公路桥梁施工中钢管混凝土拱桥施工技术的应用研究
时间：2020-10-13 04:03:08 来源：达达文档网 本文已影响 人 
李鑫
摘要：钢管混凝土拱桥是公路桥梁施工中常见的一种基础性桥梁工程，施工技术水平的高低，将直接关系到工程的质量。为达到提高工程质量的目的，作为公路施工企业的技术人员，必须切实掌握其施工技术要点，并在钢管混凝土拱桥施工中加强对其的应用。因此，本文主要就其应用要点展开梳理。
Abstract：
Concrete filled steel tubular arch bridge is a common basic bridge engineering in highway bridge construction. The level of construction technology will directly affect the quality of the project. In order to achieve the purpose of improving the engineering quality， as the technical personnel of highway construction enterprises， we must grasp the key points of construction technology， and strengthen its application in the construction of concrete filled steel tubular arch bridge. Therefore， this paper mainly combs its application points.
關键词：公路桥梁施工;钢管混凝土拱桥;施工技术;应用
Key words：
highway bridge construction;concrete filled steel tubular arch bridge;construction technology;application
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）27-0122-02
0 引言
钢管混凝土拱桥为砼组合结构桥，主要是在钢管内部填充砼，利用钢管形成的径向约束，使得受压砼膨胀得到有效抑制，确保砼始终处于三向受压状态，使得砼抗压强度得到显著提升，同时还能将钢管作为纵向主筋与横向套箍以及施工模板，为砼浇筑提供便利，此外，还能利用钢管作为承重骨架，由于焊接工艺简单且吊装重量较轻，使得施工工艺得到简化的同时加快工程进度。以下笔者就如何加强钢管混凝土拱桥施工技术的应用展开分析。
1 钢管混凝土拱桥施工技术中的混凝土选择
在公路桥梁施工中，钢管混凝土拱桥主要是采用钢管作为拱桥的施工骨架，再到钢管中进行砼的管柱而形成拱肋，再进行桥面系杆和桥面的安装。通过在钢管内部填筑砼能有效的确保钢管在承受荷载时的管壁稳定性得到提升，但是在实际施工中，经常容易出现砼离析、泵管堵塞、在拱顶与拱脚部位的砼分布不均等方面的问题，所以需要在施工中采取自密实砼作为施工中所需的砼。
2 钢管混凝土拱桥施工技术在公路桥梁施工中的应用要点梳理
2.1 钢管混凝土拱桥的组成
钢管混凝土拱桥的施工，首先就要做好对其的整体布置，在整体布置过程中，首先就要掌握其组成，其组成主要分为三个部分：①拱肋;②横向联系;③悬挂结构。其中拱肋主要是采用钢管砼，而且两条拱肋需要处于平行平面上，但是也可以为促进横向稳定性的提升，需要采取提篮式拱。拱轴线则采用的是二次抛物线或者悬链线。而拱肋则采用无铰拱，拱肋的失跨比值最大不大于1/4，最小不低于1/7。而就横向联系而言，主要是做成横撑、空格式、对角撑三种构造。而就悬挂结构而言，吊杆有刚性与柔性之分，行车道系则包含了桥面板以及纵横梁。具体构建详见图1所示。
2.2 吊杆选型
对于刚性吊杆而言，其截面为矩形，需要采取预应力砼，在承受轴力的同时还要低于上下节点处形成的局部弯矩，为将其承受弯矩减少，顺桥方面的截面尺寸稍小，横桥方向的截面尺寸相对较大，能有效的确保其稳定性。对于柔性吊杆而言，主要是指高强钢丝绳、冷压粗圆钢制作而成的吊杆，作用就是承受轴力，所以需要确保钢索具有较强的耐久性，并且注意对其的防锈。
2.3 预压作业
就预算目的而言，主要是为了检验支架和地基强度与稳定性，从而在砼施工之前的支架出现非弹性变形问题有效消除，避免地基出现沉降变形和支架接触部位发生变形。与此同时，为了对支架受力情况、弹性变形情况进行检验，对支架弹性变形进行测量，具体的就是在完成支架和底部模板铺设的基础上开展预压。而在支架拼立完毕之后，则采取等载预防法进行检验。
