双曲拱桥的构造
双曲拱桥由主拱圈、拱上建筑和墩台组成。其主拱圈外形在纵横两个方面均呈弧形曲线,故称双曲拱桥。如图1.2所示
1 主拱圈的构造
双曲拱桥的主拱圈一般由拱肋、拱波、拱板和横向联系构件等几部分组成。
1、拱肋
拱肋是施工阶段的拱架,又是主拱圈的主要组成部件,分段预制的拱肋在支架上拼装或无支架悬吊拼装成拱后,再在其上砌置拱波,浇筑拱背混凝土,然后设置拱上建筑并浇筑桥面,常用的拱肋截面形式有矩形、倒T形、槽形以及工字形等截面型式。
图1.2 双曲拱桥的结构组成
2、拱波
拱波一般都用混凝土预制,常做成圆弧形,有时为了节约水泥,也可因地制宜地采用砖砌或石砌拱波。第一座双曲拱桥的拱波就是用砖块砌成的拱波不仅是
与主拱圈共同承受荷载的组成部分,而且是浇注拱板混凝土的
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3、拱板
拱板多采用现浇混凝土,它把拱肋、拱波结合成整体,使拱圈能以实现“集零为整”。因此,拱板在加强拱圈整体性方面起着重要的作用。早期建造的双曲拱桥的拱波曾采用填平式拱板,因其体积大,且主拱圈截面厚薄不均,刚度相差较大,波顶最弱,在活载和混凝土收缩、温度变化等附加荷载作用下,常导致波顶纵向开裂。后改用波型或折线型拱板,既可以节省材料,减轻自重;又使主拱圈截面刚度均匀,截面形心接近中部,受力也较合理。
4、横向联系
主拱圈设置横向联系的目的,是为了保证主拱圈的整体性。在无支架施工中,它可提高裸拱肋的横向稳定性,并承受砌筑拱波和拱板时的横向水平推力。在主拱圈形成后,它可以提高截面的横向刚度,使主拱圈在活载作用下受力均匀,避免拱波顶可能出现的纵向裂缝。横向联系常用的结构形式是横系梁和横隔板,通常布置在拱顶、腹拱墩下面以及分段吊装的拱肋接头处等。
建筑的构造 2 拱上
拱桥主拱圈以上的部分称为拱上建筑,用来构成平缓的桥面,有的与主拱圈共同承受活载。拱上建筑分为空腹式和实腹式两种,双曲拱桥一般多设计成空腹式。空腹式拱上建筑一般由腹拱、横墙或立柱、底梁与盖梁、拱上填料、桥面、侧墙等组成。
1、腹孔
腹孔采用较多的是等截面圆弧形混凝土板拱,施工时可按全厚度预制后安装,也可先预制6-8cm厚的板拱,安装后再在其上现浇一层混凝土。腹拱也可以采用等截面圆弧形双曲拱或薄壳的形式,对于无填料的拱上建筑,为了减轻自重,也可以采用梁板式腹孔。
2、横墙或立柱
双曲拱桥的腹拱墩常采用横墙和立柱。横墙施工简便,节省钢材,常用于基础较好及河流有漂浮物时。为了节约场工,横墙也可以在横向挖空。当地基较差时,为了减轻自重,腹拱墩可采用立柱。
3、底梁与盖梁
底梁的作用是传递横墙和立柱的荷载并较均匀地分布到拱圈,同时也便于横墙砌筑和立柱的安装。当腹拱墩采用立柱时,在立柱上需设有盖梁,一般采用整根预制的钢筋混凝土连续梁。
4、拱上填料
主拱圈拱顶和腹拱拱顶上的填料可以减轻车辆的冲击,起到分散荷载的作用。填料常采用沙砾,也有采用较轻的炉渣。软土地基上采用轻型拱上建筑时,
可不设填料,而在拱圈上直接铺筑混凝土桥面,但行车道边缘的厚度不得小于
8cm。