现浇拱桥钢桁拱架受力分析与施工
现浇拱桥钢桁拱架受力分析与施工
李展明 （贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳５５８００３） 摘要：通过对江凯河大桥贝雷钢桁拱架的分析和 施工实践表明，承载力、变形和稳定能够满足《公 路桥涵施工技术规范》有关施工阶段受力、变形和 稳定的要求。 关键词：拱圈；贝雷钢桁；受力分析；施工 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ｂ Ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｓｔ－ｉｎ－ｓｉｔｕ ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ Ｌ／Ｚｈａｎ——ｍｉｎｇ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ ， Ｌｔｄ．，Ｇａｉｚｈｏｕ Ｃａ ， ５５８００３ Ｃｈｉｒａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｊｉａｎｇｋａｉｈｅ ｂｅｉＬｅｉ ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ｓｈｅｌｖｅｓ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃａｎ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ‘‘ｈｉｇｈｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔａｎｄａｒｄ” ａｂｏｕｔ ｂｅａｒ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｒｃｈ ｒｉｎｇ；Ｂｅｉｌｅｉ ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ；ｓｔｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｌ 工程简介 江凯河大桥主拱净跨１２０ ｍ箱形拱桥，净矢跨 比采用１／６，横向单箱三室截面。采用悬拼拱架现 浇的方案来施工箱型主拱囤，拱圈采用分环施工的 形式，即底板、腹板和顶板各为一环，且必须是前一 环混凝土合拢并达到设计强度的８０％后，再进行下 一环的施工。这种工艺降低了对拱架承载力的要 求，为采用贝雷钢桁拱架悬拼现浇施工提供了可行 性。 收稿日期：２叭２—Ｏ３—１５ 作者简介：李展明（１９８５一），男，湖南邵阳人，助理工程 师，研究方向为公路与桥梁施工。 一３６— ２贝雷钢桁拱架的总体布置 刚拱架拱拱轴线按圆弧布设，矢高为２Ｏ．０３ ｍ，计 算跨径１１６．３３ ｍ。拱架横向总宽８．５５ ｍ，由２０排标 准贝雷片组成，拱架纵向由１１个直线阶段组拼，除拱 脚与铰接段连接为３ ｍ外，每节段长９ ｍ，相邻节段间 采用梯形钢桁架（特制加工的异形构件）连接，端桁架 下端设铰和支腿与临时拱座连接。贝雷梁上下弦杆 均设置加强弦杆，各节段上下弦和加强弦杆均用贝雷 销销接。横断面上每榀两端各设置１道横向联系剪 刀撑，水平面上每榀底面和顶面各设置一道横向联系 剪刀撑。异形件接头采用型钢焊接而成，横桥向每两 片焊接成一组。拱脚段铰构件由无缝钢管加工而成， 拱架拼装时按两铰拱考虑，合拢后固结脚段上下弦杆 形成无铰拱。拱架合拢、拱脚固结后，在拱架上搭设 钢管调平支架后现浇主拱圈。 ３拱圈混凝土浇筑程序 贝雷桁高１．７０ ｍ（包含加强弦杆），跨径为 １１６．３３ ｍ，桁高ｈ与跨径 之比ｈ／Ｌ＝１／６８，小于一般 规定要求的１／５０，对拱架的变形、承载力和稳定性必 须充分考虑。