1、石拱橋是一種古老的橋型，又是一種充滿生機的橋型。石拱橋因其具有外形美觀、結構簡單、施工方便、承載力大、造價低、養護費用少、使用壽命長等優點而在公路橋梁中被廣泛采用。 我國石拱橋建設歷史悠久，現存的具有13000多年歷史的趙州橋舉世聞名。尤其從20世紀60年代開始，石拱橋的建設迅速發展，不但跨徑不斷增大，其數量更加驚人。可以說石拱橋在我國全部橋梁中占有相當大的比例。 雖然石拱橋本身施工比較簡單，但其施工方案（包括拱架形式、拱圈砌筑順序、拱上建筑施工順序、落架方法及順序等）對結構的安全和內力、變形等影響很大，對大跨徑拱橋尤其明顯。要做出最優的施工方案，必須以結構分析為基礎，所以，首先需要制定出合理
2、的施工方案，然后通過結構分析進行優化，最終得出施工的指令性方案。 石拱橋施工的主要工序步驟為：施工準備基坑開挖基礎及墩臺施工拱架施工拱圈施工拱橋上部施工拱架拆卸。 一、基坑開挖 基坑開挖的一般程序是：基坑放線改河及排水基坑開挖及坑壁加固基底清理。 1基坑放線是確定基坑開挖范圍的工作。其方法是：先根據基底平面尺寸，考慮基坑開挖要求的寬度，以及由基坑土質確定的坑壁坡度計算出基坑開挖的長度和寬度。再根據橋墩、臺中心樁和軸線，用皮尺和花桿放線，即可確定基坑開挖的邊線。 2改河及排水是確保基坑施工的重要工序。通常基坑開挖選擇在枯水季節施工。改河排水常采用以下兩種方法：當河溝水流較小時，可將河溝或渠道位置
3、適當改移，先在干涸的河道上施工架橋，待橋梁建成后，再改移河道將水流接通。當河面較寬，水流較大時，可考慮用土壩或草袋圍堰，構筑成導流堤，把水導向河溝一側，基坑施工后，再改移導流堤施工另一側基坑。 3基坑開挖及坑壁加固是同時交叉作業的兩個工序。當坑壁土質較好，滲水較少時，可采取無支撐施工。為確保安全，當坑深大于5米時，坑壁上應設有0.51米的護坡道。 4基底清理是挖基的最后一道工序。基坑挖至設計高度后，如系巖石基底，應將表面風化層除去，沖洗干凈，并將表面鑿毛。如系土質基底，應經基底承載力檢測，符合設計要求后方可進行下一道工序。 二、基礎及墩臺 石拱橋的基礎及墩臺由漿砌塊和片石構成，其施工要點可歸納
4、為“五個掌握好”： 1掌握好砌筑順序。砌筑時應大致按水平面分層自下而上進行，每層應從四周向中間方向砌筑，并注意外露面的平整美觀。 2掌握好砌體表面坡度。砌筑過程中應根據已立好的樣架經常掛線檢查，逐層校對，確保墩臺的設計坡度和表面的平整。 3掌握好橋臺轉角、橋墩圓頭的砌筑。用于橋臺轉角和橋墩圓頭的石料應挑選上下面大致平行、形狀大致為方形的石料，并應進行上鉆加工，橋臺轉角石（又叫角子石）應按橋臺總高度和石料尺寸，基本確定每一層砌筑的高度，合理配料，以便控制砌筑總高度的尺寸。 4掌握好施工砌縫工藝。砌縫應形成不規則的“花縫”，上下左右應錯開，避免豎縫上下垂直貫通。 5掌握好拱腳的砌筑工藝。拱腳是承受
5、拱圈推力的重要部分，砌筑要領包括嚴格控制設計高度、正確安砌五角石、掌握控制拱斜面、嚴禁砌縫呈水平。 三、拱架 拱架是支撐拱圈砌筑的臨時構造物，對于確保拱圈形狀以及施工安全十分重要，拱架有木拱架、鋼拱架和土牛拱胎。這里只介紹鋼拱架的施工。 1拱架搭設。主拱圈施工在搭設的拱架上進行，根據拱橋的拱圈自重和相關的施工荷載，按施工要求，以經濟合理又安全可靠為首選方案。拱架搭設前，先將所在河床位置的地面整平后，沿支架縱橫方向以一定間距（一般為1m）采用手錘將加有鑄鐵樁尖的鋼管打入河床內，以連續錘擊無進展為止。再橫向靠地面用鋼管加扣件將已打入地下的管頭連續起來作為支架基礎。為保證其穩定和砌拱時具有足夠的承載
