在拱桥施工过程中,预拱度的合理设置是确保成桥线形符合设计要求的关键环节。根据《市政公用工程管理与实务》技术规范,预拱度设计必须综合考虑以下因素:
1. 结构预拱度(设计值) • 按设计文件规定的理论预拱度值 • 需考虑长期徐变影响(一般增加15%~20%)
2. 施工荷载引起的弹性变形
- 支架系统弹性变形(计算公式:δ=5qL⁴/384EI)
- 拱圈自重产生的弹性下挠
- 临时荷载(施工机具、人员等)引起的变形
3. 非弹性变形 ▪ 杆件接头压缩变形(实测值通常2~5mm) ▪ 卸落装置压缩量(砂筒沉降约3~8mm) ▪ 基础沉降(新浇混凝土基础沉降可达10~15mm)
4. 环境因素影响 • 温度变化引起的变形(昼夜温差导致的变形量可达L/2000) • 风荷载引起的振动变形 • 混凝土收缩徐变(长期影响系数取1.5~2.0)
典型案例分析 某跨径150m的钢管混凝土拱桥施工中: ✓ 理论预拱度设计值:80mm ✓ 实测弹性变形:32mm ✓ 非弹性变形:15mm ✓ 基础沉降:8mm 实际设置预拱度:80+32+15+8=135mm
常见问题及处理 ① 预拱度过大导致桥面坡度超标→采用桥面调平层调整 ② 预拱度不足出现下挠→采用体外预应力补强 ③ 不对称变形→调整支架标高(误差控制在±3mm内)
施工控制要点
- 预压试验必须分级进行(30%→60%→100%→110%)
- 设置自动化监测系统(精度0.1mm)
- 混凝土浇筑应选择温度稳定时段进行
- 拆除支架遵循对称、均衡原则
科目:市政公用工程
考点:拱桥的类型与施工方法