1前言
新中國成立以后，橋梁建設(shè)得到了較迅速的發(fā)展。就拱橋而言，上世紀50年代開始，石拱橋得到了發(fā)展，60年代初跨徑即突破了百米，至今最大的是跨徑146m的山西晉城丹河新橋，居世界首位。
上世紀60年代起，鋼筋混凝土拱橋得到了發(fā)展，60年代雙曲拱興起；70年代箱形拱得到了發(fā)展，同時桁架拱也開始采用；80年代又發(fā)展了桁式組合拱以及剛架拱。
從上世紀90年代開始，修建了鋼管混凝土拱，目前最大者是正在建設(shè)的四川瀘州合江長江一橋，跨徑達530m；已建成的為跨徑460m的巫山長江大橋，居世界首位。
從21世紀起，鋼拱得到了較迅速的發(fā)展，目前最大的是跨徑552m的重慶朝天門長江大橋，居世界首位。
近日，因參加中國拱橋圖鑒中的鋼筋混凝土拱橋的工作，以下僅就鋼筋混凝土拱橋的橋型和施工方法兩個問題進行敘述。
2 鋼筋混凝土拱橋的橋型
鋼筋混凝土拱橋的橋型，內(nèi)容豐富，種類繁多，現(xiàn)討論其主要者。
2.1 雙曲拱
上世紀60年代無錫從改造農(nóng)橋而提出雙曲拱，其拱圈由拱肋、拱波、拱板及橫系梁所組成，在當時缺乏鋼材及吊裝設(shè)備的歷史背景下，對農(nóng)橋改造起了很大的推動作用。后來又發(fā)展用于公路橋梁甚至曾用于鐵路橋梁。最大的雙曲拱是河南前河大橋，跨徑150m?？鐝匠^100m的有12座【7】。最長的雙曲拱是湖南長沙湘江大橋，至今仍在完好地運營。
但是，由于雙曲拱拱圈是由肋、波、板所組成，組合截面的整體性差，界面易開裂，耐久性也較差，隨著鋼材的豐富及吊裝能力的加強，現(xiàn)該橋型已趨向不用，基本完成了其歷史使命。
2.2 箱形拱，箱肋拱
箱型拱是大跨徑拱橋中用得最多的橋型。拱圈往往由若干個箱所組成。吊裝完成后，各箱腹板間及頂板上澆筑整體混凝土，形成整體拱圈。為了減輕吊裝重量，預制腹板往往搞得很薄，甚至以開口箱進行吊裝。原來有跨徑自60m～100m的箱形拱定型設(shè)計圖。目前最大的箱形拱是跨徑420m的重慶萬縣長江大橋，居鋼筋混凝土拱橋跨徑世界之最，見圖1。
圖1 重慶萬縣長江大橋（單位：m）
但是，箱形拱也存在一些缺點，就是腹板間澆筑的混凝土量較大，而這部分混凝土對拱承載能力的貢獻相對較小。于是近年來出現(xiàn)了一種趨勢，就是向箱肋拱發(fā)展，以減少腹板的總厚度。目前最大的箱肋拱，是四川廣元嘉陵江大橋【6】，跨徑達350m，是上承式拱，拱圈由兩個雙室箱拱肋組成。見圖2。
1/2 拱頂截面 1/2 拱腳截面
圖2 四川廣元嘉陵江大橋（單位：上m，下cm）
在較小跨徑的鋼筋混凝土拱橋中，也有采用工字形的拱肋，甚至是矩形肋和圓管形拱肋的，如鹽源金河雅礱河大橋，跨徑170m，采用工字形肋；跨徑60m的成渝高速公路黑水函大橋，采用矩形拱肋；跨徑35m的內(nèi)蒙赤峰各各召橋，采用四條管形拱肋。[page]
2.3 桁架拱，桁式組合拱
是一種輕型的拱橋，主拱圈由桁架拱片及橫向連接桿件組成，上設(shè)橋面而成橋。后來也將桁架中的斜拉桿搞成預應力桿件。
在上世紀80年代，又將桁架拱發(fā)展為桁式組合拱，以適應大跨徑的要求。桁片上下弦均為箱形截面，上弦分段張拉預應力束懸臂拼裝桁片節(jié)段后，即安裝上下弦桿的中室頂?shù)装?，形成三室箱，直至合龍。然后在約四分點附近的設(shè)計位置，解除上弦桿的預應力連接器，轉(zhuǎn)換體系而成拱結(jié)構(gòu)。目前最大的桁式組合拱，是貴州江界河大橋，跨徑達330m，見圖3?？鐝皆?50m及以上的已有17座?！?】
