２０１８年第６期 （总第２９２期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪｌ Ｎｏ．６，２０１８ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２９２） 实腹式钢筋混凝土拱桥的设计与研究 张玉娟 （哈尔滨通过工程图文设计有限公司，黑龙江哈尔滨１５００８０） 摘要：以象山大桥为工程依托，结合大桥的结构受力特点，对其进行了平面杆系计算和分析，从实际工程的角度出发，阐述 了实腹式钢筋混凝土拱桥的设计要点，对该桥型的设计具有一定的参考价值。 关键词：实腹式；拱桥；设计 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１８）０６—０１７２—０１ ０概述 湄潭县象山大桥位于湄潭县象山茶博公园附近， 跨越湄江河。起点岸与已建成的北滨路连接，终点岸 与已建成的遵义至余庆公路相交，是连接湄江河两岸 依江园和象山公园的大桥，桥梁上部结构为 ２０ ｍ＋４０ ｍ＋２０ ｍ钢筋混凝土无铰拱，桥梁全长 １０９．３７ ｍ，桥面纵坡为双向２．５％，桥面横坡为双向 ２．Ｏ％。桥面宽度：０．２５（护栏）＋３．２５ ｍ（人行道）＋ ７．０ ｍ（车行道）＋３．２５ ｍ（人行道）＋０．２５（护栏），全 宽１４ ｍ。设计荷载等级为：公路一Ｉ级，人群荷载 ３ ｋＮ／ｍ２ １结构设计 （１）上部结构 主拱Ｌｏ＝４０ ｍ等截面悬链线钢筋混凝土箱型 无铰拱，拱轴系数ｍ＝３．１４２，净矢跨比为１／４，净矢 高为１０ ｍ，腹拱为Ｌｏ＝３ ｍ的等截面圆弧混凝土板 拱，截面高ｄ。＝０．３０ ｍ，主拱圈上设置６个腹拱圈。 主拱圈采用单箱四室结构，高度为１．３ ｍ，宽为 １４ ｍ，顶、底板厚均为０．２５ ｎ．１。主拱圈设置１２道横 隔板，厚度３０ ｅｍ。主拱圈上设置横墙４道。 边拱Ｌ。＝２０ ｍ实心矩形截面，拱轴系数ｍ＝ ３．１４２，净矢跨比为１／５；净矢高为４ ｍ。腹拱为 Ｌ ：３ ｉｎ的等截面圆弧素混凝土板拱，截面高 ｄｏ＝０．３ ｍ，每个主拱圈上设置１个腹拱圈。 （２）下部结构 桥墩均为实体墩，桥墩基础均为明挖扩大基 础，０ 和３ 桥台均为重力式Ｕ形桥台，基础为明挖 扩大基础，，拱座基础为扩大基础，拱座开挖后采用 与拱座基础同级混凝土原槽灌满。 ２施工顺序及其注意事项 （２）现浇主拱圈，应按分段、分环和纵、横向对 称均衡的原则进行加载。可按底板、腹板、顶板三 环施工，前一环合拢并达到８０％的设计强度后，再 进行下一环施工。浇筑主拱圈时，注意立柱底座一 起浇筑。同时浇筑墩上横墙。特别注意混凝土的 养护。 （３）同时或交叉对称且均衡地浇筑各跨的立 柱，再浇筑各墩上横墙、桥台前墙及拱顶侧墙。 （４）主拱圈养护３０ ｄ，按事先拟定的卸架程序 对称、缓慢地卸落拱架。同时或交叉对称且均衡地 浇筑各跨的腹拱圈。 （５）同时或交叉地对称且均衡地砌筑各跨腹拱 圈段的侧墙和拱上填料（护拱）、拱顶填料。 （６）对称、均衡地从两桥头往跨中施工桥面系， 大桥主体完工。 ３计算参数 ３．１永久作用 混凝土重力密度２５ ｋＮ／ｍ ；片石混凝土重力密 度２４ ｋＮ／ｍ 。 主拱圈的重量及桥墩按计算程序自动计入，桥 面系、挑梁及填料、立柱、立柱上腹拱、立柱座在腹 拱圈以集中荷载的形式作用于相应拱圈节点上；在 拱顶实腹段以均布荷载的形式作用于相应拱圈节 点上；拱圈中的横隔板重量以集中荷载的形式作用 于相应拱圈节点上。 ３．２可变作用 汽车荷载：公路一Ｉ级；重要性系数１．０；纵向 计算按二车道计算。 人群荷载：３ ｋＮ／ｍ 。 汽车冲击力：按《公路桥涵设计通用规范》（ＪＴＧ Ｄ６０—２００４）规定计算。 （下转第１７４页） （１）安装各跨拱架，对各跨拱架进行预压。 收稿日期：２０１８—０２—１５ ·１７２· 总第２９２期 黑龙江交通科技 第６期 专业团队进行组建，形成点焊、张拉和钢筋等工作 班底。 的钢管柱，并采用钢管水平连接，以增强其稳定性。 