钢拱肋桥施工控制要点

钢拱肋桥施工控制要点

施文葵

上海市市政工程管理咨询有限公司上海杨浦200093

摘要：本文以大治河主桥单跨109m钢管拱肋系杆拱桥为例，分析了钢拱肋桥的施工控制要点，从而为今后同类桥梁的施工质量控制提供一定的参考和借鉴。

关键词：钢拱肋桥；施工控制；要点

1工程概况

大治河主桥采用单跨109m钢管拱肋系杆拱桥，主桥上部结构由钢管拱肋、预应力混凝土系梁与横梁、柔性吊杆及整体化桥面系组成。

全桥纵向采用四片拱肋，分别布置于中央分隔带位置。拱肋采用钢管拱肋，为提篮拱，拱肋向内倾斜6o，拱肋断面为圆端形，拱肋宽1.2m，高度=2.4m，钢管壁厚16mm。拱肋矢高21.8m，矢跨比f/L=1/5，拱轴线为二次抛物线。拱肋成形后，钢管内填充C50微膨胀混凝土。为保证灌注混凝土时，拱肋形状保持不变，且改善钢管与混凝土的接合，拱肋内设加筋钢板，拱肋采用Q345D钢材。

为保证桥梁整体稳定安全，每幅主桥拱顶设置一道“一”字型风撑，两侧各设置一道“K”型撑，风撑采用空心钢管结构，内部不灌注混凝土，与拱肋对应，每幅主桥设置2道纵梁。纵梁采用预应力混凝土结构，C50混凝土。采用箱形截面，宽2m，高2m，壁厚250mm；纵梁与吊杆连接处设700mm实体段。纵梁分预制部分和现浇部分，预制部分与中横梁一起预制，吊装就位后施工后浇部分形成整体。

每幅主桥合计有21根中横梁和2根端横梁。中横梁为预应力混凝土结构，第一片中横梁与端横梁支架整体浇筑，其余为预制构件，T型截面，间距5m，两片中横梁间设置2m的后浇桥面板湿接段。中横梁顶设2%横坡，底面水平。端横梁为预应力混凝土空心箱型结构，跨中高2.307m。中横梁及端横梁均采用C50砼。

吊杆顺桥向间距5.0m，全桥共设38对（76根吊杆）吊杆拉索采用PEJ15B-19D环氧喷涂钢绞线成品索，标准强度1860MPa。每根吊杆锚具采用配套拉索群锚锚具2套，索体下端为固定端，上端为张拉端。

整体化桥面系：桥面板有预制和现浇两部分，采用C50砼。预制桥面板与中横梁一起预制，中间浇筑2m的现浇面板，通过横梁预留钢筋与横梁连接，桥面板厚度250mm。

2施工过程控制要点分析

2.1预应力质量保证措施

（1）应当根据桥梁的设计要求和相应的施工规范来进行预应力管道的规格、尺寸的设计，这样才能够确保工程项目的施工质量达到预期；管道的安装要严格的结合实际情况和设计方案来进行固定，并按照规范来完成混凝土的浇筑工作，避免在施工过程中出现偏移。

（2）当在施工过程中遇到预应力管道与钢筋发生冲突时，这时候应该优先考虑管道部分的安装设计，要尽可能的避开不必要的变动，并及时的将端口进行封堵，确保管道内出现渗透。

（3）后张拉预应力管道安装的允许偏差如下；管道坐标梁长方向允许偏差30mm，梁高方向允许偏差10mm；管道间距同排允许偏差10mm，上下层允许偏差10mm。

（4）预应力筋在施工时应当充分的将锚垫板和孔道周围的杂物及时的清理干净，避免在施工过程中影响到整体的管道施工质量，同时还要确保施工位置准确到位，避免任何偏差的出现。

（5）在完成预应力筋的施工之后，需要在48h内及时的对孔道进行压浆处理，避免预应力筋因为长期的暴露在空气中发生锈蚀。预应力筋的张拉采用的是整束张拉锚固的工艺，采用两端张拉，严格按照设计要求来执行。施工时，为确保管道压浆的质量，需合理设置压浆管排气管。张拉设备要经常性进行维护，并对设备进行校正。

2.2拱肋现场吊装焊接质量的控制

焊接质量分阶段控制内容包括：

（1）焊接前质量控制：母材和焊接材料的确认与必要复验，焊接部位的质量和合适的夹具，焊接设备和仪器的正常运行情况，焊接规范的调整和必要的试验评定，焊工操作技术水平的考核。

