【摘 要】：文章簡(jiǎn)單分析了拱橋的受力特點(diǎn)及類型，結(jié)合自身實(shí)踐，提出了大跨度鋼管混凝土拱橋施工和大跨度鋼桁架拱橋的施工方法及控制要點(diǎn)，最后闡述了橋梁施工控制的重要性。

　　【關(guān)鍵詞】：大跨度；施工控制；施工控制

　　Abstract: the article analyzed the simple arch bridge mechanical characteristics and types, combined with their own practice, this paper puts forward long-span concrete-filled steel tube arch bridge construction and big span steel truss arch bridge construction method and control points, finally expounds the importance of bridge construction control.

　　Keywords: big span; Construction control; Construction control

　　引言

　　近年來(lái)，隨著我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展，需要修建更多的大跨度橋梁跨過(guò)江河海峽等。橋梁跨度越大，其施工難度也越大。對(duì)大跨橋梁實(shí)施施工過(guò)程控制，是確保施工質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)，是確保成橋狀態(tài)符含設(shè)計(jì)要求的重要措施。

　　1拱橋的受力特點(diǎn)及類型

　　拱橋在豎向荷載作用下，兩端支撐處產(chǎn)生的水平推力使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，并大大減小了跨中彎矩，其主截面材料強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，跨越能力越大。拱橋的型式多種多樣，構(gòu)造各有差異，可以按照不同的方式來(lái)進(jìn)行分類。

　　按照主拱圈所使用的材料可分為鋼筋混凝土拱橋和鋼拱橋等；按照拱上建筑的形式，可以分為實(shí)腹式拱橋及空腹式拱橋；按照拱軸線的形式，可分為圓弧拱橋、拋物線拱橋以及懸鏈線拱橋等；按照橋面的位置可分為上承式拱橋、下承式拱橋和中承式拱橋；按照有無(wú)水平推力，可分為有推力拱橋和無(wú)推力拱橋等。

　　2鋼管混凝土拱橋的施工方法與控制

　　鋼管混凝土拱橋的典型施工程序?yàn)椋讳摴艿募庸?-鋼管拱肋段的制作、拼裝--鋼管拱肋段安裝--鋼管混凝土灌筑--后期橋面系及橋面施工。

　　2.1拱肋的加工及線型控制

　　2.1.1鋼管的加工。通常，鋼板用焰割在工廠進(jìn)行切割，考慮收縮量。并去掉受溫度影響的3-5mm寬鋼板；對(duì)合格料進(jìn)行整平；外露表面進(jìn)行除銹；將除銹后的鋼板邊刨坡口；送入卷板機(jī)卷成殼體，待校圓后焊接成簡(jiǎn)體，焊接形式有分段錯(cuò)口焊和整板螺旋焊接兩種，焊接后再校圓，運(yùn)往工地等待拼裝。

　　2.1.2鋼管拱肋段的制作拼裝。鋼管拱肋段的拼裝-般在工地特制的拼裝臺(tái)上進(jìn)行，該臺(tái)為1|2跨長(zhǎng)，用混凝土制作。拼裝時(shí)，先在平臺(tái)上按設(shè)計(jì)軸線放樣，設(shè)置限位基線平臺(tái)，而后，放出吊桿或立柱及段間接頭位置，并定出吊裝時(shí)所需觀測(cè)點(diǎn)的位置；拼裝應(yīng)先拱肋段，再次邊段，最后拱頂段。同時(shí)，在吊桿或立柱位置按預(yù)先放好的大體位置畫(huà)線開(kāi)孔。每段拱肋在拼裝臺(tái)完成組拼后，再次檢查驗(yàn)收，合格后移出拼裝平臺(tái)。在拱肋的加工過(guò)程中，桿件的溫度變形、焊接的收縮、劃線的粗細(xì)等均將導(dǎo)致加工的誤差，因此，應(yīng)在開(kāi)工前做充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作，如設(shè)計(jì)工況、編制工藝等，對(duì)拱筒的簡(jiǎn)體成型，運(yùn)輸單元的組裝，焊接等制定詳細(xì)的工藝要求和制作標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于拱肋的加工質(zhì)量，在工藝保證的同時(shí)，對(duì)拱肋的外型尺寸及焊接質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)控制。

