摘要：钢管混凝土系杆拱桥以良好的结构受力特性和美学价值，在我国公路桥梁中得到了广泛应用。当钢管混凝土系杆拱桥上跨既有高等级道路或高等级航道时，可采用浮吊整体吊装钢管拱肋和系梁劲性骨架的全新施工方法。本文对系杆拱桥施工技术及控制要点进行了阐述。
关键词：系杆拱桥；施工技术；控制要点
1、系杆拱桥
系杆拱桥（bowstring arch bridge，tied arch bridge）作为拱桥家族中的一员，具有拱桥的一般特征，又有自身的独有特点。它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。亦可用斜杆来代替直杆成为尼尔森体系。这种拱桥内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。从结构上主要可以分为有推力和无推力两种组合体系。
2、梁底部支架的搭设及预压
系梁采用支架法现浇，支架由螺旋钢管、贝雷梁、工字钢等组合而成，用螺旋管搭设临时支墩，纵向用贝雷梁作为承重梁。支架应根据其所承受的荷载进行设计并进行力学检算，确保支架有足够的强度、刚度和稳定性。搭设前，支架基础地基承载力应满足支架受力要求。
为了便于施工完成后底模、侧模及贝雷梁等的拆除，在钢管立柱顶部和工字钢横向分配梁之间安装可调高度的砂箱，在砂箱内装上砂子，放置钢管混凝土圆柱。为了加强支架的整体稳定性，砂箱底和钢管顶钢板之间四周进行焊接加固；落模时，松掉靠近砂箱底部的螺栓掏出砂子，使工字钢及贝雷梁下落，拆除梁模。
为验证支架系统的承载力和稳定性，消除支墩体非弹性变形，并观测支架系统弹性变形沉落量，在底模安装到位后，对模板及其支架系统进行加载预压。预压荷载必须满足设计要求的不小于梁体混凝土重量的1.1倍。按照：0.8、1.0、1.1三级分级加载，并分级观测记录变形值，卸载按照逆序分级进行，并分级观测记录变形值。预压采用就地取的土（砂）装编织袋来进行加载。预压完成的标志为：支架沉降基本稳定，且每天（24h）沉降值不大于2mm。
3、系梁钢筋的绑扎及其内预埋管道的安装
系梁施工前，在系杆拱大里程侧和小里程侧各设置1台塔吊，提供墩身、系梁施工过程中各种材料的吊装作业。
为加快施工进度，支架预压前，墩顶支座应安装完毕。支座安装应用仪器控制，确保位置及标高准确。在已铺设的底模上用全站仪准确放出梁的边线、轴线及纵梁吊杆预埋管的中心点，确保钢筋、波纹管特别是吊杆预埋管位置的准确，波纹管和吊杆预埋管应固定牢固。
先绑扎梁部钢筋，后绑扎拱脚钢筋。梁部钢筋应在梁部直接绑焊，不提倡先绑扎好再吊装。应按设计要求绑扎拱脚钢筋，吊装拱脚段拱肋节，并用仪器控制，使之位置准确，并固定牢固。
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系梁腹板钢筋绑扎完毕后，按设计图纸上预应力管道曲线轨迹固定波纹管，采用定位钢筋对波纹管进行准确定位，使其上下左右均不能移动。当波纹管需要连接时，用大一号同型波纹管相接，采用胶带封口严实。预应力筋在混凝土浇筑前预先穿入已定位的波纹管内，在混凝土浇筑之前，应对波纹管进行专项检查，避免在混凝土灌注过程中水泥浆流入孔道。
4、系梁混凝土浇筑
系梁混凝土浇筑采用水平分段、斜向分层浇筑，全断面一次连续灌注成型，中间停顿时间不得超过相邻混凝土初凝时间，混凝土灌注采用泵车分别由跨中及梁端向中间合拢的施工方法进行，同一断面腹板混凝土的下料和振捣须对称，同步进行振捣，以避免在混凝土振捣过程中造成内模偏位，影响结构尺寸。
5、搭设分离式支架并分节吊装架设拱肋成型
在系梁浇筑完成且第一批预应力钢绞线张拉完毕后，利用已施工的系梁作为吊装平台。在系梁顶面搭设分离式支架作为拱肋拼装平台，在每节拱肋节点位置设支墩。支墩顶应搭设工作平台，作为架设拱肋准确就位及空中焊接作业用。分节吊装拱肋前，应在地面完成拱肋的试拼装，试拼拱节线形必须符合设计要求。拱肋吊装应按设计要求从两端依次对称按预拼编号顺序拼装拱段，最后进行合龙段的架设施工，每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合龙的顺序吊装。拱肋吊装宜选在气温较低时进行。每一节段吊装准确就位后，接口临时锁固，至合拢段吊装合龙成型后，在支墩上完成拱肋的空中焊接，再撤走合拢段吊车，按要求对焊缝做超声波检测。
6、钢管混凝土浇筑
钢管混凝土拱肋为拱桥的主要承重结构，钢管内混凝土与钢管共同受力。钢管拱肋的设计，多为柔性拱。混凝土浇筑前，计算出拱肋在压注过程中的理论变形情况，收集详细的拱肋线型测量资料，并在拱脚、1/4L、1/2L等位置做好测量标记，以便在泵送混凝土过程中监测拱肋线型的变化。
7、吊杆的安装张拉
在系梁及拱肋施工时注意预埋吊杆预留孔、锚头钢筋及螺旋钢筋预埋件等。吊杆实际下料时，应在拱肋混凝土灌注完成后，精确测量上锚垫板顶面标高，根据施工过程中实测拱肋变位情况，修正有关计算参数，计入拱肋在桥面系恒载作用下竖向变位推算值影响后，确定实际下料长度。
8、吊杆调索
吊杆安装张拉完成后，张拉系梁第二批纵向剩余预应力筋，拆除系梁支墩，进行桥面二期恒载等施工。桥面二期恒载施工完成后，应根据设计要求对吊杆应力进行调整，调整时必须按设计顺序对称进行，保证梁拱体系在施工过程中的受力平衡及成桥时吊杆应力符合设计要求，张拉完毕及时做好保护罩。
9、施工监控量测
施工监控是针对主桥上部结构施工过程中的关键环节，特别是结构体系转换前后，桥梁各部位的应力、位移情况，建立计算模型，进行全桥、全过程的结构计算分析，给出施工过程中关键工况、工序的计算结果。将结构计算分析结果与实测数据对比印证，用以指导施工，并与设计印证，及时发现问题，确保桥梁施工安全。
10、结束语
钢管混凝土拱桥因其受力性能良好、施工方便、造型美观和抗震性好等优点在工程中得到了广泛地应用。同时，钢管混凝土拱桥的施工方法得到了很大的改善和发展，施工监控得到广泛的重视和提高。
参考文献
[1]朱力琦.整体吊装钢管混凝土系杆拱桥施工关键技术研究[J].长安大学，陕西省，211工程院校，教育部直属院校.
论文作者:刘艳妮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/15
标签：混凝土论文; 拱桥论文; 吊杆论文; 支架论文; 钢管论文; 预压论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;