（2）焊接中质量控制：焊接时需要关心焊接工艺是否达标，要注意焊条、焊剂以及焊接设备会不会影响到焊接质量，并对焊接过程中出现的问题及时的处理，控制好焊接的质量。

（3）焊接后质量控制：通过肉眼来观察焊接是否达标，对于焊接不到位或者是出现错焊、漏焊的，需要进行重新焊接，这样才能够确保焊接质量达到预期的要求。

焊接现场人员控制措施：

（1）对于工程项目涉及从事焊接作业的人员来说，无论职位的高低，均需要对其进行相应的培训，使其具备相应的资质，每个人都应当做到持证上岗，这样才能够保障焊接质量。

（2）焊接作业人员既要具备丰富专业的焊接技能，同时又要熟悉整个焊接作业的基本流程，这样就能够确保在高效施工的同时保证施工质量以及工人在作业时的人身安全。

3钢管混凝土泵送顶升的施工关键控制点

①为了确保相应工作的顺利展开，在进行拱肋混凝土灌注作业时，要保持整个工作作业的连续性，不得在中途出现中断作业。

②灌注混凝土时需要严格按照施工要求来进行，并且施工设备按照操作规程进行操作，同时还需要重视结合实际情况来控制好施工的程度，泵压要保持在16MPa以下。

③在完成每根拱肋的泵送时，为了避免混凝土发生凝固而影响到施工的进度和质量，因此需要做到运输管道的衔接，充分的确保泵送时间得到大大的减少。

④钢管拱内混凝土强度达到50%以上时，即可拆除钢管拱肋上的灌注孔、排气孔，所有的孔都应用原切割下来的钢板焊接封闭。切割、焊接时，需做好降温处理，避免烧伤混凝土。孔封闭应焊接平整光滑，不突出和漏焊。

⑤待拱肋混凝土强度均达到设计强度的80%后，检查拱肋混凝土是否密实。管内混凝土的浇灌质量，采用超声波检测。

⑥当拱肋混凝土强度达到设计强度后,用超声波对拱内混凝土的密实情况进行检查,发现问题应及时钻小孔作压浆处理。

4桥面横梁标高及吊杆力的控制

吊杆时刻都要承受着来自桥体自身的重量，它能够有效的分担桥体自身的重量，它的安装质量关系到整个桥梁后期的使用。因此，从吊杆、系杆材料进场到安装各道工序应严格把关。

（1）安装、张拉前的前期准备：认真的测量每根吊杆索的长度是否符合设计的需要，检查产品是否符合出厂的质量标准，同时对于吊杆索上的固定点进行认真的检查。对于进行安装的机械设备进行标定；

（2）安装过程的质量控制：在安装时需要确保应力和伸长量都一直处于合理的偏差范围内，为了保持桥体的协调性和两端的对称性，要做到前后左右同时进行对称张拉，这样就能够消除桥体受到的不均衡力的影响。

（3）吊杆施加预应力是进行体系转换的关键工序，具有裸拱加载的特点。在吊杆张拉过程中，需要高度重视慢、细、严，不要追求安装进度，要避免拉张对桥体的影响，应当按照有序多次的进行张拉，使得最终的安装结果趋近理想的范围。

（1）正常张拉阶段

施工过程中，施工单位应分级记录千斤顶的油压读数，监控使用频谱仪进行测试。以上数据汇总后，进行分析识别，确定实际吊杆力值。再结合参考设计理论值，将整个桥体上每个吊杆所承受的力进行汇总成表格的形式，直观的显示出吊杆的实际结果与设计目标值的变化。当这种变化偏离较大时，需要及时的对其进行调整，避免影响到以后的施工。

（2）平差调杆阶段

拱桥中段的施工需要结合各类设备来实时的监测桥体内部的各项信息，采取平差计算来对吊杆力进行转化，通过调整长度来改变吊杆的应力大小，实现对拱桥桥体承受能力的调整。调整过程用锚头伸缩量控制，对吊杆调整时的顺序和时间无要求，调杆过程中可同时进行其他工序的正常作业，这解决了大范围调杆与后续节段施工不能同步作业的难度，根据锚头伸缩量控制操作便捷，能有效缩短工期，无疑具有重大意义，这也是无应力状态控制方法较其他方法的优越之处。

参考文献

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[2]凌玉芳.穗莞深城际铁路松福路1号特大桥140m钢箱系杆拱结构设计[J].铁道建筑技术,2017(2):31-35.

[3]廖云沼.太原市南中环外倾式系杆拱桥拱肋架设技术[J].建筑工程技术与设计,2016(5):219-221.