钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策实用版
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钢管混凝土拱桥施工中几个问题的探讨
钢管混凝土拱桥施工中几个问题的探讨刘志勇 王军文(石家庄铁道学院土木工程分院,石家庄050043)摘 要 对钢管混凝土拱桥施工过程中遇到的几个问题 节点的设计与施工、架设方法、管内混凝土的灌注及其运动规律进行了详细阐述。
关键词 钢管混凝土拱桥 施工1 引言由于钢管混凝土具有承载力高、塑性和韧性好、节省材料、施工方便等特点,因而在建筑和桥梁工程中的应用越来越广泛。
钢管混凝土拱桥由于其能够充分发挥材料的性能、节省造价、适用于无支架施工,以及钢管拱劲性骨架可采用转体法或缆索吊悬拼法施工,混凝土可采用顶升泵送法施工,这就使得钢管混凝土拱桥在全国范围内已成了大跨度拱桥建设的首选桥型,其应用前景十分广泛,在山区采用这种桥型尤为适合。
钢管混凝土拱桥与其他类型的拱桥相比,虽然其受力机理没有变化,但钢管混凝土拱桥有其自身的特殊性。
由于钢管混凝土用在拱桥上时间还不长,施工技术规范刚颁布不久,因而在一些施工细节问题的处理上还不够成熟和完善。
本文主要结合笔者在京张高速公路施工时的实践经验,对钢管混凝土拱桥施工中遇到的几个问题进行了详细探讨。
2 关于节点设计与施工问题的探讨节点主要指拱肋与拱脚连接处的节点、采用吊装悬拼时拱肋与拱肋的接头、拱上立柱与拱肋的连接。
2.1 肋与拱脚连接处的节点以钢管拱肋作为劲性骨架的拱桥大都采用预埋套管,套管直径比骨架钢管直径略大。
预埋管的设计直径,应根据预埋套管的长度和缆索吊悬拼施工时需要预抬高的高度来确定。
施工时要确保预埋套管的精度,灌注拱座混凝土时应在套管周围预埋直径大于16mm 的钢筋,待拱肋合拢后钢筋与钢管焊接。
大直径钢管拱肋与拱脚采用的连接方式,主要是在拱脚预埋钢板,并预埋高强螺栓,然后与拱肋封底钢板用高强螺栓连接。
施工时特别要注意钢板的预埋精度和钢板的加固定位。
预埋钢板位置的准确性,直接关系到拱肋的拱轴线是否满足要求。
在设计中对预埋钢板一般没有加固措施,所以在拱座混凝土灌注前,应用型钢对预埋钢板进行加固,以确保混凝土灌注时预埋钢板位置的准确性。
关于钢管混凝土系杆拱桥施工技术问题探讨
３ ． ２ 二 次 水 化 反 应 技 术 在将粉煤灰与水泥进行二次水化反应 时 ，会产生凝胶 ，凝胶会导致混凝土 的
毛细管路被堵塞 ，从而使混凝 土的密实性 和耐久性得到提升 。二次水化反应对材 料 的要求 比较 高 ，只有用一级粉煤灰和磨细 的粉 煤灰 才可能彻底的完成反应 。在 反应过程 中，需要将混凝土的温度降低 １ ５ ％一 ３ ５ ％， 并将 粉煤灰 中的 Ｓ Ｏ ， 含量控制
１ ． ２ 施 工 控 制
控制在合理范围 内，应反复进行 多次试 验，以确定 出最佳的混凝土膨胀率。并且 ， 效率 比较高 的减水 剂 ，还具备缓效凝功能 以及换凝集掺配作 用，属于非引气型进 水机 ，其产生 的气 泡很 少。在选用膨胀剂时 ，应符合钢管 的约束力 条件 ，使其在 结构中的预应力控制在 ０ ． ２ — ０ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 范围 内，预应力可抵消收缩应力 ，并以此来提 高混凝土的抗裂能力。 ３ ． ４钢管混凝土承载力计算 对钢管混凝土而言 ，其约束 效应系数是一个非常重要 的因数 ，不 同的约束效 应系数钢管混凝土的应力一 应 变曲线 ，在变化趋势上有很 大的区别 。约束效应系数
钢管混凝土 主要是将混凝土填充 至钢管 内，从而形成新 的构件。钢管混凝土 主要是 由钢管 和混凝土两种材料组成 的 ，在其受力时 ，两种材 料能够进行相互制 约 ，以增加混凝 土的强度 ，提升其塑性 和韧性 。并且 ，钢 管混 凝土的力学性能 比 较好 ，将其应 用于拱桥施工 中，能够提高桥 面的稳定性 。