6、力，可在部分排架的橫桿下澆筑一定厚度的混凝土。之后在支架基礎上搭設橫、縱間距為1m，上下步距為1m的鋼管滿堂支架。對于大跨度的石拱橋，為保證排架的穩定性，應設置有足夠的斜撐、剪刀撐和風纜繩。 2支架預壓。各種支架安裝完成并鋪設底模后，應通過預壓檢查各種工況下支架構件的應力，應變與理論值的差異；支架變形是否在容許范圍之內，并實測支架各控制點處的撓度；通過預壓消除支架構建各部位之間的間隙和非彈性形變，消除支架基礎的非彈性形變。 支架預壓荷載一般按理論值荷載的50%、80%、100%和120%進行逐步加載，加載時在拱頂、拱腳、拱跨1/4和基礎頂面等處設置測點進行觀測，預壓在加載50%和120%理論荷
7、載后停止加載，進行12h的支架沉降、變位的連續觀測。在120%理論荷載加上后，連續觀測48h的支架沉降、變位，在其均小于1mm時，則認為地基沉降基本穩定。 預壓結束后，整理預壓中的原始數據，計算出支架的彈性和非彈性形變形量，為修正拱圈底模提供數據，對其進行調整，以便砌筑出的拱圈更符合設計要求。 四、拱圈 拱圈是拱橋的主要受力部分，其施工應嚴格按照施工技術程序進行。施工前應按跨徑大小選用如下施工方法： 來源：考試大1施工前的準備工作。拱圈砌筑前，要做的準備工作有：（1）砌筑時的常用工具的混準備：由于拱圈須搗實灰縫和填塞空隙，除使用一般的砌筑工具外，還需增加長插片、長插刀、擋灰板、長插針、撬棍、木
8、夯、木錘等工具。（2）拱石的清理、編號、排列：粗料石拱石要按設計進行紙上配料，再經過實地放樣制出樣板，然后按樣板開出拱石。拱圈一般不等厚，拱石型號很多，每號拱石又常有上、中、下之分，因此，運至現場后，需進行清點，并編號使之有順序地排列，用鉛油將編號標在石面上。（3）石料的清鑿和檢查：粗料石拱石，均應在安防砌筑前用樣板套過，一般可比樣板稍小，但偏心不應超過5mm，并不得有扭曲情況。一般拱石可用樣板正套或反套，但鑲面石的外漏部分必須有一半正套，一半反套。除鑲面石及兩側接砌邊墻部分的拱石的拱背必須修鑿整齊外，其余拱石的拱背部分，厚度符合要求即可，即可以保持原來的粗糙面，不加清鑿。（4）在拱模上攤放拱
9、石及灰縫大樣：拱圈安砌前在拱模上將每層拱石，包括灰縫的位置用墨線畫在模板上，以防拱圈合龍封頂時封頂石放不下去或灰縫過大。放線時，可在橋上游和下游順拱圈模板量出兩端起拱線間的長度，然后分中定出實際拱頂線，因拱架有預留高度，所以實際長度比計算稍大，其差數平均攤入各灰縫內。長度量出后，即可從實際拱頂線向兩邊按每排拱石尺寸和灰縫寬度畫出各排拱石線，并將拱石的層次、號數用紅鉛油寫明。（5）注意立縫的控制：拱圈的立縫須成輻射形，從圓心放射出的輻射線應一致，因此每塊拱石均呈上大下小的形狀。為掌握砌縫的正確位置和方向，砌筑時須用三角形輻射尺控制。各種跨徑和弧形的三角尺形狀不相同，在同意拱圈內，拱弧也可能不同。
10、因此，三角輻射尺上應標注明所適用的拱形和排號，不能用錯。（6）砌筑時注意錯縫的規定：粗料石拱石排與排間石塊在底面上錯縫須錯開10cm以上。拱圈較厚時每排拱石可能有數層石塊，此種情況下，排與排向相鄰層砌縫也要錯開10cm以上。 本文來源:考試大網2. 拱圈的砌筑。修建拱圈，最為重要的是要保證在整個施工過程中拱架受力均勻，變形最小，使拱圈的質量符合實際要求。為此，必須選擇適當的砌筑方法。施工方法的選擇一般根據跨徑大小、構造型式等分別采用。 跨徑在10米以下的拱圈，通常，可按拱的全寬和全厚，由兩側拱腳同時對稱地向拱頂砌筑。但應當注意，盡量爭取盡可能快的速度，使在拱頂合龍時，石拱橋拱石砌縫中的砂漿尚未
