浅谈钢管混凝土拱桥的发展现状与施工工艺

Ｑ：！　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｖ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｉｄ　工业技术　浅谈钢管混凝土拱桥的发展现状与施工工艺　王宏军　（浙江嘉兴市水利水电勘察设计研究院　浙江嘉兴　３　１　４０００）　摘要：本文首先对钢管混凝土拱桥进行了简单的概述，介绍了国内外钢管混凝土拱桥的研究现状：其次在钢管混凝土拱桥施工中钢管可　作为劲性骨架，又可以起到混凝土模板的作用，施工非常方便、快捷，从而可以缩短工期，降低工程造价，并论述了钢管混凝土拱桥设计　施工方法、技术要点及存在问题。　关键词：钢管混凝土　拱桥　施工工艺　中图分类号：ＴＤ　文献标识码：Ａ　拱桥是我国公路上使用广泛且历史悠　久的一种桥梁结构型式。它外形宏伟壮　现，且经久耐用Ｉ　Ｉ。拱桥作为压弯结构随着　文章编号：１　６　７４—０９８ｘ（２００８）０５（ａ）一００６４—０１　拱｝　立梓，形成半拱，然后水平转体就位　（其转体角度小于或等于】８００），再拼装合拢　段成拱。　通常在　，一制作。首先应根据设计要求，　先由定尺的钢板卷制成长Ｊ　５０～】８０Ｃｍ（分　段长度视材料　工艺；运输、吊装条件而　跨径的增大，高强材料的应用受到稳定问　定）的单节直管，再根据设计拱轴线形，预　题的制约；而钢筋混凝土和预应力混凝上　留拱度等进行放样，组焊成拱肋。出厂前　拱桥由于自重较大，施工架设问题突出。　在刚平台｝　进行１：１的精确放样，然后进　高强材料的应用和无支架施工的困难制约　行火样总拼装，验收合格后进行初级防腐，　了拱桥的发展。将钢管混凝土应用于拱桥　然后分段出厂。　能同时解决＇广拱桥材料高强化和拱圈施Ｉ　３．２钢管拱肋的架设　轻型化的两大问题。　钢管混凝士拱桥通常是先架设空钢管　形成裸拱，再　其内以泵送顶升压注混凝　１国内外钢管混凝土拱桥的研究现状　Ｅ，形成钢管混凝｝：拱，或再将其作为劲性　国内钢管混凝土拱桥在桥梁工程中开　骨架，在其外部包一ｔ　钢筋混凝土形成复合拱　始得到研究和应用是在２０　ｆｆ｛＝纪８０年代。自　肋。钢管拱肋的架设可以根据不同的施二【：　１　９　９　０年１　０月在四川省旺苍县首先采用缆　条件采用不同的施工方法，主要有支架施工＝　索吊装、无支架施工法建成跨度１　１　５Ｉｎ的我　法，缆索吊装法，平转法，竖转法以及竖、平　国第一座钢管混凝土拱桥以束，铜矩１　０多　转结合几种方法综合应用的施工方法Ｉ　２Ｉ。　年间，钢管混凝土拱桥如雨后春笋，在各地　３．２．１支架施工法　破土而出。　支架施工法就是在桥位处先按钢管拱　钢管混凝土在国外桥梁工程中的应用　肋的设计拱轴线形和预留拱度值，拼装好　已有１　００多年的历史。钢管混凝土应用丁拱　膺架，　膺架上就位拼装，焊接成拱的施工　桥结构，始于２０世纪３０年代末期，前苏联著　方法，膺架可以采用满堂式或分离式，或两　名桥梁专家Ｐｅｒｅｄｅｄｙ教授用钢管混凝土建　种方式相结合。采用有支架施工时，膺架　造了跨越列宁格勒涅瓦河跨度１　０　１　ｍ的拱　的基础沉降，弹性和非弹性变形等应事先　粱组合体系。与此同时，１９３９年ｌＲａｅｎｏｖｅｋｉｙ　计算出，并预留拱度，膺架顶部设置微调装　教授在西伯利亚也用钢管混凝土建造ｒ一　置，如千斤顶、丝杠等，以便对拱肋的标高　座跨度达１　４０ｉＴＩ的铁路拱桥。法国已建的凯　和平面位置进行调整。存拱肋吊装过程　泽莱尔桥，主跨为２２０ｍ的下承式拱桥。总的　中，应不断观测各支撑点的沉降，发现问题　来说，国外修建钢管混凝土拱桥的跨　较　及Ｉ１．　凋整。有支架施　法通常在拱肋离地　小，数量也不多，相关报道较少。　面不高、桥下无水或水不深及施１：条件较　好的情况下采用，是比较经济和合理的。　２钢管混凝土拱桥的优缺点　３．２．