Equation Chapter 12 Section 1
与梁桥施工方法相似，拱桥施工方法总体上也分为有支架施工和无支架施工两大类。 石拱桥、混凝土预制块拱桥和现浇钢筋混凝土拱桥，只能采用有支架施工方法修建。 钢筋混凝土拱桥施工方法较多，除了支架施工法外，还可以采用缆索吊装法、悬臂浇筑法、转体施工法和劲性骨架法施工；钢管混凝土拱桥、钢拱桥则多采用缆索吊装和转体施工法施工。劲性骨架法实际上是同时使用了缆索吊装和支架施工两种方法，即先用缆索吊装法架设拱形劲性骨架，然后围绕钢骨架浇筑拱箱（肋）混凝土，形成箱形拱圈（肋）。与有支架方法不同的是，劲性骨架法将劲性骨架埋入混凝土拱箱中，作为拱圈的一部分不再回收，而有支架法在拱圈（肋）混凝土浇筑完后拱架撤除予以回收。
拱桥施工一直是制约拱桥发展的关键技术问题。同学们应该认真学习施工方法，勇于创新施工方法，为今后我国朝更大跨径拱桥建设做出贡献。
本章重点介绍有支架法和缆索吊装法，其它方法做简略介绍。
第一节 有支架施工
有支架施工的主要施工工序有材料准备、拱圈放样（包括石拱桥的拱石放样）、拱架制作与安装、拱圈及拱上建筑的砌筑等。
拱桥材料选择应满足设计和有关规范的要求。石拱桥石料准备（包括开采、加工和运输等）是决定施工进度的一个重要环节，也在很大程度上影响桥梁的造价和质量。特别是料石拱圈，拱石规格繁多，所费劳动力也很多。为了加快桥梁建设速度，降低桥梁造价，减少劳动力消耗，可以用小石子混凝土取代砂浆砌筑拱石来修建拱桥。
拱圈或拱架的准确放样，是保证拱桥符合设计要求的基本条件之一。石拱桥的拱石，要按照拱圈的设计尺寸进行加工，为了保证尺寸准确，需要制作拱石样板，它是将拱圈按1:1比例放出大样，然后用木板或铁锌皮在样台上按分块大小制成样板，并注明拱石编号（图12. 1），以利加工。样板必须保证在施工期间不发生过大变形，便于施工过程中对样板进行复查。对于左右对称的拱圈，可只放出半跨大样。常用的放样方法有直角坐标法、多圆心法等。拱弧分点越多，用这种方法放出的拱圈尺寸越精确。
图12. 1拱石编号
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拱架是拱桥有支架施工过程中的重要临时结构，在拱桥的整个施工期间，用以支承全部或部分拱圈和拱上建筑的重量，并保证拱圈的形状符合设计要求，因此，要求拱架具有足够的强度、刚度和稳定性。拱架又是一种施工临时结构，在设计和安装拱架时，要求构造简单，稳定可靠，受力清楚，装卸方便，以加快施工进度，减少施工费用。
一、 拱架构造及安装
（一）满布式木拱架
满布式木拱架的优点是施工可靠，技术简易，木材和铁件规格要求较低，缺点是木材用量多，木材和铁件的损耗率也较高，受洪水危险大，因此，木拱架多用于可设中间支架的桥孔和不通航的河流上。
满布式木拱架通常由拱架上部（拱盔）、卸架设备和拱架下部（支架）三部分组成。 1）立柱式拱架
立柱式拱架（图12. 2），上部由斜梁、立柱、斜撑和拉杆组成拱形桁架（拱盔），下部由立柱及横向联系（斜夹木和水平夹木）组成支架，上下部之间放置卸架设备（木楔或砂筒等）。
1.2～1.7m175桥墩(台)7243246678
图12. 2 立柱式木拱架
1-弓形木；2-立柱；3-斜撑；4-卸架设备；5-水平拉杆；6-斜夹木；7-水平夹木；8-桩木
为适应拱腹曲线形状，需要在斜梁上钉以弧形垫木，通常将斜梁和弧形垫木合称为弓（弧）形木。弓（弧）形木支承在立柱或斜撑上，长度一般为2m～3m。在弓形木上设置横梁，间距一般为0.6m～0.7m，上面再纵向铺设2～4cm厚的模板（图12. 3a），就可砌筑拱石或作为现浇混凝土拱的底模板。当拱架横向间距较密时，也可不设横梁，直接在弓形木上横向铺设3～5cm厚的模板（图12. 3b）。
a)横木模板b)模板弓形木图12. 3 弓形木构造
弓形木
立柱间距按桥梁跨径及承受拱圈重量的不同，一般在1.5～5m之间，拱架横桥向间距一般在1.2～1.7m。为了增强横向稳定性，拱架之间应设置横向联系（水平及斜向夹木）。 2）撑架式拱架
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撑架式拱架（图12. 4），是用少数框架式支架加斜撑来取代数量众多的立柱，材料用量较立柱式拱架少，构造也不复杂，而且能在桥孔下留出适当的空间，减少洪水及漂浮物的危险，在一定程序上满足通航或桥下通行的要求，因此，在实际中采用较多。
图12. 4 撑架式木拱架
拱架的卸落设备，一般设置于拱架水平拉杆与支架帽木间上下立柱相对应之处；跨径较大时，可设于弓形木下支点处。
拱架各杆件的联结应紧密，可用铁夹板、硬木夹板或螺栓等铁件或硬木联结。一般拱架上应力较小部位的杆件可用圆钉、扒锯钉等简易铁件联结。
3）支架基础
支架基础必须稳固，承重后应能保持均匀沉降且沉降值不得超过预计范围。 基础为石质时，应挖去表土，将柱根处岩面凿低、凿平。
基础为密实土壤时，如在施工期间不致被流水冲刷，可采用枕木、石块铺砌或混凝土作基础，如施工期间可能被流水冲刷，或为松软土质时，须采用桩基或框架结构，或其他加固措施。
基础承重后的预计沉降值可按载重实验确定，应不大于在计算预拱度时采用的基础下沉值。
4）拱架的制作及安装
拱架的弓形木及立柱等主要杆件，应采用材质较强、无损伤及湿度不大的木材。拱架制作及安装时，应以基础牢固、立柱正直、节点联结紧密为主要原则。高拱架应特别注意其横向稳定性。
拱架可就地拼装，或根据起吊设备能力，预拼成组件后再进行安装。满布式木拱架的制作及安装程序如下：
① 在平台上，按拱圈拱腹弧线加预拱度放出拱模弧线，并将拱模弧线分成段，定出弓形木接头位置和排架、斜撑、拉杆的中心线。
② 在样台上量出各杆件尺寸，制作各杆件大样。 ③ 在支架及卸落设备上操平，定出拉杆水平线。 ④ 安装拉杆、立柱、斜撑、夹木及弓形木等杆件。 ⑤ 在弓形木各节点操平（包括预拱度），准确的按拱模弧线（减去模板、垫木和横梁的高度）控制弓形木高度。
由于木拱架需要耗用大量木材，而且损耗大，目前已经很少采用。如仍需满布式拱架时，可采用钢管或碗扣式钢管搭设。 （二）满布式钢管拱架
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（三）工字梁活用钢拱架
工字梁活用钢拱架构造形式见图12. 5。这种钢拱架构造简单，拼装方便，可重复使用，适用于河流需保持畅通、墩台较高、河水较深和地质条件较差的桥孔。拱架由工字钢梁基本节（分成几种不同长度）、楔形插节（由同号工字钢截成）、拱顶铰、拱脚铰等基本构件组成。工字钢与工字钢或工字钢与楔形插节，可在侧面用角钢和螺栓联结，在上下面用拼装钢板联结。基本节一般用两个工字梁横向平行组成。用基本节和楔形插节连成拱圈全长时即组成一片拱架。
图12. 5 工字梁活用钢拱架
用选配工字钢长度和楔形插节节数的方法，可使拱架适用于多种曲度和跨度的拱。横桥向拱架片数，应根据拱圈宽度和重量来确定。拱片间用角钢杆件联结成整体。卸拱时，可采用拱顶复式楔、拱脚砂筒或弓形木下的木楔等卸拱设备。
工字梁活用钢拱架安装方法简单，一般是将每片拱架先组成两个半拱片，然后安装就位。架设工作分片进行。在架设每个拱片时，应先同时将左、右半拱两段拱片吊至一定高度，并将拱片脚插入墩台缺口或预埋的工字梁支点上与拱座铰联结，然后安装拱顶卸顶设备进行合龙。
（四）钢桁架拱架
1）结构类型
① 常备拼装式桁架型拱架
此种拱架系由标准节、拱顶节、拱脚节及联结杆等以钢销联结而成，再以纵横向联结系将两拱架联成一组，即可作为砌筑、浇筑或吊装一片拱肋的支架。用变换联结长度的方法来调整曲度和跨度，如图12. 6所示。
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图12. 6 常备拼装式桁架型拱架
②装配式公路钢桥桁节拼装拱架
在配装式公路钢桥桁节上弦接头处加上一个不同长度的钢铰接头，即可拼成用于多种曲度和跨度的拱架。拱架两端应另设拱脚节及支座，以构成两铰拱架，为使完工后卸架方便，应在弓形木下设置木楔。拱架的横向稳定则需依靠各片拱架间的抗风拉杆、撑杆以及风缆等设备，拱架构造如图12. 7所示。
图12. 7 公路装配式钢桥桁节拼装拱架
近年来，这种拱架形式在四川、贵州等地应用较多，非常适合于山区地形复杂，又需要建造拱桥的地区。
③ 万能杆件拱架
万能杆件经补充一部分带钢铰的联结短杆后也可拼装成拱架。拼装时，先拼成桁架节段，再用长度不同的联结短杆连成折弧形。
④万能杆件桁架、装配式公路钢桥桁架与木拱盔或钢管脚手架组合拱架
图12. 8所示为山西丹河大桥（146m跨石拱桥）所采用的拱架形式，由万能杆件桁架（也可用装配式公路钢桥桁架）拼装成支架，上面布置帽木、立柱、斜撑、横梁及弧形木等构成拱架。图12. 9所示为一座60m拱桥的组合拱架示意，它是用钢管脚手架取代帽木、立
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柱、斜撑、横梁及弧形木形成拱架。
图12. 8 丹河大桥拱架
图12. 9 60m跨组合拱架
⑤斜拉贝雷平梁拱架 如图12. 10所示，斜拉贝雷平梁拱架可用于一跨或几跨连续施工的情况，在距边墩一定位置设一临时墩，在中间墩墩顶各设一个塔柱，塔柱顶端伸出斜拉杆（索）拉住贝雷平梁，平梁设拱盔，形成几孔连续的斜拉式贝雷平梁拱架结构。
斜拉贝雷平梁拱架的平梁可采用浮吊船架设，也可采用悬臂扒杆节段拼装。
由于斜拉贝雷平梁拱架柔性较大，施工中应严格掌握和控制对称加载及塔柱、平梁的挠曲变形，控制平梁、斜拉杆（索）及塔柱的受力不超限。该拱架适用于山区河流、航道复杂地段或深谷间施工的钢架拱及其他拱桥的现浇施工。
