自上而下竖向转体拱桥的设计与施工.pdf

第5卷第1期 石家庄铁路职业技术学院学报 VOL. 5 N o .1 2006 年3 月 JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAY TECHNOLOGY Mar. 2 0 0 6 自上而下竖向转体拱桥的设计与施工 李连生 （陕西铁路工程职业技术学院 陕西渭南 714000） 摘要：介绍自上而下竖向转体拱桥的最大跨度制约因素、拱体结构形式的选择和施工工艺流程， 并详细阐述自上而下竖向转体拱桥的设计与施工要点。 关键词：拱桥竖向 转体 设计 施工 要点 中图分类号：U448.22 文献标识码：A 文章编码：1673-1816(2006)01-0022-06 1 引言 桥、隧在山区高等级道路总长度中要占到60％以上，桥梁造价约占总工程选择的40％～50％， 桥梁施工方案的选择对整个工程造价的影响有着举足轻重的地位。在深山峡谷典型的 “V”型河道上， 谷深流急，由于地面条件限制，建桥十分困难，并要求桥的主跨有较大的跨越能力，采用常规的施工 [1] 方法，施工设备与施工临时结构用钢量将剧增，施工费用昂贵，施工安装也愈加困难 。 常规施工方法及其优缺点如下： （1）缆索吊装：有较大跨越能力，但施工过程中稳定性差，合拢精度难于控制，缆索塔架要求 高，影响通车或通航时间较长； （2）有平衡重式平转：跨越能力大，但配重成本高并且加大了旋转难度，转盘加工、安装精度 要求高，合拢精度难于控制； （3）无平衡重式平转：施工成本低，但靠上下转轴不在同一垂直线上提供旋转力，合拢点高度 难于控制； （4）自下而上竖转：安全可靠，但必须依靠地面条件，无法根本解决深山峡谷或既有公路、铁 路等条件限制问题，提升过程要克服自重和摩阻力，加大旋转难度。 自上而下竖向转体的施工方法是将桥拱一分为二分别在两边桥台按直立浇注或拼装，然后通过 牵引系统使两片桥拱同步向下竖向转体至合拢。它可以克服以上几种常规施工方法的不足，具有成 本低、安全可靠、有一定的跨越能力等优点。 2 竖转的最大跨度 最大跨度的制约因素是： （1）拱体结构强度：拱体按立柱施工，改变了原有拱的受力条件，可能导致拱体不适应于竖转 施工。再有，起吊点的弯距较大，可能超过拱体本身的抗弯强度。 收稿日期：2005-11-24 作者简介：李连生(1969-)，男，汉，河南巩县，硕士，讲师，研究方向桥梁与隧道工程专业。 22 第1 期 李连生 自上而下竖向转体拱桥的设计与施工 （2）按立柱施工的高度：立柱施工高度与施工，措施费用成立方关系增长，立柱高度是制约竖 转拱桥跨度的主要因素。 （3）拱体的重量：现有设备的最大牵引能力，决定了竖转拱体的最大重量。 （4）经济合理性：施工方案的选择最终要考虑其经济合理性，若能有其它更经济合理的方案来 取代竖转方案，就说明竖转也是不可取的。 3 竖转的结构形式 选择拱体结构形式是竖向转体设计的第一步，轻型结构有利于降低工程措施费用、提高施工安 全性。当牵引力超过 200t 时，选择常规设备施工难度较大。竖转设计与施工应建立在利用常规设 备的基础上，因此，旋转体的重量应控制在旋转时的最大牵引力在200t 以内。 当跨度较大时，选择钢管混凝土、钢箱混凝土、钢桁架等结构，可以大幅度降低旋转时的重量， 旋转就位后再填充混凝土或外包钢筋混凝土等逐步加大拱体的刚度，达到拱体的最终要求。 小跨拱体选用折线型，便于现浇施工；中、大跨宜采用预制构件装配式。 适合于竖向转体的主要结构形式有三大类： （1）八字型预应力刚架拱，适合跨度30～50m ； （2）钢筋混凝土箱型拱、钢筋混凝土网箱拱，适合跨度50～90m ； （3）钢管、钢箱混凝土拱、钢桁架拱，适合跨度60～160m 。 4 设计要点 根据地形条件确定拱桥的跨度，并进行