就预压技术的应用而言，主要是采用沙袋或者水袋，根据每段的设计荷载实施预压作业。在具体的预压控制中，首先是从施工图上的预压控制点找到现场的具体位置，做好现场定点布置，并在预压前做好对其的测量，测量时的预压力加载应分步进行，第一次是进行40%的加载测量，第二次是进行80%的加载测量，第三次是进行100%的加载测量，测量后如果发现不达标，那么就需要加固后进行上述步骤进行测量。若测量结果符合允许值，那么在12h后再进行一次测量，最后分阶段进行卸载。
2.4 吊杆张拉作业
吊杆张拉作业时，主要是按照图2所示的顺序进行张拉。
2.5 泵送顶升技术
2.5.1 泵送顶升技术的优势
在钢管混凝土拱桥施工中，泵送顶升是一项十分重要的内容，主要是借助机泵压力将砼从钢管拱脚开始，一直顶升到拱顶，相较于传统的钢管开孔后人工浇筑砼的方式，具有更多的优势。一是钢管砼灌注采取泵送顶升来压注时，借助砼泵送压力，在拱脚设置压注孔，在拱顶设置出浆孔，使得砼顺着钢管从下往上一次性完成压注，使得砼的连续性与均匀性得到保障。二是可以借助外加剂的优势促进砼性能的优化，使得砼强度和可泵性以及和易性等方面得到保障，从而有效补偿钢管砼干缩与温缩。
2.5.2 技术要点
第一，出浆孔制作要点如下：当骨架合拢之后，拱顶出的每根钢管顶部都要开设一个直径为125mm的出浆孔，并外焊长度为120cm和直径为168mm的钢管，采用12mm钢板作为加劲板，而钢管竖直向上则作为出浆孔，以达到泄压的目的。
第二，孔、头设置要点：泵送顶升浇筑工艺的应用，需要在钢管柱顶端设置溢流泄压孔或者排气泄压孔，且溢流泄压孔面积不得低于砼泵送管截面积，洞口适当接高，这样才能填充砼停止泵送顶升浇筑后形成的回落空隙。
第三，为降低砼在钢管中流动时遇到的空气阻力，需要在施工中切实观察孔内砼的实际情况，并顺着钢管的纵向，以每隔30m为一个间隔，设置一个排气孔，排气孔采用直径为50mm的钢管，而拱肋钢管则按照直径为50mm的钢管内径而开孔，采用12mm的钢板作为加劲板，这样在排气孔冒出砼时，采用螺杆将排气孔堵住，而直径为50mm的钢管上端需要预制内螺纹，同时配置相应的螺栓。
第四，加劲板与骨架钢管焊接时，采用周边焊的方式进行焊接，且焊缝的高度是12mm。而下弦管的压注头则设置在与拱脚相离7.5m处的钢管侧面，同时与钢管轴线之间的夹角在30°到50°之间，上弦管的压注头则设置在与拱脚相离2.5m处的钢管顶部，与钢管轴线之间的夹角也是30°到50°之间，但是二者的夹角应相等。再到压注头上进行M125截止阀的安装，而在拱座钢管的最低点上设置出渣孔，在连接封闭时，主要是采用M170截止阀，或者是采用钢板螺栓，达到连接封闭的目的。
第五，在整个压注作业中，需要采取多点对称压注的方式进行施工，采取从下到上的方式进行压注，首先对直径较大的钢管进行压注，再对直径较小的钢管进行压注，加载设计是采取分两次进行压注，首次主要是对下弦进行压注，第二次再对上弦进行压注，一般每次压注4根，同时在每次压注结束时，每根钢管中的混凝土均不能达到初凝状态。一般而言，需要在15小时内完成对4根钢管的压注，且按照受力的原则，每次压注时，还要同时对两根钢管进行压注。
第六，如果結合受力结算后发现某根钢管中填充混凝土之后将导致拱肋没有发生塑性变形，那么首先就要对这根钢管进行压注，再对其对称的另一根钢管进行压注，从而达到单根压注循环的目的。所以一根钢管往往需要采用两台泵车在两侧进行同时对称泵送，且混凝土需要连续浇筑，一次性完成，若必须停歇，但是其最后灌注的完成时间必须在第一盘入管砼的初凝时间。
第七，将出渣孔临时堵塞，采用砼泵在两侧往拱顶中压注清水，当水从拱顶的出浆孔冒出之后，需要将拱脚处的排渣闸阀打开，使得管内的水和渣可以及时地流出，在管理沉积有渣物时，需要采用勺子从出渣孔将其慢慢掏出来，再对出渣孔进行焊接和封闭。
第八，当砼浇筑到钢管顶部之后，应采用振捣棒从出浆孔做好混凝土的振捣（稍微振捣管口部位即可），对于移除砼则需要采用木制槽箱接住，再将其及时地清理和转移。但是整个泵送顶升的砼必须是与设计要求相符，砼坍落度测试达标后方能开展顶升作业，若因为意外原因导致现场停止作业的时间较长时，若砼坍落度损失严重，那么就不能用于施工，并从出搅拌机口和入泵之前就要测量砼的坍落度。但是为了堵管，在砼压注时不能振捣，压注口之下部分的钢管砼采取人工方式进行灌注，并采用振捣棒在钢管中对此段砼进行振捣。顶升作业中的润滑输送管中的水泥砂浆严禁代替砼在钢管内预留，需要全部排出。在泵送后，为避免砼出现回流的情况，还要在压注口上进行截止阀的设置，泵送顶升过程中要开启截止阀，在泵送完成后关闭截止阀，且泵管安全可靠地联系，并严禁使用磨损较为严重的泵管。
3 结语
综上所述，本文紧密结合实践，对公路桥梁施工中钢管混凝土拱桥施工技术的应用要点进行了梳理，在具体施工中，除了加强技术管理外，还要在整个施工过程中强化安全控制，以确保工程项目得以顺利实施。
参考文献：
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