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图12. 10 斜拉贝雷平梁拱架
2）钢桁架拱架的安装 ①半拱旋转法
该架设方法与工字梁活用钢拱架相似，但起吊前拱脚先安在支座上，然后用拉索使两半拱拱架向上旋转合龙。
②竖立安装法
在桥跨内的两端拱脚上，垂直拼成两半孔拱架，再以绕拱脚铰旋转的方法安放至设计位置进行合龙。
③悬臂拼装法
适用于拼装式桁架型拱架。拼装时从拱脚起逐节进行，拼装好的节段，用滑车组或斜拉索系吊在墩台临时塔架上，与劲性骨架、钢管混凝土拱桥的悬臂施工相似。
二、拱架的设计计算
（一）拱架的计算荷载
① 拱圈圬工重量。不分环砌筑时，按拱圈全部重量计入。分环砌筑时，对于小跨径拱桥，按实际作用于拱架的环层计算，一般计入拱圈总重的60%～75%；对于大跨径拱桥，分环数多，拱架高，相对刚度较小，不宜简单地以多少拱圈重量计算，而应根据施工工序进行整体分析。
②模板、垫木、拱架与拱圈之间各种材料的重量。
③拱架自重。排架式木拱架（包括铁件）可按6.5kN/m3估算。 ④人员、机具重量。一般可按2.0kN/m2估计。
⑤横向风力。验算拱架稳定性时应考虑横向风力。横向风力可参考现行《公路桥涵设计通用规范》第2.3.8条计算，缺乏资料时也可假定1.0kN/m2。受风时，拱架抗倾覆稳定系数不小于1.3。
（二）有中间支架的拱架计算
1）拱块重力的分解
作用在拱架上的拱块重量，只有在拱顶处是全部传到拱架上的，在其它处，拱块重量将分解为垂直于斜面的正压力N和平行于斜面的切向力T。此外，由于N的作用，使拱块与模板间产生阻力T0，以抵抗使拱块下滑的切向力T。由此，切向力T一部分传给拱架斜梁，其余部分则继续往下传至墩台或下一根斜梁，拱块重力作用图式如图12. 11所示。
a)b)挡板拱石T支撑架T0NG模板横梁弓形木
图12. 11 立柱式和撑架式拱架计算图式
NGcos (12.1)
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TGsin (12.2)
T01N1Gcos (12.3)
式中：G——拱块重量；
1——拱块与模板间的摩阻系数，混凝土拱圈采用0.47，石砌拱圈采用0.36。
作用在拱架斜面上的拱块切向力，当TT0时，应采用T；当TT0时，应采用T0，TT0部分将传给下一已成拱块，或由临时支承传给下一段斜梁。 2）满布式木拱架杆件内力计算
计算满布式木拱架时，不考虑拱盔的桁架作用，各杆件的内力可从拱顶开始用节点法逐次分析，但大多用图解法，以避免繁琐计算。图12. 12所示为拱架顶部4个不同的节点受力情况。
图12. 12 拱架顶部节点受力图式
由于木拱架的节点构造一般不适于受拉，故斜梁、立柱和斜撑只能承受压力，并假定拱架正压力平均分配于斜梁两端节点，合力R只由其作用相邻的两杆件承受，则当斜梁上的作用力N和T已知时，即可计算出斜梁、立柱和斜撑所受的压力。
斜梁除了承受轴向力外，还要承受由拱石正压力引起的弯矩，应按压弯构件计算。立柱和斜撑按压杆计算。模板按受弯构件计算，斜夹木和横夹木，作为增强稳定之用，按构造要求设计，不考虑受力，不做计算。
（三）拱式拱架的计算
计算三铰拱式拱架内力之前，应根据前述拱架受力分析方法，分别求得各节点所承受的竖直力和水平力，再按三铰拱求得拱架的支承反力Ra和Ha，如图12. 13所示。然后根据拱架构造用节点法或截面法分析各杆件内力。
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PiHiP1H1HaRaPnHnHd
图12. 13 拱架受力图式
这种计算方法比较精确，但也费时。对此，可采取具有一定精度、且偏于安全的简捷方法，即在计算拱架荷载时，不考虑拱块和模板间的摩阻力及拱块部分重量可由下一拱块逐次传至拱脚的有利作用，偏安全地假定拱块全部重量均由拱架承担，于是各节点仅有竖向力G，这样就大大简化了计算，并可利用影响线选择合理的砌筑（或浇筑）顺序。
对于钢桁拱架，由于拱架的上下弦隐蔽程度不同，温差颇大，要根据当地情况对温度作出估计，进行温度应力验算。
大跨度拱桥的拱圈（肋）自重很大，为了节省拱架材料，采用分层浇筑法或分环砌筑方法，并使先筑好的层次与拱架一起共同支承后筑的层次。理论计算和工程实践表明，先筑好的拱圈可以承担30%～40%的自重。在计算拱圈底（环）与拱架共同工作时，由于两者的刚度相差甚大，可假定拱架承受全部弯矩和剪力，拱圈底（环）则仅帮助拱架承受一部分轴向压力，如图12. 14所示。因此，拱架必须有足够的刚度，以免底板混凝土开裂。
拱圈底板MHcHz
图12. 14 拱圈与拱架共同作用情况
三、施工预拱度计算与设置
拱架在拱桥施工中，会产生弹性和非弹性变形。另外，当拱圈砌筑（浇筑）完毕，强度达到要求而卸落拱架后，在自重、温度变化等因素影响下，拱圈也会产生弹性下沉。为使拱圈的拱轴线符合设计要求，必须在拱架上设置施工预拱度，以抵消各种可能发生的竖直变形。
（一） 拱圈施工时和卸（脱）架后产生的变形
① 拱圈自重产生的拱顶弹性挠度1；
② 拱圈温度变化所产生的拱顶弹性挠度2；
③ 拱圈墩台、支座变形、位移而产生的拱顶弹性挠度3； ④ 混凝土拱圈因混凝土硬化收缩所产生的挠度4；
⑤ 拱架和支架在设计荷载下的弹性及非弹性变形5、6及由于卸拱设备的非弹性压
缩所产生的非弹性下沉7；
⑥ 拱式拱架在设计荷载下的弹性挠度和非弹性下沉8、9； ⑦ 支架基础在受载后的非弹性压缩10；
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⑧ 无支架吊装时的裸拱变形11，一般可预估为l0/1000，l0为拱圈的计算跨径； ⑨ 斜拉平梁拱架由于不平衡加载引起的塔柱变形产生的挠度12。 （二） 拱圈脱架后所产生的弹性挠度下沉值的估算
1）拱圈自重所产生的拱顶弹性挠度值1
拱圈自重所产生的拱顶弹性变形可用以下两种方法计算，以资比较：
Hl0f① 1G(H0) (12.4)
Eddl0式中:
HG—— 不计弹性压缩的拱圈横截面水平推力； l0—— 拱圈计算跨径； dd—— 拱顶厚度；
E—— 拱圈材料弹性模量；
f0—— 拱圈计算矢高；
H—— 水平推力影响线在跨径中点的坐标，可自无铰拱计算用表查得，悬链线拱按
下式计算：
HKl0) (12.5)
f0(11)式中：
K0.23~0.28，随拱轴系数大小而定； 1—— 计算系数，可参见有关设计手册。
② 按拱的平均压力计算：
2l02f021 (12.6)
f0E式中：
l0，f0，E—— 意义同上；
s——拱圈横截面产生的平均压应力，可取HG，其中m为半跨拱弦线与水平
Acosm线夹角，HG意义同上，A为拱圈平均截面积。 2）拱圈因温度变化所产生的拱顶弹性挠度值2
2l02f02t1t2 (12.7) 2f0式中：l0，f0—— 意义同前；
—— 拱圈材料线膨胀系数；
t1 ——年平均温度；t2——合龙时的温度；
当t1t20时，拱顶上挠，反之，拱顶下挠。 3）墩台水平位移产生的拱顶弹性挠度值3
3l0l0l (12.8) l 或 3Kf0(11)4f010
式中：l——拱脚相对水平位移总和。
4）混凝土拱圈由收缩徐变产生的拱顶下沉值4
整体施工拱圈，可按降低温度15℃所产生的下沉值计算。分段施工的拱圈，可按降低5℃～15℃计算。计算公式见式(12.7)。
（三）满布式拱架在拱顶处产生的弹性及非弹性下沉
满布式拱架受载后，主拱圈拱顶产生的弹性及非弹性下沉，同样可按上述拱圈脱架后所产生的弹性挠度下沉值的估算。满布式拱架本身的下沉量按下列项目估算：
① 拱架和支架在受载后的弹性下沉5
E式中：—— 拱架立柱受载后的压应力；
H—— 立柱高度；
E—— 立柱材料的弹性模量。
② 拱架和支架在受载后的非弹性变形6
5h (12.9)
此种变形是由于杆件结合不紧密（缝隙）所致，其值一般按经验估算。顺纹木料相接，每条接缝变形以2mm 计；横纹木料相接以3mm计；顺纹与横纹木料相接以2.5mm计；木料与金属或木料与圬工相接以2mm计。
62K13K22.5K32K4 (12.10)
式中：K1、K2、K3、K4——各接头数目。
对于扣件式钢管拱架，扣件沿立柱滑动或相对转动可引起拱架非弹性变形，按经验估计。 ③ 砂筒的非弹性压缩7
一般200kN压力砂筒为4mm，400kN压力砂筒为6mm，筒内砂子未预压紧时取10mm。 ④ 支架基础在受载后的非弹性压缩10
其值一般可估计为：枕梁在砂土上取5～10mm；枕梁在粘土上取10～20mm；打入砂土的桩取5mm；打入粘土之桩取10mm。 （四）拱式拱架的挠度及下沉量
① 拱式拱架的弹性挠度值8
8② 拱架受载后的非弹性下沉9
l0 (12.11)
5000f0nl09f02 (12.12) f02式中：n—— 半跨拱架内接缝道数；
—— 每道缝的宽度，可估计为1mm～2mm。 ③ 其他弹性及非弹性下沉
拱式拱架本身变形以外的卸拱设备的下沉，以及在有支架时支架的弹性及非弹性下沉等，可按前述方法估算。 （五）预拱度的设置
拱架在拱顶处的总预拱度，应根据上述各种下沉量，按可能产生的各项数值相加后得到。由于影响预拱度的因素很多，不可能算得非常准确，实际施工时，应根据以上计算结果并结
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合实际经验，进行适当调整。对一般的砌体拱桥，在缺乏可靠资料时，拱顶预拱度按l0600~l0800进行校核或估算。
对于大跨径拱桥，总预拱度值应根据施工工序进行整体结构分析后得出。
计算出拱顶预拱度后，其余各点的预拱度可近似按二次抛物线分配（图12. 15），即：
4x2x(12) (12.13)
lxxl/2 图12. 15 预拱度分配
