钢管混凝土拱桥施工技术

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1、钢管混凝土拱桥施工技术摘要：介绍钢管混凝土拱桥的几种施工方案，钢管拱的加工制作、现场预拼、空中对焊、千斤顶斜拉扣索悬拼法、缆索吊装施工技术。关键词：钢管拱、缆索吊、拼装、主索、扣索、千斤顶斜拉扣索悬拼法1　前　言　　钢管混凝土拱桥的发展与应用在我国仅有十余年的历史，但发展很快，已遍及全国广大地区，目前已经建成的就达80余座，在建的也有30余座。这主要是因为钢管混凝土组合材料的优越性决定的。关于钢管拱肋的加工、拼装、成拱、吊装工艺，对此类结构的施工技术、施工规范、质检和监理程序与指标、施工定额及管理等方面的研究和经验虽

2、然有所积累，但仍不多见。广泛交流施工经验，研究制定和完善该类桥梁统一可行的规范规程，探讨其施工经济技术指标，是目前建造此类桥梁急待解决的课题之一。从目前国内的钢管混凝土拱桥的施工实践来看，其施工方案主要有：无支架缆索吊装；少支架缆索吊装；整片拱肋或少支架吊装；吊桥式缆索吊装；转体施工；支架上组装；千斤顶斜拉扣索悬拼。以上除千斤顶斜拉扣索悬拼施工外其余施工安案都与普通混凝土拱桥安装类似，本文结合几座钢管混凝土拱大桥的施工实践，主要介绍千斤顶斜拉扣索悬拼法。对钢管拱加工、现场预拼施工工艺和技术、拱肋安装作简要介绍，以期能

3、抛砖引玉，供同仁参考。2钢管拱工厂加工制作　　钢管拱的加工制作和现场安装质量直接决定着桥梁的功能和使用寿命。因此，应选择有资质、有能力、有经验和有条件的生产厂家在工厂内加工制作。当工厂内拼装场地和运输条件受到限制时，也可以选择工厂加工与现场预拼相结合的办法。2.1选材　　钢材质量是钢管质量的基础。一般按桥梁设计选择钢材，其机械性能和化学成分指标应符合文献［6］的标准。钢管拱加工前由监理工程师和施工单位负责人对每批进场的钢材作质量检查，验证出厂合格证书和材质试验报告单。其它焊接加工材料应满足设计和文献［3］中的要求。2

4、.2　钢管卷制　　根据施工图设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在工厂内预拼台座上将钢管拱(包括主拱管、缀板、腹杆、斜撑、横撑和X、K形撑)以1：1比例放出施工大样，量取各构件的设计下料尺寸，并对部分单元构件制作纸样。然后对主拱管设计基本管节(一般为2m左右)进行卷制。基本管节必须是整块钢板沿钢板压延方向卷制而成，采用半自动氧割机下料、滚床卷板机卷制。卷制前，应根据设计和规范要求将与钢管纵缝和环缝相对应的板边分别开好坡口，采用纵向氧吹双面坡口。纵缝在设置的专用夹具上分3次焊接。成形的钢管，要采用纠圆机整体校圆。在无

5、应力状态下管口椭圆度控制在误差(一般为2~3mm)以内。2.3　焊接　　焊接施工以文献［3］的规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查(抽样率大于5%)。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。焊接施工前，必须做焊接工艺试验评定，可参照文献［4］附录15-2的要求进行。通过试验评定，确定各钢材焊接所需合理的焊条、焊剂、电流、电压、焊接方式及速度和焊缝的层数、平焊、立焊、仰焊的运用手法等，确定温度影响对构件几何尺寸及变形形态的影响程度，制定合理的焊接工艺与工艺规程，指导实际生产。　　基本管节制作时，在

6、卷制成管后先用手工电焊打底，然后焊接管内4.5mm厚，再用自动电焊机对管外自动焊接。纵缝略高于母材1～2mm。制作主拱管安装节段时，在加工胎架上先进行平面放置组装。胎架在竖直面内按施工拱轴线起拱。胎架长度不小于2倍安装节段，用于钢管对接、上缀板和下缀板的组装焊接。钢管对接时，纵缝布置相互错开，环缝分布与管轴线严格垂直。环缝采用人工电焊打底，自动电焊成形。焊缝经检验合格后才进行缀板焊接。　　哑铃形钢管拱构件制作时，先焊接桁拱拱轴线内侧的缀板，然后焊接其外侧的缀板。在施工内侧缀板之前，须先将外侧缀板安装到位并手工电焊打底

7、和定位。焊接过程中要注意胎架及构件自身的临时刚性定位和对称交错施焊，防止结构变形，减少初应力影响。2.4　腹杆、横撑(X、K形撑)单件制作　　根据厂内1：1比例放样及纸样，结合焊接工艺试验评定参数，进行横联撑杆和隔板等构件的放样与下料。由于腹杆、横撑(X、K型撑)体积都不大，所以所有钢管构件均应在工厂卷制成型。2.5　防腐处理　　钢结构在出厂前均采用长效复合防护涂层技术进行防腐处理。处理方案为：一般采用喷砂打磨除锈，喷砂等级为国标Sa3级，然后进行防腐结构层施工。防腐结构底层一般为(100~200μm)热喷锌，其上分

8、别为面漆及聚胺脂铝粉装漆。　　构件经运输进场、现场预拼、起吊安装及最终成拱之后，对运输和施工过程中被损伤的防护层，应进行现场防护处理，确保钢管拱在25～30年内不受腐蚀(30年后应进行第2次防腐处理)。2.6　半成品构件的运输与存放钢管拱安装节段外形尺寸和安装重量一般均较大，这给工厂制作后的运输问题带来较大困难。征求业主、监理和设计等方意见，可