拱式渡槽的主拱圈型式和構(gòu)造匯總

1、主拱圈的型式和構(gòu)造主拱圈是拱式渡槽的主要承重結(jié)構(gòu)，工程中常用的型式有板拱、肋拱和雙曲拱等。（1）板拱。板拱多用于石拱渡槽。板拱在橫截面的整個寬度內(nèi)，砌筑成整體的矩形斷面，除 采用砌石外，也可用混凝土現(xiàn)澆或預制塊砌筑，小型渡槽的拱圈可用磚砌筑。當用料石或混凝土預 制塊砌筑時，沿拱圈的徑向截面應布置成通縫（圖1），使各層結(jié)合良好并能均勻傳遞軸向壓力。較厚的拱圈常需分層砌筑，各層間切向縫應互相錯開，錯距應不小于 10 ，以保證拱圈的整體性。 對于厚度較大的變截面拱圈（拱厚從拱頂?shù)焦澳_步逐漸加大） ，為了減小料石加工和砌筑的困難， 可用料石砌筑內(nèi)圈，而用塊石砌筑外圈以調(diào)整拱圈的厚度。拱圈與墩臺、橫墻等

2、結(jié)合處，常彩用五 角石，以滿足抗剪要求并便于與砌縫配合。大跨度砌石板拱的砂漿強度等級不低于M10 ，小跨度可用 M5 ，石料不應低于 M30 。對于大跨度拱圈，可采用圖 2 所示的鋼筋混凝土箱式板拱，每隔一定距離在橫墻下面等位置設 置橫隔板，以加強拱圈的橫向剛度與整體性。施工時，可分成幾個工字形構(gòu)件預制吊裝，用于大流 量渡槽 時，還可在空箱內(nèi)澆筑二期埋石混凝土，以加大拱圈的軸向承載力。拱圈的橫向?qū)挾纫话闩c槽身寬度相同，且不宜小于拱圈跨度的1/20，以保證拱圈有足夠的橫向剛度和穩(wěn)定性。拱圈的拱頂厚度可以參考已建類似工程的尺寸或按表 8-1 中所列數(shù)值初步擬定，表 中數(shù)值，當拱圈較平坦時采用較大值

3、；拱圈凈跨大于 20m 時，宜采用變截面拱圈，此時拱腳厚度應 加大，可采用 1.21.8 倍拱頂厚度；當采用混凝土拱圈時，表中數(shù)值可減小10 20。表 1 砌石拱渡槽主拱圈拱頂厚度數(shù)值參考表拱圈凈（ m）6.08.010.015.020.030.040.050.060.0拱頂厚（ m）0.30.30350.350.40.40.450.450.550.550.650.70.80.90.951.01.1（2）肋拱。為了節(jié)省材料和減輕自重，可采用肋拱式拱圈。當槽寬不大時多采用雙肋。拱肋之間每隔一定距離在拱上排架下面等位置，設置剛度較大的橫系梁以加強拱圈的整體性，保證拱圈的橫向穩(wěn)定。肋拱式拱圈一般為鋼

4、筋混凝土結(jié)構(gòu)，小跨度的也可采用少筋混凝土或無筋混凝土。鋼筋混凝土拱肋的混凝土強度等級不宜低于C20，無鉸拱肋的縱向受力鋼筋應伸入墩帽內(nèi)，錨入深度圖 3 雙曲拱拱圈（單位：）應不小于拱腳厚度的 1.5 倍。拱肋橫斷面通常采用矩形，厚寬比約為1.5 2.5。承受彎矩較大的大跨度拱肋，可采用T 形、工字形或箱形斷面，以加大抗彎能力和節(jié)省材料用量。為了保證拱圈的橫向穩(wěn)定，拱圈的寬度（拱 肋外邊緣的距離）一般不小于拱跨的 1/20。拱肋的厚度一般不小于 20 。小跨度的拱肋常采用等 截面，大跨度的可采用變截面。初步擬定尺寸時，拱頂厚度可取為拱跨的1/401/60。連接拱肋的橫系梁，常采用矩形斷面，寬度不