式中：x——与拱顶距离为x处的预拱度；
—— 拱顶总预拱度；
l—— 拱圈计算跨径。
除按二次抛物线分配以外，也可采用水平推力影响线分配。对于不对称拱桥或坡拱桥，应按拱的弹性挠度反向比例设置。
四、 拱架、拱圈施工放样
（一）放样平台
大、中跨悬链线拱桥施工，一般均须先在放样台上放出拱圈大样，以确定拱块形状尺寸、拱圈分段位置以及各种构件的位置和尺寸。大样比例一般采用1:1，放样平台应选择桥位附近较为平坦和宽敞的场所。随着计算机图形技术的发展，目前已基本上采用计算机图形放样。 （二）放样方法
拱圈和拱肋一般采用直角坐标法放样。
直角坐标法是以拱轴线的顶点为原点，（图12. 16），用经纬仪放出xx及yy两坐标基线及A—A、B—B、C—C、D—D等辅助线，并以对角线校核。
按拱轴线方程计算出计入预拱度后的拱轴线及内外弧线各预定点的纵横坐标，再由经纬仪用交会法放出各点，也可用细钢丝交出各点，然后用长而细的木条（或竹条）将各点联成一平滑曲线。这种方法简单，容易掌握，因此使用较广。
图12. 16 拱圈坐标法放样图
五、拱架的卸落和拆除
（一）卸落时间
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拱架卸落过程实际上是拱圈受力体系的转换过程，若控制不好，将直接影响拱圈质量，甚至会危及到拱圈和施工人员的安全。通常，拱圈须在砌筑完成后20d～30d，砌筑砂浆达到70%设计强度或规范规定的要求后才可卸落拱架。此外还须考虑拱上建筑、拱背填料、连拱等因素对拱圈受力的影响，尽量选择对已成拱体影响最小的时机，过早或过迟卸架都将对拱圈受力产生不利。一般情况下，卸架时间应选择在以下阶段进行：
① 实腹式拱在护拱、侧墙完成后；
② 空腹式拱上腹拱横墙完成、腹拱圈砌筑前；
③ 裸拱卸架时，应对裸拱进行截面强度及稳定性验算，并采取必要的稳定措施； ④ 如必须提前卸架，应适当提高砂浆（或混凝土）强度或采取其他措施；
⑤ 较大跨径拱的拱架卸落期限，一般在设计中有明确规定，应按设计规定进行。 （二）卸架设备
1） 木楔
木楔有单木楔和组合木楔两种构造型式。单木楔构造简单，在满布式拱架中较常使用。单木楔由两坡度1:6～1:10的斜面硬木块组成，其构造如图12. 17a）所示。落架时，用锤轻轻敲击木楔小头，将木楔取出，拱架即卸落。不足之处是敲击时震动较大，而且容易造成下落不均匀，适合于中、下跨径拱桥。组合木楔由三块楔木和一根拉紧螺栓组成，见图12. 17b）。卸架时，只需扭松螺栓，楔木在压力作用下徐徐下降，完成卸架。组合式木楔构造简单而完善，比用单木楔卸落稳定和均匀，适用于40m以下的满布式拱架或20m以下的拱式拱架。
图12. 17 卸落用设备
a）简单木楔；b）组合木楔；c）砂筒
2）砂筒
拱式拱架和大跨径拱架在卸落点处的受力较大，宜采用砂筒卸架。砂筒的构造如图12. 17c）所示，它是由内装砂子的金属筒及活塞组成。卸落是靠砂子从筒的下部预留泄砂孔流出，因此，要求砂子均匀、干燥、洁净。砂筒与顶心间的空隙应用沥青填塞，防止砂子受潮。通过砂子流出量可控制拱架卸落高度，这样就能由泄砂孔的开与关，分数次进行落架，并能使拱架均匀下落而不受震动。一般多用于50m以上的满布式拱架和30m以上的拱式拱架。我国170m混凝土箱形拱桥所用的钢制砂筒直径达86cm，使用效果良好。
3）千斤顶
这种卸架设备可较精确地控制下降量，但费用较高。此外，还可用于调整拱圈内力。 （三）满布式拱架的卸落
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在卸落拱架中，因拱架受力后产生变形，所以，只有达到一定卸落量后，拱架才能脱离拱体。满布式拱架所需卸落量，应为拱体弹性下沉量及拱架弹性回升量之和，即前面所列预拱度中1、2、3、4及5等项数值之和。该卸落量为拱顶处的卸落量，拱顶两边各支点的卸落量可按直线比例分配。
为使拱体逐渐均匀地降落和受力，各点卸落量应分成几次和几个循环逐步完成，各次和循环之间应有一定的间歇，间歇后应将松动的卸落设备顶紧，使拱体落实。
满布式木拱架可依据算出和分配的各点卸落量，从拱顶开始，同时向两端对称地进行。 悬链线拱的拱架，可考虑从两拱脚开始分别对称地向拱顶进行，或由两边1/4处开始，分别对称地向拱顶和拱脚两个方向进行。 （四）钢桁架拱架的卸落及拆除
1）卸落量的计算
拱式拱架的卸落量一般应包括1、2、3、4和5。
2） 卸落方法
卸落设备位于拱顶时，可在系吊或支撑的情况下逐步松动卸落设备，逐步卸落拱架，至拱架脱开拱体后，将拱架拆除。
当卸落设备（一般用砂筒）设于拱脚下时，为防拱架与墩台顶紧阻碍下降，应在拱脚三角垫与墩台间设置木楔（图12. 18）。卸落拱架时，先松动木楔，清除墩台对拱架降落的阻力，再逐步对称地降落砂筒。
在拱架与拱体间有一定的空间时，也可采取满布式拱架的卸落方法，即在弓形木或横梁下各支点处设置木楔，用此木楔完成卸落量，使拱架脱开后再拆除拱架。
图12. 18 钢桁架拱架卸落装置
1—垫木；2—木楔；3—混凝土三角垫；4—斜拉杆；5—砂筒；6、7—支架
拼装式钢桁架拱架可吊挂在已建成的拱体上分节拆除，拆除的拱节可用缆索吊车或汽车吊车吊移。拆除方法如图12. 19所示。
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图12. 19 拼装式拱架拆除
六、圬工拱圈及拱上结构的砌筑
（一）拱圈的砌筑
在拱架上砌筑拱圈时，拱架将随荷载的增加而不断变形，有可能使已砌筑砌体产生裂缝。为了保证在整个砌筑过程中，拱架受力均匀，变形最小，拱圈质量符合设计要求，必须选择适当的砌筑方法和顺序。一般可根据跨径的大小，采用不同的砌筑方法。
在多跨连拱拱桥的施工中，应考虑与邻孔的对称均衡问题，以防桥墩承受过大的单向推力。当为拱式拱架时，应适当安排各孔砌筑程序；当为满布式拱架时，应适当安排各孔拱架的卸落程序。
1）拱圈按顺序对称砌筑
跨径16m以下的拱圈，当采用满布式拱架施工时，可以从拱脚至拱顶一次性按顺序对称砌筑，在拱顶合龙。当采用拱式拱架时，对跨径10m以下的拱圈，应在砌筑拱脚的同时，预压拱顶与拱跨1/4部位。
2）拱圈三分法砌筑 ①分段砌筑
采用满布式拱架砌筑、跨径在16m以上25m以下的拱圈和采用拱式拱架砌筑、跨径在10m以上25m以下的拱圈，可采取每半跨分成三段对称砌筑方法。每段长度不宜超过6m，分段位置一般在1/4点及拱顶（3/8 点）附近。当为满布式拱架时，分段位置宜在拱架节点上。如图12. 20所示，先对称砌筑Ⅰ段和Ⅱ段，后砌Ⅲ段，或各段同时向拱顶方向对称砌筑，最后砌筑拱顶石合龙。
图12. 20 分段砌筑（跨径小于25m）
跨径大于25m时，应按跨径大小及拱架类型等情况，在两半跨各分成若干段、均匀对称地砌筑。每段长度一般不超过8m。具体分段方法应按设计规定，无规定时应通过验算确定。
分段砌筑时应预留空缝，以防拱架变形产生拱圈开裂，并起部分顶压作用。空缝数量应视分段长度而定。一般在拱脚附近、1/4点、拱顶及满布式拱架的节点处必须设置空缝。
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②分环砌筑
较大跨径石拱桥的拱圈，当拱圈较厚、由三层以上拱石组成时，可将全部拱圈分成几环砌筑，砌一环合龙一环。当下环砌完并养护数日后，砌缝砂浆达到一定强度时，再砌筑上环。按此方法砌筑时，下环可与拱架共同承担上环之重量，因而可减轻拱架之荷载。其所能减轻拱架荷载的数值，须依所分环数、上下环厚度和砌缝砂浆硬化程度等情况而定。
分环砌筑时，各环的分段方法、砌筑程序及空缝的设置等，与一次砌筑完成时相同，但上下环间应犬牙相接。
③分阶段砌筑
砌筑拱圈时，为争取时间和拱架荷载均匀、变形正常，有时在砌完一段或一环拱圈后的养护期间，工作并不间歇，而是根据拱架荷载平衡的需要，紧接着将下一拱段或下一环层砌筑部分。此种前后拱段和上下环层分阶段交叉砌筑的砌筑方法，称为分段砌筑方法。
不分环砌筑拱圈的分阶段的砌筑方法，通常是先砌拱脚几排，然后同时砌筑拱顶、拱脚及1/4点等拱段。上述各拱段砌到一定程度后，再均匀的砌筑其余拱段。
分环砌筑的拱圈，可先将拱脚各环砌筑几排，然后分段分次砌筑其余环层。在砌完一环后，利用其养护期，砌筑次一环拱脚之一段，然后砌筑其余环段。
图12. 21为一孔净跨30m、矢跨比1/5单层拱圈分阶段砌筑示例，其中在第Ⅱ阶段时应在1/4点下方压两排拱石。
图12. 22为一孔净跨65m、矢跨比1/6的石拱圈分阶段砌筑实例。 较大跨径拱圈的分阶段砌筑方法，一般在设计文件中有规定，应按设计文件的规定进行。
图12. 21 30m单层拱圈分阶段砌筑
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图12. 22 65m石拱圈分阶段砌筑实例
3）预加压力砌筑
预加压力砌筑法是在砌筑前，在拱圈上预加一定重量，以防止或减少拱架弹性和非弹性下沉的砌筑方法。此法对于预防拱圈产生不正常变形和开裂较为有效。所需压重材料以利用拱圈本身准备使用的拱石较为简便和节省。加压顺序应与计划砌筑顺序一致。砌筑时，应尽量利用附近压重拱石就地安砌，随撤随砌，使拱架保持稳定。在采用刚性较强的拱架时，可仅预压拱顶，预压拱顶时，可将拱石堆放在该段内，或当时就将该段砌筑完。
压重材料不能利用拱石时，也可采用砂袋等其他材料。
对于刚性较差的拱架，预压须均匀地进行，不可单纯压拱顶。 4）分段支撑
分段砌筑拱圈时，如拱段倾斜角大于石块与模板间摩擦角（约20°），则拱段将在切线方向产生一定的滑动。这种情况下，必须在拱段下方临时设置分段支撑，以防拱段向下滑动。分段支撑所需强度应通过计算求出。