　　2．2鋼管拱肋段的安裝及控制

　　鋼管自身的剛度大，重量輕，-般每段重量在20t左右，作為骨架安裝，其安裝設(shè)備較安裝箱肋拱段要小巧得多，常用的安裝方法如下：

　　2.2.1懸臂扣掛法。該法是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的方法。這種方法的施工要點(diǎn)是：在拱橋墩臺(tái)處設(shè)立臨時(shí)的鋼臂或鋼筋混凝土塔架，用扣索一端拉住拱圈節(jié)段，另一端繞向臺(tái)后錨在巖盤(pán)上。這樣節(jié)點(diǎn)向跨中懸臂施工合攏拱圈。總臂扣掛法通常要與纜索吊或吊籃配合使用。由于鋼管自重小，所以安裝定位均較容易，也就避免了箱拱橋施工中肋的橫向穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。為了增加鋼管施工中的穩(wěn)定性和改善成橋后的動(dòng)力性能，使其兩肋內(nèi)傾，設(shè)計(jì)成提籃拱橋。湖北省九畹溪大橋主跨160m的上承式鋼管砼拱橋施工實(shí)踐表明，其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)是明顯的。

　　2.2.2轉(zhuǎn)體法。轉(zhuǎn)體法是本世紀(jì)40年代后發(fā)展起來(lái)的一種架橋方法，它是在橋臺(tái)兩端利用地形或簡(jiǎn)易支架先將半橋預(yù)制或勁性骨架拼裝完成，之后以橋梁結(jié)構(gòu)本身或勁性骨架為轉(zhuǎn)體，分別將兩個(gè)半橋體轉(zhuǎn)到橋軸線位置合龍成橋。轉(zhuǎn)體法分為平面轉(zhuǎn)體、豎向轉(zhuǎn)體、平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體。目前該法已經(jīng)應(yīng)用到各種類型的拱橋施工中，例如2000年建成主跨360m的廣州丫髻沙大橋（自錨中承式鋼管混凝土拱橋），2009年建成主跨122m的貴州小興浪大橋（鋼筋混凝土薄壁箱型拱橋）。轉(zhuǎn)體施工的主要施工工序如下：制作底盤(pán)---制作上轉(zhuǎn)盤(pán)---試轉(zhuǎn)上轉(zhuǎn)盤(pán)到預(yù)定位置---在上轉(zhuǎn)盤(pán)上建塔架---拼裝鋼管拱肋---張拉扣索，使拱肋段脫離支架，并和上轉(zhuǎn)盤(pán)、塔架形成-個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體系，通過(guò)配重或尾索將重心調(diào)到磨心處---牽引轉(zhuǎn)動(dòng)體系，使拱肋段轉(zhuǎn)到橋軸線位置合攏成拱---封上下轉(zhuǎn)盤(pán)，封拱頂，松扣索，實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)體法建造大跨度混凝土拱橋，雖技術(shù)性強(qiáng)，但施工費(fèi)用低，不干擾交通，不間斷通航具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　2.2.3拱架法。當(dāng)受到環(huán)境影響（潮汐，地質(zhì)），懸臂(扣掛、桁架)拼裝設(shè)纜索、扣索困難時(shí)，由于鋼管重量較輕，亦可架設(shè)簡(jiǎn)易拱架，用纜索吊或汽車吊等起吊設(shè)備，將鋼管拱吊裝至拱架上焊接成拱，然后灌注混凝土。這種施工方法，鋼管成拱精度很高。據(jù)資料介紹，天津彩虹大橋全長(zhǎng)1216m下承式系桿鋼管混凝土拱，就是用這種方法安裝的，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.2.4鋼管混凝土-型鋼剛性骨架法。設(shè)計(jì)使鋼管截面位于拱箱混凝土截面內(nèi)，施工時(shí)，先架設(shè)鋼管，然后灌注混凝土形成剛性骨架，最后分段分環(huán)澆注拱箱混凝土。跨度位居世界混凝土拱橋第一的凈跨420m的萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋就是用這種方法施工的。

　　3大跨度鋼桁架拱橋施工方法及控制要點(diǎn)

