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【摘 要】拱桥在我国具有悠久的历史,特别是圬工拱桥,其具有就地取材、节省钢筋和水泥、构造简单、承载能力大、养护费用少等优点.近些年来,由于交通流量和荷载等级的增加,越来越多的圬工拱桥出现承载能力不足甚至出现损坏的情况,严重影响了交通运输的发展,本文就圬工拱桥的施工技术做出了一些探讨.

【关 键 词】圬工拱桥；技术；探讨

2007年8月13日下午,湖南省湘西自治洲凤凰县正在修建的堤溪坨江大桥发生坍塌事故,造成64人死亡22人受伤,直接经济损失近4000万元.

湖南凤凰桥的事故给正在施工圬工拱桥的建设者们蒙上一层阴影.使得一些施工单位惧怕修建圬工拱桥.业主、设计单位亦都产生尽量避免建设圬工拱桥方案的想法.而圬工拱桥具有的独特优点、魅力是其他桥型所不能比拟的.

石拱桥能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土桥相比可以节省大量的钢材水泥.耐久性好养护费用少,而且外形美观能与周围环境溶于一体.在我国各地古今均大量采用此类桥型.

我国石拱桥有着悠久的历史,早在东汉中期就开始修建石拱桥.驰名中外的赵洲桥就是我国古代石拱桥的杰出代表.1972年建成的重庆丰都县九溪沟大桥跨径达116米.世界上跨度最大的石拱桥是1946年瑞典建成的馁依纳松特大桥,跨度达155米.

建设圬工拱桥施工有两个重点即“基础牢靠、加载平衡”.所谓基础牢靠着重有两点.一是桥梁墩台基础,二是拱架基础.拱桥墩台基础是否牢靠稳固是桥梁成败关键.拱桥基础受力不同于其他桥型基础.从受力的角度来看最大的区别在于拱桥基础受到很大的纵向水平推力.如果在巨大的推力作用下桥台产生位移和变形,将导致拱圈变形.拱圈轴线变形直接影响到拱圈受力改变.甚至在拱圈内产生拉应力,致使拱桥寿命大大减短,更严重的将直接导致桥梁坍塌.因而在基础设计、施工中我们必须对由拱圈传来的推力予以认真对待.对大跨径拱桥更应如此.

在基底挖至设计标高时须及时进行检验,以免地基暴露时间过长对基底不利.检查合格完毕后应立即对基底进行封闭处理.检查包括基底地质情况,基坑中线位置、几何尺寸是否满足设计规范要求,对基坑的排水及地下水应及时处理,必须确保基础的圬工质量.对于拱桥基础应尽量搁置在基岩上,并必须满足基础的嵌岩深度.尽可能将基底凿成台阶状,避免形成平面基底,这与其他桥型所要求的承载面与重力线垂直有所差别.

拱架是承载拱圈施工时所有荷载的重要支撑体.拱架的稳固与否,直接关系到拱圈的顺利合拢,全体作业人员的生命安全.在这一环节是半点也不能马虎的.

拱桥施工中“基础牢靠”也表现在拱架上.拱架主要分为满堂支架和拱式拱架.支架材料可因地制宜,木材钢管均可用来搭设拱架.拱架应能抵抗在施工过程中可能发生的偶然冲撞和震动.支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上.立柱底端应设置垫板,用以分布和传递压力.保证加载后不发生超容许的沉降量.拱盔的卸落装置也十分重要,它是承受全部圬工砌体、施工人群荷载及拱盔重量的关键设备.卸落装置基本分为木楔、木马、沙筒和千斤顶,采用何种卸落装置的原则是,根据跨径大小,拱圈结构（影响重量大小）,即拱架受力情况来决定,如拱式拱架,每排拱架卸落点只有二个分设于拱脚的部位,受力大、要求高,一般均采用砂筒.拱架受力相对较小,落架点分散且多如满堂式支架,一般用组合式木楔.沙筒一次性造价高,实则可若干次重复使用,反而较经济,兼之安全可靠,如係大桥则较为广泛使用,重庆的很多圬工桥拱架均用此设备.

对拱式拱架基础应采用同桥台甚至超过桥台建筑的材料工艺质量检验标准,并与桥台紧密接触,使得拱架的推力能顺利传递到桥台.在重庆永川红炉中桥1-20米石拱桥和重庆荣昌道姑桥1-60米箱拱施工中均采用拱式拱架施工技术.在拆出拱架后在拱架基础均发现个别石料破裂.可见拱式拱架基础在施工中承受着非常巨大的压力,在施工中应特别加强基础的承载力.

拱桥的加载平衡是一个技术性很强的施工作业.不能简单的理解为几何平衡对称加载,而是指施工中不断变化的动态平衡加载.在拱圈施工和卸架后拱圈会因拱圈的自重、墩台受力、温度变化、施工支架基础沉降产生弹性挠度及下沉变形.为了使拱轴线符合设计要求,必须在拱架上预留施工拱度,以便抵消这些可能发生的垂直变形.拱架设置的预拱度值与拱架形式制作工艺水平所采用的材质息息相关,施工前应作好详细的计算.总的来说宁大勿小..为确保拱圈成型后,拱轴线偏差在设计、规范范围内,加载程序和重量的控制十分关键.

拱圈施工中有一项非常重要的监控作业,就是拱架变形变位观测.加载前在拱架的重点部位（拱架跨径的1/8、1/4、3/8、1/2等）设立观测点,观测点在加载后的变化值就是我们加载调控的重要依据.各观测点的测量值应绘制在预先绘制好理论拱轴线的坐标纸上,各时段的测量值对应标注,以便于分析加载过程拱架的变化.观测点如果相对降低过多就意味着观测点附近荷载过大,此时应停止在此加载.在其他观测点升高的地方加载.反之也是这样.通过荷载加载的顺序调整使得拱架整体均匀变形,拱轴线始终处于偏差范围内.变位观测即用经纬仪对拱圈、拱架的中线进行观测.施工加载过程同样不允许出现拱圈砌体因拱架加载出现上下游方向的偏移.拱圈施工中应派专人值班,随时严密巡查拱架各杆件有无异常情况,一旦出现异常即应相应处置,将事故消灭在萌芽状态.江津真武大桥2跨40米钢筋混凝土肋拱桥,采用满堂式拱架,在浇注混凝土肋时就曾出现杆件因受力变形夹板螺栓松动等情况,通过及时加固处理后,才确保了工程的顺利进行.

施工技术学术论文怎么写
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拱圈合拢后拱桥基本就大功告成.拱圈的形成将同拱架一起受力.拱上建筑就相对筒单,按常规施工规范要求即可.

中国的石拱桥在古代有很大的成就,在今后仍有广阔的发展前景.过去有用东西,今天仍在起着作用.因此它是一份十分珍贵的遗产,同时也显示了我国劳动人民的卓越智慧和才能,我们只要以严谨科学的工作态度对待圬工拱桥的建设,必然能够取得更大的成就.

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