分段支撑的构造依支撑强度而定。强度较大时，须制成三角支撑并须支撑于拱架上。较平坦的拱段，可简单地用横木、立柱、斜撑木等支撑于拱架或模板上。分环砌筑时，上环也可用撑木支撑在下环的拱石上。
三角撑应在拱圈放样平台上按拱圈弧形放样制作。三角撑的构造如图12. 23所示。
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图12. 23 分段支撑
a） 支撑支顶在下一拱段 b）三角支撑支顶在模板上
5）空缝的设置与填塞
砌筑拱圈时所预留的空缝，应位置正确，形状规则，宽度以3～4cm为宜。在靠近底面和侧面处，缝宽应与周围砌缝相同，且靠空缝一面的拱石应当加工凿平。
空缝的填塞，应在所有拱段及拱顶石砌完后（刹尖封顶及预加压力封顶除外）进行；分环砌筑时，应在整环砌合后进行；当须用大力夯实空缝砂浆，以增强拱圈压力时，应在拱圈砌完且砌缝砂浆强度达到设计的70%后，拱架卸落前进行。填塞空缝宜在一天中较低温度，且两半跨对称地进行。
6）拱圈合龙
砌筑拱圈时，常在拱顶留一龙口，在各拱段砌筑完成后安砌拱顶石合龙。分段较多的拱圈和分环砌筑的拱圈，为使拱架受力对称和均匀，可在拱圈两半跨的1/4处或在几处同时砌筑合龙。
为防止拱圈因温度变化而产生过量的附加应力，拱圈合龙应按设计规定的温度和时间进行。设计无规定时，宜选择在接近当地年平均温度时或昼夜平均温度（一般为10℃～15℃）时进行。
（二）拱上砌体的砌筑
拱上砌体的砌筑，必须在拱圈砌筑合龙和空缝填塞后，经过数日养护，使砌缝砂浆强度达到70%后才能进行。养护一般不少于3昼夜，跨度较大时应酌情延长。
砌筑实腹式拱的拱上砌体时，应如图12. 24所示，将侧墙等拱上砌体分成几部分，由拱脚向拱顶对称地做台阶式砌筑。拱腹填料可随侧墙砌筑顺序及进度进行填筑。填料数量较大时，宜在侧墙砌完后再分部进行填筑。实腹式拱应在侧墙与桥台间设伸缩缝使二者分开。多跨拱桥应在桥墩顶部设伸缩缝使两侧侧墙分开。
安砌时留马口4空缝3224桥台11
图12. 24 砌筑实腹式拱的拱上砌体
为防止空腹拱桥的腹拱受到主拱圈卸落拱架时的变形影响，可在主拱圈砌完后，先砌腹拱横墙，然后待卸落拱架后再砌筑腹拱拱圈。腹拱上的侧墙，应在腹拱拱铰处设置变形缝。
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较大跨径拱桥桥上砌体的砌筑程序，应按设计文件的规定进行。
七、钢筋混凝土拱圈就地浇筑
（一）连续浇筑
跨度16m以内的拱圈（肋）混凝土，应按拱圈全宽度从两端拱脚向拱顶对称连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝以前完成。如预计不能在限定的时间内完成，则须在拱脚处留一隔缝并最后浇筑隔缝混凝土。 （二）分段浇筑
跨度大于16m的拱圈（拱肋），为减少混凝土的收缩应力，避免因拱架变形产生裂缝，应采取分段浇筑的方法。拱段的长度一般为6～15m。分段位置应能使拱架受力对称、均匀和变形小为原则。拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处；满布式拱架宜设置在拱顶、L/4、拱脚及拱架节点处。如预计变形较小且采取分段间隔浇筑时，也可减少或不设间隔槽。间隔槽的位置应避开横撑、隔板、吊杆及刚架节点等处。间隔槽的宽度以便于施工操作和钢筋联结为度，一般为50～100cm。间隔槽内的混凝土，为防止延迟拱圈合龙和拱架拆除时间，可采用比拱圈强度高一级的半干硬性混凝土。
拱段的浇筑程序应符合设计规定，在拱顶两侧对称地进行，使拱架变形保持均匀并尽可能的最小，并应预先做出设计。分段浇筑时，各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕，因故中断时，应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝。
间隔槽混凝土，应待拱圈分段浇筑完成后，且达到75%设计强度和接合面按施工缝处理后，由拱脚向拱顶对称浇筑。拱顶及两拱脚间隔槽混凝土应在最后封拱时进行。封拱合龙温度应符合设计要求，如设计无规定时，宜在接近当地年平均温度或在5℃～15℃。 （三）箱形截面拱圈或拱肋的浇筑
箱形截面拱圈或拱肋，一般采取分环、分段的浇筑方法。分段的方法与上述方法相同。分环的方法应根据截面形式和截面高度确定，一般是分成两环或三环，特大跨径桥梁分环数则更多。分两环浇筑时，先分段浇筑底板，然后分段浇筑腹板、横隔板与顶板。分三环浇筑时，先分段浇筑底板，然后分段浇筑腹板和横隔板，最后分段浇筑顶板。分环分段浇筑时，可采取分环填充间隔槽合龙和全拱完成后最后一次填充间隔槽合龙两种不同的合龙方法。分环填充间隔槽合龙时，已合龙的环层可产生拱架作用。在浇筑上面环层时可减轻拱架作用。在浇筑上面环层时可减轻拱架负荷，但工期较一次合龙的方法为长。采用最后一次合龙方法时，仍必须一环一环地浇筑，但不是浇完一环合龙一环，而是留待最后一起填充各环间隔槽合龙。此时，上下环的间隔缝应相互对应和贯通，其宽度一般为2m左右，有钢筋接头的间隔槽为4m左右。
图12. 25所示为一孔146m跨径的箱形拱圈分环（三环）和分段（9段）浇筑方法。
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图12. 25 箱形拱圈分环分段浇筑（尺寸单位：m）
当拱桥建设工期短，或拱架受到洪水危险时，可采取在拱架上组装并现浇的施工方法。先将预制好的腹板、横隔板和底板钢盘在拱架上组装，在焊接腹板、横隔板的接头钢筋形成拱片后，立即浇筑接头和拱箱底板混凝土。组装和现浇混凝土时，应从两拱脚向拱顶对称进行，浇底板混凝土时应按拱架变形情况设置少量间隔缝，并于底板合龙时填筑，待接头和底板混凝土达到设计强度的75%以上时，安装预制顶板盖板，然后铺设钢筋，现浇顶板混凝土。 （四）拱肋联结系浇筑
当为各拱肋同时浇筑和卸落拱架的情况，各拱肋横向联结系应与拱肋浇筑同时施工并卸落拱架；当为各拱肋非同时浇筑和卸落拱架的情况，应在各拱肋卸架后再浇筑横向联结系。
拱上立柱的柱脚、接头钢筋以及垫梁底座和拉杆的接头钢筋或钢丝束的穿孔，应在浇筑拱肋混凝土时按设计位置留置。 （五）拱圈和拱肋钢筋的绑扎
①拱脚钢筋预埋
无铰拱钢筋混凝土拱圈（拱肋）的主钢筋须伸入墩台内，因此在浇筑墩台混凝土时应按设计要求的位置和深度将其端部预埋入混凝土内。为便于预埋，主钢筋端部可截开，但须使各根钢筋的接头按规定错开。
②钢筋接头布置
为适应拱圈在浇筑过程中的变形，主钢筋或钢筋骨架一般不应使用通长的钢筋，应在适当位置的间隔缝中设置接头。最后浇筑的间隔缝则为必设接头之处。
③绑扎顺序
分环浇筑时，可分环绑扎。分环绑扎时，各项预埋钢筋应临时加以固定，并在浇筑混凝土前进行检查和校正。
第二节 缆索吊装施工
缆索吊装施工（Erection by Cableway）是无支架施工拱桥中使用最主要的方法之一。其优点是所用吊装设备跨越能力大，水平和垂直运输灵活，适应性广，施工方便、安全。不仅用于单跨大、中型拱桥施工，在修建特大跨径或连续多孔的拱桥中更能显示其优越性。通过长期的实践，该法已得到了很大发展并积累了丰富的经验。目前，缆索吊装的最大单跨跨径
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已达500m以上，由单跨缆索发展到双跨连续缆索（2×400m）。吊装重量已从原来的几十吨发展到现在的几百吨。
采用缆索吊装的拱桥，为了充分发挥缆索系统的作用，拱上建筑也应尽量采用预制装配构件，这样能有效提高桥梁工业化施工的水平，并有利于加快桥梁建设的速度。例如主桥全长1250m的长沙湘江大桥，17孔共408节拱肋和其中8孔76m跨径的拱上建筑预制构件（立柱、盖梁、腹拱圈等）全部由两套缆索吊机吊装，仅用了65个工作日就安装完成。这对于加快大桥建设速度、减少模板用量、降低桥梁造价等方面都起了很大的作用。
拱桥缆索吊装施工内容包括：拱肋（箱）的预制、移运和主拱圈的吊装，拱上建筑的砌筑以及桥面结构的施工等主要工序。除缆索吊装设备以及拱肋（箱）的预制、移运和主拱圈的吊装以外，其余工序与有支架施工相同（或相近）。本节主要介绍缆索吊装施工的特点，其基本内容也适用于其它无支架施工方法。 一、缆索吊装设备
缆索吊装设备适用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输。公路上常将预制构件进入桥孔安装，其设备可自行设计，就地制造安装，亦可购置现成的缆索架桥设备运往工地安装。
缆索吊装系统由主索、起重索、牵引索、扣索、起重及牵引绞车、主索地锚、扣索地锚、塔架、扣索排架、风缆等主要部件组成。其布置型式见图12. 26。
宜昌侧190缆索体系立面布置图432190奉节侧362.595缆塔桥中线地面线301.500宜昌侧锚碇01234宜昌侧5缆索体系平面布置图6扣塔塔扣交界墩墩扣主索362.595缆塔扣塔9锚碇87219.944桥中线地面线314.000奉节侧锚碇奉节侧2φ40后风缆锚固于扣锚索锚碇上12φ52mm主索2φ32通风缆跑车奉节侧锚碇2φ40后风缆锚固于扣锚索锚碇上宜昌侧锚碇190塔吊12φ52mm主索跑车43230000塔吊190
图12. 26 缆索吊装布置示意
1） 主索
又称承重索或运输天线，横跨桥墩，支承在两侧塔架的索鞍上，两端锚固于地锚，吊运拱箱（肋）或其它构件的行车支承于主索上。主索常用纤维芯钢丝绳组成，其直径、型号和根数应根据主索跨度（索塔间距）、起吊重量、设计垂度等因素计算而定一般根据桥面宽度及设备供应情况可设置1～2组主索。每组主索由若干根平行钢丝绳组成。
2） 起重索
