論路橋建設(shè)中鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)

尚　瑞,　文滿富（河南省交通建設(shè)工程有限公司,鄭州　450000）

論路橋建設(shè)中鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)

尚瑞,文滿富
（河南省交通建設(shè)工程有限公司,鄭州450000）

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)得到了不斷地進(jìn)步，從而促進(jìn)了我國路橋建設(shè)的發(fā)展。拱橋作為路橋的重要組成部分，在我國路橋建設(shè)中扮演著重要的角色。所以，就需要施工人員做好施工質(zhì)量的監(jiān)管，按照施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，加強(qiáng)施工的管理。由于鋼管混凝土拱橋施工所使用的材料是一種組合結(jié)構(gòu)的新型材料，并且具有較多的優(yōu)點(diǎn)，比如：強(qiáng)度高、抗沖擊、耐疲勞以及塑性較好等。因此，鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)在路橋建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了更好的服務(wù)于社會，本文將對路橋建設(shè)中鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)進(jìn)行分析、探討。

關(guān)鍵詞：路橋；鋼管混凝土；拱橋施工技術(shù)；新型材料

近幾年，鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)在我國路橋建設(shè)中取得了良好的發(fā)展。鋼管混凝土的應(yīng)用不僅可以縮短工期，降低工程的造價(jià)，鋼管還能夠起到混凝土模板的作用，從而還在地鐵立柱、建筑構(gòu)件等方面得到了應(yīng)用。由于其技術(shù)跨度大，抗壓又抗震，施工簡單方便，從而確保了路橋的質(zhì)量，提高了路橋的穩(wěn)定性和安全性，促進(jìn)路橋規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大。另外，鋼管混凝土利用鋼管的套箍，通過采取微應(yīng)力混凝土可以提高抗壓性以及抗裂性等。

1　鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定理論

對于路橋來說，其結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)具有局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)兩個(gè)方面。局部失穩(wěn)就是個(gè)別構(gòu)件或者分子結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)，這對整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定具有重要的影響。就結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而言，就是在外力增加到一定值時(shí)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就會以平衡的形式喪失，如果有稍存在一些擾動，其結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生較大的變形，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不能正常的作業(yè)。對于拱橋失穩(wěn)來說，可以分為面內(nèi)屈曲和面外屈曲兩種形式。另外，拱橋的面內(nèi)屈曲又分為兩種不同的形式，具體如下：

（1）在屈曲接近荷載前后，拱橋的擾曲線就會出現(xiàn)急劇變化的現(xiàn)象。對于橋梁拱橋結(jié)構(gòu)來說，體系和構(gòu)造大部分是對稱的。如果橋上的荷載對稱，拱軸線與壓力線相吻合，在失穩(wěn)前只存在壓縮現(xiàn)象，不存在彎曲變相現(xiàn)象。隨著荷載的不斷增加，當(dāng)達(dá)到一定的臨界值時(shí)，平衡就會產(chǎn)生分支的彎曲變形現(xiàn)象，從而導(dǎo)致拱的屈曲。

（2）通過非對稱荷載的作用，拱不僅會產(chǎn)生豎直變位現(xiàn)象，還會產(chǎn)生水平的變位。荷載的增加，在變形形式?jīng)]發(fā)生急劇變化的狀態(tài)下，兩個(gè)方向的變位就會繼續(xù)地?cái)U(kuò)大。若荷載臨近一定的值，變位就會不斷地增加，這種失穩(wěn)就被稱為極值點(diǎn)失穩(wěn)。另外，若拱的側(cè)向剛度較小，荷載達(dá)到臨界值時(shí)，拱就可能先離開其受載的平面，然后向空間彎扭以平衡的狀態(tài)過渡，從而產(chǎn)生面外屈曲現(xiàn)象。

2　鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)的特點(diǎn)

（1）與一般混凝土相比，鋼管混凝土拱橋具有質(zhì)量輕、塑性好、強(qiáng)度高和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)。由于在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有耐火性，在其內(nèi)部填入混凝土，通過高溫的作用，與空鋼管相比，就會提高鋼筋混凝土的軟化溫度值。

