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钢管拱拱肋安装施工技术摘要：随着施工技术的提高以及钢材应用的普及，钢管混凝土拱桥越来越多的应用于大孔跨桥梁当中，钢-混结构的应用充分结合了钢材和混凝土两者的优势，极大的减轻了桥梁自重，减少了孔跨截面和总体造价，在我国目前桥梁建设中广为应用。
施工过程中钢管拱肋的吊装是拱桥施工的重点与难点，必须加强过程控制。
目前梁拱组合桥在工程实践应用比较少。
本文通过新建某特大桥1-80m 系杆拱桥工程实践，介绍了钢管拱拱肋安装施工技术。
关键词：钢管拱关键工序拼装支架拱肋焊接1、工程概况某特大桥吴兴桥段1-80m系杆拱桥位于浙江省湖州市境内，跨越七级航道祜丁线，线路里程起于DK125+849.511,终于DK125+933.141，梁全长83.2 m，与航道正交。
梁部采用1-80m系杆拱形式，宽度16.4m。
拱肋为80m跨径的哑铃型钢管混凝土拱。
主桥拱轴线为抛物线线形，矢跨比1/5,其计算跨径L=80m，f=16m。
钢管直径为1000mm，由原16mm的钢板卷制而成，每榀拱肋的两钢管之间用δ=16m的腹板连接。
上、下钢管为钢混组合结构，钢管内填充C50无收缩混凝土，拱肋高度为3m。
本工程共2片钢管拱，考虑到现场安装支架位置、运输的影响，拱肋节段的划分如下：单片拱肋节段按照工厂制作划分成9个节段，每片拱布置吊杆16根，全桥共设米字撑1道、一字撑2道和K撑2道作为横撑。
共27个吊装节段。
钢结构总工程量约270.4吨。
2、施工方法2.1施工概述本桥位于航道上，采用先梁后拱的工艺施工。
考虑桥梁设计及周边施工环境，钢管拱采用厂内分段制造，吊车上桥桥位少支架安装成拱的方式进行拱肋安装。
待拱肋安装完成后，在进行拱肋内混凝土泵送顶升施工。
待灌注混凝土达到设计强度后，安装吊杆进行张拉。
3、关键工序质量控制3.1拱脚及下锚箱预埋系梁混凝土浇注前，对拱脚节段进行预埋，预埋时为了保证拱脚安装精度，减少浇筑混凝土时对拱脚的扰动，对拱脚进行支撑加固并在同一侧相邻两个拱脚上进行横向支撑以控制两榀拱肋横向间距，浇注混凝土时，同时浇注拱脚预埋钢管混凝土，并振捣密实。
钢管混凝土拱桥施工控制难点分析摘要：平南三桥为目前世界在建最大跨径拱桥，跨径为575m，其管径大、拱肋跨径大、施工难度大。
本文首先采用有限元软件开展拱肋吊装施工全过程稳定性分析；其次，本文介绍了平南三桥采用的智能纠偏的装备和技术，文中最后对对扣索索力的测试方法-压力环和油压表的测试精度进行阐述。
结果表明：拱肋在吊装全过程稳定系数均大于4，满足规范要求，施工现场采用的智能纠偏装备可精准控制塔的偏位，压力环和油压表所测数据与模型中索力理论值相差基本在5%以内，最大差值也不超过10%，精度较高。
关键词：钢管混凝土拱桥；索力；施工控制；稳定性1引言钢管混凝土拱桥因其刚度较大、受力合理、施工简便等优点被广泛运用，我国建成的钢管混凝土拱桥数量较多、跨度较大。
对于大跨径拱桥，宽跨比小，特别是拱肋吊装中横向刚度被削弱，稳定问题也日益突出，有必要对钢管拱吊装过程中最大悬臂阶段的稳定性进行分析。
此外，对于吊塔与扣塔“合一”并采用扣锚通索的施工工艺来说，因背锚索无法平衡扣背索夹角不同引起的不平衡水平推力，且缆索系统的运作也会产生水平推力，因此吊扣塔会发生过大偏位影响拱肋安装精度，增大施工风险。
本文以平南三桥为工程依托，首先采用有限元软件对钢管拱吊装过程中最大悬臂阶段的稳定性做了计算，论证最大悬臂阶段稳定性；其次，介绍了平南三桥采用的智能纠偏的装备和技术，该技术可有效控制塔架的水平偏位；最后对扣索索力的测试方法-压力环和油压表的测试精度进行阐述。
2工程概况平南三桥主桥为跨径575m的中承式钢管混凝土拱桥，主桥主拱肋为钢管混凝土桁式结构，跨径575m，计算矢跨比1/4.0，拱轴系数为1.50；拱顶截面径向高为8.5m；拱脚截面径向高17.0m，肋宽4.2m；每肋为上、下各两根φ1400mm钢管混凝土弦管；管内灌注C70混凝土，全桥共计44个节段。