因此，拱圈混凝土浇筑按竖向分环、纵 向分段的方式进行，并遵循纵向、横向对称、均衡的原 则进行施工，边施工边观测，最大限度地减小不均匀 加载引起的变形。拱圈施工中竖向分环，必须是前一 环混凝土合拢并达到设计强度的８０％后，再进行下一 环的施工。竖向分五个步骤完成：（１）现浇底板和下 马蹄；（２）现浇两道中腹板和部分横隔板；（３）现浇两 道边腹板和部分横隔板；（４）现浇余下的所有横隔板； （５）现浇上马蹄和顶板。拱圈砼浇筑时纵向上分为长 度相当的五大段，分别为拱脚段（两段）、拱顶段（一 段）、中间段（两段），见图１。可在拱顶、１／４、处预留 施工缝，待拱圈混凝土达到设计强度的８０％后，浇筑 混凝土，见图２。
李展明：现浇拱桥钢桁拱架受力分析与施工 下，拱架的稳定性满足规范要求。 ５钢拱架安装及拱上建筑施工方案 本桥采用缆索吊装系统，运输吊装拱架设备、材 料、构件及拱圈、拱上构造混凝土。拱架通过扣索分 节分段组拼合拢；拱上立柱、纵横系梁采用立模现浇； 桥面系空心板采用预制缆索吊装。贝雷钢桁拱架在 主拱圈浇筑完成且强度达到９０％后方能卸架。 ６结语 江凯河大桥的设计施工实践表明：（１）大跨度拱 桥，箱型拱肋是一种经济可行的方案。由于拱箱恒载 小，使得６０～１２０ ｍ跨度采用贝雷钢桁拱架施工方案 技术可行，经济，施工安全。（２）大跨度贝雷钢拱架的 承载力，可以通过合理优化加载程序和拱圈分段分环 浇筑合拢的措施，利用已形成强度拱肋结构承载，减 少钢拱架荷载，从而提高拱架的安全系数。（３）拱架 采用圆弧曲线，使贝雷桁片组拼拱架分段问的联结较 为简单，加工件尺寸统一，安装方便。（４）贝雷粱结 合处必须有横向标准支撑架连接。上下弦杆横联与 弦杆的所有交叉点必须有螺栓连接，拱脚节段上下弦 杆也要加强横向联接。考虑到贝雷片为组合结构，注 意联接牢靠，防止因铰接松动导致的结构不稳和局部 失稳。拱架拼装和混凝土浇筑过程中，注意横向缆风 的设置，增强施工过程中拱架整体稳定性。
（上接第３５页） 最大特点就是高温条件下作业，所以温度控制是施工 中重点工作。只有达到合理的温度后，才能保证原沥 青混凝土在铣刨过程中粗集料不被破坏，再生料与原 沥青混合料的拌和能够达到预定或规范规定效果。 在施工过程中，旧路面被加温，新混合料与旧路面两 者的温度差较小，这种情况下进行碾压作业更有利于 沥青混合料充分结合，这也是热再生技术的优点之 一０ （３）热再生施工过程中，要严格控制再生机的行 驶速度。行驶速度要从外加新再生料的供给能力、机 组的加热功率及在当时天气状况下的路面加热效果 以及摊铺碾压速度相结合进行综合控制。速度控制 必须做到匀速前进。 （４）室内试验过程控制要做好级配筛分、压实度 及沥青用量的等的试验指标的检测工作。 ５ 结语 沥青路面热再生技术为高速公路的维修养护作 业提供了极大的方，具有修补的方便、快捷、修补质量 高的特点。现场热再生技术，节省大量的时间、劳动 力及修补材料，省却了废旧料的处理，符合对环保的 要求。它修补质量好，从所修路面实测的各项性能参 数可见，沥青路面热再生技术修补质量高于传统修补 方法。
刚架拱桥整体化现浇施工
刚架拱桥整体化现浇施工工法
1、前言
刚架拱桥是二十世纪八十年代为适应当时的设计、施工及桥梁装配水平而设计的一种装配式钢筋混凝土组合桥梁。由于其具有结构受力合理、自重轻、跨度大、主拱肋分段预制单件起重量小，对施工吊装设备要求低，并且线性流畅与景观协调等特点，其定型设计得到广泛应用，特别是在城市主干道出入口应用较多。随着车辆荷载等级和交通量的增加，刚架拱桥由于设计荷载偏低和装配结构整体化较差，桥面系行车道板出现不同程度的开裂、裂缝等损坏，不能满足安全顺畅通行的要求。对刚架拱桥拱上建筑由装配式结构改造为整体化现浇的补强加固方法，可充分利用旧桥结构并显著提高整体桥梁的荷载能力。
2、工法特点
2.0.1 刚架拱桥整体化改造是一项系统工程，从旧桥检测、主拱肋、横向联系加固、主次节点加固到桥面整体化现浇直至工后荷载检测，都需要设计、施工双方密切配合。