摘要 ：钢筋混凝土 系杆拱桥施工技术具有许 多优点 ，不仅 结构轻 ｊ 、跨度 比较 大， 还 能提升拱桥 的美观程度 ，减少施 工材料 的 用量 ，所以其 能够在 公路 工程施工 中得到广泛的应用。但是 ，与其他 的桥 型相比，钢筋混凝土 系杆拱桥在 施工 中 会 涉及 到更加 复杂
毛细管路被堵塞 ，从而使混凝 土的密实性 和耐久性得到提升 。二次水化反应对材 料 的要求 比较 高 ，只有用一级粉煤灰和磨细 的粉 煤灰 才可能彻底的完成反应 。在 反应过程 中，需要将混凝土的温度降低 １ ５ ％一 ３ ５ ％， 并将 粉煤灰 中的 Ｓ Ｏ ， 含量控制
１ ． ２ 施 工 控 制
控制在合理范围 内，应反复进行 多次试 验，以确定 出最佳的混凝土膨胀率。并且 ， 效率 比较高 的减水 剂 ，还具备缓效凝功能 以及换凝集掺配作 用，属于非引气型进 水机 ，其产生 的气 泡很 少。在选用膨胀剂时 ，应符合钢管 的约束力 条件 ，使其在 结构中的预应力控制在 ０ ． ２ — ０ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 范围 内，预应力可抵消收缩应力 ，并以此来提 高混凝土的抗裂能力。 ３ ． ４钢管混凝土承载力计算 对钢管混凝土而言 ，其约束 效应系数是一个非常重要 的因数 ，不 同的约束效 应系数钢管混凝土的应力一 应 变曲线 ，在变化趋势上有很 大的区别 。约束效应系数
钢管混凝土 主要是将混凝土填充 至钢管 内，从而形成新 的构件。钢管混凝土 主要是 由钢管 和混凝土两种材料组成 的 ，在其受力时 ，两种材 料能够进行相互制 约 ，以增加混凝 土的强度 ，提升其塑性 和韧性 。并且 ，钢 管混 凝土的力学性能 比 较好 ，将其应 用于拱桥施工 中，能够提高桥 面的稳定性 。
摘要 ：钢筋混凝土 系杆拱桥施工技术具有许 多优点 ，不仅 结构轻 ｊ 、跨度 比较 大， 还 能提升拱桥 的美观程度 ，减少施 工材料 的 用量 ，所以其 能够在 公路 工程施工 中得到广泛的应用。但是 ，与其他 的桥 型相比，钢筋混凝土 系杆拱桥在 施工 中 会 涉及 到更加 复杂
钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施
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。
钢管混凝土系杆拱桥的施工控制
２ｔ年９ ０１ 月
第 ３ 期 总５ ３ ｊ ｛ 期
钢 管 混 凝 土 系 杆 拱 桥 的 施 工 控 制
王 金 浩
（ 江苏 淮 阴水 利建 设有 限公 司 江 苏 淮安 ２ ３ ０ ） ２ ０ ５
中 图分 类号 ： Ｖ Ｔ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８— ２ Ｘ（ ０ １ ０ ０ ４ ０ １ ０ ９ ５ ２ １ ） ９— ０ ５— ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１１ 施工 控 制的 必要 性 。桥 梁 结 构理 想 的几 何 线 型 与 合 理 性 能 ， 时也 消 除了 一部 分 的支 架非 弹性 变形 。 ． 同
的 内力状 态不 仅 与 设计 有 关 ， 而且． 依 赖 于 科 学 合 理 的施 工 方 还 １５ 施工 控 制误 差分 析 。误差 分 析足 施工 监控 的难点 ， 是 ． 也 主 大 ｊ 法 。如何 通过 施工 时 的 浇 筑 过 程 的 控 制 以 及 主 梁 标 高 调 整来 获 施 工监 控 三 大 系统 中相 对 最 不成 熟 的 鄙分 ， 要原 『是 测试 数 据
【 要】 摘 笔者 对下 文 阐述 了施 工控 制 的 目的 、 原理 和 方 法及桥 梁 施 工监 控 的要 点 、 方法进 行 详 细 的论 述 。 【 关键 词 】 管混凝 土 系杆拱 桥 施 工 控制 钢
１ 施 工控 制 的 目的 、 理 和方 法 原 上 作用 相 当 于混 凝 土重 量 的荷 载 ， 以检 验支 架 的受 力 性 能和 变 形
得预 先设 计 的应力 状 态 和几何 线 型 ， 大跨 桥 梁 施 工 中非 常 关 键 较 少 而影 响 因素较 多 的矛 盾 引起 的。所 以 ， 是 为 得 到更 准 确 的 分
