摘要：在我国桥梁系列中，拱桥作为一种古老的桥式以其跨越能力大、承载能力高、可用地方财力、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势而成为建筑历史最悠久、竞争力较强。并且长盛不衰，不断发展的桥梁形式。本文研究了在特殊的自然条件下，上承式钢筋混凝土板拱施工关键技术运用到桥梁建设中，达到安全、可靠、创新的目的。
关键词：严寒地区；上承式钢筋混凝土板拱；关键技术；拱形预压法；跨界运用
引言
目前，我国大跨度钢筋混凝土拱桥已经取得了很高的技术成就，无论数量还是跨径均名列世界第一。拱桥的发展，在结构方面主要是以减轻结构自重为主要目标；在施工方面，主要选择的还是悬臂施工法，要积极探索组合施工法。在拱桥之中，与钢管混凝土拱桥和钢拱桥相比，钢筋混凝土拱桥的技术进步缓慢。虽然拱桥的修建与研究在世界范围内并不活跃，为促进我国钢筋混凝土拱桥技术的进步，使得我国在拱桥领域继续保持世界先进水平，开展相关研究是非常必要的。
1.工程概况
吉林省四平市接融大街桥横跨小红嘴河，河道东西走向，上口宽约100m。河底高程169.85米（国家85高程系统），设计水位高程为173米，景观水位高程为171.87.桥梁斜交角度为90，为正桥。接融大街桥结构形式为5跨上承式钢筋混凝土拱板，跨径布置为17.5m+20m+25m+20m+17.5m，板肋上筒简支行车道板，主拱圈高0.8m，行车道板高0.5m。桥梁断面车行道和辅道分离布置，车行道断面布置为0.5m（护栏）+12m（车行道）0.5m（护栏）；辅道断面布置为：0.5m（护栏）+9m（辅道）2.5m（人行道）。桥梁主桥全长118m，桥梁面积5900平米。温度荷载：升温34℃，降温：-23℃，桥梁设计使用年限100年，桥梁设计安全等级一级。
2.严寒地区上承式钢筋混凝土板板拱施工关键技术
2.1 严寒地区上承式钢筋混凝土板板拱拱圈浇筑施工关键技术
从保证拱圈的外观质量和砼浇筑的密实度的立足点出发，借鉴隧道施工的部分工艺，运用到拱桥板拱施工中来，实现跨界运用，很好的保证了板拱混凝土外观质量和密实度。采用隧道施工中的工字钢弯弧机将工字钢弯制成弧形作为板拱底面模板的环向背肋，取代常规的弧形区段采用以直代曲的做法，使浇筑完成后的板拱底面线形符合设计图纸要求。
考虑到板拱特别是拱脚处倾角较大，为保证板拱顶面混凝土的密实度，参考隧道明洞混凝土施工工艺，板拱顶面增设顶面模板以便砼浇筑时振捣，安装一段顶面模板，浇筑一段混凝土并振捣密实，避免的板拱顶面混凝土无法振捣或振捣不密实的现象，循环直至板拱混凝土浇筑完成，进而保证板拱砼的密实度。达到保证拱圈砼浇筑质量的目的。
2.2 严寒地区上承式钢筋混凝土板拱轴线控制关键技术
变传统的板拱支架的台阶预压法为拱形预压法，使预压荷载能更接近实际施工过程中的荷载加载特点。避免其预压数据不准确、二次搭设模板支架的弊端，采用按照设计图纸要求的线性和标高一次性搭设板拱支架模板成型，模拟板拱支架在砼浇筑过程中的荷载加载特点施加预压荷载。为保证加载过程的施工安全，设置脚手管框架“锁”住预压荷载以防止其因板拱倾角过大而发生滑倾事故。进而为支架模板标高调整提供更准确的数据，达到精准控制板拱拱轴线的目的。
3.严寒地区上承式钢筋混凝土施工关键技术存在的问题
通过研究发现，桥梁建设中，桥体发生侵蚀剥落的情况大致约等于五成。这种桥体的侵蚀现象在严寒地区显得更为严重。混凝土受到剥蚀的桥梁部分到部分在桥墩积冰面的附近。国内外的大量数据表明，对混凝土表层剥蚀的主要因素是严寒地区的冻融现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆严寒地区的地表气温和空气温度都很低，上承式钢筋混凝土板拱施工更加适用于地质条件较好且温度相对适宜的自然环境。极低的地表温度加剧了混凝土的冻融交换现象。上承式钢筋混凝土板拱施工关键技术受到多重因素的影响，桥梁建设早期受冻的情况，就是在混凝土的硬度还没有未达到临界抗冻强度，导致上承式钢筋混凝土板拱受冻。在建设完工之后，由于低气温的日渐侵袭，导致上承式钢筋混凝土板拱中水胶比的含量过大，混凝土含气量不够等问题。