[1]平南三桥的吊装顺序为两岸分别自拱脚节段开始起，逐段拼装至11#节段拱肋；待所有拱肋节段吊装完成后，先用马板将南北岸拱肋焊接为整体，再安装嵌补段，实施钢管拱肋的合龙；最后使用千斤顶和卷扬机逐级对称放松各节段扣索，完成全部拱肋吊装。
钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施（一）钢管焊接缺陷钢管焊接缺陷有：对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂对接焊冷裂纹1.现象发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹，纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。
危害影响焊缝的强度。
2.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶约束应力和应力集中引起。
3.治理方法⑴进行预热或热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
贴角焊冷裂纹1.现象在热影响区产生的焊缝边缘裂纹，贴角焊缝根部裂纹。
2.危害影响贴脚焊缝的强度。
3.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶因为咬边，造成形状不连续，而引起的应力集中，或因热变形，使基材出现错动，引起的应力4.治理方法⑴进行预热及热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。
对接焊变形冷裂纹1.现象发生于热影响区的变形冷裂纹。
2.危害产生焊接变形及损伤焊缝强度。
3.原因分析⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。
⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。
4.治理方法⑴修整焊缝边缘。
⑵采用合理的焊接顺序。
对接焊缝热裂缝1.现象在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。
2.危害焊缝的质量达不到要求。
3.原因分析⑴前者是由于焊接热，钢中的S、P等杂质，在弧坑中心处析出，引起或由于收缩产生的空孔引起⑵后者是低熔点杂质的析出。
4.治理方法⑴前者处理弧坑。
⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。
⑶约束应力和应力集中引起。
对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。
2.危害影响对接焊缝的强度。
3.原因分析进行消除应力处理时，在开关不连续处的塑性变形集中引起。
4.治理方法⑴选择消除应力的条件。
⑵防止应变的集中。
⑶控制残余应力的数值。
（二）拱脚钢管与混凝土相交处，混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处，沿拱轴线方向产生纵向裂缝。
钢管混凝土施工及质量控制摘要：本文详细介绍了钢管混凝土施工方案的选择，钢管混凝土配合比的设计及混凝土的制备，钢管混凝土施工工艺流程及质量控制方法，通过实际施工和试验检测，结果达到钢管混凝土质量验收要求。
关键词：钢管混凝土；配合比；泵送；施工质量控制一、施工方法对比目前常见的钢管混凝土施工方法有顶升法、高抛自密实法及人工振捣法。
顶升法是利用泵送的压力将混凝土由底到顶注入钢管，由混凝土自重及泵送压力使混凝土达到密实的状态，施工效率高，质量可靠，适用于小直径、浇筑高度不大的钢管混凝土；高抛自密实法是通过一定的抛落高度，充分利用混凝土坠落时的动能及混凝土自身的优异性能达到振实的效果，工作效率相对顶升法较低，但高于人工振捣法，且在近距离抛落时虽无法满足高抛需要，但辅助振捣，可以保证混凝土质量，适用于节点处无隔板的垂直管；人工振捣法是利用人工和振捣器械对混凝土实施振捣，以达到密实的效果，适用范围广，尤其适用于复杂节点，钢管直径较大且具备通风条件时，可进入钢管内振捣，否则，只有通过机械式的振动棒伸入钢管内部方能实现对混凝土的振捣。