第 ３ 期 总５ ３ ｊ ｛ 期
钢 管 混 凝 土 系 杆 拱 桥 的 施 工 控 制
王 金 浩
（ 江苏 淮 阴水 利建 设有 限公 司 江 苏 淮安 ２ ３ ０ ） ２ ０ ５
中 图分 类号 ： Ｖ Ｔ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８— ２ Ｘ（ ０ １ ０ ０ ４ ０ １ ０ ９ ５ ２ １ ） ９— ０ ５— ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１１ 施工 控 制的 必要 性 。桥 梁 结 构理 想 的几 何 线 型 与 合 理 性 能 ， 时也 消 除了 一部 分 的支 架非 弹性 变形 。 ． 同
的 内力状 态不 仅 与 设计 有 关 ， 而且． 依 赖 于 科 学 合 理 的施 工 方 还 １５ 施工 控 制误 差分 析 。误差 分 析足 施工 监控 的难点 ， 是 ． 也 主 大 ｊ 法 。如何 通过 施工 时 的 浇 筑 过 程 的 控 制 以 及 主 梁 标 高 调 整来 获 施 工监 控 三 大 系统 中相 对 最 不成 熟 的 鄙分 ， 要原 『是 测试 数 据
【 要】 摘 笔者 对下 文 阐述 了施 工控 制 的 目的 、 原理 和 方 法及桥 梁 施 工监 控 的要 点 、 方法进 行 详 细 的论 述 。 【 关键 词 】 管混凝 土 系杆拱 桥 施 工 控制 钢
１ 施 工控 制 的 目的 、 理 和方 法 原 上 作用 相 当 于混 凝 土重 量 的荷 载 ， 以检 验支 架 的受 力 性 能和 变 形
得预 先设 计 的应力 状 态 和几何 线 型 ， 大跨 桥 梁 施 工 中非 常 关 键 较 少 而影 响 因素较 多 的矛 盾 引起 的。所 以 ， 是 为 得 到更 准 确 的 分
钢管混凝土系杆拱桥施工技术难点及对策
钢管混凝土系杆拱桥施工技术难点及对策钢管拱肋制作工艺流程：放样→下料→零件加工→卷圆→钢管纵缝拼接→校圆→钢管接长→校验→焊拼吊杆锚箱及零部件→阶段预拼报验→整体预拼报验→装焊临时连接件→涂装报验→存放以直代曲、短管划分原则，每节短管长约2m，矢高不超过5mm。
接头不在吊杆位置，纵缝埋弧焊形成钢管，环缝焊接形成钢管拱肋。
短管拱肋制作工艺流程：放样→下料→加工坡口→滚圆→纵缝拼接→校圆喷漆工艺流程：喷砂除锈Sa2.5级→吸砂吸尘→无极硅酸锌底漆→喷涂环氧云铁中间漆→检查油漆干膜厚度、附着力→涂层损坏修补→聚氨酯面漆→检验合格、存放。
拱肋吊装流程：技术交底→定位放样→拱肋临时支撑→微调定位→复测后节段环缝对接质量点：采用高压无气喷漆，厚度240～260μm，环境温度15～30o C，相对湿度不大于85%焊接工艺评定试验，确定合理的焊接工艺，保证焊缝的熔透性，控制焊缝变形每片拱肋做1块进行抗拉、屈服强度、低温冲击韧性、冷弯实验，检验试板焊缝机械力学性能，保证制作中焊缝接头的机械性能质量拱肋纵、环缝对接缝按I级焊缝要求进行100%的超声波探伤、X射线拍片，拱肋缀板熔透角焊按II级焊接要求进行100%超声波探伤，以确保焊接熔透及内在质量。
加强吊装过程拱肋高程、中心以及应力检测，严格以监测指令进行微调。
1/8跨、1/4跨、及拱顶必不可少设应力、应变观测点。
钢管混凝土使用水泥52.5，初凝时间8～12小时，高性能微膨胀砼，2.1支承系统2.1.1功能系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。
2.1.2地基处理WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。
在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
2.1.3预压支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。
钢管混凝土系杆拱桥质量问题和处治措施