　　3.1大跨度鋼桁架拱橋施工方法

　　大跨度鋼桁架拱橋最常用的方法是懸臂拼裝法。根據(jù)安裝拼裝作業(yè)方式不同又分為以下兩種：

　　（1）使用起重機(jī)由雙方分別向主跨跨中單向懸臂梁合攏方法，僅適用于主跨大跨度拱結(jié)構(gòu)，而邊跨跨度比較小的梁結(jié)構(gòu)橋用安裝方法更適當(dāng)。該方法的邊跨在安裝臨時(shí)支架受力明確，設(shè)計(jì)和施工簡(jiǎn)單，施工措施費(fèi)用的增加相對(duì)還很有限。（2）用吊車從樞軸到對(duì)稱懸臂跨度關(guān)閉的方法是利用一個(gè)支點(diǎn)部分具有很強(qiáng)的抗彎曲和剪切大懸臂長(zhǎng)度，以減少安裝臨時(shí)支持和一些局部加固部件數(shù)量。對(duì)于多跨連續(xù)剛架拱橋，安裝方法應(yīng)該是最好的。主跨大跨度拱結(jié)構(gòu)，和兩側(cè)的跨度比較小梁結(jié)構(gòu)分析3跨或多個(gè)連續(xù)的橋梁，需要大幅提高安裝設(shè)備能力，吊機(jī)以及主墩兩側(cè)架設(shè)臨時(shí)支撐是確定是否使用對(duì)稱懸掛的關(guān)鍵控制因素。

　　3.2大跨度鋼桁架拱橋施工控制要點(diǎn)

　　應(yīng)用懸臂拼裝施工方法，橋梁的構(gòu)件都按設(shè)計(jì)無(wú)應(yīng)力尺寸在工廠進(jìn)行加工制作。構(gòu)件被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后將桿件和前端節(jié)點(diǎn)預(yù)拼成吊裝單元，然后用高強(qiáng)度螺栓摩擦連接，懸臂法安裝，施工控制的重難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：(1)桿件的加工制作精度、懸臂安裝變形控制措施、現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)栓孔定位精度、主墩球型支座安裝及定位精度控制措施。(2)此類橋梁主結(jié)構(gòu)用鋼梁量巨大，桿件單元眾多，構(gòu)件的預(yù)拼場(chǎng)布置、出運(yùn)方式和安裝設(shè)備作業(yè)效率是影響施工進(jìn)度的關(guān)鍵。(3)由于鏈接構(gòu)件多為高強(qiáng)螺栓，容易受季節(jié)溫差影響，節(jié)點(diǎn)摩擦面處理質(zhì)量、高強(qiáng)度螺栓連接質(zhì)量、施擰工藝及質(zhì)量保證措施是影響構(gòu)件連接質(zhì)量和耐久性的關(guān)鍵。(4)在合攏前的單懸臂狀態(tài)，施工期間防傾覆穩(wěn)定控制措施、主結(jié)構(gòu)內(nèi)力控制措施、析拱及鋼系桿跨中無(wú)應(yīng)力合攏位移調(diào)整措施、結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換控制措施、架梁專用設(shè)備的技術(shù)安全性能等是確保工程施工安全的關(guān)鍵。

　　4橋梁施工控制的重要性

　　橋梁事故的發(fā)生原因很多，大致可以分為自然災(zāi)害和人為事故。人為事故的主要原因存在客觀和主觀原因。對(duì)于橋梁事故，只要汲取教訓(xùn)，采取相應(yīng)措施，就可減少同類事故的再次發(fā)生。人們從這些事故中得到了教訓(xùn)，改進(jìn)了設(shè)計(jì)理論和施工方法，加強(qiáng)了施工控制。如果在施工階段能夠預(yù)測(cè)到結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)性，采取適當(dāng)監(jiān)測(cè)措施對(duì)事故的前期癥候進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能及時(shí)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施，就能避免事故的發(fā)生。因此，對(duì)大跨橋梁實(shí)施全過(guò)程的施工控制工作十分有必要。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　大跨度拱橋的施工要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在此過(guò)程中將受到許多確定和不確定因素的影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的貿(mào)際狀態(tài)偏離理論計(jì)算分析狀態(tài)。因此，橋梁施工控制的重點(diǎn)就是通過(guò)對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的偏差進(jìn)行分析識(shí)別，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行糾偏，同時(shí)對(duì)絡(luò)構(gòu)的后續(xù)階段進(jìn)行預(yù)測(cè)，使施工系統(tǒng)始終處于控制之中。

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