起重索套绕于主索滑车组上，用于构件的垂直起吊。起重索一端与卷扬机滚筒相连，另一端固定于对岸的地锚上。这样，当行车在主索上沿桥跨往复运行时，可保持行车与吊钩间的起重索长度不随行车的移动而改变（图12. 27）。
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跑车起重索A10t卷扬机上挂架跑车起重索B起重索托轮塔顶转向滑轮下挂架A跑车下挂架B跑车10t卷扬机上挂架
图12. 27 起重索
3） 牵引索
用于牵引行车在主索上往返运行。牵引索宜选用柔性好的钢丝绳（图12. 28）。牵引索既可分别连接在两台卷扬机上，也可合栓在一台双滚筒卷扬机上，便于操作。
塔顶转向滑轮牵引绳起重跑车联车绳起重跑车牵引绳塔顶转向滑轮塔顶转向滑轮塔顶转向滑轮定滑轮15t卷扬机15t卷扬机定滑轮
图12. 28 牵引索
4） 扣索
在拱箱（肋）分段吊装时，用于临时固定拱箱（肋）节段所用的绳索，扣索还可调整节段接头高程。
扣索分塔扣（扣固在塔架上或通过塔架索鞍扣固在地锚上）、墩扣（扣固在墩台上）、天扣（扣固在通缆天线上）等几种形式，如图12. 29所示。
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图12. 29 扣索形式
1-墩扣；2-扣索天线；3-主索天线；4-天扣；5-墩扣；6-拱顶段；7-中段；8-拱脚段（端段）
扣索可采用普通钢丝绳，也可采用预应力钢绞线。普通钢丝绳采用卷扬机收紧，用拉紧器微调，存在扣索小、垂度大、节段高程不易控制的缺点，多用于一跨拱箱（肋）节段数在
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7段以内的吊装。当一跨内节段数超过7段时，应采用预应力钢绞线。
采用普通钢丝绳的扣索由卷扬机牵引张拉，因此，张拉端只能布置在地面上。采用预应力钢绞线的扣索，张拉端布置方式有两种：一种布置在地面上，另一种布置在塔架上。地面上张拉钢绞线（扣索），钢绞线需通过塔架上的转向索鞍延伸到地面，操作空间大，无需高空作业，施工人员安全容易得到保证，所需千斤顶数量和锚具也少，缺点是当扣索在扣塔两侧的夹角不等时，将在扣塔上产生不平衡水平分力，引起塔架顺桥向偏位，需要通过辅助索加以调整，或用刚劲的塔架来承担。在塔架上张拉，张拉空间面狭窄，同时，千斤顶数量和锚具要比地面操作多一倍。但可以根据扣塔两侧不同的夹角，张拉不等的扣索力，使扣塔两侧的水平分力相等，避免塔架的偏位，提高了塔架的安全性。通常，采用主塔、扣塔合一的缆吊系统，多将扣索张拉端布置在塔架上。
5） 风缆
风缆又称缆风索、浪风索，用来保证塔架的纵横向稳定及拱肋安装就位后的横向稳定。此外，风缆是调整拱箱（肋）轴线的重要手段。
6） 塔架
塔架是用来提高主索临空高度及支承各种受力钢索的结构物。塔架由塔身、塔顶、塔底和索鞍等几部分组成。塔架是缆索系统的主要承重结构物，必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
根据塔架所起作用不同，分为主塔和扣塔两种形式。主塔，又是也称缆塔，用于支承缆索吊装系统；扣塔仅用于支承和锚固扣索。主塔和扣塔可以独立布置，也可以是合二为一。分离式塔架，主塔、扣塔各成体系，相互干扰少，拱肋线形容易控制，缺点是钢材用量大，增加了工程造价。尤其是当地形条件受到限制时，这种布置方法往往很难实现。对此，可采用主塔、扣塔合二为一的布置方式，将主塔置于扣塔顶之上，主塔与扣塔联结处用销轴连接，这样主塔仅传递竖向力而不传递弯矩，在吊装拱肋节段时，主塔的偏位不会影响到扣塔。这种方式的优点在于用钢量少，但构造较为复杂。
塔架可用型钢构件、万能杆件组拼而成，也可采用装配式公路钢桥桁节片（贝雷）等构件拼成。
塔架顶上设置索鞍，为放置主索、起重索、扣索等用。可以减小钢丝绳与塔架的摩阻力，使塔架承受较小的水平力，并减小钢丝绳的磨损。
塔底有铰接和固结两种方式。底座设铰的塔架必须依靠风缆维持稳定。当塔架固结时，可将塔架脚底固定在基础混凝土中，或用预埋螺栓与塔固结。固结的塔底可以承受弯矩，减小塔顶偏位，但塔架的稳定仍需用风缆帮助。
7） 地锚
亦称地垄、锚锭。用于锚固主索、扣索、起重索和铰车等。地锚的可靠性对缆索吊装的安全有决定性影响，设计和施工都必须高度重视。按照承载能力的大小及地形、地质条件的不同，地锚的形式和构造可以是多种多样的。还可以用桥墩、桥台、预应力锚桩作锚锭等。
8） 电动卷扬机及手摇绞车
用于作牵引、起吊等的动力装置。电动卷扬机速度快，但不宜控制，一般多用于起重索和牵引索。对于要求精细微调钢束的部位，多采用手摇绞车，以便于操纵。
9） 其它附属设备
其它附属设备包括行走在主索上的行车、起重滑车、横移索、各种倒链葫芦等。 缆索吊装设备的型号及规格非常多，必须按照因地制宜的原则，结合工地具体情况合理选择，才能取得良好的效果。 二、拱箱（肋）预制
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（一）混凝土拱箱（肋）预制
预制拱箱（肋）首先要按设计图的要求，在样台上用直角坐标法放出拱箱（肋）的大样。在大样上按设计要求划分出拱箱（肋）的吊装节段，然后以每段拱箱（肋）的内弧下弦为x轴，在此x轴上作垂线为y轴，在x轴上每隔1m左右量出内外弧的y坐标，作为拱箱（肋）分节放样的依据。放样时，应注意各接头的位置力求准确，以减少安装困难。
拱箱（肋）有立式预制和卧式预制两种方法，绝大多数采用立式预制，便于拱箱（肋）的起吊、脱模及移运。采用立式预制时，可根据施工场地、地形、地质等条件选择土牛拱胎立式预制、木架立式预制或条石台座立式预制。
拱箱节段可采用组装式预制，也可采用现浇预制。组装预制时，将拱箱分成底板、腹板、横隔板和顶板等几部分，腹板和横隔板等块件先前预制，随后在拱胎上铺设底板纵横向钢筋，将腹板与横隔板块件安放就位，绑扎好接头钢筋后，浇筑底板混凝土和腹板与横隔板接头混凝土，组成开口箱；再在开口箱内立顶板底模，绑扎顶板钢筋，浇筑顶板混凝土，形成闭口拱箱。待拱箱混凝土达到设计强度后即可移运，进入下一段拱箱的预制工作。
现浇预制时，先将底板和腹板钢筋绑扎好，然后一起浇筑混凝土形成开口拱箱，再立顶板底模，浇筑顶板混凝土。采用现浇预制，拱箱整体性好，但施工工期较组装式预制要长。
（二）钢管拱肋制作
钢管拱肋制作是钢管混凝土拱桥施工中的重要工序和施工质量控制的关键。钢管拱肋制作属于钢结构加工部分，钢管切割、焊接技术要求高，一般应由具有较强钢结构加工能力的单位完成，焊接工人应持证上岗。
钢管拱肋制作方式有工厂化制作和施工现场制作两种。究竟选择何种制作方式，应根据桥梁的结构特点、施工单位的技术水平、施工现场的运输条件、钢管拱肋的安装工艺和经济指标等综合确定。
工厂化制作的好处在于：①能使产品制作处于较稳定的生产流水线上，人员、生产设备和检测设备配置等方面能得到保障；②工厂内制作受温度变化、湿度、粉尘等不利环境的影响相对于现场制作方式要小的多；③可以按照规范的作业程序进行日常生产组织管理，在环保、安全和职业健康管理方面要比现场制作方式更有保证；④场地建设和制作加工所需的设备运输费用低。不足在于：成品或半成品的构件需通过陆地或水运运输到安装现场，运输费用比较高。在运输过程中，有可能发生多次装卸转运，出现部分损伤或损坏的风险性较大。
现场加工制作需要较大的生产场地，受现场施工条件的局限，大型加工设备投入、试验检测手段、环保和安全、职业健康管理等方面不如工厂化制作完善，运输和多次装卸次数少，运输成本相对较低，但增加了场地建设费用和较多的辅助施工费用。
用于钢管混凝土拱桥拱肋中的钢管有螺旋焊钢管、直缝焊钢管和无缝钢管三种。管径较大的弦管和腹杆通常采用有缝钢管，管径小的钢管宜采用无缝钢管。螺旋焊钢管和直缝焊钢管的焊接等级应达到二级和一级焊缝的要求。
螺旋焊接管加工费用较低，管节较长(一般为12～20m)，成管焊缝质量容易控制，也有利于钢管与混凝土的共同作用。但螺旋焊接管的成管焊缝比直缝焊接管长，在由多管组成拱肋时，容易与其它焊缝相交叉。直缝焊接管加工设备要求较低(通常在1.2～2.0m)，管节较短，运输方便，焊缝少，易于与其它焊缝错开。
拱肋弦管加工成曲线的方法有热加工和冷加工两种方式，即热煨弯成形技术和以直代曲多段短钢管对接拟合拱轴线成形技术。热煨弯成形技术适用于管节较长的螺旋焊接管，有火焰加热煨弯和电加热煨弯两种方式。前者使用火焰加热手段将每个节段的弦管单根在煨弯台架上分环、分段加热到一定温度时，在外力作用下使钢管塑性变形，将钢管弯制成弦管；后者是利用电磁转换设备，将电磁能转化为热能对钢管进行加热，并使用温度设备监测钢管
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加热温度达到可塑状态时，通过对钢管施加外部作用力，将钢管弯制成拱肋弦管。热煨弯后不得用水冷方法降温，应在空气中自然冷却，这是由于骤冷会使普通低合金钢钢材变脆，容易发生断裂或产生焊接裂纹等。钢管弯曲应按《铁路钢桥制造规范》(TB10212～98)规定执行。以直代曲方法适合于直管焊接的钢管来加工制作拱肋弦管，这种方法具有工艺简单、设备投入少、加工速度快，对钢材损伤小，施工成本低等优点，但直管连接处有凸点，拱轴线形不连续。当直缝焊接管当管节较长时，也应将其弯成弧形。
钢管拱肋制作前应根据运输方式、运输条件和吊装能力确定制作单元，加工制作台必须满足每段拱肋按1:1大样放样的要求。要求台座地基基础密实、稳定，表面平整度良好，并按设计要求采用红外测距仪或精度更高的测量仪器放样，用水准仪抄平。
对于桁式拱肋的钢管骨架，弦杆与腹杆及平联的连接尺寸和角度必须准确。连接处的间隙应按钣金展开图要求进行放样。
钢管弯制完成后，与已经加工好的其它部件，如腹杆、节点钢板、拱上立柱底座、吊杆锚箱或拱脚段转动铰等进行组装，形成单节段拱肋。单节段组装方式有卧式拼装和立式拼装两种。
