第３９卷第１８期 ２ ０ １ ３年６月 ＳＨＡＮＸＩ山 ＡＲＣＨＩ西 建 ＴＥＣＴＵＲＥ 筑 Ｖｏｌ｜３９ Ｎｏ．１８ Ｊｕｎ．２０１３ ・１７１・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１３）１８－０１７１—０２ 钢管混凝土拱桥的施工技术 粱忘忌 （山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中０３０６００） 摘要：从钢管混凝土拱桥在建设过程中的具体施工技术入手，介绍了施工的必要准备条件，重点阐述了工程的具体施工工艺，并 总结了该技术在施工过程中需要注意的技术问题，为今后类似工程的施工提供了参考依据。 关键词：钢管混凝土，拱桥，施工技术 中图分类号：Ｕ４４８．２２ 文献标识码：Ａ 在当前社会环境下，钢管混凝土越来越多的应用于各种结构 ６ ＭＰａ以上的机器，还要根据泵送的速度和相应原料的搅拌位置， 体系的桥梁建筑之中，钢管混凝土拱桥的施工技术一直被不断更 配备至少３辆运输车，以供运输。为了施工进度和安全，应及时 新和发展。我们了解和研究该工艺不仅能够丰富我们的桥梁建 对机器进行检查和维修。 筑知识，还可以进一步了解我国桥梁建筑现状和问题，并做出有 ２施工技术 效改进，这对桥梁建筑具有重要意义。已知该技术具有造型美 １）制作钢管拱肋。 观、适应地基能力好的特点，这就为该技术的发展提供了条件。 钢管的拱肋是决定桥梁施工质量的重要因素，其制作工艺在 这就需要我们从施工实际出发，探索更好的施工技术，从而为我 钢结构的具体加工范畴内，对钢管的切割和焊接技术有很高的要 国的桥梁建筑服务。 求，需要选取实力较强的钢结构处理单位，任用有上岗证件的焊 １ 施工准备 接工作人员。 施工单位首先要做好方案对比，通过对施工方法的分析选出 首先，在制作方法上，需要根据施工部门的实际技术能力、施 更合适的方案。比如在比较压注顶升的方法和连续抛送没有振 工具体运输条件和安装技术来综合确定工厂制作还是现场施工。 捣的混凝土施工方法的时候，由于前者只要输送泵的质量达标， 工厂制作过程较稳定，不易受外在温度和粉尘等问题制约，也方 就可以克服１．５ ｍ～２ ｍ的距离问题，而得到密实的成果。而后 便管理，设备建设和运输费用小。现场的施工则会受到场地面积 者因为是振捣拱顶超过４ ｍ的混凝土，所以成果不仅不密实，还 和施工环境中的温度影响，大型加工设备费用高，工作人员对成 难于操作，所以综合分析选择前一个方案。 品的检验和管理也存在局限，更容易造成环境污染。 此外，还要做好观测工作，及时发现控制点和拱轴线的问题， 这一过程由螺旋焊接、无缝焊接和直缝焊接３种钢管组 这样就可以提前保证控制点和拱轴线分别在标高和位置上不出 成，腹杆和弦管直径较大而采取有缝焊接的钢管。管节一般大于 错，进而通过风缆来调整好轴线位置，通过调整混凝土的压注工 １２ ｍ，较长而选择螺旋焊接。 作来解决控制点在焊接和实际拼装过程中出现的偏大或偏小问 其次，再把拱肋钢管制作成曲线，一般是在１５０。～１８０。的曲 题。最后，要选择和预备好高质量的输送泵，最好选择压力在 率之间，该工艺可采用热加工和冷处理两种方法，使用热处理使钢 板桩、钢围檩、支撑钢管及斜角撑组成，现场拼装焊接成整体支护 ［３］ ＪＧＪ ９４－２００８，建筑桩基础规范［Ｓ］． 体系，具有可重复周转使用、施工快捷、水密性好、占用空间小等 ［４］ 江正荣，朱国梁．简明施工计算手册［Ｍ］．第３版．北京：中 明显的优越性；但由于其刚度小，变形较大，且打人和拔出对周边 国建筑工业出版社，２００５． 环境具有一定的影响，故对邻近变形敏感的建（构）筑物的基坑工 ［５］ 刘国彬，王卫东．基坑工程手册［Ｍ］．第２版．北京：中国建 程应慎重选用。 筑工业出版社。２００９． 参考文献： ［６］ ＪｒｒＧ Ｄ６０—２００４，公路桥涵设计通用规范［ｓ］． ［１］ ＧＢ ５００１７．２００３，钢结构设计规范［Ｓ］． ［７］ ＪＴＧ Ｄ６２—２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计 ［２］ ＪＧＪ １２０－９９，简明深基坑工程设计施工手册［ｓ］． 规范『Ｓ１． Ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｒｉｖｅｒ ＬＩＵ Ｊｉａｎ－ｌｉ“ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｎｏ．１５ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ １ｓｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｍｍ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅａｒｔｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｓｕｍｍｒｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｉｔ ｈａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｅｎｎｅｅｒｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｈａｓ ｔｈｅ ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｆｅａｔｕｒｅ，ＳＯ ｉｔ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ’ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａ ｍｏｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ ｐｉｌｅ，ｆｏｒｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ 收稿日期：２０１３・０４—１３ 作者简介：梁志忠（１９７８一），男，助理工程师 ・１７２・ 第３９卷第１８期 ２ ０ １ ３年６月 山 西 建 筑 管成型然后使用以直线取代曲线的方式，焊接短钢管，制作出合 格的拱肋弦管。