（2）在受壓的作用下，拱橋的面內(nèi)面外具有穩(wěn)定性。由于圓鋼管截面具有抗彎性，從而可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除此之外，與箱形截面抵抗局部相比，圓鋼管截面的屈曲性能較良好。若拱橋的寬跨較小以及處于風(fēng)力較大的沿海或者山谷地區(qū)時(shí)，就會減少圓形拱肋承受的橫向風(fēng)力，在一定程度上可以確保拱橫向的穩(wěn)定性。

（3）首先，由于鋼管本身是耐側(cè)壓形式的模板，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，可以省掉支模、拆模的工作。其次，在施工的過程中，鋼管作為勁性承重骨架使用，不僅能夠起到勁性鋼骨架作用，還能夠起到承重結(jié)構(gòu)的作用，所以，鋼筋混凝土不僅可以縮短施工工期，節(jié)約腳手架，降低施工的成本，還能夠使施工用地得到減少。

（4）通過采用鋼管混凝土，大大地減少了受壓構(gòu)件材料的使用。根據(jù)實(shí)踐證明，在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，與鋼結(jié)構(gòu)相比，在很大程度上鋼管混凝土可以節(jié)約鋼材的使用，水泥用量、混凝土和構(gòu)件自重就會得到有效的減少。另外，鋼管混凝土拱橋的造型較美觀。但是，鋼結(jié)構(gòu)露于外面，其耐腐蝕性就會得到相應(yīng)的降低，就需要采取有效的防腐方法進(jìn)行保護(hù)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)耐腐蝕性能比鋼筋混凝土弱，與鋼結(jié)構(gòu)一樣需要采用有效的防腐措施。

3　鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)的分析

3.1纜索吊裝施工

對于纜索吊裝法來說，主要適用于大跨度的鋼管混凝土拱橋，這樣以來方便材料和拱肋的運(yùn)輸，索塔塔身也不需要太高，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化。但是，這種方法還存在缺點(diǎn)，就是難以控制拱肋對接的精確度。分段越多，控制工期和質(zhì)量的難度就越大。另外，也難以控制拱軸線形。因此，就需要提高纜索吊機(jī)的吊重能力，控制好分段施工的數(shù)量，這樣以來就可以提高施工的進(jìn)度，確保施工的高質(zhì)量。

3.2豎轉(zhuǎn)施工

對于豎轉(zhuǎn)吊裝施工來說，其關(guān)鍵因素就是起吊平衡系統(tǒng)、扒桿地錨系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)等。對于起吊平衡系統(tǒng)來說，主要包括平衡梁、吊攀和慢速卷揚(yáng)機(jī)等。吊攀的安裝角度和位置要根據(jù)拱柱的變形、轉(zhuǎn)動角度和受力來確定。

3.3平轉(zhuǎn)施工

平轉(zhuǎn)施工主要適用于單跨拱橋，優(yōu)點(diǎn)就是拱肋膺架較低，便于焊接和吊裝作業(yè)，并且可以確保焊接的質(zhì)量。在施工的過程中，通過利用岸坡和山體的地形特點(diǎn)，對橋下的正常通行不產(chǎn)生影響，并且速度較快和安全。平轉(zhuǎn)施工技術(shù)的關(guān)鍵就是鉸球系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動牽引系統(tǒng)和平衡防傾系統(tǒng)等。對于鉸球系統(tǒng)老說，通常使用高標(biāo)號的混凝土，然后根據(jù)轉(zhuǎn)體的重量采用經(jīng)旋壓的方式對鋼板鉸面和混凝土鉸面進(jìn)行處理。另外，上下轉(zhuǎn)盤需要通過嚴(yán)格的研磨進(jìn)行配對，通過對鉸面之間涂抹四氟粉和黃油的方式，以此來降低摩擦阻力的產(chǎn)生。對于轉(zhuǎn)動牽引系統(tǒng)來說，主要具有上轉(zhuǎn)盤、張拉千斤頂?shù)?，通過使用ZLD自動連續(xù)牽引系統(tǒng)，能夠達(dá)到良好的效果。

4　結(jié)束語

目前，鋼筋混凝土拱橋施工技術(shù)在我國橋梁建設(shè)中應(yīng)用的規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大。在進(jìn)行施工的過程中，施工人員要加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，要求施工技術(shù)不斷地創(chuàng)新和完善，為以后的橋梁建設(shè)提供了可靠的依據(jù)。

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