从严寒地区的桥墩结构来看，力学性能会受到严寒地区极端天气的影响。上承式钢筋混凝土板拱的混凝土结构的强度满足了桥梁基本受力要求，但是严寒地区的桥梁缺乏工程长期的耐久性。所以采取可靠的措施对严寒地区的上承式钢筋混凝土板拱混凝土结构的剥蚀进行整治，确保桥梁工程在严寒地区有更持久的耐久性。
4.严寒地区上承式钢筋混凝土板拱施工关键技术措施
4.1 高性能混凝土的应用
严寒地区恶劣的自然环境给工程的建设带来了巨大的难题。混凝土材料的选择成为一个挑战。普通的混凝土显然已经无法应对严寒地区的极端气候，所以，改变混凝土的结构，提升混凝土的耐久性程度，是改变混凝土初期的首要目标。经过大量的实际案例总结可以发现，不论国内还是国外施工单位都选择在严寒地区采用高性能混凝土来满足环境造成的混凝土劣化。所谓高性能混凝土要满足桥梁的建设条件对于混凝土结构的高要求。首先从混凝土的抗冻性说起，在研制时要根据切实的环境条件，规定混凝土的抗冻标准、水胶比、含气量 以及气泡间距等等相关因素，通过提高这些因素的效能性，做到减少甚至与基督严寒天气的冻融现象反应相抵。高性能的混凝土结构符合更高的要求。首先高性能上承式钢筋混凝土板拱施工技术中，混凝土自身对于冻融循环的抵抗性能至少应该大于300次。同时，高性能上承式钢筋混凝土板拱施工技术中，原材料、配合比、混凝土的拌制 以及养护等方面的质量要牢牢的把控。不同的结构以及不同的部位对混凝土的配合比是不相同的。上承式钢筋混凝土板拱施工中，对混凝土结构表面的养护以及防水工作都是非常重要的。结合严寒地区的特殊观景，外用剂要选择能够加强硬化强度、做到减少耗水量、防冻裂、引气以及可以能细化孔结构的产品。不选用液体类产品。在养护阶段，要严格按照相关的规定标准进行操作，严格控制混凝土所需要的养护温度。
4.2 防止上承式钢筋混凝土板拱剥蚀
公路、水工等交通运输工程中，混凝土侵蚀的现象在所难免。如何采取有效的措施应对严寒地区的恶劣的建造环境，就成为了值得深思的问题。所以，在严寒地区，上承式钢筋混凝土板拱的施工条件并不理想。严寒的天气，加剧了混凝土的剥蚀。我们国家现有的资料中可以看出，对于混凝土的侵蚀现象，更倾向于对混凝土表面进行修补。因此，上承式钢筋混凝土板拱施工技术还是没有办法达到可持续发展的目标，只是停留在修修补补的初级阶段。所以，根本的方法就是做到对冻融现象的隔离。就可以使上承式钢筋混凝土板拱施工的表面不再继续发生剥蚀。在施工时要注意混凝土表面的养护工作，同时要保护上承式钢筋混凝土板拱施工的表面保持湿润。
结束语
近年来，我国社会的快速发展，我国的工程建设也在向新的领域进行探索。在严寒地区，进行上承式钢筋混凝土板拱施工是具有局限性的。严寒地区的前期情况并不适合与上承式钢筋混凝土板拱施工技术的开展，但是，在严寒地区进行交通运输的建设，这是发展的必经之路。上承式钢筋混凝土板拱施工技术面临的自然环境相对恶劣，在之后的使用过程中，出现了不少问题。所以，严寒地区上承式钢筋混凝土板拱施工技术需要攻克很多难题，才能够推进交通事业的建设。
参考文献
[1]中国工程院土木水利与建筑学部工程结构安全性与耐久性研究咨询项目组.混凝土结构耐久性设计与施工指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2017（09）.
[2]李金玉，曹建国.水工混凝土耐久性的研究和应用[M].北京：中国电力出版社，2016（03）.
论文作者:王克强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/20
标签：钢筋混凝土论文; 严寒论文; 混凝土论文; 地区论文; 拱桥论文; 桥梁论文; 预压论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;