但是，由于桁架節(jié)點較多，節(jié)點較易開裂，耐久性及動力性能較差。尤其在跨徑很大時，施工階段內(nèi)力很大。目前已趨向于少用。
圖3 貴州江界河大橋（單位：cm）
也是一種輕型拱橋，主拱圈由包括拱腿、實腹段、斜撐與上弦的剛架拱片及橫向連接件組成，上設(shè)橋面而成橋。與桁架拱比，桿件較少，較簡潔，而適用跨徑也相應減少。原來有30-60m的定型設(shè)計圖。目前最大的剛架拱，是跨徑130m的江西太白大橋，采用平轉(zhuǎn)法施工，見圖4，最長的剛架拱是廣東清遠北江大橋，主橋8×70m (凈跨)，全長1058.04m【17】。
但是，剛架拱的上弦大小節(jié)點也較易出現(xiàn)裂縫，必須謹慎設(shè)計，加強節(jié)點。
福州尤溪洲閩江大橋則采用了空腹式剛架拱，見圖5，跨徑80+120+80m。與一般剛架拱比，取消了斜撐及墩上立柱，減少了節(jié)點；同時因空腹距離較大，布置了預應力。采用的施工方法，是設(shè)臨時支墩，首先形成三角區(qū)，再懸臂施工【11】，這種新的嘗試也獲得了成功。
圖4 江西太白大橋（單位：cm）
圖5 福州尤溪洲閩江大橋（單位：cm）
在拱上設(shè)系桿，平衡推力，形成無推力的拱。其基本形式有兩種：一是下承式拱，帶系桿，設(shè)支座，放在墩上；二是中承式飛燕式拱，邊跨近似半跨拱，兩邊跨端部間以系桿拉住。前者如廣東羅浮山大橋，跨徑60+100+60m，見圖6，后者如福建南平玉屏山大橋，跨徑55+100+55m，見圖7。
圖6 廣東羅浮山大橋（單位：cm）
圖7 福建南平玉屏山大橋[page]
1) 異形拱
適用于風景區(qū)，下承式，吊桿斜置，拱軸不對稱，往往兩孔并列。這類橋型首先在河南安陽修建。圖8為湖南長沙黃柏瀏陽河大橋，2孔跨徑60m拱，矢跨比1/4.42，拱圈工字形截面，高1.6m，寬1.2m。吊桿斜率1.25:1，拱軸用與斜桿方向?qū)ΨQ的拋物線，系桿用預應力【12】。
圖8 湖南長沙黃柏瀏陽河大橋
2) 單肋拱
廣東開平大橋，跨徑40+60+40m系桿拱，僅有一條拱肋，設(shè)在橫斷面中部，橋面用抗扭剛度較大的箱梁【16】，見圖9。
圖9 廣東開平大橋（單位：m）
3) 斜靠拱，又稱復式提籃拱，或雙提籃拱
這種類型以鋼管混凝土拱居多，鋼拱也有，這里僅介紹鋼筋混凝土斜靠拱，圖10為河南平頂山市城東河路湛河大橋，每拱由內(nèi)外兩拱組成，內(nèi)拱跨徑120m，矢跨比1/4.44；外拱跨徑92m，矢跨比1/2.8。拱軸均為拋物線。內(nèi)拱向橋外側(cè)傾斜1°，外拱向內(nèi)傾斜8.0075°，內(nèi)外拱間用橫隔梁連接，內(nèi)拱間不設(shè)橫撐。拱肋寬1.5m，高2.7m。橋面用梁格系，上設(shè)橋面板，吊桿間距4m【13】。
復式拱肋有利于橫向穩(wěn)定及設(shè)景觀平臺，但會使構(gòu)造復雜。
圖10 河南平頂山市城東河路湛河大橋（單位：cm）
4) 尼爾森體系拱
所謂尼爾森體系是指中承式或下承式拱，采用交叉形吊桿者。圖11為四川內(nèi)江新龍坳大橋，為提籃拱，跨徑120m，矢跨比1/4，拱肋高3m，寬2m，向內(nèi)傾斜12°，每道橫梁設(shè)兩根斜吊桿，其夾角為45°。
圖11 四川內(nèi)江新龍坳大橋
