《拱桥的施工》PPT课件.ppt

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1、2023/7/15,1,第三篇 混凝土拱桥,第一章 概述第二章 拱桥的构造及设计第三章 拱桥的计算第四章 拱桥的施工第五章 实例,2023/7/15,2,第四章 拱桥的施工,第一节 拱桥施工方法简介第二节 上承式拱桥的有支架施工第三节 上承式拱桥缆索吊装施工第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,3,一、就地浇筑法 有支架施工与梁桥相似 悬臂浇筑法 主拱圈划分为若干节段，以专设钢桁托架为现浇工作平台 缺点：托架重、吊装难、拱轴线高程难控制较少用,第一节 拱桥施工方法简介,就地浇筑、预制安装和转体施工,2023/7/15,4,二、预置安装法 整体安装宜用于钢管混凝土拱桥，因拱肋未灌混凝土

2、质轻，吊起的拱片应验算 验算拱肋平卧翻转至竖立过程中简支曲梁的强度和刚度 验算竖向起吊过程中吊点截面强度 验算系杆轴压强度及平面外稳定性施工中合理设计施工方案，先安装肋间横向及其它利于横向稳定的杆件。,第一节 拱桥施工方法简介,2023/7/15,5,二、预置安装法 节段悬拼 先分段预制再吊装 起重设备 缆索吊装设备 伸臂式起重机,第一节 拱桥施工方法简介,缆索吊机塔架主索承重索工作索(架于主索间，处理吊装设施故障时载人、调运工具等)锚固装置其它,塔身(装配式、铰接钢管)塔顶及索鞍塔底(钢箱梁为塔铰),起重索起吊重物牵引索牵引跑车沿主索运动结索扣索固定分段拱肋 缆风索等 稳定塔架,2023/7

3、/15,6,2023/7/15,7,二、预置安装法 节段悬拼 伸臂式起重机拼好一节段便用辅助拉索临时拉住拼完三节改用粗钢索拉住拆辅助拉索供重复使用常用于特大跨径拱桥,第一节 拱桥施工方法简介,2023/7/15,8,三、转体施工法 平面转体、竖向转体和平竖结合转体法 平面转体施工法 将主拱分成两段，分别在两岸利用地形作简支支架浇注或拼装拱肋，安装横向联系；将扣索一端固定于拱肋近端部，经引桥桥墩延伸至埋入岩体内的锚锭中，最后用千斤顶收紧扣索，使拱肋脱模，借助环形滑道和手摇卷扬机牵引，慢速地将拱肋转体180(或小于180)，最后完成主拱合龙此法宜用于山区地质条件好或跨越深谷的地质条件。,第一节 拱

4、桥施工方法简介,2023/7/15,9,第一节 拱桥施工方法简介,2023/7/15,10,三、转体施工法 竖向转体施工法 当桥位无水或水浅时，可将半拱在桥孔下方预置，或在附近预置并运于桥轴线处，再用起吊设备和旋转装置进行竖向转体至合龙。此法宜用钢管混凝土拱桥,第一节 拱桥施工方法简介,2023/7/15,11,三、转体施工法 平竖结合转体法优点：变高空作业为地上作业 三孔分两段分别预制拼装，减小对主航道航运的影响,第一节 拱桥施工方法简介,2023/7/15,12,有支架施工,第二节 上承式拱桥的有支架施工,拱架(要求有足够的刚度和稳定性)拱圈浇注 立模、绑扎钢筋、浇注混凝土(注意浇注方法和

5、顺序易保证拱架受力均匀且变形最小)拱上建筑 应在拱圈合龙(3天)、混凝土强度达 到要求强度(设计强度的30%)后进行拱架卸落 应合理设计卸架顺序,满布立柱式撑架式三铰桁式(木)钢拱架(可移动式),2023/7/15,13,2023/7/15,14,2023/7/15,15,缆索吊装施工,第三节 上承式拱桥缆索吊装施工,拱圈节段预置拱肋吊装 应保证吊装的稳定性和安全施工加载程序设计 使拱肋各截面在整个施 工过程中满足应力、强 度和稳定要求,2023/7/15,16,主拱的受力在不同的施工阶段是不同的，且与成桥后的主拱受力情况相差较大，必须验算施工阶段主拱的强度和稳定性,一、缆索吊装施工阶段主拱验

6、算,1、拱肋(箱)脱模吊运过程中的验算,将预制拱肋(箱)顶起脱离底板模板时，应进行脱模验算,可近似不考虑拱肋曲率，按直线梁计算，支点位置由千斤顶或吊机的吊点确定,第四节 施工阶段主拱计算,荷载,拱肋(箱)自重,拱肋(箱)与底板与模板的粘着力(按1.5kN/m2计),拱肋超重,2023/7/15,17,拱肋吊运过程(从预制场至悬挂位置)验算,荷载,拱肋(箱)自重力,拱肋超重,计算中应计入1.2的吊装动载系数,吊点一般与脱模支点相同,吊运时，一般采用两个支点，如拱肋上下对称配筋，其吊点位置一般设值在离各段拱肋(箱)端头的0.22 0.24 处，并应位于拱肋(箱)弯曲平面形心轴以上，以防止拱段吊运中