2. 0.2 桥梁基础、墩、台及主拱肋、横向联系等构件局部补强后其功能得到充分合理的再利用，工程投资少，工期短，效益高。
2. 0.3 整体化现浇桥面板有效加强了整体化效果，提高了全桥的整体刚度和抗扭性能，增强了桥梁荷载能力和行车舒适性。
2. 0.4 现浇桥面板可采用悬挂模板，充分利用主拱肋作现浇模板支撑架。对处于深沟陡涧及通航桥位施工方法简便易行。
2. 0.5 刚架拱桥整体化改造后，在外观上保持了原桥拱桥和斜腿刚构梁桥组合结构的基本结构特点，保持了旧桥的人文景观效果及地标性建筑作用。
3、适用范围
3. 0.1 采用刚架拱桥整体化现浇改造的前提条件是经过详细的桥梁调查和荷载试验后确认旧桥下部结构承载能力满足改造后荷载要求，且主拱肋、斜腿等主要构件的破损程度较轻，不影响结构安全。
3. 0.2 旧桥面系破损严重的主要原因是由于装配式结构整体化差，桥面铺装配筋率低，混凝土强度偏低，桥面伸缩缝破坏，水平肋支座老化等非结构性破坏引起的刚架拱桥。
3. 0.3 作为城市地标性建筑和人文景观要求需保持原结构形式的刚架拱桥。
拱桥施工阶段内力分析及稳定性计算
拱桥施工阶段内力分析及稳定性计算
拱桥在施工阶段内力分析及稳定性计算是非常重要的，它可以帮助工程师们确定结构的各个部分是否能够承受施工荷载，并确保施工过程中的稳定性。以下是拱桥施工阶段内力分析及稳定性计算的相关内容。
一、拱桥施工阶段内力分析
在拱桥的施工阶段，会有一些特殊的荷载作用于拱体结构上，如临时支架的荷载、预应力张拉荷载、混凝土浇筑荷载等。为了确保拱体结构在施工过程中的稳定性和可靠性，需要进行内力分析。
1.临时支架荷载：
在拱桥施工过程中，为了支撑拱体结构和保证其稳定性，需要设置临时支架。临时支架荷载包括支架的自重及对拱体的水平力和垂直力的传递。通过对临时支架的结构分析，可以确定支架荷载的大小和作用点位置，从而计算出对拱体的力的大小和方向。
2.预应力张拉荷载：
对于预应力拱桥，在施工阶段需要进行预应力张拉，这会对拱体结构产生额外的荷载。预应力张拉荷载的大小和作用点位置需要通过对预应力张拉过程的分析和计算得出。
3.混凝土浇筑荷载：
在拱桥施工过程中，需要进行混凝土浇筑，浇筑的过程中会对拱体产生荷载。这些荷载的大小和作用点位置需要通过对混凝土浇筑过程的分析和计算得出。 通过对上述荷载的分析和计算，可以得到拱体结构在施工阶段的内力情况，包括受力情况、受力大小和作用点位置等。
拱桥在施工阶段的稳定性计算是为了确保拱体结构在施工过程中的稳定性。稳定性计算主要包括以下几个方面。
1.施工阶段的整体稳定性：
在拱桥的施工过程中，需要对整个结构的稳定性进行计算。主要包括拱体的整体受力情况、结构的整体平衡情况等。通过计算和分析，确定施工阶段的整体稳定性。
2.临时支架的稳定性：
临时支架在施工过程中起到支撑和稳定拱体结构的作用，需要进行稳定性计算。主要包括支架的稳定性分析、支架的轴力和弯矩计算等。通过计算和分析，确定临时支架的稳定性。
3.拱体受力部分的稳定性：
拱体受力部分是拱桥中最重要的部分，需要进行稳定性计算。主要包括拱体的受力分析、拱体的轴力和弯矩计算等。通过计算和分析，确定拱体受力部分的稳定性。
钢筋混凝土拱桥施工技术方法
钢筋混凝土拱桥施工技术方法
钢筋混凝土拱桥施工技术方法
钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。下面是店铺为大家整理的钢筋混凝土拱桥施工技术方法，欢迎大家阅读浏览。
一、拱桥的类型与施工方法
1、类型
按拱圈与车行道的相对位置以及承载方式分：上承式、中承式、下承式
按拱圈混凝土浇筑的方式分：现浇混凝土拱、预制混凝土拱再拼装
2、主要施工方法
按拱圈施工的拱架(支撑方式 )：支架法、少支架法、无支架法
