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。