卧式拼装是将钢管拱肋侧向翻转90°，把立面改为平面进行加工制作。国内钢管拱肋桁架的组装多采用卧式拼装，通常用于采用无支架缆索吊装、支架安装工艺的钢管拱桥。卧式拼装方式降低了钢管拱肋节段重心位置和拼装作业高度，便于施工操作和控制，能充分利用自动焊接和起重设备进行作业，提高焊接质量和降低安全风险。
立式拼装是按照钢管拱肋曲线搭设拱形工作支架，使钢管拱肋节段保持立面姿态进行零部件组装。采用该方式加工制作时，由于钢管拱肋节段重心高，稳定性较差，高空作业量增加，作业难度加大，在安全技术方面需要制订相应的措施保证拱肋在立式姿态下稳定，同时工作支架也需要专门设计，耗用的施工辅助材料较多，成本较高。立式拼装主要用于受场地使用要求限制或受安装工艺限制（如采用转体施工、支架施工或双肋悬拼吊装）的钢管拱桥。
大量工程实践表明，立式拼装的精度高于卧式拼装，因此，在条件许可的情况下，优先选用立式拼装。
拱肋节段或拱片制作后，需将多个独立节段进行接头耦合预拼装，以检验钢管拱肋节段之间的对接精度，并对拱肋的偏差进行适当的校调。根据钢管拱桥结构的对称性，拱肋节段加工制作时，一般只需要建立拱肋结构1/2的1:1大样，即可满足全桥钢管拱肋加工制作的需要。国内最常用的多节段组装拼接工艺主要有半拱全连续拼装工艺和半拱“n+1”组合拼装工艺。
当钢管拱肋制作场地有足够面积时，一般采用1:1半拱大样连续装工艺组装和试拼装。该工艺首先在加工制作场地地面按照1:1放出半拱大样，其次在半拱大样上搭设简易加工台座或支架，最后零部件的组装及拱肋对接试拼装均在加工制作台架上完成。当预制场地受限制，无法采用1：1大样连续半拱大样布置的情况下，可加工制作场地采用“n+1”组合方式进行钢管拱肋节段试拼装。这里的“n”是指已完成加工制作并通过初步验收的钢管拱肋节段数，“1”表示待对接检验的节段。
在制作钢管拱肋前，加工单位应根据钢管拱肋的构造特点，制订专门的焊接工艺评定和验收标准，焊接工艺评定项目有强度试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验及化学成分、金相试验等，这些试验完全针对焊缝质量的检验。考虑到焊接质量不仅包括焊缝质量，也包括焊接变形控制。经审查通过后执行。首节段制作完成后，一般应进行验收，验收合格后方可制作生产。
弦杆与腹杆及平联的连接焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡，可沿全周采用角焊缝，也可部分采用角焊缝，部分采用对接焊缝。弦管管壁与肢管管壁之间的夹角大于或等于
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120°的区域内宜采用对接焊缝或带坡口的角焊缝。角焊缝的焊脚尺寸hf不宜大于肢管管壁的两倍。对于承受拉应力的连接斜腹杆与主弦杆的焊缝，强度和质量要求较高，打磨、施焊每一道工序必须经过严格检查后才能实施。对于厂内加工的焊缝，应严格按设计要求进行质量检查和控制。
对于接头连接处无法避免的工地焊接，尤其是高空焊接，影响焊缝质量的因素很多，焊缝质量较难控制，在设计方面应从构造措施方面保证接头的质量。如，先用内法兰接头连接拱肋节段，接头处留约40cm长的对接段，在已拼装段上附设内衬管，使对接部分的焊缝能够成为熔透焊缝。为保证工地焊缝的质量，施工单位应选派焊接技术水平高、又有高空作业经验的焊工施焊，并创造良好的焊接条件、选择合适的天气。 三、吊装方法和加载程序
1）吊装方法
采用缆索吊装施工的拱桥，吊装方法应根据桥的跨径大小、总长及桥面宽度等具体情况而定。
拱桥的构件一般在河滩上或桥头岸预制和预拼后，运送至缆索下面，由起重索起吊牵引至预定位置安装。为了使端段基肋在合龙前保持一定位置，需用扣索临时悬挂后才能松开起重索。吊装应自一孔桥的两端向跨中对称进行，待拱顶段吊装就位，并将各接头位置调整到规定标高以后，才能放松吊索、合龙，最后将所有扣索撤除。
基肋（指拱箱、拱肋或桁架拱片）吊装合龙要拟定正确的施工程序和施工细则，并坚决遵照执行。
跨径较大的箱形拱，当单肋合龙横向稳定安全系数小于4时，可先悬扣多段拱脚段或次拱脚段拱肋，然后用横夹木临时将相邻两肋联结后，安装拱顶段单根肋合龙，松索成拱。
对拱肋跨径大于80m或横向稳定安全系数小于4时，应采用双基肋合龙松索成拱的方式，即当第一根拱肋合龙并校正拱轴线，楔紧拱肋接头缝后，稍松（但不卸掉）扣索和起重索，压紧接头缝；待第二根拱肋合龙，两根拱肋横向联结固定好并拉好风缆后，再同时松卸两根拱肋的扣索和起重索。
风缆在缆索吊装中，不但可以固定拱肋节段，防止左右晃动，还可起到控制轴线偏位和提高横向稳定的作用，因此，各段拱肋由扣索悬挂在扣架上时，必须设置风缆。当拱肋分3段或5段拼装时，至少应保持2根基肋设置固定风缆，拱肋接头处应横向联结。固定风缆应待全孔合龙、横向联结构件混凝土强度达到设计要求后才可撤除。
图12. 30所示为某拱桥按五段吊装合龙成拱，图中数字为节段安装顺序，其中图a）中每条拱箱（肋）的节段吊装程序为：
(1)吊装左端的端段①就位，将拱座处与墩、台帽直接抵接牢靠。上部用扣索扣好，下面将风缆索拉好，然后松去吊索；
(2)吊运次段拱箱②并与端段①相接。将接头处用螺栓固定，上部用扣索扣好，下面用缆风索拉好，然后松去吊索。
(3)再按上面的程序吊装右端的端段③和中段④。
(4)最后吊运合龙段⑤至所吊孔的上空，徐徐降落并与两中段②、④的上接头相接，然后慢慢松扣，合龙成拱。
(5)当拱圈符合设计标高后，即可用钢板楔紧接头，松吊、扣索，但暂不取掉，待全部接头焊接牢固后，方可全部取掉扣、吊索。
(6)按同样的程序，进行下个拱箱⑥~⑩的吊装合龙。
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这种吊装顺序通常适用于拱箱节段数少（通常在7段以内）的拱桥，且只需一组主索。当吊装节段数较多时（如钢管混凝土拱桥），多采用图b）的安装顺序。需要指出的是，当缆索吊装设备只有一组主索时，除了考虑施工稳定外，还应设法使主索的横移次数尽可能少，这样就可以加快安装速度，尽早完成拱肋（箱）合龙。
浪风索12543671098(a)拱箱安装顺序横系梁1713981410432121165(b)拱肋安装顺序图12. 30 拱箱（肋）安装顺序示意图
2）拱肋松索成拱程序
拱肋松索成拱程序是否合理，直接影响成拱后的拱轴线形、横向偏位和主拱内力，因此，必须严格按照既定程序进行。
① 松索时应按拱脚段扣索、中段扣索、起重索三者的先后顺序对称均衡地进行，每次
松索量以控制各接头标高变化不超过1cm为限； ② 松索调整拱轴线。调整拱轴线时，应观测各接头标高、拱顶及1/8跨径处截面标高。
调整拱轴线时精度控制要求为：每个接头点与设计标高之差不大于±1.5cm，两对称接头点相对高差不大于2cm，中轴线偏差不超过0.5～1.0cm，防止出现反对称变形，导致拱肋开裂甚至纵向失稳。 ③ 用厚度不等的薄钢板嵌塞拱肋接头缝隙。 ④ 拱肋松索成拱是一个反复循环的过程，将索放松压紧接头缝后，应再次调整中线偏
差至0.5～1.0cm以内，固定风缆索将接头螺栓旋紧。
⑤ 电焊个接头部件，全部松索成拱。电焊时，宜采用分层、间隔、交错施焊的方法，
每层不可一次焊得过厚，以防灼伤周围混凝土，电焊后必须将各接头螺栓旋紧焊死。 3）加载程序
① 施工加载程序的目的和意义
当拱箱（肋）吊装合龙成拱后，对后续各工序的施工，如拱箱之间的纵缝混凝土和拱上建筑等，如何合理安排这些工序，对保证工程质量和施工安全都有重大影响。如果采用的施工步骤不当（例如安排的工序不合理、拱顶或拱脚的压重不恰当、左右半拱施工进度不平衡、加载不对称等），都会导致拱轴线变形不均匀，拱圈开裂，严重的甚至造成倒塌事故，因此，对施工程序必须作出合理的设计。
施工加载程序设计的目的，就是要在裸拱上加载时，使拱圈各个截面在整个施工过程中，都能满足强度和稳定的要求。并在保证施工安全和工程质量的前提下，尽量减少施工工
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序，便于操作，以加快桥梁建设速度。
②施工加载程序设计的一般原则
对于中、小跨径拱桥，当拱圈的截面尺寸足以满足强度和稳定要求时，可不作施工加载程序设计。按有支架施工方法对拱桥上部结构作对称、均衡的施工。
对大、中跨径的箱形拱桥或箱肋拱桥，一般多按对称、均衡、多工作面加载的总原则进行设计。对于坡拱桥，必须注意其特点，一般应使低拱脚半跨的加载稍大于高拱脚半跨的加载量。
在多孔拱桥的两个邻孔之间，两孔的施工进度不能相差太远，以免桥墩承受过大的单向推力而产生过大的位移，造成施工进度快的一孔的拱顶下沉，邻孔的拱顶上冒，从而导致拱圈开裂。
图12. 31所示为一孔85m跨箱形拱桥的施工加载程序（闭口箱吊装）。其程序如下： （a）先将各片拱箱吊装合龙，形成裸拱，然后将全部纵、横接头处理完毕并浇筑接头混凝土，完成第一阶段加载。
（b）浇筑拱箱间的纵缝混凝土。纵缝应分为两层浇筑，先只浇到大约箱高一半处，待其初凝后再浇其余部分。横桥向各缝齐头并进。注意：下层纵缝应分段浇筑。图中②、③、④、 ⑤各步骤为纵缝浇筑。
（c）拱上各横墙加载。先砌筑1#、2#横墙至3#横墙底面高度；再砌筑1#、2#、3#横墙至4#横墙底面高度；最后全部横墙（包括小拱拱座）同时砌筑完毕（左、右两半拱对称、均衡同时进行）。见图中⑥、⑦、⑧各步骤。
（d）安砌腹拱圈及实腹段侧墙。由于拱上横墙断面单薄，只能承受一片预制腹拱圈块件的单向推力，因此，安砌腹拱圈时，应沿纵向逐条对应安砌，直至完毕。见图中⑨。
（e）以后各步骤（包括主拱顶填料、腹拱顶填料、桥面系等）按常规工艺要求进行。