通常根据工程实际，采用自密实微膨胀混凝土，并综合采用以上三种方法，达到工程效果。
二、钢管混凝土施工1、施工准备进行混凝土配合比优化设计，按照施工方案的要求对混凝土配合比进行试配设计是施工准备的第一个步骤，项目部试验室多次试配试拌，最后确定选用的外加剂为南京JM-Ⅱ高效减水剂和南京JM-HF膨胀剂，用此减水剂和膨胀剂配合施工方案中确定的其它材料，要能基本满足施工方案提出的要求。
用此配合比试拌制做的试块的7天强度均已超过45.0Mpa，28天强度全部超过52Mpa，可以确定此配合比混凝土已可保证其C45的设计强度等级。
故最终决定的配合比数据为（C45，每立方米混凝土用量（单位：kg））：水泥：砂：碎石：水：南京JM-Ⅱ减水剂：南京JM-HF膨胀剂：=436：738：1106：170：3.052：21.8（kg/m3）。
钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术研究钢管混凝土拱桥是一种结构优美、技术先进的桥梁形式，其拱肋施工线形控制技术对桥梁的安全性和稳定性具有重要意义。
本文针对钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术进行了研究，旨在提高施工线形的准确性和施工效率。
一、钢管混凝土拱桥概述钢管混凝土拱桥是指以钢管混凝土为构件材料，以拱形结构为主体形式的桥梁。
它具有抗震、耐久、经济等优点，在桥梁工程中得到了广泛应用。
钢管混凝土拱桥的拱肋施工线形控制技术对桥梁的整体稳定性和施工质量起着决定性的作用。
二、拱肋施工线形控制技术研究现状目前钢管混凝土拱桥的拱肋施工线形控制技术主要存在以下问题：1.施工线形控制精度不高，容易造成施工误差。
2.传统的手工施工方式效率低，成本高。
3.缺乏针对性的施工线形控制技术研究，无法满足不同桥梁结构的施工需求。
针对这些问题，有必要开展钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制技术方面的研究，提出相应的技术改进方案。
三、拱肋施工线形控制技术研究内容1.施工线形控制理论研究：通过对钢管混凝土拱桥结构特点和施工要求的分析，建立相应的施工线形控制理论模型，探讨施工线形控制的关键技术和方法。
2.施工线形控制技术改进：结合现代化施工技术，研究钢管混凝土拱桥拱肋施工线形控制的先进技术和装备，提出高效、精准的施工线形控制解决方案。
3.施工线形控制案例分析：选取具有代表性的钢管混凝土拱桥工程项目，对其施工线形控制过程进行实地观测和数据分析，总结经验，提出改进建议。
四、拱肋施工线形控制技术研究展望1.利用先进的测量技术和数字化辅助设备，提高施工线形控制的精度和效率。
2.加强对施工人员的技术培训，提高他们对施工线形控制技术的理解和应用能力。
3.加强与相关领域的学科交叉，借鉴其他领域的先进技术和方法，推动拱肋施工线形控制技术的不断创新和发展。
浅谈钢管拱桥拱肋制作的质量控制摘要：钢管混凝土拱桥造形美观、受力科学、经济合理，近年来在很多桥梁建设中得到广泛应用，并成为一道道亮丽的风景线。
但由于其制作工序繁多、工艺严格、技术含量高、施工难度大，加工制作过程中的质量控制尤为重要。
本文以准朔铁路黄河特大桥钢管拱肋制作为例，着重介绍其加工工艺流程及质量控制等。
关键词：钢管拱桥；制作工艺；质量控制
abstract: this paper take the yellow river bridge steel pipe arch rib as an example, mainly introduces the processing technology and quality control.