5、小于長度的1/15，且一般不小于 20cm。（ 3）雙曲拱。雙曲拱主要是由拱肋、拱波和橫向聯(lián)系所組成（圖 3）。為了加強拱波拱肋的連 接，拱肋斷面多采用凸形、 L 形（用于邊肋）和凹形等形狀 ,在拱肋頂面常設置齒槽，并配置錨固鋼 筋（圖 4）。拱波一般分預制和現(xiàn)澆兩層，預制塊的橫斷面采用長方形，一般厚 6cm，寬 2030 ， 每塊重量根據(jù)運輸、 安裝條件決定， 但不宜過大。 拱波預制塊的一側(cè)常做成具有削角的斜面 （圖 5）， 以便于砌縫填實，并使現(xiàn)澆層與之結(jié)合得更好。拱波橫斷面軸線通常采用圓弧形，有單波和多波等 形式。為了減少拱肋與拱波的接縫，加強整體性，以采用單波或少波（二波、三波）為宜。

6、拱波常 用跨徑為 L0 1.21.6m，有的工程已采用 1.82.0m。拱波的矢跨比多為 13 15。在渡槽和橋 梁工程中，早期的雙曲拱還采用填平式拱波，即將波谷填到與波頂齊平。但這種型式，橫斷面厚度 化大，波頂最薄，易產(chǎn)生縱向裂縫，目前已很少采用。圖 4 連結(jié)齒墻與錨固鋼筋雙曲拱的橫向聯(lián)系，常采用橫系梁和橫隔板。拱肋和拱波通過橫向聯(lián)系連接成整體，以加強拱 圈的橫向整體性和穩(wěn)定性。橫系梁的間距在3 5m 左右，橫隔板的間距一般不超過 10m。通常在拱頂、四分之一拱跨、拱上結(jié)構(gòu)的橫墻或立柱下面以及分段吊裝拱肋的接頭處采用剛性較大的隔板， 其它地方則采用橫系梁。對雙曲拱渡槽，空腹式拱上結(jié)構(gòu)的橫墻或

7、立柱下面的橫隔板，不僅加強了拱圈的橫向整體性，而且將橫墻和立柱傳來的豎向荷載比較均勻的傳給拱肋和拱波，使拱肋和拱波 同時沿縱向方向共同受力。實踐證明，取消橫向聯(lián)系將會導致主拱圈沿縱向( 一般在波頂 )產(chǎn)生嚴重的裂縫。 橫隔板的厚度一般在 20cm 左右。目前， 橫向聯(lián)系均按構(gòu)造決定尺寸和配筋， 一般可設 461016 鋼筋，并盡量與拱肋主筋相連。圖 6 預制削角拱波圖 6 雙曲拱截面尺寸圖雙曲拱的橫截面尺寸(圖6)可按經(jīng)驗公式 8-21、式 8-22 擬定：主拱圈高度 d 與拱波厚度 t：d 1100 35 k (cm) t L 800 8 (cm)(8 21)拱肋寬度 b 和高度 h：b L 800 18(cm) h 0.4d (cm) (8 22) 式中 L 主拱圈計算跨度 (cm) k 系數(shù)，可采用 k 1.2 1.3 左右。主拱圈的混凝土強度等級，一般拱波采用 C20 ，拱肋采用 C25C30， 水泥強度等級應在 400 號以上，現(xiàn)澆拱波的波頂里可布置兩根 1216mm 的縱向鋼筋，以加強主 拱圈上緣的抗拉強度。以上所述雙曲拱的預制拱波， 沿拱圈縱向的每塊寬度僅 2030cm，砌 縫多，因此整體性較差。為了加強拱圈的整體性，可將拱肋和兩側(cè)各半個拱波，預制成整體的飛鳥 型單元(圖 7)，吊裝就位后