施工方法选用：根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件、施工水平等因素
3、拱架种类与形式
拱架种类按材料分：木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架
按结构形式分：排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式
选用拱架原则：拱架应有足够的强度、刚度和稳定性，同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及装拆方便，并能重复使用
二、现浇拱桥施工
1、一般规定
装配式拱桥构件吊装时，混凝土的强度不得低于设计要求，无设计要求是，不得低于设计强度值的75%
拱圈(拱肋)放样是应按设计要求设预拱度，当设计无要求时，可根据跨度大小、恒载挠度、拱架刚度等因素计算预拱度，拱顶宜取计算跨度的1/1000-1/500;放样时，水平长度偏差及拱轴线偏差，当跨度大于20m时，不得大于计算跨度的1/5000;当跨度小于或等于20m，不得大于4mm
拱圈(拱肋)封拱合龙温度应符合设计要求，当设计无要求时，宜在当地年平均温度或5-10°C时进行
2、在拱架上浇筑混凝土拱圈
跨径小于16m的拱圈或拱肋混凝土：应按拱圈全宽从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝前全部完成，不能完成时，则应在拱脚预留一个隔缝，最后浇筑隔缝混凝土
跨径大于或等于16m的拱圈或拱肋：宜分段浇筑;分段位置：拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处;满布式拱架宜设置在拱顶、1/4跨径、拱脚及拱架节点等处;各段的接缝面应与拱轴线垂直，各分段点应预留间隔槽，其宽度宜为0.5-1m，当预计拱架变形较小时，可减少或不设间隔槽，应采取分段间隔浇筑
拱桥施工工艺
拱桥施工工艺
1.拱桥有支架施工
1）拱架施工
砌筑石拱桥或混凝土预制块拱桥，以及现浇混凝土或钢筋混凝土拱桥时，需要搭设拱架，以承受全部或部分主拱圈和拱上建筑的质量，保证拱圈的形状符合设计要求。
（1）拱架拼装。拱架可就地拼装或根据起吊设备能力预拼成组件后再进行安装。拱架拼装过程中必须注意各节点、各杆件的受力平衡，并准备好拱顶拆拱设备，以使拱装拆自如。
（2）拱架安装。
①工字钢拱架安装。工字钢拱架的架设应分片进行。架设每片拱片时，应同时将左、右半片拱片吊至一定高度，并将拱片脚纳入墩台缺口或预埋的工字钢支点上与拱座铰连接，然后安装拱顶卸拱设备进行合龙。对于横梁、弧形木及支承木，应先安装弧形木再安装支承、横梁及模板。弧形木上应通过操平以检查标高准确，当误差过大时，可在弧形木上加铺垫木或刻槽。横梁应严格按设计安放。
②钢桁架拱架安装。钢桁架拱架的安装方法主要包括悬臂拼装法、浮运安装法、半拱旋转法、竖立安装法等。
a.悬臂拼装法。悬臂拼装法适用于拼装式钢桁架拱架安装，拼装时从拱脚起逐节进行，拼装好的节段用滑车组系吊在墩台塔架上。
b.浮运安装法。拱架拼装后，即可进行安装，为便于拱架进孔与就位，拱架拼装时的矢高，应稍大于设计矢高（即预留沉降值）。在拱架进孔后，用挂在墩台上的大滑车和放置在支架上的千斤顶来调整矢高，并用水压仓，以降低拱架，使拱架就位。安装时，拱顶铰须临时捆紧，拱脚铰和铰座位置须稍加调整，以使铰座密合。
c.半拱旋转法。采用半拱旋转法安装钢桁架拱架的方法与安装工字形钢拱架相似，其不同之处在于钢桁架安装时，起吊前拱脚先安装在支座上，然后用拉索使半拱架向上旋转合龙。
d.竖立安装法。钢桁架拱架竖立安装是在桥跨内两端拱脚上，垂直地拼成两半孔骨架，再以绕拱脚铰旋转的方法放至设计位置进行合龙。
（3）拱架卸落与拆除。由于拱上建筑、拱背材料、连拱等因素对拱圈受力的影响，应选择在拱体产生最小应力时卸架，一般在砌筑完成后20～30d，待砌筑砂浆强度达到设计强度的70%以后才能卸落拱架。