key words: steel pipe arch bridge; production process; quality control
中图分类号：u448.22+2 文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）03-00
1前言
新建铁路朔州至准格尔线黄河特大桥，位于万家寨水库大坝下游19km，采用主拱跨度为360m的上承式钢管混凝土拱结构，主桥承力结构由拱脚基础、钢管混凝土拱、拱上钢架墩及预制梁组成。
主跨结构采用提篮型钢管混凝土拱，拱肋计算跨度360m，立面投影矢高60m，矢跨比为1/6，主拱拱轴线采用悬链线，拱轴系数m=2.5。
总体布置图如下图所示。
钢管拱立面、平面示意图
主拱结构由两根拱肋与横向联结系组成，拱肋横向设计内倾角为8°，拱肋中心距在拱顶部位为8.335m，拱脚部位为25.2m。
较高的精度要求对如此大型的钢结构焊接组装件进行制作加工，要确保加工质量，其工艺手段和质量控制难度较大。
因此要控制好质量，就必须健全责任制，相互配合，加强各道工序的自检和互检，前道工序不合格，后道工序不施工，共同对质量负责。
2质量控制首先要从施工技术准备和基础工作做起
钢管拱肋制作在工厂进行，由于没有一部统一的、切实可行的规范来指导施工，又缺乏经验，对于如何帮助和解决施工中出现的问题是一个重要课题。
钢管拱肋节段加工制作开始，我们紧紧围绕质量控制这一难题，研究设计图纸，分析构件结构、尺寸、公差及加工技术要求，统一使用规范及标准等，做好施工前的各项技术准备工作。
2.1首先健全质量管理机构，确定技术负责人；明确场地规划；配置设备能力；校核检测仪器；加工好工装夹具等施工准备。
2.2确保九项质量保证体系：设计、审核、材质、制造、焊接、检验、工艺手段、计量、理化探伤等齐全。
在施工过程中，开展全面质量管理，加强每个环节的质量控制，做好自检、互检工作，严把质量关。
2.3考核焊接技工技术，查阅焊工操作许可证及钢印代码，并对
上岗焊工进行焊接试验评定，合格后才能上岗，参与拱肋焊接工作。
2.4严格制订施工方案、施工工艺文件、焊接工艺卡片，并通过监理签认后进行施工生产。
2.5每道工序严格按操作工艺方案实施，先试制一段试验段，验收合格后，加工制作才能全面展开。
2.6施工中发现有不合格问题，及时与设计、建设、监理部门进行研究处理，改进工作，达到质量控制的目的。
整个制作过程中，进行全面质量管理是要让参加施工的技术人员和操作工人都知道每道加工工序的质量直接关系到全桥质量的
大事，必须从一点一滴做起，切勿疏忽。
3钢管拱肋的加工制作工艺流程
我们参照《铁路钢桥制造规范》tb10212—2009、《钢结构工程施工质量验收规范》gb50205—2001以及其它相关的规范和规程进行工艺设计，从中发现并解决了许多实际问题，为拱肋制作奠定了一定的基础。
3.1下料
3.1.1下料前核对钢材的牌号、规格、材质、表面质量等相关资料并进行检查；
3.1.2号料严格按工艺套料图进行。
钢板及大型零件的起吊转运采用磁力吊具，扁钢加劲板等采用专用吊具起吊，保证钢板及下料后零件的平整度；
3.1.3钢板采用数控等离子或火焰切割下料，主要零件应采用精
密切割，手工切割只可用于次要零部件或切割后还须再进行加工的零件。
剪切切割仅适用于次要零件或边缘进行加工的零件；
3.1.4零件下料原则上采用预加补偿量一次下料的方法，对于外形尺寸较大的零件采用预加补偿量一次下料后拼板或二次下料的
方法，确保组装时零件的外形尺寸精度。
3.2加工
