转转体每侧重量达拱桥中主跨度最长；大桥平转转体每侧重量达1368013680吨，不仅居国内第一，也是世界同类型第一座万吨转吨，不仅居国内第一，也是世界同类型第一座万吨转体桥梁；竖转加平转相结合的施工方法世界领先；大体桥梁；竖转加平转相结合的施工方法世界领先；大桥极限承载力和抗风力国内领先。桥极限承载力和抗风力国内领先。20042004年年5 5月月2121日，日，在长沙召开的第十六届全国桥梁学术会议上，揭晓了在长沙召开的第十六届全国桥梁学术会议上，揭晓了首届首届“中国十佳桥梁中国十佳桥梁”评选结果（中国版图内评选结果（中国版图内19491949年年至至20032003年之间建成的桥梁都可以参与评选），丫髻沙年之间建成的桥梁都可以参与评选），丫髻沙大桥名列其中。大桥名列其中。第67页/共71页 首次采用首次采用“竖转加平转竖转加平转”的双向转体施工技术的河南安阳文峰大桥的双向转体施工技术的河南安阳文峰大桥第68页/共71页丫髻沙大桥丫髻沙大桥 第69页/共71页剑河桥剑河桥第70页/共71页感谢您的观看！第71页/共71页