图12. 31 加载程序
4）施工加载内力计算
施工加载程序设计主要体现在拱上施工加载过程中使拱圈受力合理、安全的施工顺序。施工加载程序设计一般采用影响线加载法。
① 绘制截面内力影响线
主要计算截面有拱脚、l/8、l/4、3l/8和拱顶五个截面。在用手册法绘制内力影响时，一般按不计弹性压缩影响。若考虑弹性压缩影响则另作补充计算。采用电算时则自动计入。随着有限元程序的快速发展，施工加载程序设计大多采取电算方法。
② 根据施工条件并参考有关施工经验，初步拟定施工阶段（步骤或顺序）。 ③ 按照施工工序，在影响线上进行加载（即施工部分结构的重量），求出各截面内力，
并验算是否满足要求。在整个施工加载过程计算中，每环拱圈合龙成拱之后，拱圈截面特性要发生变化，计算时应予以注意。
④ 根据强度验算情况，调整施工加载顺序和范围、或增减施工阶段。
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5）施工加载挠度计算
施工加载过程中，考虑到每个分段加载均需计算一次挠度比较繁琐，因此，为了简化计算，在每一环加载完毕后计算一次挠度。计算公式如下：
1001105l4l2qYmYmYN (12.14)
1EIEI式中：q——拱圈荷载，按沿拱轴线单位长度计；
Ym、Ym、YN——挠度系数，查《拱桥（上）》附录表（III）—23；
1、——相应阶段弹性压缩系数。
以上计算的挠度仅供施工参考。如果计算的挠度值与施工观测值相差较大，或施工过
程中出现不对称变形等异常现象时，应停止加载，分析原因，及时调整加载程序或采取其它措施，不过，有时由于施工过程中拱肋产生裂缝，材料弹性模量与计算采用值不符，或温度变化影响，计算挠度值与观测值很可能有一定的误差。
当拱肋强度、刚度较小时，施工加载计算往往需要多次反复，才能确定出较适当的施工加载程序。因此，应充分利用计算机进行施工加载程序设计。 四、拱肋吊点（搁置点）位置确定
预制拱肋（箱）一般要经过起吊、移运、安装等过程，尤其是吊点以及移运搁置位置的合理选择，需要根据拱肋的截面形状和配筋情况，以及在起吊、运输、安装过程中的受力状况综合考虑。
拱肋一般采用两个吊点。当拱肋分段较长或拱肋曲率较大时，可采用四个吊点，使拱肋受力更为均匀。
由于拱肋是曲线形构件，为了保证吊装过程中的稳定性，就需要使两个吊点（吊环）的连线在该段拱肋弯曲重心轴之上（图12. 32）。如果在重心轴之下，吊运时该段拱肋就可能出现侧向倾覆现象。为了防止此类事故发生，对于圆弧拱，则要求各段拱肋的吊环离中线的距离la应满足下式要求：
lla吊环h上弯曲平面形心R 图12. 32 拱肋吊点位置设置
la式中：R——圆弧线半径；
l——拱段的弦长；
——拱段圆心角的一半，rad；
Rh上2l2 (12.15)
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h上——拱肋横截面形心至上边缘的距离。
对于悬链线拱，可参考有关资料按精确方法确定拱肋的重心及吊环离中线的距离la，也可以近似按上述圆弧拱计算，式中R则为换算半径。
此外，还应根据拱肋的截面形式及配筋情况，由截面应力的计算来确定吊点位置。将拱肋沿弧线展开，近似地按双悬臂直梁计算，利用吊运时两个吊点处的负弯矩与跨中截面正弯矩相等条件，便可确定出吊点位置。一般地，当采用两个吊点，且拱肋上下对称配筋时，吊点位置一般设置在离各段拱肋（箱）端头的0.22~0.24l处；采用四个吊点时，一般两端点位置约在离拱肋（箱）端0.17l处，两中点位置均在离拱肋（箱）0.37l处。拱肋（箱）可按连续梁计算。
第三节 其他施工方法
一、 劲性骨架法施工
劲性骨架施工法，是指在事先架设的拱形劲性骨架上，围绕骨架分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土拱圈（肋）的一种施工方法。劲性骨架在施工过程中起拱架作用，在拱圈形成后埋入混凝土中，作为混凝土拱圈截面的一部分。劲性骨架法又称埋入式拱架法，国外也称米兰法。劲性骨架法是一种较老的施工方法，1942年西班牙就采用该法建成了210m的Esla混凝土拱桥，由于其用钢量较大，施工控制技术落后等原因，该法未得到推广。我国从上个世纪80年代，由于大跨径拱桥的大量出现以及高强、经济的骨架材料和施工控制技术的发展，在大跨径混凝土拱桥中又开始采用劲性骨架法。
劲性骨架最初采用型钢（如角钢、工字钢、槽钢等）做成，但其柔性较大，在混凝土拱圈形成过程中难以保证混凝土拱圈的设计线形，骨架截面应力大，尤其是在由开口箱向闭口箱转换过程中，骨架上弦杆容易出现应力超限和局部失稳的现象，因此，在施工安全上存在一定的风险。钢管混凝土结构在桥梁上的应用，对改进劲性骨架开辟了一条新路。目前已普遍采用桁构式钢管混凝土劲性骨架，其特点是刚度大、用钢量省、经济、安全。 （1）劲性骨架法施工步骤
① 在现场按设计进行骨架1：1放样、下料、加工以及分段拼装成型。 ② 采用缆索吊装法进行骨架的安装、成拱（如图12. 33）。对钢管混凝土骨架，在架设
成钢管拱骨架后还需灌注管内混凝土，形成钢管混凝土劲性骨架。 ③ 在骨架上悬挂模板，采用分环、分段、多工作面浇筑拱圈混凝土。
图12. 33 劲性骨架吊装（重庆万州长江大桥）
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采用劲性骨架法施工，混凝土浇筑顺序是关键，直接影响到混凝土拱圈形成过程中的变形、应力与稳定。为此，必须进行详细的施工加载程序设计和有效的控制手段，以确保骨架在任何施工时刻的结构安全和混凝土拱圈形成后的线形。
1）锚索假载施工法。将锚索锚固在河床的地锚上，锚索与地锚之间装有拉力计和紧固器，用以施加假载。拱箱混凝土浇筑时，根据各施工阶段的拱圈受力和骨架变形调整锚索拉力，以保证劲性骨架的线形和稳定性。这种方法控制操作难度大，场地要求高，效果不理想。
2）水箱调载法。四川宜宾小南门大桥主拱圈混凝土浇筑采取了水箱调载法（图12. 34），该法是在拱形骨架成形后，在拱顶部位设置多个水箱，在拱圈混凝土浇筑过程中，根据预先计算的加载重向水箱内注水，确保拱圈变形和截面应力控制在允许范围内。与此同时，进行变形和应力检测，如发现异常，及时调整水量和浇筑速度、张紧或放松八字浪风索等。该方法的缺点是水箱设备较复杂，操作也较麻烦。
图12. 34 水箱调载示意
3）千斤顶斜拉扣挂调载法。广西邕宁邕江大桥主拱圈浇筑中，采用了千斤顶斜拉扣挂调载法，该法是利用缆索吊装扣挂骨架节段时使用的斜拉索，调整混凝土浇筑过程中拱轴变形和结构各部应力，如图12. 35所示。但由于劲性骨架已成超静定体系，斜拉索张拉不仅影响调整区段的混凝土应力和变形，而且张拉点的混凝土拉应力往往容易超限，张拉力需要通过反复试算才能确定。
图12. 35 斜拉扣挂系统和斜拉索力调整张拉方式
4）多点均衡浇筑法。多点均衡浇筑法是将拱圈横向分块、纵向分环、各环分段。施工时，按确定方案进行多点均衡浇筑混凝土，使拱圈受力、变形及稳定状态保持在允许范围内，并分环合龙。每环混凝土间隔一定龄期，达到一定强度后能参与骨架联合作用，共同承受下环混凝土的重力。图12. 36所示为万州长江大桥拱圈混凝土横向浇筑顺序。
多点均衡浇筑法，依靠多工作面浇筑的混凝土保持拱圈自身平衡，它对施工要求比较严格，各工作面的进度须严格控制，一次浇筑的混凝土方量少，工序转换比较多，工期比较长，
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但不需要外加载增加劲性骨架负担，其稳定性得到保证，变形和应力变化比较均匀、和顺。
2706602703307653352759083248765370322501201860370 图12. 36 拱圈混凝土横向浇筑顺序 单位：cm
（2）劲性骨架法施工特点
① 采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，减少了架设过程
中骨架的不稳定非弹性变形。
② 采用千斤顶张拉系统对斜拉索张拉、收放索长，具有张拉能力大、行程控制精度高、
索力调整灵活、锚固可靠等优点。
③ 斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。 ④ 可以准确地对结构变形和内力进行调整。
劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要方法，但该法存在空中浇筑拱圈混凝土工序多、时间长、混凝土质量控制较难等不足，且后期收缩徐变大。在今后还有待对其作进一步改进。
二、转体施工
转体施工法一般适用各类单孔拱桥的施工，其基本原理是：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配半拱，然后利用动力装置将两个半跨拱体转动至桥轴线位置（或设计标高）合龙成拱。
采用转体施工法的特点：结构合理，受力明确，节省施工用料，减少安装架设工序，变复杂的、技术性强的水上高空作业为岸边陆上作业，施工速度快，不但施工安全，质量可靠，而且不影响通航，施工费用和机具设备少，工程造价低。因此，转体施工是一种具有良好技术经济效益的拱桥施工方法。
拱桥转体施工法根据其动力方位的不同，分为平面转体、竖向转体和平竖结合转体三种。
（1）平面转体
平面转体施工就是按照拱桥设计标高在岸边预制半拱，当混凝土达到设计强度后，借助设置于桥台底部的转动设备和动力装置在水平面内将其转动到至桥位中线处合龙成拱。由于是平面转动，因此，半拱的预制标高要准确。通常需要在岸边适当位置先做模架，模架可以是简单支架也可做成土牛胎模。
平面转体分有平衡重转体和无平衡重转体两种。 1）有平衡重转体