大跨钢管混凝土桁架拱桥受力分析与研究
大跨钢管混凝土桁架拱桥受力分析与研究
发表时间：2020-12-03T12:40:04.810Z 来源：《科学与技术》2020年21期 作者： 王波
[导读] 苏龙珠黄河特大桥上构为上承式钢管混凝土桁架拱桥，主拱圈采用等剖面的悬链线，
王波
中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100097
摘要：苏龙珠黄河特大桥上构为上承式钢管混凝土桁架拱桥，主拱圈采用等剖面的悬链线，桥面板采用钢筋混凝土π型板梁，拱桥空间结构复杂，采用MIDAS CIVIL 2019对主桥总体计算、静力稳定屈曲分析和抗震计算分析，计算结果满足要求。主桥不设置预拱度，通过立
柱高度调整下挠。
关键词：上承式钢管混凝土拱桥，拱肋，立柱，静力稳定，抗震
拱桥拥有古典而优美的形式，在我国的建造历史悠久。由于我国经济建设的快速发展及桥梁建设技术的进步，具有自重轻、强度高、塑形好、耐疲劳等优点的钢管混凝土拱桥得到快速发展，大规模应用在我国桥梁建设当中，为拱桥建设发展注入了新的活力。钢管混凝土
桁架拱桥以其较好的整体性及横向稳定性，成为了地质条件较好的山区峡谷地区有较强竞争力的桥型。
钢管混凝土桁架上承式拱桥空间结构复杂，本文以我司设计的青海省循化至隆务峡段高速公路的重点控制性工程苏龙珠黄河特大桥为工程背景，使用MIDAS CIVIL 2019建立有限元模型，对该桥进行总体计算、静力稳定屈曲分析和抗震计算分析。
1 工程概况
苏龙珠黄河特大桥为西北地区跨径最大的上承式钢管混凝土拱桥，主桥净跨为220m，净矢高40m，净矢跨比40/220=1/5.5，主拱圈采用拱轴系数为2.2的悬链线。
1.1拱肋
拱肋由两片钢管混凝土桁架构成，桁架间距8.6m，每片钢管桁架拱肋由4根φ850mm钢管构成,高4.5m，宽2.35m，横向由φ400mm钢管连接两根主钢管，竖向采用φ400×10mm钢管连接。主拱肋上弦钢管壁厚依次为：跨中44m区段间采用φ850×24mm钢管，紧接相邻28m区段间
现浇混凝土拱桥施工要领分析
现浇混凝土拱桥施工要领分析
摘要：现浇混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构形式，其施工过程需要高度的技术和专业知识。在施工过程中，正确的操作和合理的施工方法对于确保桥梁的质量和安全至关重要。本文将对现浇混凝土拱桥施工的要领进行分析和介绍，以帮助工程师和施工人员更好地理解和掌握这一施工技术。通过科学的施工计划、合理的施工步骤和严格的质量控制，可以保证拱桥的稳定性、承载能力和耐久性，从而为交通运输提供安全可靠的通道。
关键词：现浇混凝土；混凝土拱桥；拱桥施工
前言：现浇混凝土拱桥是常见的桥梁结构形式，其施工质量直接关系到桥梁的安全稳定性和使用寿命。现浇混凝土拱桥施工过程中的注意事项和要领是保障工程质量的关键，本文将对现浇混凝土拱桥施工要领进行分析和探讨，以期为相关从业人员提供参考和指导。
一、工程概况
燕花路花马湖桥（中心里程KO+910.0)采用四孔上承式月牙拱桥，跨径布置为:25+40+40+25=130m，包括桥台总长137m。桥面总宽度55m，分幅设置，左右幅采用等宽桥面。下部结构采用承台接桩基础，主跨为月牙形上承式肋拱，拱肋计算跨径37.5m，失高f=6.25m，设计拱轴线为圆弧线，矢高比为1/6。拱圈采用高1.4m、宽23.49m的单箱五室箱型截面，具体详见3拱肋结构尺寸图。拱上建筑、拱肋和拱座均采用C40混凝土。全桥拱肋上共设置三跨简支箱梁，箱梁通过支座搭接在拱肋牛腿上。箱梁高1.3m、长20m、宽27.49m，设计采用单箱五室箱型截面，具体截面布置详见附图4，混凝土强度等级为C50。拱肋及箱梁设计采用搭设支架现浇施工。
