1中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川成都 610000；
2中交第一公路勘察设计研究院有限公司 四川成都 610000
摘要：本文以已建成某钢管混凝土拱桥为例，对施工过程中拱肋监控的主要工作内容和方法进行了阐述，并将拱肋吊装施工过程的监控数据与实际成果相比较，为类似工程建设项目提供一定的借鉴与参考。
关键词：大跨径；钢管混凝土拱桥；施工监控
前言
作为20世纪末期才新兴发展起来的一种桥型，钢筋混凝土拱桥具有跨度适应能力强、承载能力大、地基适应能力强及施工快捷、技术成熟等优点，近年来得到飞速发展。在钢管混凝土拱桥常见的斜拉扣挂悬臂拼装法施工中，由于拱肋架设的动态过程，结构形态不断变化，大大增加了拱肋合拢精度的控制。因此，拱肋吊装安装过程中的线形控制显得尤为重要。
1.概述
拟建桥梁跨越一深V形沟谷，结合当地地形、地质条件，主桥采用上承式钢管混凝土拱桥，缆索吊装施工。桥梁计算跨径338m。拱上采用20m空心板简支结构，桥面连续，全桥长499.148m，桥型布置见下图。
主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比1/5，拱轴系数m=1.542，每片拱肋由6根Q345qC钢管组成，内灌C60砼作为弦杆，上弦和下弦横向用平联钢管连接，上、下弦之间腹杆连接，竖腹杆处布置肋内剪力撑。
2.主拱肋吊装施工方法
2.1 施工方法
本桥主拱肋采用斜拉扣挂法无支架缆索吊装技术施工，扣吊塔合二为一，拱肋共分为26个吊装节段，呈对称分布，左右岸对称吊装施工。
2.2 施工步骤
1、拱肋节段安装
本桥主拱肋分26个节段，两岸对称吊装悬拼，每半跨为13个节段，每节段吊装的最大重量约142.2吨。节段吊装施工时，先将该节段上下游拱肋安装就位并对高度及横向偏位进行调整后，立即安装节段间连接横撑，安装完毕立即监测该双肋节段的高度及偏位，如均在误差范围内，则进行下一节段吊装施工。同时施工过程中，采用临时扣索，以确保拱肋横向稳定。
扣段完成后，节段间焊缝可以安排施焊，扣段间的焊缝，待拱肋合拢并调整拱圈标高达到设计要求后进行。拱肋接头设计为先栓接后焊接，横撑接头设计为定位后直接焊接方式进行。
2、合拢段安装
合拢段是全桥施工的重点，也是线形控制的重点。当拱肋对称吊装至跨中合拢段时，对合拢段左右两个安装节段进行高程及偏位监测，将相对差控制在最小范围内，并在一天内最低温度时合拢，合拢温度控制在12~15℃。
3.施工控制的原则与方法
3.1施工控制的原则
拱桥主拱肋安装及成拱过程是一个不断发生变化的动态进程，随着拱肋逐节段悬拼安装成形及体系转换，主拱肋受力状态也在发生不断变化，加上本桥结构复杂、技术含量高、施工控制影响因素多，为使成桥时主拱线形与设计相符，整体结构受力利于合理状态，需在施工过程中时时监测，全程监控。
3.2施工控制的主要任务
根据拱肋吊装施工环节的重要程度及施工全过程控制要点，施工监控主要任务如下：
1）拱肋合拢时达到设计理想的几何线形；
2）大桥在建成时达到合理的内力状态；
3）在大桥整体施工全过程中保证结构的安全、施工质量、工期。
作为大跨径钢管混凝土拱桥施工监控的主要任务，如何根据施工全过程及现场影响因素，控制拱肋合拢线性及全桥成桥时内力分布达到设计理想状态，是国内该类型桥梁施工监控的关键性问题。
结合桥梁施工过程控制及结构受力体系转换，在全桥主拱肋重要节点布设应变计，通过对应变计数据采集及分析，将吊装节段高程及偏位数据与设计理想状态进行分析比较，判断施工过程是否安全，并对产生的误差进行分析，进一步优化结构线形，同时也确保施工期间的结构安全，施工质量和施工工期。
3.3施工控制的主要内容
1）监控钢管拱肋、拱上立柱及桥面施工，进行监控分析并提供相关数据。
2）钢管拱肋及拱肋横撑关键截面应力测试与监控。
3）拱座局部应力集中位置应力测试与监控。
4）进行安装构件的线形、轴线的控制点的校核测量。
5）对施工中出现的问题和意外事故会同有关部门提出处理的建议方案。
4.线性控制成果分析
4.1 拱肋高程与横向偏位
通过对拱肋吊装过程中的施工监控，将大桥合拢以后恩施岸主拱肋各节段上下游的实测高程，与吊装过程中监控指令的理论高程值做出比较；同时也对主拱肋的横向偏位进行了测量。从表4.1中可知：高程实测值和指令值较为接近，横向偏位也在规范允许范围以内。图4.1为实测高程与指令高程的差值图。
从上图可以看出，横向偏位最大位移34mm，偏向下游侧，位于利川岸第二节段，此外利川岸第十三段偏上游32mm，均没有超出规范的范围。
4.2 合拢状态评价
从数据来说，各项数据都在规范控制的范围以内，主桥拱肋吊装的顺利完成，预示着结构安全取得了阶段性的胜利。各项数据满足如下要求：
（1）合龙段两端高差不大于10mm；
（2）成桥后主拱控制点标高与设计值为mmax≤L/3000mm；
（3）拱轴线偏位不超过±L/4000mm。
5.结语
近年来对钢管混凝土拱桥的相关研究越来越多，国内修建的钢管混凝土拱桥数量也日益增加，但是，受其本身结构体系特点及施工方法等因素影响，对于大跨径钢管混凝土拱桥的理论研究尚处于初级阶段，对许多系统化先进性理论与影响因素的分析仍不够系统与深入，对施工过程的监测控制也不够系统、精确，本文以实际工程项目为依托，以期对类似工程项目提供一定参考与借鉴。
参考文献：
[1].陈宝春.钢管混凝土拱桥应用与研究发展[J ].公路, 2008.
[2].蔡绍怀.现代钢管混凝土结构(修订版)[M ].北京:人民交通出版社,2007.
[3].王亚.浅析钢管混凝土拱桥设计与施工的现状及发展[J ].工程技术, 2016.
[4]. 邹中权,贺国京.大跨钢管混凝土拱桥施工监控研究[J ].中南林业科技大学学报, 2007.
论文作者:程振国1,王艳2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/13
标签：拱桥论文; 钢管论文; 混凝土论文; 高程论文; 线形论文; 结构论文; 横向论文; 《防护工程》2017年第6期论文;