11、凝結。跨徑1015米的拱圈，最好在拱腳預留縫，由拱腳向拱頂按全寬、全厚進行砌筑。為了防止拱架的拱頂部分上翹，可在拱頂區段預先壓重。壓重時，一般自拱腳向上砌到1/3矢高左右，就在拱頂1/3L范圍內預壓占總數20%的拱石。待拱圈砌縫的砂漿達到設計強度70%后，再將拱圈預留空縫用砂漿填塞。大、中跨徑的拱橋，一般采用分段施工或分環(分層)施工與分段相結合的施工方法。分段施工可使拱架變形比較均勻，并可避免拱圈的反復變形。分段的位置與拱架的受力和結構型式有關，一般應設置在拱架撓曲線有轉折及拱圈彎矩比較大的地方，如拱頂、拱腳及拱架的節點處。對于石拱橋，分段間應預留0.030.04米的空縫后設置木撐架，混凝土
12、拱圈則應在分段間設混凝土擋板（端模板），待拱圈砌筑后再用砂漿（或埋入石塊、澆注混凝土）灌縫。拱頂處封拱必須在所有空縫填塞并達到設計強度后才能進行。另外，還需注意封拱（合龍）時的大氣溫度是否符合設計要求。如果設計無明確要求時，應該在氣溫較低時，如凌晨時，進行。 當跨徑大、拱圈厚度較大，由多層拱石或預制混凝土塊等組成時，可將拱圈全厚分層，即分環施工。按分段施工法修建好一環合龍成拱，待砂漿或混凝土強度達到設計要求后，再澆注或砌筑上面一環。這樣，第一環拱圈就能起拱的作用，參與拱架共同承受第二環拱圈結構的重力。以后各環節均按照上述工序進行。分層施工，大大減小了拱架的設計荷載，合龍快，施工安全系數高，也節
13、省了拱架。 五、拱橋上部 拱橋上部施工，應在拱圈合龍，混凝土或砂漿達到設計強度的30%后，才能進行。對于石拱橋，一般來說，應不少于合攏后三晝夜。拱上建筑施工，應避免使主拱圈產生過大的不均勻變形。實腹式拱上建筑，應由拱腳向拱頂對稱砌筑。在側墻砌筑好后，再填筑拱腹填料，修建橋面結構后續工程。空腹式拱橋一般是在腹拱墩砌筑完后，隨即卸落拱架，之后再對稱均衡地砌筑拱圈，以免使主拱圈產生不均勻下沉，導致腹拱圈開裂。在多孔連續拱橋中，當橋墩不是按施工單向受力墩設計時，仍應注意相鄰孔間的對稱均衡施工，避免使橋墩承受過大的單向推力。在裸拱圈上修建拱上結構的多孔連拱時，更應注意相鄰孔間的對稱均衡施工，以免影響拱圈
14、的質量和安全。 考試大論壇六、拱架拆卸 為使拱架承受的荷載逐漸、平穩地轉移給拱圈，卸架應嚴格按照規定的工序進行。 來源：考試大1卸架常用設備有簡易木楔、木馬、組合木楔、沙筒等。沙筒由頂心木和金屬筒組成，卸架時將泄沙孔的塞子拔出，將筒中沙子逐步掏出，頂心木緩緩下降，拱架隨之卸下。沙筒是一種應用較廣、安全可靠的設備。 2卸架的技術要求如下：（1）卸架時間。對于跨徑為20米及以下的拱橋應自拱頂合龍后1520天進行；對于跨徑大于20米的拱橋應自合龍后30天進行；當溫度低于15時應適當延長。（2）多孔拱橋卸架應考慮相鄰孔推力的影響，應在相鄰孔拱圈合龍，并達到上述時間后才能進行卸架。（3）卸架不能在裸拱情況下進行，實腹式拱橋應在側墻完工或護拱，砌筑完畢后方可卸架。（4）卸架應分步進行、逐漸均勻降落，每次下降均由拱頂向拱腳對稱進行、逐排完成，第一次完成后又從拱頂開始第二次下降，直至拱架與拱圈完全脫離為止。
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