對大跨度市政鋼拱橋施工及關鍵過程管控研究

郭勁光中鐵三局運輸工程分公司 山西 晉中 030600

正文：

鋼拱橋具有質量輕、結構線型優美、形式多樣等特點，關于鋼拱橋的使用可追溯到1874年，世界上第一座鋼拱橋于美國建成，進一步推動了鋼拱橋的廣泛應用。筆者將分別從：大跨度市政鋼拱橋相關研究、大跨度市政鋼拱橋施工技術分析、大跨度市政鋼拱橋施工關鍵過程管控對策，三個方面進行闡述。

一．大跨度市政鋼拱橋相關研究

與西方國家相比，我國在鋼拱橋方面的研究相對較少，我國最早的的鋼拱橋為1966年與1969年建成的攀枝花2號橋、攀枝花3號橋，自2000年后，我國鋼材種類諸多增多，這一發展局勢也直接影響到鋼拱橋的數量。直至2003年，上海盧浦大橋正式建成，該拱橋為全鋼結構，盧浦大橋的建設使我國大跨度鋼拱橋跨徑一躍為世界第一。在大跨度市政鋼拱橋施工中，鉚接工藝逐漸被栓接工藝與焊接技術取代，同時刨邊也被火焰數控精密切割所代替，相關施工工藝的發展使鋼拱橋施工日趨成熟。

（一）鋼箱拱制造工藝流程

鋼箱拱肋是由上蓋板單元、下蓋板單元、內腹板單元、外腹板單元、隔板單元及帶錨固板隔板單元構成，據此施工人員在制作鋼拱肋節段時應按一定施工訓練來進行，通過這一手段使鋼拱整體成型后尺寸精度得到保障。

（二）鋼箱梁制造工藝流程

為確保大跨度橋梁板鋼箱梁有效建成，施工人員應對面板、腹板、底板、風嘴等構件進行劃分，使其成為獨立的構件，這個實施環節又被稱之為板單元制造階段。待上述工作完成后，還應按科學順序對鋼箱梁進行科學組裝。

（1）二級段制造法

在鋼拱橋施工中，二階段制造法作為鋼拱橋的關鍵施工方法，是指梁段組裝焊接匹配階段與板單元制造階段，在具體實施中施工人員應根據結構設計圖對板單元進行制造，對其長度及寬度嚴格控制，在鋼拱橋施工中確保板單元制造精度是確保鋼箱梁精度的關鍵。

總的來說，二階段制造法在鋼拱橋施工中的應用十分常見，具有制造工期短、工效高等特點。

（2）三階段制造法

除二階段制造法以外，在鋼拱橋施工中三階段制造法也發揮出一定作用，三階段制造法可分成板單元制造階段、塊體組裝鋼箱梁及成橋匹配階段以及鋼箱梁節段獨立制造階段，與二階段制造法相比三階段制造法的應用頻率相對更低。

（3）關鍵技術研究

隨著我國鋼拱橋的飛速發展，鋼橋組裝焊接胎架、焊接變形控制技術逐漸得到創新優化，同時取得了顯著的進步。直至今天，高質量焊接鋼橋條件得到了有效完善，可為橋梁焊接力學性能提供重要保障。在鋼拱橋施工中雙面成形技術的應用，板單元件的合理劃分使橋梁疲勞性能得到充分改善。根據鋼箱梁構造與鋼箱拱特點可將鋼拱橋制造過程分為三個階段，在這種局勢下焊接變形綜合控制技術、節段連續匹配組裝、板單元件組裝等技術得到了有效開發，使橋梁制造周期大大縮短，并對施工成本合理控制，使焊接、組裝自動化水平得到進一步提高。鋼橋制造業作為重型鋼結構，目前還未能完全脫離傳統鑄造模式，如若設計圖紙中的組裝焊接、切割、預拼裝等工序無法連貫，便會導致重復性作業的產生。

另一方面來看，鋼橋對承載能力要求較高，在這種情況下鋼結構橋梁疲勞問題便會逐漸凸顯，嚴重影響到鋼拱橋受力性能。為確保鋼拱橋整體質量，施工人員應對焊接質量加以重視，相關學者認為，焊接質量會對橋梁結構造成直接影響，因此在鋼拱橋施工中施工人員應根據實際情況開展工程施工。

二．大跨度市政鋼拱橋制造與施工關鍵技術研究現狀

綜上筆者對大跨度市政鋼拱橋施工技術進行了研究，就目前來看我國在鋼拱橋制造與施工關鍵技術研究工作中還存在諸多不足，與其他拱橋相比鋼拱橋的應用時間相對較短，依然還有諸多問題亟待解決。

從一方面來看，我國在大跨度鋼拱橋設計與制造中還缺乏相關經驗，導致諸多理論有待研究。在大跨度鋼拱橋中正交異性鋼箱梁的應用頻率較高，具有施工周期短、自重輕、極限承載能力大等優點，但正交異性鋼箱梁的疲勞問題對橋梁的壽命造成嚴重影響。在以往設計研究中依然是以疲勞色劑參數為主，導致受力性能研究相對缺乏，在鋼拱橋制造中施工人員應對焊接技術與組裝技術加以重視，并將其運用到鋼拱橋制造施工中來，通過行之有效的措施來改善橋梁施工的不足，進一步提高鋼拱橋的經濟耐壓性。