7、侧翻。,为保证吊点位于拱肋(箱)弯曲平面形心轴以上，对于圆弧拱，要求各段拱肋的吊环离中心线的距离 满足下式：,第四节 施工阶段主拱计算,对于悬链线，每段可近似按圆弧考虑,2023/7/15,18,2、拱肋悬挂内力计算,以分三段吊装并用一根扣索悬挂边跨拱肋为例介绍，对于采用多段施工的拱桥，计算原理基本相同。,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,19,(1)边段拱肋悬挂时扣索的计算,扣索拉力T1、拱脚的水平反力H1和拱脚的竖向反力V1，可按下式计算,由,则,拱肋自重,为扣索与水平线的夹角，由于扣索的拉力随的减小而增大，因此,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,20,（2）边跨拱

8、肋悬挂时自重内力计算,任意截面的i 内力可按下式计算,弯矩竖直力水平力轴向力,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,21,中段拱肋吊装合拢时，对边段悬臂端部的作用力大小很难准确确定。目前，一般按中段拱肋自重的1525作为中段合拢时对边段悬臂端部的作用力(R)。由右图，可以计算出在R作用下，扣索拉力、支点水平反力、竖向反力 为：,任意截面 i 的内力为:,弯 矩：轴向力：,(3)边段拱肋(箱)在自重和中段拱肋自重R共同作用下的内力计算,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,22,(4)边段拱肋重力和中段拱肋重力R共同作用的内力,弯 矩：轴向力：,第四节 施工阶段主拱计算,(5)中

9、段拱肋安装时的内力计算,受力特点：中段拱肋在吊装合拢时，由于起重索放松过程很慢，往往在起重索部分受力的情况下，接头与拱座逐渐顶紧，拱肋已受轴向力作用，因此在设计时，虽然中段拱肋仍按简支于两边段悬臂端的梁来计算，但计算荷载则按中段拱肋自重的3050计算，计算的均布荷载为：,2023/7/15,23,3、施工加载计算,箱形拱桥施工加载 的几个计算阶段,裸拱箱纵缝混凝土横墙腹拱主拱实腹段填料腹拱填料路面和人行道工程,施工加载计算步骤,绘制计算截面的内力（弯矩、轴力）影响线（一般拱顶、拱脚、拱跨的1/8，1/4，3/8点）,根据施工条件参考有关施工经验，初步拟定施工顺序,在拱上按拟定程序施工拱上结构，

10、计算其重力,计算各计算截面的内力，并验算强度,根据强度验算情况，调整施工加载顺序和范围,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,24,4、施工加载挠度的计算和控制,施工加载程序确定后，还应计算施工加载各工序相应的各点挠度值，以便在施工过程中控制拱轴线的变形情况。当实测挠度过大或出现不对称变形等异常现象时，应立即分析原因，采用措施，及时调整加载程序。,挠度的控制一般以拱顶、l/4，l/8点作为观测点。,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,25,（二）悬臂拼装施工过程的主拱计算,1、各伸臂阶段拱桁架自重产生的内力和挠度计算,悬臂桁架端部 i 点的挠度,点单位荷载作用下各杆件内力,自

11、重力作用下各杆件的内力,各杆件的长度,第四节 施工阶段主拱计算,2023/7/15,26,2、起吊框构时拱桁架产生的内力变形及挠度计算,第四节 施工阶段主拱计算,3、伸臂拼装拱桁架的连接设计与上弦拉杆计算,4、箱形拱顶、底板加载过程中桁架的内力计算,5、拱上建筑加载过程中主拱的内力计算,6、顶板、底板加载过程中桁架的稳定验算,2023/7/15,27,小 结,第4章 拱桥的施工2.1 施工方法简介(一)就地浇注 有支架浇注、悬臂浇筑(二)预制安装 整体安装验算拱肋强度、刚度，吊点强度及系杆稳定性节段拼装缆索吊装 伸臂式起重机(三)转体施工平面转体宜用于山区地质条件好或跨越深谷的地质条件竖向转体宜用钢管27混凝土拱桥平-竖组合转体,2023/7/15,28,小 结,2.2 有支架施工2.3 缆索吊装施工阶段主拱验算2.4 施工阶段主拱计算(一)缆索吊装施工主拱验算 脱模吊运过程中的验算 拱肋悬挂内力计算 施工加载计算 施工加载挠度的计算和控制（二）悬臂拼装施工过程的主拱计算,