完成后，把钢管与其他部件组装起来，从而制作 出单节段的拱肋。其中，单节段的具体组装方法由立式拼装与卧 式拼装组成，前者是以钢管的具体弯曲状况为依托而搭建拱形的 外部支架，从而使其在立面的状态下进行具体的内部零件组装， 要保证拱肋施工中不会因为支架中心高和不稳定而出现安全问 题。同时，后者则需要把拱肋向一侧翻动９０。，然后在平面形势下 进行施工。 图３平转施工图 跨度较大的拱桥一般通过泵送法进行灌注，较小的则可通过 吊斗法进行灌注，但是前者的密实程度更好，质量也更好。首先， 混凝土的灌注要从拱桥的４个脚人手。对于跨度小的拱桥，则可 ２）拱肋架设。 ａ．有支架的施工方法，要求预先根据钢管拱肋的具体拱度数 直接把拱桥的脚和拱顶一体化灌注。并根据实际灌注高度，给拱 值和线形组装成膺架，然后在此基础上进行焊接、组装。膺架的 顶施加重物，以防止冒顶现象发生。对于大跨度的，则需要分段 可通过添加隔仓板的方式加以分隔，从而把拱肋的形状和 结构可以是分离式，也可以是满堂式，也可两者结合。具体施工 进行，并通过添加 时，要预先得出膺架的弹性和沉降现状，并留出一定的拱度，通过 应力控制好。此外，也要求混凝土容易与钢管结合，丝杠和千斤顶来调整拱肋高度的实际平面方位，了解支撑点是否 减水剂适当缩小混凝土的收缩问题，其中，加入适量的微膨剂就 沉降，从而及时调节好拱肋在吊装时出现的问题。该工艺的使用 可以更好的补偿和解决好收缩问题。环境是桥下水量不多或没有，拱肋也不能距离地面太远，见图１。 泵送时则通常使用顶升的方法，同时可用振动器对材料加以 振动，从而使混凝土更为密实。对于排气管而言，其直径要足够 大，最好和泵机管口的直径搭配。工作人员还要控制好泵送速 度，充分排净管内的空气，一直坚持到混凝土流出。当混凝土强 度达到７５％的时候，进一步考察混凝土的实际密度，根据实际结 果，及时打压和处理拱桥的不饱满位置。 图１拱肋架设图 在灌注期间还要控制好斜向拉力扣锁的选择和力的大小，首 ｂ．缆索吊装的施工方法，该方法要以吊机的实际吊带能力为 先找出混凝土在拉力方面超越规范的段位，然后根据阻挠度的实 基础，分段吊装拱肋，先在拱肋两端停好吊机，然后把扣锁固定在 际变化现状找出变化大的段位，进而根据这些位置的拉力情况，适 上面，并按顺序吊装其他的几段拱肋，使它们和前边的对接好，直 当增加超标截面的压应力，相应减少截面里向上挠度和能力较好斜 到完成。对于跨度为１１０上下的拱肋，可将其分为４段左右来吊 向拉动的扣锁数量，最后根据以上操作确定拉力值。 装，根据实际，跨度越大，段数就分的越多。因此，要保证对准位 置，及时监控好施工现状，防止吊机出错。该工艺对索塔的实际 高度要求不高，较为方便和实惠，不足表现在难以精确的控制好 高空的拱肋对接，制定拱轴线形时，因分段多而不能保证质量，施 工期长，困难多，见图２。 ３注意事项 １）焊接时最好使用多道焊和小电流的方法进行焊接，这样可 以防止接头不稳定现象的发生。 ２）对于过量的夹渣、裂纹、气孔等问题，要注意使用磨轮加以 打磨，从而清楚钢管的缺焊裂缝，从而及时加以补焊。 ３）灌注前要注意使用蒸汽或水对管壁加以湿润。此外，在使 用顶升方法灌注时，注意设立至少１台备用的输送机器。机器在 输送时的气压值要在３．５ ＭＰａ～４ ＭＰａ之间，工作人员在灌注的 前、中、后期都要做好高程、横向测量和观察，并在浇筑完成２４ ｈ 的时候做好拱肋的养护工作（洒水）。 图２缆索吊装的施工图 总而言之，我国的钢管混凝土拱桥施工技术在实际施工中， Ｃ．平转施工，该方法要求把拱圈分割成两半，然后利用岸坡 仍然存在很多问题，我们要不断进行研究，发现解决新出现的问 或桥墩设立膺架，在此基础上安装拱上的立柱和拱肋，从而形成 题，为我国桥梁事业的发展做出贡献。 半个拱，并通过水平方向的旋转得以就位，最后进行组合与拼装 参考文献： 而形成拱。当坡度比较大的时候，可把山体作为支架，如三峡附 ［１］赵近的大桥。对于较平缓的地区，则可把桥墩设置为膺架。在施工 彬，．试述钢管混凝土拱桥的施工技术［Ｊ］．民营 科技，２００９（１）：１８０． 转体上，该技术可把张拉式的千斤顶作为牵引，做好保险支腿和 ［２］ 李明光．钢管混凝土拱桥施工控制研究［Ｊ］．辽宁省交通高 重量的平衡工作。施工方要使用球铰技术，切实利用好高标号的 等专科学校学报，２００８（１）：４—６，６８． 混凝土，从而保证转体顺利进行，见图３。 ［３］ 张亦红，骆栋，郑明玉．钢管混凝土拱桥施工监控分析 ３）混凝土的施工方案。 【Ｊ】．山西建筑，２００８，３４（１）：３３６－３３８． Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ＬＩＡＮＧ Ｚｈｉ￣ｈｏｎｇ （Ｓｈａｎｘｉ Ｊｉｎｚｈｏｎｇ Ｒｏａｄ＆Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｈｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ ０３０６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｎｅｅ— ｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＫｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｒｃｈ ｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ．