钢管混凝土系杆拱桥质量问题和处治措施摘要：钢管混凝土系杆拱桥是一种美观、经济的桥型，近年来得到了广泛的应用。
但国内尚无此桥型的设计、养护规范，其结构设计、计算理论也不成熟，更无成熟的养护经验可借鉴。
探索该桥型的常见质量问题和处治方法，对延长桥梁的使用寿命，保障桥梁安全是必要的、紧迫的。
关键词：钢管混凝土系杆拱桥；质量；处治方法Abstract: CFST tied arch bridge is a beautiful bridge type of economy in recent years has been widely used. However, there is no bridge design, conservation norms, its structural design, and computing theory is not mature, more mature conservation experience to draw on. Explore the bridge common quality problems and Treatment Methods for the right to extend the life of the bridge to ensure bridge safety is necessary and urgent.Keywords: CFST tied arch bridge; quality; Treatment Methods1 前言随着公路建设的发展，养护的桥梁不再局限于传统的简支梁桥、连续梁桥，越来越多的新型结构的桥梁被移交养护。
特别是钢管混凝土系杆拱桥，国内尚无此桥型的设计、养护规范，其结构设计、计算理论也不成熟，更无成熟的养护经验可借鉴。
此类桥梁由于系梁均支撑在横梁上，而每根横梁是靠两根吊杆吊着，一旦一根吊杆断裂或锚具松脱那么横梁和支撑在其上的系梁以及桥面就会在瞬间一同掉落。
例析高速公路系杆拱桥重难点施工控制
例析高速公路系杆拱桥重难点施工控制一、工程项目概况德龙烟铁路德大段跨京福高速公路特大桥为跨越京福高速公路而建，跨越处采用1-80m系杆拱桥设计，线位处高速公路为直线，路面宽24.5米，两侧有侧沟，与线路成53°夹角。
跨京福高速公路特大桥1-80m系杆拱为下承式结构，采用先梁后拱工艺施工，施工过程中需要解决拱脚及拱肋定位、拱肋压注混凝土、吊杆张拉等各项技术难题。
拱桥结构为钢管混凝土系杆拱结构，计算跨径80m，梁长83m。
系梁截面为箱形，拱肋为钢管混凝土结构，哑铃形断面。
拱肋与主梁的刚度之比为1/9.2，属于刚性系梁刚性拱。
拱肋：采用竖置哑铃形钢管混凝土截面，按等截面布置，截面h=3.0m，钢管直径800mm，由厚度16mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用厚度16mm的钢板焊接形成哑铃形。
在吊杆处，钢管内在吊杆一定距离处设置加劲钢箍，并在腹板处设置加劲螺杆，其余部位加劲钢箍与加劲螺杆交错布置，其最大间距不超过1000mm，混凝土灌注口附近加劲螺杆间距加密至500mm左右。
拱轴线采用悬链线，m=1.167，矢跨比1/5，矢高f=16m。
钢管内用C55微膨胀混凝土填充，两道拱肋的中心距为6.9m，钢管及钢板采用Q345qE钢材。
吊杆：全桥拱肋共设14对吊杆，除拱脚至第一根吊杆间距为7.5m外，其余吊杆中心间距均为5m。
吊杆采用PESFD7-61成品索体，锚具采用LZM7-61型冷铸锚，吊杆钢绞线采用1670MPa高强低松弛镀锌钢丝，张拉端设于拱肋顶部，吊杆张拉需要在拱肋压注混凝土完成14天后进行。
在吊杆平面内，锚具及钢垫块应与吊杆始终保持垂直，钢垫块与拱肋焊接时采用角焊缝。
跨京福高速公路特大桥系杆拱桥采用先梁后拱工艺进行施工，系梁支架体系采用圆管柱加H型钢组合形式，高速公路上方设置门洞，施工期间车辆从门洞下方经过，保证了高速公路车辆安全运行。
在拱肋混凝土压注时，采用二级泵送方式进行，混凝土压注质量有了保障，对加劲箍密集的腹板避免了分仓压注，提前了工期，节约了成本。
钢管混凝土系杆拱桥施工技术难点及对策.