3.2.1主要加工项目有：筒节的卷制、辊圆、节点板以及腹杆孔群的钻孔。
3.2.2主要受力零件进行冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5℃，其内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须采用热煨，热煨温度控制在900～1000℃之间。
弯曲后的圆角外边缘不得产生裂纹。
3.2.3筒节采用三芯辊进行加工和辊圆，使其各项尺寸均满足设计要求。
具体流程图如下所示：
3.2.4节点板、腹杆孔群的钻孔主要采用钻孔样板配合摇臂钻床进行完成。
3.3矫正
3.3.1零件矫正宜采用冷矫，冷矫正时的环境温度不宜低于
-12℃。
矫正后的钢料表面不应有明显凹痕和其它损伤。
也可采用机械矫正或热矫正。
3.3.2采用热矫时，热矫的温度控制在600～800℃，严禁过烧。
矫正后零件应缓慢冷却，降至室温以前，不得锤击零件钢材或用水急冷。
3.4拱肋钢管接长及内部结构组焊
4焊接质量检验与控制
准朔线黄河特大桥钢管拱肋由板材卷管、组拼到总装，焊缝均要求为ⅰ级焊缝，焊缝总长度超长，焊接工作量巨大，焊接质量的高低直接影响大桥的使用寿命。
因此必须严格制定焊接操作规程及工艺，对焊接坡口、焊条规格、型号、烘烤温度、电流大小、焊接顺序、工装夹具等影响焊接质量的诸多因素实施有效控制，确保焊接质量。
4.1严格制定焊接工艺卡，坚持按焊接工艺施工。
特别对焊接工人进行严格考试，并取得相应的合格证书，方能上岗；对于在露天施工时，当湿度大于80%、或风力大于四级、或雨雪天气、或环境温度低于0℃的情况下，必须采取有效保护措施，方能施焊。
4.2根据施焊记录、材质证明书、探伤报告、力学性能报告等资料评定焊接质量。
各项资料必须是国家认证的权威机构签认，保证各项指标合格。
4.3为检验焊接焊缝内部的质量，厂内加工的焊件，必须进行全面的超声波探伤，且按比例进行射线探伤。
对无法探伤的焊缝实施气刨、凿铲抽检，并随时检查外观质量，不合格部位必须返修合格。
5卧拼过程的质量管理，确保钢管拱肋制作质量符合设计要求
运输段的加工制作质量是全桥拱肋安装质量满足设计要的前提。
对于跨长360米的大型拱肋安装，运输段的长度偏差虽然要求很高，但安装时误差累积也难以控制。
焊接内应力的释放，搬运、吊装碰撞都会导致拱肋几何尺寸发生变化。
因此必须采取控制措施。
厂内按照“3+1”式卧拼装。
方法是：在试拼场地精确放出预拼装拱肋的大样，将各运输段吊到样台上，对准大样，按要求进行试拼，检验各节点坐标、线型偏差及其对接口间隙、接口错边量等等。
根据温度变化等原因进行调整、校正，全部达到要求，焊接好内法兰连接件，达到现场吊运、安装条件。
6结语
准朔线黄河特大桥是目前国内铁路双线拱桥跨度最大的一座钢管拱桥，该桥是准朔铁路的重点、难点和关键控制性工程，在准朔铁路全线起着跨越天堑、连通两岸的重要作用，具有科技含量高、技术工艺要求高、安全质量要求高、施工组织难度大等特点。
其中，钢管拱的加工制作是大桥施工的关键环节，在国内没有定型施工工艺及工法标准的情况下，自行编制钢管拱制造规则和焊接工艺评定标准，确保了大桥加工制作的质量要求，创新了特大钢管拱桥的建造技术和工艺。
7参考文献
1）gb 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》
2）tb 10212-2009 《铁路钢桥制造规范》
3）jgj 81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