在墩顶布置有钢支承、钢箱梁牵引设备、滑道系统 和调节装置。 ３结束语 为了进一步为钢结构桥梁施工的安全质量提 供保障，要在一定程度上保障施工工序，对施工之 前的工期进行科学设置，并将不同施工项目施工设 计规划作为依据，对施工质量进行科学控制，在具 体施工过程中，结合具体施工情况，制定人员交接 班检查制度。主要检查流程为，施工队伍当中的专 项质量检查人员对相关内容进行检查，然后通过监 综上所述，钢结构桥梁施工管理工作要从安全 施工与质量控制措施应用局限人手，即在明确施工 材料管理、机械设备使用、施工方法应用以及外界 理人员对这些内容进行验收，当检查合格后，便开 展下一道工序。 （４）钢结构桥梁施工技术应用效果直接决定了 工程建设的整体质量，这是因为部门施工环节对技 术的要求较高，如桥墩、墩身以及主桥箱梁等。施 工技术人员需要根据工程所处的实际施工条件，如 气候条件、周边建筑物以及机械设备条件等，来选 用具有针对性的技术方法。以某大跨度钢结构桥 梁工程为例，该桥梁工程属于大跨度桥梁工程跨径 较小的钢桁架拱桥，为使钢结构整体的受力效果更 加明显，施工技术人员采用了支架架设法进行施工 作业。具体来说，施工技术人员根据加劲梁自身的 跨越能力、线型控制形式以及桥面挂索情况，通过 设置临时支墩间距，并将其控制在８５ １ＴＩ左右。主 桥永久墩另加８个临时墩作为施工架梁使用，Ｉ临时 墩采用钢管柱，每墩上下游各设４根直径为１．２ １１１ （上接第１７２页） 主拱圈合龙温度取为１０～１５℃，温升为 ｌ６．８℃，温降为１３℃，混凝土收缩及徐变取１０年。 ４结构计算 ４．１拱圈验算 环境等因素造成影响内容的情况下，找出与之对应 的优化控制策略。例如，施工材料，要保证材料采 购厂家的资质以及在材料进场前的合格检测前提 下，提高施工项目环节应用施工材料的性能质量。 在施工方法确定过程中，通过事前施工现场的调研 工作，来提高施工技术应用科学合理性。这是提高 钢结构桥梁施工建设质量的有效方法，研究人员应 将其充分重视起来，以提高工程项目作用于路网环 境的可持续性与耐久性。 参考文献： ［１］ 高水泉．刍议钢结构施工管理要点及全过程质量控 制［Ｊ］．中小企业管理与科技（中旬刊），２０１６，（７）：７２ —７３． ｆ２］许尔柱．浅析高速公路桥梁施工中的质量管理及控 制［Ｊ］．中国高新技术企业，２０１６，（１１）：１８５—１８６． ［３］ 倪晓春．试析公路桥梁施工中的质量管理及控制 ［Ｊ］．门窗，２０１６，（３）：２００＋２０２． 有着很强的竞争力。其中实腹式钢筋混凝土拱桥 更加具备了良好的城市景观效果，本文以象山大桥 为工程依托，设计总结如下：（１）根据设计要求与 当地地、地质确定最优桥型方案。（２）上部结构尺 寸的选取应根据经验值范围拟定结构尺寸，在根据 简化受力模型进行计算，进一步优化尺寸。（３）桥 拱圈分别按承载能力极限状态、正常使用极限 状态对结构进行验算。并对拱进行整体“强度一稳 定”验算。均满足规范要求。 ４．２桥墩验算 墩抗倾覆稳定性验算及抗滑动稳定性验算尤为重 要，且施工顺序对桥墩设计的影响很大。 表１经验结构尺寸表 按《公路桥涵地基与基础设计规范》（ＪＴＧ Ｄ６３ ２００７）第４．４条对桥墩进行了抗倾覆稳定性验算 及抗滑动稳定性验算，均满足规范要求。 —５ 实腹式钢筋混凝土拱桥结构尺寸选取 在收集国内外相关研究成果的基础上，结合多 座拱桥的设计数据，初拟跨径在５０～８０ ｍ实腹式 钢筋混凝土拱桥结构尺寸，如表１所示。 ６总结 参考文献： ［１］林广元译．悬臂施工大跨度混凝上拱桥的发展［Ｊ］．世 界桥梁，１９８１，（３）：２２—３０． ［２］ 李国豪，项海帆编．中国桥梁（中英双解）［Ｍ］．同济大 学出版社、建筑与城市出版社有限公司，１９５３． ［３］ 史尔毅．桥梁论文集［Ｃ］．人民交通出版社，１９９６． 钢筋混凝土拱桥承载力大、结构稳定性好、造 价低廉、维护工作量少、维护费用低，在各类桥型中 ·［４］ 楼庄鸿译．大跨径钢筋混凝土拱桥［Ｍ］．交通部科学 技术情报研究所，１９８２． １７４·