二、现浇混凝土拱桥概述 现浇混凝土拱桥是一种常见的桥梁工程结构形式，其主要特点是在现场进行混凝土浇筑，并利用拱形结构来支撑桥面和承受桥梁荷载。这种桥梁结构通常应用于中小跨径的道路桥梁，具有较好的整体稳定性和承载能力。现浇混凝土拱桥的施工一般包括以下主要步骤：首先进行拱形模板的搭设和调整，然后在模板内浇筑混凝土并进行养护，最后进行桥面及相关附属结构的施工。这种施工方式能够成型坚固的拱形结构，具有较好的承载能力和工程耐久性。与其他桥梁结构相比，现浇混凝土拱桥在设计和施工中需要特别注意保证拱形结构的整体稳定性和混凝土浇筑质量。此外，建设过程中需要充分考虑施工安全、施工工艺的合理性以及相关管理要求，以确保桥梁工程的质量和安全。
钢筋混凝土拱桥的受力特性与设计方法研究
钢筋混凝土拱桥的受力特性与设计方法研究
钢筋混凝土拱桥是一种经典的桥型，具有优良的受力特性和设计方法。本文将对钢筋混凝土拱桥的受力特性和设计方法进行研究。
1. 拱桥的受力特性
钢筋混凝土拱桥是一种典型的曲线双向受力结构，其主要受力特性有以下几个方面：
(1) 弧度对受力的影响：拱桥的主要受力形式是弯矩与压力，而拱形的特殊几何形状能够使受力更加均匀，减小桥梁的受力集中，提高桥梁的承载能力。
(2) 垂直力的传递：拱桥是一种空间曲线受力结构，当承载荷载作用于桥面时，荷载将通过桥面板传递至拱腹，最终通过拱腹传递至墩台或桥墩上，实现力的平衡和传递。
(3) 荷载对拱腹的影响：拱腹的受力状态主要受到荷载的大小、分布和位置等因素的影响。合理的荷载分布有助于充分利用拱的受力性能。
(4) 桥梁变形与裂缝的控制：钢筋混凝土拱桥的受力特性还包括桥梁的变形和裂缝控制。通过合理设计桥梁的结构，采用适当的预应力或钢筋布置方式可以有效控制桥梁的变形和裂缝。
2. 钢筋混凝土拱桥的设计方法
设计一座合理安全的钢筋混凝土拱桥需要经过如下步骤：
(1) 桥梁的布局设计：包括桥梁的几何形状、跨度、弧度等方面的设计。合理的桥梁布局有助于充分发挥拱的受力特性。
(2) 荷载分析：根据桥梁所在位置、使用功能和设计要求，对荷载进行合理分析和计算，包括静态荷载、动态荷载和温度荷载等。 (3) 结构分析：通过力学模型和有限元分析等方法，对桥梁进行结构分析，确定桥梁的受力状态和变形情况，并进行合理的荷载调整和优化设计。
(4) 断面设计：根据结构分析的结果，进行拱腹截面的设计。设计时需考虑抗弯承载能力、抗剪承载能力和受压区钢筋的布置等因素。
(5) 墩台或桥墩设计：根据拱桥的结构特点和荷载传递方式，设计合理的墩台或桥墩。设计中需注意抗侧移和承台的稳定性。
(6) 施工工艺设计：根据设计要求和施工技术，制定合理的施工工艺，确保钢筋混凝土拱桥的施工质量和安全。
大跨度钢桁架拱桥技术分析
总第210期2005年第3期交通科技
Tran sportatio nScie nee&Tech no logySerialNo.210No.3Ju ne.2005
大跨度钢桁架拱桥技术分析
施曙东
（上海第一市政工程有限公司 上海 200048）
摘 要 介绍国内外有代表性的大跨度钢桁拱桥，并对这种体系在建造中应注意的 关键技术问题进行分析，为今后我国大跨度钢桁架拱桥的建设提供借鉴。关键词
拱桥桁架稳定
钢桁架拱桥具有外形美观、用钢量较省、跨越
能力较大等优点。经超过500m的刚度较大，，钢桁拱桥不失为一种较佳的大跨度桥 梁方案。
1几座有代表性的钢桁架拱桥1.1悉尼港湾桥
1.2 1973 年（见
）3跨连续加劲拱，中间两支座为固,两端为活动支座。中跨跨长为382.63m,中跨拱 矢高103.83m拱肋为箱形截面，两拱肋间距23.47m。该桥具有双层桥面，两桥面高 差为10〜11m,上层为钢桥面板，下层为混凝土桥面板，桥面宽20.73m。该桥的最大 特点为中跨的架设方法冲央的275.185m的桥梁部分重约6000t,是一次提升架设 起来的[1]
0
