鋼管砼拱橋拱肋施工過程線形控制研究

廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學(xué)院 528216

摘要：拱肋線形控制是鋼管砼拱橋施工中的重要環(huán)節(jié)，文章分析了鋼管砼拱橋施工中影響拱肋線形的主要因素，并以某鋼管拱橋為例，將拱肋線形的監(jiān)測結(jié)果進行對比，進而驗證成橋后拱肋的線形是否滿足設(shè)計及規(guī)范要求，為拱肋施工過程中線形控制提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鋼管砼拱橋；拱肋；施工監(jiān)控；線形控制

1 工程概況

某橋是剛架拱鋼箱梁連續(xù)組合結(jié)構(gòu)，主梁為縱向半漂浮體系，采用單箱三室扁平鋼箱梁，梁高3.706m，主跨橋面寬26m，邊跨橋面寬25m，采用“拖拉”進行施工；拱肋采用鋼管砼結(jié)構(gòu)，計算跨度L=160.0m，設(shè)計矢高f=40.0m，矢跨比f/L=1/4，拱軸線采用m=1.15次懸鏈線，拱頂設(shè)8.0cm預(yù)拱度。兩榀拱肋間橫向中心距24.2m；拱肋采用等高度啞鈴型截面，截面高4.2m。鋼管直徑1.4m，壁厚24～32mm。

2 影響拱肋線形的主要因素

拱肋線形主要受加工精度、安裝方法、溫度、風(fēng)荷載等因素的影響，因此，拱肋的施工控制過程是一個復(fù)雜和系統(tǒng)的過程。

（1）拱肋的加工

在拱肋的加工過程中，桿件的溫度變形、焊接的收縮、劃線的粗細(xì)等均將導(dǎo)致加工的誤差[1]，因此，在開工前做充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作，設(shè)計工裝，編制工藝等，對拱筒的筒體成型、運輸單元的組裝、焊接、涂裝等制定詳細(xì)的工藝要求和內(nèi)容，制定詳細(xì)的制作標(biāo)準(zhǔn)。

（2）拱肋的預(yù)拼裝

為檢驗拱段加工尺寸是否符合成橋拱軸精度要求，保證在現(xiàn)場的順利拼裝，在廠內(nèi)對所有運輸單元應(yīng)進行1：1的預(yù)拼[2]，如果場地不容許，也要進行1/2拱肋的分段預(yù)拼，通過預(yù)拼對不合適的部位進行修整，然后安裝定位銷、臨時連接座和卡具，并對符合要求的拱段進行編號。

（3）拱肋的安裝

拱腳的安裝

拱腳是拱肋線形控制的基礎(chǔ)，因此，拱腳的施工應(yīng)注意其幾何尺寸位置及拱肋管的軸線尺寸、縱向仰角、橫向垂直度，以確保拱肋安裝的精度。另外，由于拱腳是與系桿梁、端橫梁部分的砼一起施工，因此，在澆注砼前，應(yīng)將拱腳進行固定，以防在砼施工中的移位，在澆注砼時，由于該處鋼筋密集，應(yīng)制定詳細(xì)的澆注工藝，確保該處的砼質(zhì)量。

拱肋的軸線

拱肋的施工方法多種多樣，常用的有支架施工、無支架施工、轉(zhuǎn)體施工等，再施工中，應(yīng)根據(jù)不同的施工方法，制定相應(yīng)的具體控制措施。特別是對測量定位、焊接等方面進行控制[3]。

拱肋的合龍

合龍段的施工是拱肋拼裝的最后一個環(huán)節(jié)，也是拱肋線形控制的重點，因此應(yīng)根據(jù)不同的施工方法制定相應(yīng)的合龍方案。

3 拱肋線形監(jiān)測結(jié)果對比

為了對拱肋線形進行監(jiān)測，在兩片主拱肋上的八分點共布設(shè)8個觀測點，拱肋監(jiān)測結(jié)果如表1～表2所示。

表1 成橋狀態(tài)下拱肋高程結(jié)果

測點

編號實測成橋（m）設(shè)計成橋（m）偏差（mm）

小塘側(cè)廣州側(cè)小塘側(cè)廣州側(cè)小塘側(cè)廣州側(cè)

拱腳16.32816.32716.32916.329-1-2

1/8L39.52139.52239.52439.524-3-2

1/4L48.84448.84548.84748.847-3-2

3/8L54.99354.99254.99554.995-2-3

1/2L58.42558.42658.42958.429-4-3

5/8L54.99254.99354.99554.995-3-2

3/4L48.84448.84548.84748.847-3-2

7/8L39.51839.51739.52439.524-6-7

拱腳16.32716.32716.32916.329-2-2

表2 拱肋軸線結(jié)果（單位：mm）

測點

編號合龍時偏差鋼管砼澆注完偏差成橋偏差

小塘側(cè)廣州側(cè)小塘側(cè)廣州側(cè)小塘側(cè)廣州側(cè)

1/8L-22-32-33

1/4L-22-22-33

3/8L-33-44-44

1/2L-44-55-66

5/8L-33-33-44

3/4L-22-33-44

7/8L-22-33-33

注：“+”偏差朝廣州側(cè)，“—”偏差朝小塘側(cè)

從表1可以看出，各工況下，主拱肋的線形曲線都比較平和，沒有突變之處，且拱肋成橋時的標(biāo)高與設(shè)計值相吻合，偏差均在±10mm以內(nèi)，從表2可以看出，整個拱肋是內(nèi)傾的，且在各工況下的實測軸線與設(shè)計軸線的偏差均在±10mm以內(nèi)，根據(jù)《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10752-2010）規(guī)定，成橋時拱肋的軸線及高程與設(shè)計值的偏差均為±10mm以內(nèi)，可見，該拱橋成橋時拱肋的線形滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

4 結(jié)語

鋼管砼拱橋是一種受力合理的橋梁，但也是一種施工精度要求很高的結(jié)構(gòu)。如何在施工過程中對拱肋的每一步進行控制，確保拱肋的線形，是該型橋梁施工的關(guān)鍵和難點，也是保證鋼管砼拱橋安全受力的先決條件。

參考文獻：

[1] 李彩霞，吳剛剛等.大跨度鋼管砼拱橋拱肋預(yù)制與吊裝的線形控制[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（6）37-40.

[2] 楊林，宗浩宇.鋼管砼拱橋拱肋施工線形控制技術(shù)[J].低溫建筑技術(shù)，2011，（10）66-67.

[3] 朱文盛.祁家黃河大橋拱肋線形控制研究[J].科技經(jīng)濟市場，2010（6）35-36.

作者簡介：

鄒小丹，女，1988，江西撫州，漢族，助教；研究方向：工程測量，施工監(jiān)測。