２缆索吊装施：Ｉ：法　钢管混凝士拱桥在短短的几十年时Ｉ＇ＨＪ　缆索吊装施　法就是根据缆索吊机的　里，能得以飞速的发展，就其本身而言，钢　吊装能力，先将拱肋分段预制，缆索吊机再　管混凝土拱桥具有以下优点。　吊装两拱脚段就位，并用扣索同定，再依次　２．１跨越能力大、适应能力强　吊装其余各段并与先吊段对接，直至吊装　２．２承载能力大，施工快捷　完毕。吊装时应跟踪监控，要求对位准确，　钢管混凝土利用内填混凝土增强管蹙　焊接可靠，拱轴线形满足设计要求。分段　的稳定性，又利用钢管对核心混凝土的套　原则按照跨度大小，根据缆索的吊装能力　箍作用，使钢管混凝土的优越性能得到充　确定适当分段数。　分发挥，具有很高的抗压强度和抗变形能　缆索吊装法特别适用干跨越峡谷、深　力，非常适合以偏心受压为主的拱桥。施　水河槽的大跨度拱桥的施工，拱肋及材料　工时，钢管充当很好的模板，无需额外的脚　运输较为方便，索塔塔身无需太高，较为经　手架和模板，又起到劲性骨架的作用。　济，　；足之处是拱肋空中对接精度较难控　２，３造型优美　制，拱轴线形难以精确控制，分段越多，质　量和工期控制难度越大，因此根据条件应　３钢管混凝土拱桥主要施工方法及技术要点　尽量提高缆索吊机的吊重能力，减少分段　钢管混凝土拱桥的主要施工环节　包　数，加快施工进度，尽快合拢拱肋。　括：钢管拱肋的加工制作，钢管拱肋的吊装　３，２，３平转施工法　架设及钢管混凝土的灌注等。　．　这是ｌ　９　７　９年我国首创成功的一种新　３　１钢管拱肋的加工制作　型施工方法，其施工要点是：将拱圈分为两　钢管拱肋的加工质量对于全桥来｜兑是　个半拱，分别在两岸偏离桥位的位置，利用　至关重要的，为了保证加工质鼍，钢管拱肋　岸坡或引桥的桥墩设置膺架．拼装拱肋和　６４　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　转动牵引系统主要包括上转盘和张拉　千斤顶，以采用ＺＬＤ自动连续牵引系统为　好。平衡防倾系统主要包括保险支腿和平　衡重（一般可用低标号砂浆的浆砌片石），在　转体过程中，必须使转动部分的重心恰好　与转盘轴心重合，以便启动时环道受力均　衡，避免其偏心受压，为此需要利用桥台自　重及临时除拱顶外，不宜在其余部位设置　隔仓。泵送混凝土要求和易性好＿２　Ｊ，坍落度　肓在１　８～２０ｃｍ，为了减少混凝土收缩，可以　加人适量的减水剂（具有早强和缓凝作用）。　掺量由试验确定，并采用微膨胀混凝土，掺　量以能补偿混凝土收缩为宜。　３　３不足之处及存在问题　３．３．１管内混凝土难以保证密实，尤其　是小直径钢管特别不便于施工，一般仅在　大直径管混凝士中使用。　３．３．２混凝土浇灌方面，质量的保证难　度大，相对普通钢筋混凝土结构施工管理　要求更高，更难操作。　３．３．３钢管混凝土拱桥受到应用限制　的主要因素是钢管加工困难，构件运输的自　然环境条件差，大型预制构件不易到达桥位　处，加之某些区域的环境因素影响，使钢管　混凝土养护维修成为主要问题，从而限制了　钢管混凝土在ＬＵ区桥梁设计中的发展。　４结语　钢管混凝土结构由于具有许多特点和　优点，已经成为建造大型拱桥具有较强竞　争力的结构，但由于钢管混凝土理论研究　滞后于工程实践及施工技术，工程中出现　不少问题。因此，对钢管混凝土结构施工　技术的研究具有实际意义。本文阐述了几　种常用的施工方法，并对各种方法的使用　条件和技术要点进行分析，指出了它的不　足之处　参考文献　【１】邵旭东．桥梁设计百间【Ｍ】北京：人民交　通出版社，２００３．　【２　Ｊ陈宝春．钢管混凝土拱桥施工问题研究　【Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９７．　【３】周海龙，周水兴，刘文方钢管混凝土拱桥　的应用与发展【川．公路交通技术，２００　５　（６）．　【４】张志发．钢管混凝土拱桥施工技术【Ｊ】．广　东土木与建筑，２００２（４）．