四、拱式渡槽

当槽身置于拱式支承结构上时，称为拱式渡槽。拱式渡槽的主要承重结构是拱圈。槽身通过拱上结构将荷载传给拱圈，它的两端支承在槽墩或槽台上。拱圈的受力特点是承受以压力为主的内力，故可应用石料或混凝土建造，并可用于较大的跨度。但拱圈对支座的变形要求严格。对于跨度较大的拱式渡槽应建筑在比较坚固的岩石地基上。

1.分类

拱式渡槽按材料可分为砌石、混凝土和钢筋混凝土等；按照主拱圈的结构形式则可分为板拱、肋拱和双曲拱等拱式渡槽。

（1）板拱。板拱多用于石拱渡槽。板拱在横截面的整个宽度内，砌筑成整体的实体矩形断面，除采用砌石（图12-23）外，也可用混凝土现浇或预制块砌筑，小型渡槽的拱圈可用砖砌筑。其优点是就地取材，节省钢筋，结构简单，便于施工；缺点是自重大，对地基要求高，施工时需较多木料搭设拱架。

图12-23　实腹式石拱渡槽

1—主拱圈；2—拱顶；3—拱脚；4—边墙；5—拱上填料；6—槽墩；7—槽台；8—排水管；9—槽身；10—垫层；11—渐变段；12—变形缝

图12-24　箱式板拱

拱圈的横向宽度一般与槽身宽度相同，且不宜小于拱圈跨度的1/20，以保证拱圈有足够的横向刚度和稳定性。

对于大跨度拱圈，可采用图12-24所示的钢筋混凝土箱式板拱，每隔一定距离在横墙下面等位置设置横隔板，以加强拱圈的横向刚度与整体性。施工时，可分成几个工字形构件预制吊装。

图12-25　胁拱渡槽（单位：m）

1—钢筋混凝土U形槽身；2—钢筋混凝土肋拱；3—槽墩；4—排架；5—混凝土拱座；6—横系梁

（2）肋拱。为了节省材料和减轻自重，可采用肋拱式拱圈，拱圈由2～4根拱肋组成，拱肋间用横系梁连接以加强拱肋整体性，保证拱肋的横向稳定，如图12-25所示。肋拱渡槽一般采用钢筋混凝土结构。对于大中跨径的肋拱结构可分段预制吊装拼接，无需支架施工。这种形式的渡槽外形轻巧美观，自重较轻，工程量小，但钢筋用量较多。

（3）双曲拱。双曲拱渡槽的主要拱圈由拱肋、拱波、拱板和横系梁（横隔板）等组成，如图12-26所示。因主拱圈沿纵向和横向都呈拱形，故称为双曲拱，如图12-27所示。

图12-26　双曲拱渡槽（单位：cm）

1—槽身；2—拱肋；3—预制拱波；4—混凝土填平层；5—横系梁；6—护拱；7—腹拱横墙；8—腹拱；9—混凝土墩帽；10—槽墩；11—混凝土基础；12—伸缩缝

图12-27　双曲拱

1—拱肋；2—预制拱波；3—现浇拱板；4—横系梁；5—纵向钢筋

图12-28　双曲拱横隔板（单位：cm）

双曲拱能充分发挥材料的抗压性能，造型美观，此外，主拱圈可分块预制，吊装施工，既节省搭设拱架所需的木料，又不需要较多的钢筋，适用于修建大跨径渡槽。

双曲拱的横向联系，常采用横系梁和横隔板。拱肋和拱波通过横向联系连接成整体，以加强拱圈的横向整体性和稳定性，如图12-28所示。

2.拱上结构及槽身

拱式渡槽的拱上结构，有实腹式和空腹式两种形式。

（1）实腹式。实腹式拱上结构（图12-23）一般只用于小跨度渡槽，其上的槽身一般都采用矩形断面，其下的主拱圈一般都采用板拱，也可采用双曲拱。

实腹拱式渡槽的各个部分均可采用砌砖、砌石和混凝土等圬工材料建造。实腹式拱上结构，按构造的不同可分为砌背式和填背式两种形式。

砌背式在槽宽不大时采用，拱背上砌筑成实体，其上再砌筑槽身的挡水侧墙和底板。当槽宽较大时，则易采用填背式。

填背式是在拱背两侧砌筑挡土边墙。墙内填以砂石料或土料，在边墙和填料的上面再筑槽身的侧墙和底板。底板的作用主要是防渗和防冲，可以做得较薄，但不宜小于20cm。挡水侧墙顶厚按构造要求决定，不宜小于0.3～0.5m，自顶部向下以1∶0.3～1∶0.4的坡度放宽，具体尺寸由计算决定。挡土边墙的顶厚，一般等于挡水侧墙的底厚，向下也以1∶0.3～1∶0.4的坡度逐渐放宽，以承受填土的侧压力。

对于填背式拱上结构，还应在拱背及边墙的内坡用水泥砂浆或石灰三合土等铺设防水层，将槽身渗水沿防水层引至埋设于拱圈内的排水管或槽台背面的排水暗沟排出。排水管应设在靠近拱脚的最低处，进口铺设2～3层用砂石料组成的反滤层。为了适应主拱圈和拱上结构的变形和因温度下降槽身产生的纵向收缩，常在槽墩顶部设变形缝，将槽身和拱上结构分成若干段。缝距不宜大于15m，如一跨的跨度已较大时，可在主拱圈的拱顶处再设一道缝。变形缝的宽度为2～5cm，缝内需设止水，对于填背式拱上结构，应在内侧铺设反滤层。

（2）空腹式。实腹式拱上结构用材多，重量大，故一般只用于小跨度渡槽。当跨度较大时，须将拱上结构筑成空腹式（图12-29）的，以减小拱圈的荷载。空腹式拱上结构，有横墙腹拱式和排架式等形式。

图12-29　空腹拱式渡槽

1—槽身；2—主拱圈；3—槽墩；4—腹拱；5—横向墙；6—伸缩缝；7—进口段