悉尼港湾桥位于澳洲悉尼港，系公铁两用钢桁架拱桥，桥面设有两条城市电车 道,该桥于1931年建成（见图1）。拱肋采用双铰桁拱，两铰设置在拱肋下弦的两端。 钢拱跨长503m,矢高107m,两拱肋中心间距为30m。拱肋的高度是变化的，拱桁高 度在拱顶处为18m,在拱趾处为57m。由于靠近拱趾处的下弦，受力较大，拱的推力 几乎全由下弦承受，所需的截面面积远远大于其他的下弦杆。为了拼接方便 ，所有
下弦杆的截面宽度相等，同时还考虑到减少杆件的受风面积，并加强弦杆的侧向刚 度，故下弦杆选用了 4块腹板组成的箱形截面[1]
图2弗里芒特桥
1.3新河谷桥
美国西弗吉尼亚的新河谷桥建于1977年（见
图3）,该桥全长923.5m,主跨跨径为518.20m,宽22m,在水面以上268m立柱的箱形 截面 具
钢箱桁架上承式拱桥主拱合龙与拆索施工分析
２０１１年第９期 （总第２１１期） 黑龙江交通科技 ＨＩ＝ＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＩｚｊＩ Ｎｏ．９，２０１１ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２１１） 钢箱桁架上承式拱桥主拱合龙与拆索施工分析 曹 宇 （长沙市公路桥梁建设有限责任公司） 摘要：以Ｋ大桥为背景，介绍了计算模型，从合龙施工准备工作、合龙方式、合龙方案的比选方面对主拱合 龙施工进行了分析，进而对拆索成拱施工进行了探讨，最终确定了方案。 关键词：钢桁架拱桥；主拱合龙；拆索施工 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１１）０９—０２４４－０２ 钢桁架拱桥以其造型美观、刚度大、跨越能力大等优点， 近来被国外广泛采用。但是对于大跨度钢桁架拱桥的研究， 目前可检索到的文献资料很少，对钢桁架拱桥在理论和实践 上的认识还不够系统。 １工程概况 Ｋ大桥主跨由二片柑式拱肋组成，拱肋上下弦杆之间的 中心距离为１０ ｍ，腹杆、横联、平联等杆件采用焊接工字钢， 弦杆与腹杆连接成整体式节点。上、下弦杆为１．５ ｍ（高） ×１．０ ｍ（宽）的钢箱截面，内设纵向加劲肋。拱上立柱采用 钢排架结构，横向二根立柱为钢箱截面，钢箱横桥向为 １．０ ｍ，顺桥向为１．７—０．９ ｍ，纵向也设置加劲肋及横隔板。 桥面系采用１６ Ｘ ２７ ｍ跨钢一混凝土连续组合结构，组合梁 焊接成工字钢梁，每隔２．２５ ｍ设一道竖向加劲肋，每隔 ６．７５ ｍ设一道钢横梁。钢筋混凝土桥面板采用分块预制，板 厚１２ ｅｍ，吊装就位后，通过现浇９ ｅｍ厚ＣＦ５０钢纤维混凝土 桥面板和湿接头形成整体，钢梁和钢筋混凝土桥面板通过布 置在湿接头处的栓钉剪力键形成组合梁。 ２计算模型介绍大桥主拱吊装计算采用ＡＮＳＹＳ通用有限元 模型中包括如下四种单元，ｂｅａｍ１８８，ｂｅａｍ４４，ｂｅａｍ４， ｌｉｎｋ８。 拱肋、拱上立柱、拱上立柱帽梁、扣塔立柱截面通过 ｍｅｓｈ方式输入截面特性；桥面和斜拉索采用实常数截面特 性；其他截面通过ａｎｓｙｓ ｔｌ带的ｃｏｍｍｏｎ截面输入几何尺寸 信息，获取截面特性。 ３主拱合龙施工分析 ３．１概况 大跨度拱桥是一个典型的自架设体系桥梁，从节段安装 到桥梁合龙，是实现体系转换、完成桥梁施工的重要环节，实 践表明，选择合理的合龙方案有助于提高桥梁的线形，改善 主拱肋的受力，因此，确定一种合理的合龙方案是十分关键 的。Ｋ大桥主拱设计合龙段为第十节段，设计尺寸为：上弦 长４００ ｃｍ，下弦长５００ ｃｍ，制造时两端预留３０ ｅｍ余量。为 方便吊装施工，合龙段制造时均制成单根构件，现场采用逐 根安装就位。整个合龙段构件数量为３６件，其中上弦杆３ 件、下弦杆３件，拱桁腹杆９件、横向联系杆件ｌ２件，交叉腹 杆６件。下弦杆单件重１２ １０２ ｋｇ，上弦杆单件重１１ ９９２ ｋｇ， 其余杆件单件重量为８５５—３ ６６４ ｋｇ。 ３．