土木工程学报期刊入选论文范文

　　摘要:钢管拱桥自20世纪60年代初就已引人我国，最近几年我国在钢管拱应用方面发展较快，许多大跨度的桥梁设计采用了钢管拱技术。因其具有以下优点：形态优美、跨度大、施工简便、抗震、抗压、抗裂性能显著提高。现就以淮河特大桥跨浍河1-96m系杆拱桥为例，介绍钢管拱安装的施工工艺、施工安排以及安全质量控制措施。

　　关键词:系杆拱,钢管拱,施工安排,安全

　　一、工程概况

　　淮河特大桥跨浍河1-96m系杆拱桥的两个桥墩均处于水中，一个距离河岸8m，另一个桥墩中心距离河岸15m，河道平均水深5m。河道宽100m，河道通航，为四级航道，过往船只比较多。设计采用先梁后拱法施工。

　　梁全长100m，计算跨长为96m，矢跨比为f/l=1/5，拱肋平面内矢高19.2m，拱肋采用悬链线线型。拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.0m，沿程等高布置，钢管直径为1000mm，由厚16mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=16mm的腹板连接。每隔一段距离，在两腹板中焊接拉筋。

　　两拱肋之间共设五道横撑，拱顶处设X型撑，拱顶至两拱脚间设4道K型横撑。横撑由φ500、φ400和φ360mm的圆形钢管组成，钢管内部不填混凝土，其内外表面均需作防腐处理。

　　二、施工难点

　　整跨桥均处于水中，拱顶距离水面34m，河道通航，四级航道，过往船只比较多。工期紧，质量安全要求高。

　　三、施工方法比选

　　根据实际情况可供选择的施工方法有：浮吊吊装、汽车吊上桥吊装施工。

　　使用浮吊吊装：需用浮吊的吨位大至少200吨、吊装的高度太高，拱顶距离水面35m；由于该桥的上下游均有船闸，该船闸宽度仅10m无法通过200吨的浮吊；用浮吊吊装安全风险比较大。

　　汽车吊上桥吊装：吊车上桥，站在系梁上吊装。对河道通航等没有影响，方法简单，施工进度快。

　　通过综合经济、技术、安全、质量、进度等方面比较选择采用吊车上桥吊装拱节比较安全、经济、快捷。

　　四、施工工艺

　　钢管拱安装总体施工方案为：采用钢管及型钢在系梁上搭建临时支架，用汽车吊将钢管拱拱肋逐段吊装到支架上进行焊接拼装。钢管拱拱肋、横撑及其它配件由汽车吊吊放桥面上；用汽车吊机安装拱肋及横撑时，用汽车吊将节段件，倒至汽车吊旁后，由汽车吊将拱肋逐段吊装到梁面钢管支架上，吊装拱肋时遵循左右对称、前后对称的原则，最大不平衡安装不超过两个吊装节段。

　　拱肋安装按照如下步骤进行：①确定架拱支架在梁面上的具体位置与桥面预留钢筋连接并浇注混凝土基础→②安装架拱支架及支架连接系、拉缆风绳→③架拱支架检查验收合格后，进行拱肋节段及横撑的安装，边安装边调整线形→⑤两侧拱肋对称安装（预留合龙段）→⑥安装合龙段→⑦安装横撑→⑧整体焊接。

　　拱肋钢管由业主招标厂家(中铁六局)在工厂内分段加工，根据运输及现场吊装要求，拱肋分11段加工（含拱脚），各钢件经检验、试拼装及线形调整合格后运至工地，再次预拼无误后进行拱肋安装。为便于运输及吊装，每侧拱肋划分为9节（不含拱脚预埋拱肋），拱脚段长约7.329m，吊装重约5.738吨；第一段长约11.946m，吊装重约14.496吨；第二段长约10.919m，吊装重约14.679吨；第三段长约15.373m，吊装重约19.628吨；第四段长约8.53m，吊装重约10.975吨；合拢段长约2m，吊装重约2.738吨。安装时要求两道拱肋同时进行，对称拼装。

　　在系梁上搭设拱肋拼装钢管支架，拱肋的拼装支架采用“钢管桩+调整平台”。“钢管桩”即拼拱支架采用φ1000×10mm钢管立柱支架，钢管纵横联采用槽钢桁架进行连接，在系梁对应钢管立柱部位做钢筋混凝土基础（1500mm×1500mm）并设预埋钢板（1400mm×1400mm×300mm），立柱与预埋钢板进行焊接。“调整平台”即在钢管立柱支架顶部周边围焊角钢支撑拼装工作平台。拱肋钢管运至施工现场后，采用吊车吊装，支架上组拼，通过操作平台调整至设计位置。拱肋拼装时，两端分节段对称进行逐节拼装，直至中跨合拢。拱肋逐节安装过程中及时拼装拱肋间横向连接结构，保持拱肋的结构稳定性。

　　图1钢管拱拼装

　　第一步：①在系梁上搭设支架，支架预压；②在支架上对称安装第一段拱肋钢管；③注意K撑及辅助临时设施定位撑的安装；④调整拱肋线形；

　　第二步：①对称安装第二段拱肋钢管；②调整拱肋线形到设计标高；③注意临时定位支撑及永久支撑的安装；

　　第三步：①对称安装第三段拱肋钢管；②调整拱肋线形到设计标高；③注意临时定位支撑及永久支撑的安装；

　　第四步：①对称安装第四段拱肋钢管；②调整拱肋线形到设计标高；③注意临时定位支撑及永久支撑的安装；

　　第五步：①安装合拢段拱肋钢管；②检查、校核、调整个接头点的标高；③安装、焊接各接头处焊缝；④安装拱顶横撑；

　　五、质量控制措施

　　（1）开工前编制了总体实施性施工组织设计并聘请设计、监理、石家庄铁道学院桥梁系教授、十五局集团内、外的专家对该系杆拱桥的施工方案进行了评审并根据专家们的意见对该施工方案进行了优化；

　　（2）钢管拱节段进场验收

　　钢管出厂时生产厂家必须提供出厂合格证。钢管拱节段运至现场后，项目部会同生产单位并邀请监理共同对钢管拱节段进行检查验收，检查主要包括两个方面：

　　①资料检查包括：钢管拱原材料的材质证明、焊缝的探伤报告、涂装材料的材质证明、生产厂家的钢管拱出厂合格证。

　　②实物检查包括：所有构件的数量、拱肋、横撑的断面尺寸，拱肋弧长、弦长，横撑长度，焊缝外观检查、拱肋注浆孔、出浆孔、吊杆孔尺寸、位置检查、涂装层外观检查以及瓦管、衬管等配件的检查。