有平衡重转体以桥台背墙作为平衡和拱体转体用拉杆（或拉索）的锚锭反力墙，通过平衡重稳定转动体系和调整其重心位置。平衡重的大小由转动体的重量大小决定。由于平衡重过大不经济，也增加转体困难，所以采用本法施工的拱桥跨径不宜过大，一般适用于跨径
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100m以内的整体转体。
有平衡重的转体施工的转动体系一般包括底盘、上转盘、锚扣系统、背墙、拱体结构、 拉杆（拉索）等部分，如图12. 37所示。
图12. 37 有平衡转动体系构造
有平衡重转体施工的特点是转体重量大，要将成百上千吨的拱体结构顺利、稳妥地转到设计位置，主要依靠转动体系设计正确与转动装置灵活可靠。目前国内使用的转动装置主要有两种：一是以四氟乙烯作为滑板的环道承重转体；二是以球面转轴支撑辅以滚轴的轴心承重转体。如图12. 38牵引驱动系统也是完成转体的关键。牵引系统由卷扬机（绞车）、倒链、滑轮组、普通千斤顶等组成，如图12. 39 a）。图12. 39 b）所示为一种能连续同步、匀速、平衡、一次到位的自动连续顶推系统。
有平衡重转体的施工的主要内容与步骤包括转盘制作、布置牵引驱动系统的锚碇及滑轮、试转上转盘、浇筑背墙及拱体结构、设置锚扣系统并张拉脱架（指拱体结构）、转体与合龙、封闭转盘与拱顶以及松锚扣系统。
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图12. 38 转动装置
图12. 39 转动牵引驱动系统
1—上转盘；2—底盘；3—球铰；4—钢铰线
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2）无平衡重转体
无平衡重转体是以两岸山体岩石锚洞作为锚碇来锚固半跨拱桥悬臂状态平衡时所产生的水平拉力，借助拱脚处立柱下端转盘和上端转盘使拱体作平面运动。由于取消了平衡重，可大大减轻转动体系重量和圬工数量。该法适用于地质条件好的V形河床上的大跨径拱桥转体施工。因无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索锚在两岸岩体中，从而节省庞大的平衡重。锚碇拉力是由尾索预加应力给引桥桥面板（或轴力、斜向平撑），以压力形式储备，桥面板的压力随着拱体所处方位而不同。如图12. 40所示，无平衡重转体施工体系包括三部分：
图12. 40 无平衡重转体施工体系
（1）锚固体系
由锚碇、尾索、平撑、锚梁（或锚块）及立柱组成。锚碇设在岩体中，锚梁（或锚块）支承于立柱上，两个方向的平撑及尾索形成三角形稳定体，使锚块和上转轴为一确定的固定点，无论拱体处于哪个方位，其扣索力均与锚固体系平衡。 （2）转动体系
转动体系则由上下转动构造、拱体及扣索组成。转体构造如图12. 41。
图12. 41 转动装置构造
a） 上转轴 b） 下转轴
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（3）位控体系
为有效控制控制转体在转动过程中的速度和位置，常由系在拱体顶端扣点的浪风索与无级调速自控卷扬机、光电测角装置、控制台组成位控系统，如图12. 42 。
图12. 42 位控系统
无平衡重转体施工内容及步骤：
① 转动体系施工（包括下转轴、转盘及环道设置、拱道设置及拱体预制、立柱施工、
锚梁、上转轴、扣索安装等）。这一部分施工主要保证各部件制作安装精度及环道的平整度。
② 锚碇系统施工（包括锚碇施工、安装轴向及斜向平撑、张拉尾索与扣索等）。 ③ 拱体转动、合龙与松扣。 （2）竖向转体
竖向转体施工是在桥台处先竖向预制半拱，然后在桥位平面内绕拱脚将其转动合龙成拱。根据河道情况、桥位地形和自然环境等方面的条件和要求，竖向转体施工有两种方式：一是竖直向上预制半拱，然后向下转动成拱。其特点是施工占地少，预制可采用滑模施工，工期短，造价低。需注意的是在施工过程中，尽量保持位置垂直，以减少新浇混凝土重力对尚未结硬混凝土产生的弯矩，并在浇筑一定高度后加设水平拉杆，以避免拱形曲率影响，产生较大的弯矩和变形。二是在桥面以下俯卧预制半拱然后向上转动成拱。如图12. 43。
图12. 43 竖向转体
（3）平竖结合转体
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由于受到河岸地形条件的限制，拱桥采用转体施工时，可能遇到既不能按设计标高预制半拱，也不可能在桥位竖平面内预制半拱的情况。此时，拱体只能在适当位置预制后既需平转又需竖转才能就位，这种平竖结合转体基本方法与前述相似，但其转轴构造较为复杂。
三、悬臂施工法
（1）悬臂浇筑法
悬臂施工法是指拱圈、拱上立柱和预应力混凝土桥面板等齐头并进，边浇筑边构成桁架的悬臂浇筑法。施工时，用预应力钢筋临时作为桁架的斜拉杆和桥面板的临时明索，将桁架锚固在后面桥台上。其施工程序如图12. 44所示。
图12. 44 a）为在边孔完成后，在桥面板上设置临时明索，然后在吊架上浇筑头一段拱圈。头一段拱圈浇筑完成并到达要求强度后，在其上设置临时预应力明索，并撤去吊架，直接系吊与斜拉杆上，然后在前端安装悬臂吊篮。
图12. 44b）用吊篮逐段悬臂浇筑拱圈。当吊篮通过拱上立柱p2位置后，须立即浇筑立柱p2及p1、p2间桥面板，然后用吊篮继续向前浇筑，至通过下一个立柱P3位置后，再安装P1、P2间桥面板明索及斜拉杆T2并浇筑立柱P3及P2、P3间桥面板。每当桥面板前进一步，须将桥面板临时明索收紧一次。整个桥孔 就这样一面用斜拉钢筋构成桁架，一面悬臂浇筑，直至拱顶附近，最后拱顶部分可再次用吊架浇筑合龙。
图12. 44 悬臂浇筑施工程序
拱圈断面为箱形时，每段施工按箱形断面拱圈的施工程序进行浇筑。每一循环（相当于拱上构造一个径间）约需9d～12d。
为争取时间，拱上桥面板混凝土宜用活动支架逐孔浇筑。
采用本法施工时，施工误差会对整体工程质量产生很大的影响，故必须对施工测量、材料强度及混凝土的浇筑等进行严格的检测和控制。尤其对斜拉预应力钢筋，必须严格测定每根的强度，观测其受力情况，必要时予以纠正和加强。
为防止计算与实际差别过大，施工前须做施工模拟试验以及预应力钢筋锚固可靠性试验。
（2）悬臂拼装法
这种方法是将拱圈的各个组成部分（腹板、顶底板等）事先预制，然后将整孔桥跨的拱肋、立柱通过临时斜压杆（或斜拉杆）和上下弦杆件组成桁架拱片，沿桥跨分作几段（一般3段～7段），再用横系梁和临时风构将两个桁架拱片组成框构，每节框构整体运至桥孔，由两端向跨中逐段悬臂拼装至合龙。悬伸出去的拱体通过上弦杆和锚固装置固定于墩、台上，维持稳定。也可以将拱圈的各个组成部分分别在拱圈上悬臂组拼成拱圈，然后利用立柱与临时斜杆和上拉杆组成桁架体系，逐节拼装，直至合龙。
1980年建成的主跨390m的前南斯拉夫KRK大桥，是采用悬臂拼装法建成的跨径最大的钢筋混凝土箱形拱桥。箱形拱由预制的底板、顶板和两片中肋（腹板）用缆索吊机吊运。
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由可在拱圈上移动的钢架组拼，然后就地浇筑接缝形成拱箱。悬拼中采用钢索加强的钢拉杆作工具式斜杆和上弦杆，以与拱上立柱和主拱圈一起形成临时悬臂桁架，自两端向跨中逐段延伸直至基箱合龙。随后在其两侧拼边箱。
上述悬臂拼装方法，均系在施工时增加临时斜杆（拉或压杆）与临时上弦杆，施工完毕后又得全部拆除这些临时杆件，不仅增加了施工工序，而且还要增长施工工期。
预应力混凝土悬臂桁架拱桥可以克服这个缺点。这种体系的特点是：斜杆（拉杆）与上拉杆（上弦杆），在施工过程中是组成桁架的构件之一，施工完毕，不再拆除，作为拱体的一部分，上弦杆与桥面板组成桥面系。因此，在悬臂拼装阶段和运营阶段，结构受力与材料使用均有很好的协调性。所谓悬臂桁架拱，是指将一般桁架拱的两端适当位置处的上弦节点断开，使两端各自成为墩台的一部分的一般悬臂桁架梁，与墩台整体联结支承起中部的桁架拱，其计算跨径相应减小，总的外形是两者成为串联式的拱梁组合体系。施工时，按桁架T构逐节悬臂拼装，直至合龙。最后在上弦杆的两端适当位置处，放松预应力粗钢筋，并各自再张拉两端的预应力粗钢筋，完成体系转换而构成悬臂桁架拱。图12. 45）所示为预应力混凝土悬臂桁架拱桥节段吊装就位的两个施工阶段。
图12. 45 悬臂桁架拱桥施工
四、塔架斜拉索法施工
是以临时设立在桥台（墩）上的塔架为支柱，将拱圈（拱肋）浇筑一段系吊一段的浇筑方法。塔架高度按拱的跨径和矢跨比等确定。斜拉索（吊杆）采用预应力钢筋（束），所需根数与系吊拱段长度与位置有关。在浇筑拱圈混凝土时，可用设在已浇完拱段上的悬臂吊篮逐段悬臂浇筑，也可用吊架浇筑。吊架的后端固定在已完成的拱段上，前端通过斜拉索系吊在塔架上。整个拱圈混凝土的浇注工作只能从两端拱脚开始对称进行，最终在拱顶合龙。
塔架斜拉索法是国外采用最早、最多的大跨径钢筋混凝土拱桥无支架施工方法。近年来，我国的四川省也用这种方法建造了几座钢筋混凝土拱桥。
用塔架斜拉索法施工，浇筑长度根据具体条件，可长可短，并具有节段间接缝容易处理的优点，所需设备少。但施工中的结构刚度不如悬臂桁架法，尤其是拱轴线和已浇混凝土的应力控制难度大，需要进行详尽的施工阶段内力和挠度的计算，现场浇筑混凝土工作量也很大。此外，混凝土后期徐变、收缩大。
为了克服这个问题，国外曾发展了劲性骨架法与塔架斜拉索法的组合施工方法。上世纪70年代，日本建成了帝释桥（跨径145m）和宁佐川桥（跨径204m）。两座桥的施工特点是，拱脚段采用塔架斜拉索法，跨中区段采用劲性骨架法。
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