钢管混凝土拱桥拱肋施工技术

钢管混凝土拱桥拱肋施工技术

李长青

中铁九桥工程有限公司  江西九江 332000

摘要：伴随社会的持续发展，基础设施建设对经济的支撑和促进作用显得尤为突出。促使我国对于相关领域的探究和建设越发重视，并且在该领域各个层面也取得了显著的进步。我国地域辽阔且地质、地形、地貌情况极为复杂，同时气候环境也较为多变，因此对于桥梁建设的安全和质量要求也不断提升。钢管混凝土拱桥在我国获得了大范围运用，究其原因，其良好的结构性能、较低的建造和维护成本，优美的建筑造型，将观赏性和实用性集于一体。基于此，针对钢管混凝土拱桥拱肋施工技术展开探究具有非常重要的现实意义。

关键词：钢管混凝土拱桥；拱肋；施工技术

对于钢管混凝土拱桥而言，其将混凝土和钢管这两种材料进行了融合使用，并将这两种材料的作用都有效地发挥出来，因此钢管混凝土拱桥具有较高强度，同时其塑性以及韧性也极为优异，抗冲击能力较强。与此同时，在实际施工时，钢管不仅作为劲性骨架进行使用，同时亦是结构混凝土成型的模板，所以施工较为便捷，这对于工程成本的节约和建设周期的缩短都有着积极作用。基于其这些特性，其在我国诸多领域被广泛运用。本文主要分析钢管混凝土拱桥拱肋施工技术。

一、有支架施工技术

有支架施工技术主要运用在小跨径的钢管混凝土拱桥以及一些钢管混凝土拱桥的边拱中。针对此种技术的使用来讲，一般情况下会运用在拱肋与地面较为接近的情况以及桥下没有水存在，或者有水且水位也较低的情况下。这种技术的优势在于拱肋分段长度较小，不需要运用大型的吊装设备。当然，该技术也有一定的短板，那就是需要大量的支架材料投入和现场焊接工作，且施工周期较长，对桥下的地基有着较高要求，所以支架施工技术不宜运用在大跨径桥梁施工建设中[1]。

二、缆索吊装技术

对于缆索吊装技术的使用而言，主要运用在拱桥跨径大于百米的工程中。这项技术对缆索吊机的功能进行充分运用，将拱肋进行分段预制后运用缆索吊机将各拱段依次吊装到设计位置，在吊装和架设过程中，还要使用挂索和扣索对各拱段进行临时固定处理，直至拱肋合拢形成有效的受力体系。针对缆索吊装技术而言，其涵盖了多项技术，其中无支架缆索系统斜拉扣挂技术相比其它技术而言运用的比较多，尤其特大跨径的桥梁结构施工时主要应用该技术。针对小跨径钢管拱桥来讲，通常情况下吊装重量只有几十吨，因此一般会运用钢丝绳来进行扣挂。如果遇到跨径较大的情况，钢管拱肋节段多，重量也相对较大，针对于此，便要使用全新的技术和工艺展开施工。比如，可以运用钢绞线或是具有较高强度的钢丝来当成扣索进行使用，将两端用锚具进行固定。基于对拱肋的扣挂运用了钢绞线斜拉方式，所以在对多节段拱肋进行悬拼时，只对拱脚运用铰接，而对其他段运用固结的方式这对于施工时面内稳定性地提升有着积极促进作用。对于钢绞线斜拉扣挂技术而言，其还可使用在针对灌注管内混凝土时钢管劲性骨架的内力和变形调整工作中，而在进行合龙时，一般会运用合龙松索技术。针对缆索吊装技术而言，其被大量地运用在跨峡谷的较大跨度拱桥建设之中，这大大方便了拱肋和相关材料的运输，最主要的是整个索塔不需要太高，因此具有良好的经济性，同时还能对两岸的地形条件进行充分利用。然而，缆索吊装技术也不是完美的，其也具有一定的缺陷，那就是拱肋在空中对接时的精度无法得到有效把控，针对拱轴线的控制有着较大困难，节段越多，那么质量安全控制和进度控制就极为困难。针对该问题，要对缆索吊机的吊装能力予以提升，尽可能地减少分段数，全面提升建设速度，提高合龙效率[2]。

