拱桥施工模板

第五章拱桥的施工

拱桥是一种能充分发挥圬工及钢筋混凝土材料抗压性能、外型美观、维修管理费用少的合理桥型,因此被广泛采用。拱桥的施工,从方法上大致可分为有支架施工和无支架施工两大类。

( 一) 有支架施工

石拱桥、现浇混凝土拱桥以及混凝土预制块砌筑的拱桥,都采用有支架的施工方法修建,其主要施工工序有材料的准备,拱圈放样( 包括石拱桥拱石的放样) ,拱架制作与安装,拱圈及拱上建筑的砌

筑等。

1．拱架

砌筑石拱桥( 或预制混凝土块拱桥) 及就地浇筑混凝土拱圈等时,需搭设拱架,以支承全部或部分拱圈和拱上建筑的重量,并保证

拱圈的形状符合设计要求。拱架要有足够的强度、刚度和稳定性。拱架的种类很多,按使用材料的不同可分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木拱架及”土牛拱胎”( 即先在桥下用土或砂、卵石填筑一个”土胎”, 然后在上面砌筑拱圈, 砌成之后再将填土清除即可) 等型式。

当前在修建中、小跨径的圬工拱桥时, 仍常采用木拱架。

木拱架按其构造形式可分为满布式拱架、拱式拱架及混合式拱架等几种。

( １) 满布式拱架

满布式拱架的优点是施工可靠, 技术简单, 木材和铁件规格要

求较低。缺点是木材用量大, 木材及铁件的损耗率也较高。受洪水威胁大, 在水深流急、漂流物较多及要求通航的河流上不能采用。

满布式拱架一般由拱架上部( 拱盔) 、卸架设备、拱架下部( 支架) 等三部分组成。一般常见的型式有:

１) 立柱式拱架, 上部是由斜梁、立柱、斜撑和拉杆等组成的拱型桁架, 下部是由立柱及横向联系( 斜夹木和水平夹木) 组成的支架, 上、下部之间放置卸架设备( 木楔或砂筒等) 。( 图示)

在斜梁上钉以弧形垫木以适应拱腹的曲线形状,一般将斜梁和弧形垫木合称为弓形木。弓形木支撑在立柱或斜撑上,长度一般为1.5m～2.0m。在弓形木上设置横梁, 其间距一般为0.60m～0.70m, 上面再纵向铺设0.02m～0.04m厚的模板) , 就可在上面砌筑拱石( 或作现浇混凝土拱的底模板) 。当拱架横向的间距较密时, 也可不设横梁, 而直接在弓形木上面铺设3cm～5cm厚的模板。

立柱间距按桥梁跨径及承受拱圈重量的不同, 一般在1.5m～5.0m之间。拱架在横桥向的间距一般为1.2m～1.7m, 为了增强横向稳定性, 拱架各片之间应设置横向联系( 水平及斜向夹木) 。

立柱式拱架的构造和制作都很简单, 但立柱数目很多, 只适用于跨度和高度都不大的拱桥。

2) 撑架式拱架是用少数框架式支架加斜撑来代替数目众多的立柱。木材用量较立柱式拱架少, 构造上也不复杂, 而且能在桥孔下留出适当的空间, 减小洪水及漂流物的威胁, 并在一定程度上满足通航的要求。因此, 它是实际中采用较多的一种型式。

无论是立柱式还是撑架式拱架, 都应使构造简单, 受力明确, 避免采用复杂的节点和接头型式。拱架应具有足够的强度、刚度和整体稳定性。连接处要紧密, 以保证拱架在荷载作用下变形最小且变形曲线圆滑。

( 2) 拱式拱架( 图示)

与满布式拱架相比较, 拱式拱架不受洪水、漂流物的影响, 在施工期间能维持通航, 适用于墩高、水深、流急或要求通航的河流。

三铰桁式拱架是拱式木拱架中常见的一种形式, 其材料消耗率低, 但要求有较高的制作水平和架设能力。三铰木桁拱架的纵、横向稳定应特别注意。除在结构构造上须加强纵横向联系外, 还需设抗风缆索, 以加强拱架的整体稳定性。在施工中还应注意对称均匀地砌筑, 以加强施工观测。

拱架的计算: 在选择拱架型式后,要对拱架构件的强度进行验算,另外还要对拱架的受弯构件进行挠度验算。

拱架在承受荷载后,将产生弹性变形和非弹性变形。另外当拱圈砌筑完毕,强度达到要求而卸落拱架后,拱圈由于承受自重、温度变化及墩台位移等因素影响,要产生弹性下沉。为了使拱轴线符合设计要求,必须在拱架上预留施工拱度,以便能抵消这些可能发生的垂直变形。