拱桥1-预应力大跨拱桥分析

1)自由悬臂法
实际悬臂半拱仍需要辅助结构,一般采用少量拉索拉住上弦使拼装过程中半拱能 以悬臂曲梁承受拱圈的自重,只不过这种辅助结构(如拉索)与斜拉悬臂法相比非常 小,因而称之为自由悬臂拼装法。由于钢拱桥的构件均为加工好的构件且构件重 量不大,所以施工中常采用自由悬臂拼装法进行架设。狱门桥、悉尼港桥等就采 用了这一方法(如图1所示)。在采用自由悬臂施工法时,还可以通过使用独立的临 时支承,来减小自由悬臂长度。贝永桥就是采用了这种方法。
（ 3 1 0 米 ）
2)斜拉悬臂施工法
大跨度钢拱桥中广泛使用的施工方法,此法先在两边搭设施工塔架,用拉索拉住悬 臂的拱肋。主拱肋分节段施工,节段间接头用拉索扣挂于塔架上。塔架的平衡由 背索来维持,背索锚固于地锚或边跨上。施工时逐渐向拱顶悬拼拱肋节段,直至全 桥合龙。美国Eads桥是最早采用这种施工方法的桥梁。该桥不仅因首次把钢材应 用于桥梁中而在桥梁史上闻名,更因为它是第一座采用斜拉悬臂法施工的桥梁而 载入桥梁史册。它所开创的斜拉悬臂施工法不仅在拱桥中得到广泛的应用,而且 也很快地推广到其他桥梁之中。美国新河谷桥也采用了斜拉悬臂法进行施工。同 时,斜拉悬臂施工中可以先架设主拱,也可以同时架设主拱和拱上建筑。美国与加 拿大交界处的彩虹桥的施工就采用了后者
美国Eads桥斜拉悬臂施工法
3)悬臂桁架法
将一般桁架拱两端适当位置处的上弦节点断开,使两端各自成为墩台的一部分的 一般悬臂桁架梁,与墩台整体连接支承中部的桁架拱,其计算跨径相应就减小,总的 外形使两者成为串联式的梁拱组合体系。施工时,按桁架T构逐节悬臂拼装(利用人 字钢桅杆吊机),直至合龙。最后在上弦杆的两端适当位置处,放松预应力粗钢筋,并 各自张拉两端的预应力粗钢筋(去掉部分施工用的粗钢筋),完成体系转化而构成悬 臂桁架拱。
20世纪50年代以钢筋混凝土肋拱和箱形拱的发展为主
20世纪60年代,为适应广大农村地区发展农业的要求,曾创建 一种采用简易机具施工的双曲拱桥。 20世纪70年代后拱桥向更大跨度发展,主要采用预制拼装 的钢筋混凝土拱桥 近年来，我国在传统的无支架吊装施工工艺上取 得了突破，创建了缆索吊装、千斤顶、钢绞线斜 拉扣挂悬拼施工工艺
单跨大于60米的拱桥为大跨度拱桥
根据桥面系或桥面结构在拱桥上部结 构里面中的位置，拱桥可分为上承式、 中承式、下承式 。
拱肋是拱桥主拱圈的骨架
花鱼洞桥 贵州道真县
1997建成的四川万县长江大桥 （L=420m)
四川巫山长江大桥 2004
360m 广州丫髻沙大桥
拱桥主要优缺点：
主要优点 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、 维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。 主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也 较大，增加了下部结构的工程量，对地基 要求也高； 2）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为 防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施， 或设置单向推力墩，增加了造价； 3）上承式拱桥的建筑高度较高。
悬臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题，但由于需要较多的临时 设施，施工费用较高，在我国未能得到推广应用。
2 缆索吊装法
缆索吊装施工法一般是由一 孔桥的两端向中间对称进行, 在最后一节构件吊装就位,并 将各接头位置调整到规定标 高以后,放松施工吊索,各接头 合龙后撤去扣索的一种施工 方法。在大跨度钢管混凝土 拱桥的施工中获得较多应用 缆索吊装的最大单跨跨径已 达500m以上，由单跨缆索发 展到双跨连续缆索。在国外， 也应用于混凝土拱桥的建设 中，如日本日本第二东名富 士川桥等其施工内容包括:拱 肋(箱)的预制、移运和主拱圈 的吊装，拱上建筑的砌筑和 桥面结构的施工等主要工序。
是将拱圈或整个上部结构分成两个半跨，分别在河的两岸利用地形或简单 支架灌筑或预制装配成半拱。然后，利用动力装置将两半拱转动至桥轴线 位置上或设计标高合拢成拱。转体施工法可减少大量的高空作业，施工安 全，并可大幅度的减少对桥下交通的干挠。转体施工法可按转动方向分为 三大类：竖向转体、平面转体和平竖结合转体三种。 。目前该方法己应用 到拱桥、梁桥、斜拉桥等不同桥型的施工中，如2000年建成的拱跨36Om的 丫髻沙大桥，1990年建成的四川绵阳公路跨(铁路)线桥(预应力混凝土挂孔 式刚架)，2003年建成的北京五环路跨越石景山铁路编组站的斜拉桥等。大 跨桥梁采用转体施工方法，可不搭设费用较高的支架，减少安装架设程序， 把复杂的、技术性强的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业，不但施 工安全、质量可靠，有利于施工控制，而且在通航河道或跨线桥的施工中 可不干扰或少干扰交通，具有良好的技术经济效益和社会效益
有支架施工
拱桥的施工
用于中小跨径的石 拱桥钢筋混凝土拱 桥(现浇混凝土拱 桥及混凝土预制块 砌筑的拱桥);
缆索吊装施工法
悬臂施工法 无支架施工
转体施工法 劲性骨架施工 用于大跨度拱桥
悬臂施工法是钢拱桥最主要的施工方法,根据施工 中临时辅助设施与拱圈组成的受力结构的不同 自由悬臂拼装法
斜拉悬臂法 悬臂桁架法
竖向转体施工法：拱肋制作时的平面位置相同，但拱肋在低位或靠山仰坡上制作， 然后再从两边逐渐抬升或放倒预制拱肋搭接成桥。一般只在中、小跨径拱桥中使用
平面转体施工法：是1979年我国四川省首创成功的一种新型施工方法，其 施工要点是：将拱圈分成两个半跨，分别利用两岸地形立简单支架，现浇 或预制拼装拱肋，安装拱肋横向联系，把扣索的一端锚固在拱肋的端部 （靠拱顶附近），慢速将拱肋转体180度（或小于180度）合拢，最后再进 行主拱圈和拱上建筑的施工。
瑞典的Askerofjord桥在施工过程中采用了缆索吊装施工法(如图所示)。拱的每段从 岸上运到船上,再运到指定的位置,然后通过悬索吊起。拱顶先安装,然后再向两拱 座对称地进行安装。
①单肋吊装，单肋合拢（拱肋分三大段 吊装） ⑤桥面施工
②吊装另一根拱肋，合拢
③横撑吊装
⑥拱桥初 成 ④混凝土浇筑
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