２合龙施工准备工作 （１）合龙前拱肋线形测量 拱肋第九节段安装完成后、合龙前，对拱肋各安装节段 端部标识点的程和轴线进行准确测量，与监控理论值进行对 比，检查线形的吻合程度。 收稿日期：２０１１—０６—２６ ・２４４・ （２）拱肋悬臂端由于温度变化产生的位移的测量 拱肋合龙前，进行不小于２４ ｈ的温度影响观测。将测 量数据绘制成升温和降温过程的“温度一各桁片悬臂端位 移”关系曲线，为拱肋合龙提供正依据。 （３）合龙段长度观测 拱肋合龙前，需要实际观测各桁片悬臂端位移及合龙段 长度与温度的仔细观察测量并记录数据。根据预定的合龙 时间、预测的合龙温度，确定长度，裁切合龙段余量。合龙口 长度，现场采用钢尺对三片拱桁的上下弦合龙段长度分别精 确量测，各根弦杆的四周均要量测，以便准确切割合龙段 ３．３合龙方式 本桥拱肋由于合龙段比较长（上弦长４００ ｃｍ，下弦长 ５００ ｃｍ），合龙较重，为了确保合龙施工全过程安全可靠，且 合龙期间白天温差较小（小于１Ｏ℃）因此采用强制合龙施 工方式。预先已切除余量的弦杆吊装精调就位后，立龙段的 纵肋部分与第九段悬臂端的法兰盘焊接定位，完成合龙段锁 定。同合龙段的上、下弦杆件在一天内完成。合龙段构件的 安装和接头施焊，均称性原则。 ３．４合龙方案的比选 考虑到温度变化对合龙主拱线形的影响，并结合合龙过 程中应力、弯小以及施工的方便性，提出了以下两种合龙方 案： 方案一：上游一下游一中间 施工顺序： （１）合龙上游下弦，竖腹杆，上游上弦。 （２）合龙下游下弦，竖腹杆，下游上弦。 （３）合龙中间下弦，竖腹杆，中间上弦。 （４）合龙段剩余横联。 方案二：中间一上游一下游 施工顺序： （１）合龙中间下弦，竖腹杆。 （２）合龙上游下弦，竖腹杆，上游上弦。 （３）合龙下游下弦，竖腹杆，下游上弦。 （４）合龙中间上弦。 （５）合龙段剩余横联。 针对上述两个合龙方案，开展了１５ ｑＣ、２０℃、２５ ｃｃ合龙 温度下的变形、应力和内力计算，结果表明：在设计合龙温度 １５℃下，方案一和方案二的线形变化基本一致，但方案二合 龙段杆件的应力、弯矩比方案一的应力小且更均匀。 ４拆索成拱施工分析 ４．１拆索方案 拆索是主拱结构体系转化的最后一个步骤，
拱桥施工方案
标准化投标施工方案
第 1 页 共 13 页 1.6 拱桥
1.6.1有支架钢筋砼拱桥施工
1、拱架施工
1.1钢桁架拱架
1.1.1拱架构造
钢桁架采用万能杆件或贝雷片，配一部分带钢铰的联结短杆，即可拼装成各种不同曲度和跨径的拱架。钢桁架分为标准节、拱脚节、拱顶节及联结杆等，具体构造如下图1.6.1.1。
拱圈拱脚调节砂筒或千斤顶钢桁架拱架拱脚节标准节联结杆拱顶节
图1.6.1.1 钢桁架构造简图
1.1.2拱架安装
常用的可分为如下几种架设方法，即：
1）半拱旋转法；2）竖立安装法；3）浮运安装法；4）悬臂拼装法
根据实际情况分别选用。
1.1.2.1半拱旋转法
利用设在拱座上的摇头扒杆或架空缆索吊装，如下图所示1.6.1.2：
钢桁架拱架摇头扒杆头扒杆
图1.6.1.2 半拱旋转法安装拱架示意图 标准化投标施工方案
第 2 页 共 13 页 1.1.2.2竖立安装法
在桥跨内两端拱脚上，垂直地拼成两半孔拱架，然后绕拱脚旋转安放至设计位置进行合拢。
1.1.2.3浮运安装法
在水流比较平稳的河流上，可采用此法安装。安装步骤如下：
1）在浮船支架上拼装拱架：用数只驳船或浮箱联成整体，在其上设置满堂支架，在支架上拼装拱架；
2）拱架安装就位：用挂在墩台上的滑车和放置在支架中部的千斤顶来调节矢高。具体如下图图1.6.1.3
滑车驳船或浮箱满堂支架
图1.6.1.3浮运安装法安装拱架示意图
1.1.2.4悬臂拼装法
拼装时从拱脚起逐节进行，拼装好的节段，用滑车组系吊在墩台塔架上，具体如下图1.6.1.4。
图1.6.1.4悬臂拼装法安装拱架示意图
标准化投标施工方案
第 3 页 共 13 页 1.2扣件式钢管拱架