大、中跨径的拱桥,特别是当矢高较大时,实腹式拱上建筑的填料用量多、重量大,因而以采用空腹式拱上建筑为宜。空腹式拱上建筑除具有与实腹式拱上建筑相同的构造外,还具有腹孔和腹孔墩。
1.腹孔
腹孔的形式大致可以分为两类,一类是拱形腹孔,另一类是梁或板式腹孔。在圬工拱桥中,为了节省钢材,大多采用拱形腹孔。
腹孔通常对称地布置在主拱圈两侧结构高度所容许的范围内。拱形腹孔(腹拱)一般在每半跨内不超过主拱跨径的1/4~1/3,其跨径一般为2.5~5.5 m,不宜大于主拱圈跨径的1/15~1/8,并随主拱圈跨径的增大而减小。腹拱宜做成等跨的,以利于腹拱墩的受力和方便施工。腹拱的拱圈,可以采用石砌、混凝土预制或现浇的圆弧形板拱,矢跨比一般为1/6~1/2。
腹拱圈的厚度:当腹拱的跨径为1~4m时,可采用厚度不小于0.30 m的石板拱或厚度不小于0.15 m的混凝土板拱,也可以采用厚度为0.14 m(其中预制部分厚0.06 m、现浇部分厚0.08 m)的微弯板;当腹拱跨径为4~6 m时,可采用双曲拱,其拱圈高度一般为0.30~0.40 m;当采用钢筋混凝土拱时,拱圈厚度可进一步减薄。
腹拱孔在墩(台)处的支撑方案:腹拱的拱脚直接支撑在桥台上、腹拱支撑在墩顶实墙上、腹拱跨过桥墩。(www.daowen.com)
在大跨径钢筋混凝土拱桥或无支架施工的拱桥中,为了进一步减轻重量,通常采用混凝土梁或板式结构的腹孔形式。腹孔的布置与上述腹拱的要求基本相同,梁(板)及立柱等可按钢筋混凝土梁(板)桥及钢筋混凝土结构计算配筋。特殊情况下(如腹孔跨径很大)还可采用预应力混凝土的梁或板作腹孔。
2.腹孔墩
腹孔墩可分为横墙(立墙)式和立柱式两种。横墙式腹孔墩通常用石料、混凝土预制块砌筑,或用现浇混凝土做成实体墙。有时为了节省圬工、减轻重量或便于检修人员在拱上建筑内通行,也可在横墙上挖孔。腹孔墩的厚度,用浆砌片石、块石时,不宜小于0.6 m;用混凝土浇筑时,一般应大于腹拱圈厚度。
立柱式腹拱墩是由立柱和盖梁组成的钢筋混凝土排架结构。为了使立柱传递给主拱圈的压力不至于过分集中,通常在立柱下面设置底梁。立柱及盖梁常采用矩形截面。截面尺寸及钢筋配置除按受力要求拟定外,还应考虑和拱桥的外形及构造相协调。底梁可以与拱圈一起施工。如采用混凝土浇筑,可按构造要求布置钢筋。在河流有漂流物或流水时,如果拱圈会被部分淹没,就不宜采用立柱式腹孔墩。
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