從大跨度鋼拱橋制造與施工技術現狀研究，我國在系桿拱橋吊桿張拉分析方面還缺乏有效完善，涉及這一方面的研究也相對較少，為確保鋼拱橋施工質量，還應對影響橋梁質量的相關因素引起重視，例如：吊桿施工張拉控制、橫隔板參數等。在鋼拱橋結構中，對接接頭與十字接頭作為常見的焊接形式，在具體實施中難免會導致錯邊的發生，一旦產生錯邊便會影響到結構尺寸，使焊接接頭任性與強度大大降低，嚴重破壞到橋梁結構質量。為了確保焊接接頭位置的精確性，還應對疲勞性能展開研究，為錯邊精度提供科學依據。

三．大跨度市政鋼拱橋施工關鍵過程管控對策

綜上筆者對大跨度市政鋼拱橋制造與施工關鍵技術研究現狀進行了分析，為確保鋼拱橋施工的有效開展，還應采取行之有效的管理對策，首先應對設計配合比合理優化、做好防腐處理工作、充分健全工程施工質量管理制度、加強施工材料質量管理力度、加強施工技術控制與管理、加強對施工人員的培訓管理，通過相關策略來達到施工管理效果，詳情如下：

（一）對設計配合比合理優化

為提高鋼拱橋施工質量水平，施工人員應對設計配合比進行優化，在具體實施中遵循自密實、高強、低造價、性能優相關原則，確保混凝土達到相關標準，在鋼拱橋施工中還應對泵送距離長、拌和量小、阻力大等特點進行考慮，與此同時還應在一定程度上確保良好的可泵性。

（二）做好防腐處理工作

與此同時，施工人員在鋼拱橋施工中還應做好防腐處理工作，待鋼構件制作完成后還應實施除銹處理，確保其達到質量標準，當噴砂工作結束后可將防銹底漆進行涂刷，確保其厚度的合理性，如若不合格應立即補涂。

（三）對工程施工質量管理制度加以健全

大跨度市政鋼拱橋施工作為一項復雜性的施工項目，為提高橋梁施工質量水平，建筑施工企業應投入更多的資金，對施工技術不斷優化。為避免工程施工中各種安全事故的發生還應提前做好準備工作，監理部門應充分發揮自身作用，確保工程施工質量達標。在這種情況下我國政府部門還應對橋梁工程施工過程加強全面管理，將各項施工政策一一落實，通過對鋼拱橋施工過程的監管有利于橋梁施工效率的全面提高。

（四）加強材料質量管理力度

在鋼拱橋工程施工中，施工材料質量直接影響到橋梁的整體質量，因此建筑施工企業應對工程施工材料質量加強管理，從材料的采購、材料入場及應用方面來進行，建筑企業應選擇具有資質的材料供應商，當材料入場時還應對其嚴格檢測，確保材料質量達到相關標準，與此同時建筑施工企業還應對鋼材質量加強管理，通過定期抽查來保障材料質量，確保材料硬度符合設計要求。在鋼拱橋工程施工中，施工設備作為施工作業不可缺乏的施工因素，設備運行狀態對鋼拱橋施工質量起到直接影響，與此同時建筑施工單位應定期對施工設備進行監管，確保設備作用的有效發揮，從根本上提高設備使用性能，通過對施工設備的嚴格檢查有利于工程施工質量的提高。

（五）加強施工技術控制與管理

在鋼拱橋工程施工中，施工技術的好壞直接影響施工質量水平，據此施工企業應對相關體系加以完善，樹立“預防為主，安全第一”的意識，并將其有效落實。通過這一手段降低安全事故的發生率。為提高鋼拱橋施工質量，還應采取有效措施提高施工人員的配合度，通過行之有效的施工技術來為工程施工質量提供有效保障，對可能出現質量問題、安全問題的環節進行明確。

（六）加強對施工人員的培訓管理

在鋼拱橋施工中，施工人員作為主要的實施者，其施工技術直接影響到鋼拱橋質量水平。據此建筑施工企業應對施工人員加強培訓管理，通過定期開展培訓教育工作來幫助施工人員掌握更多施工技術，夯實施工人員自身素質，為橋梁施工構建一支高素質施工隊伍，確保鋼拱橋施工作業有序開展，同時還應組織群眾性安全技術比武活動，大大提升員工操作水平。另外建筑企業還應對特殊工種及農民工開展安全教育，待其考核通過后方可進入到施工現場，總的來說，在鋼拱橋施工中，施工人員應根據項目實際情況選擇合理的施工技術，為建筑工程施工安全管理奠定基礎，為我國橋梁事業的發展做出重要的貢獻。

結束語

在建筑工程施工中，鋼拱橋施工作為重要的施工項目之一，目前得到了廣泛運用，鋼拱橋具有較強的適應性、且審美性較高，將其運用到橋梁施工中可保證施工質量。上述筆者對大跨度市政鋼拱橋施工關鍵技術進行了研究，從事情況來相關技術的研究還缺乏有效完善，導致橋梁施工問題層出不窮，據此施工人員應根據實際情況來選擇施工技術，將先進的施工工藝運用到大跨度市政鋼拱橋施工作業當中去，確保施工工序的合理性，避免橋梁施工中安全事故的發生，使工程施工難度得到充分降低，為人們提供更加便利的服務，進一步提高我國經濟發展水平，為我國建筑事業的發展做出貢獻。