三、转体施工技术

转体施工技术在近些年来在钢管混凝土拱桥建设时被经常运用，并且在不断地使用中获得了优化及创新。在对钢管混凝土拱桥进行施工时，对于转体施工技术中的竖转技术和平转技术都获得大量的使用，不仅如此，还发展成了对竖转技术和平转技术融合使用的新技术，这使得转体重量获得了全面提升，因此转体施工技术迎来了崭新的发展时期。首先，对于竖转技术而言，其不是在国内生成的，而是生成于国外，该项技术是将拱肋进行竖向拼装，或是先进行浇注再放下展开合龙。国内在运用竖转技术时，针对拱肋是实施低位浇注的，或者低位拼装，并以此为基础将其提升到相应的设计位置。国内的该项技术和国外的该项技术相比，

对于钢管混凝土拱桥的建设运用国内该技术要更优一些。针对竖转技术的重点而言，主要在于旋转系统和起吊平衡系统以及扒杆地锚等。在对一些较大跨径的钢管混凝土拱桥进行建设时，可以加强运用竖转技术，由于钢管拱肋的自重较大，同时悬臂过长，所以所需的牵引力较大，同时也要使用大量的牵引索，不仅如此，

如果需要运用悬臂自由端拉索的同时还要增加拉索数量，如果运用较为传统的卷扬机时很难实现各个索受力同步，基于此，就需要运用千斤顶液压同步系统。针对竖转技术的优势来讲，拱肋的拼装膺架无需过高，吊装起来也极为简单，同时也能够实现对材料的节约，并且由于合龙接头只有一个，所以合龙起来较为容易，最主要的是合龙精度也相对较高。扒杆钢管能够作为拱上立柱来进行使用，这能实现工程成本的节省。但是对该技术进行使用时要注意一点，那便是需要桥下拥有其所需的拼装场地，假如一定要运用浮船时，那么水流需要减缓，不然会大大增加施工难度。针对平面转体施工技术来讲，其是生成于我国的。在对该技术进行使用时，可以将拱圈科学合理地分成两个半拱，同时还要将这两个半拱固定在远离两岸和桥位的地方，充分依据地形特质设置膺架，在膺架完成设置以后，便要对拱肋以及拱上立柱进行拼装，便生成了半拱，在水平转体就位以后，再针对合龙段展开安装工作，从而生成拱。该技术在钢管混凝土拱桥建设时发挥着不可替代的作用，如若桥梁跨径一致，那么钢管混凝土拱桥基于转体质量是钢管骨架，因此其要比钢筋混凝土拱桥的重量轻上许多。如果这两种材质的拱桥转体质量相差不大时，那么钢管混凝土拱桥的跨径就要更大一些。针对平转技术的核心技术而言，主要为球铰系统和转动牵引系统以及平衡防倾系统等。其主要优势在于能够对施工现场的地形条件进行充分运用，并且拱肋膺架较低，无论是吊装还是焊接都极为便捷，最主要的是焊接质量能够得到保障。但是其也存在缺点，那便是对于球铰加工质量的要求较高，因此多跨拱桥不适合运用该技术。针对竖转技术和平转技术结合技术而言，如果桥梁需要跨过宽阔河流，或者桥的位置在地形平坦的地方，假如只是单纯运用平转技术，那么就很难将地形的作用进行有效使用，基于此，便会运用竖转技术和平转技术结合的施工技术。换而言之，便是运用竖转技术把高空拼装拱肋转化为在低矮支架上拼装拱肋，通过平转技术来实现对障碍物的跨越。通过对这两种技术的有效结合使用，是转体施工技术的一次革新，其使得桥梁转体施工步入新的发展阶段

[3]。

结束语

对于钢管混凝土拱桥而言，其不仅仅是一种科学受力的一种桥型，更是一种对施工精度具有较高要求的桥型。怎样提升拱肋施工时保证其施工质量以及施工安全是钢管混凝土拱桥的重点问题，亦是难点所在，基于此，就需要对其施工技术给予足够关注，并不断进行完善优化，从而给予钢管混凝土拱桥提供质量和安全的足够保障。

参考文献：

[1]吴广盛.钢管混凝土拱桥的安全施工技术研究[J].交通世界,2021(27):35-36.

[2]梁健健,朱志勤,王大伟.大跨径钢管拱桥整体更换桥面结构关键技术研究[J].湖南交通科技,2020,46(04):58-63.

[3]贾宏宇.地震断裂带高铁大跨拱桥钢管拱肋的力学特性与施工技术[J].水利水电技术,2020,51(04):113-122.