钢管混凝土系杆拱桥施工技术难点及对策近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路工程。
但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。
2 钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策2.1支承系统2.1.1功能系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。
2.1.2地基处理WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。
在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
2.1.3预压支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。
静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm。
2.2主拱肋拱轴线控制系统2.2.1以激光照准和精密测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。
2.2.2建立测量控制网在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。
施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。
此外，对拱座的偏位进行观测。
钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。
为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。
2.2.3施工控制(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶，通过改变扣索的张力，并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法，来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。
(2)设置临时横撑固定拱肋。
每架设一节拱肋，就利用钢管拱的横联钢管临时焊接固定上下游拱肋，特别是在合拢段基肋端一定要设置临时支撑。
钢管混凝土系杆拱桥
11.2.10.3 重点(关键)和难点工程(钢管混凝土拱圈)的施工方案、方法及其措施（1）拱圈施工采用在工地加工厂进行弯制成拱肋单元，再拼装成拱肋，由缆索起吊安装成形。
钢管混凝土浇筑采用泵送顶升法工艺，由拱脚向拱顶对称均衡浇筑。
钢管混凝土劲性骨架作为外包拱圈混凝土施工的立模支架，外包拱箱混凝土分环分段对称、均衡施工，拱脚部份的箱肋顶、底板逐渐加厚成实体。
（2）拱肋施工拱肋钢管采用定购的无缝钢管，拱肋钢管的弯制、加工以及吊段的形成在工地加工厂进行，拱肋吊段的总拼场地布置在桥台化工厂端，要求与桥台在同一高程上，总拼场地长度要求超过100m，宽度不小于80m。
拱肋骨架加工采用计入了预拱度的拱肋放样坐标。
预拱度在拱顶按设计总值下样，再以挠度曲线的规律分配至各节点上。
拱肋各弦杆加工后各节点中心位置均能接近设计位置，其误差值应小于5mm。
拱肋按节施工后，再总拼装成三段，由缆吊起吊安装成形。
边拱肋段吊装后由索扣、拱铰形成受力平衡体系。
中间拱肋段就位时，由索扣调整整个拱肋的预拱度值及线形。
拱肋加工工艺流程：钢管弯制→单片拼焊→拱肋组焊→分单元运输→现场吊装。
①下料下料前对管材、板材和型材的形状进行检查，按工艺文件的要求放样和号料：保证放样和号料的精度符合规范的要求。
钢管划线后，采用钢印、油漆分别标示出钢管分段、分节的编号。
焊接坡口采用手工切割，切割精度符合规范要求。
坡口均要进行认真修磨。
②拱肋制作工艺经监理工程师检验合格的钢管及其它材料，方可进入现场。
螺旋焊管管长一般为8~15m，每一片拱肋由四管节组成。
具体分法按设计图纸要求，具体方案经设计监理批准后进行。
钢管经复检合格后，将钢管按悬链线的线形在加工厂进行弯制和在预拼平台上组拼。
预拼平台在室外用混凝土土制作，沿拱轴线方向宽4m ，在χ轴方向打一条宽1.2 m宽的基线台，长度方向大于1/2跨距。
平台浇筑时安装预埋铁，用于安装支承胎架。
使用全站仪放样，水准仪抄平。
钢管混凝土系杆拱桥系杆混凝土无支架浇筑防裂缝措施
摘要：近年来，由于通航要求，在主要航道上建造钢管混凝土系杆拱桥，一般采用无支架施工。
钢管混凝土拱桥无支架施工特点是采用劲性骨架作系杆模板的临时支撑，采用吊索悬挂支架来支撑模板和混凝土重量，由于系杆拱桥一般跨径较大、系杆混凝土量大、混凝土浇筑时间相对较长。
浇筑混凝土过程中，随着吊杆索力逐渐增加，拱脚推力也逐渐加大，劲性骨架在拱脚推力作用下伸长，同时，由于浇筑时间长、水面上风大混凝土水分易挥发等原因，在混凝土浇筑过程中，经常会出现混凝土裂缝现象。
为解决此类裂缝问题，该文通过扬州新万福路改造工程江阳大桥主跨120 m系杆拱桥的施工，提出一些防止系杆混凝土裂缝的改进措施，供同行参考交流。
关键词：钢管混凝土系杆拱系杆混凝土劲性骨架无支架施工防裂缝措施中图分类号：tu755 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2016）06（a）-0023-02 扬州新万福路江阳大桥横跨京杭大运河，在既有江阳大桥南侧加宽，主跨采用120 m钢管混凝土系杆拱桥，钢管拱采用哑铃式结构，钢管直径1.10 m，哑铃结构高度2.60 m，系杆采用劲性骨架结构，与拱肋一起拼装后，直接吊装就位。
系杆结构高度2.60 m，采用空心薄壁箱室结构，单个系杆混凝土量以立方米计量，系杆混凝土模板及混凝土浇筑时荷载直接由吊杆承载，由于跨度大，浇筑时间长，浇筑时由于吊杆受力发生变化从而出现拱肋变形，产生拱脚推力，使系杆劲性骨架伸长，导致新浇混凝土开裂。
为了限制劲性骨架伸长，采用张拉系杆内预埋钢绞线与劲性骨架共同承担拱脚推力，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土浇筑数量，采用边浇筑边施工部分预应力的方法来达到目的。
1 防裂缝具体措施以吊杆处劲性骨架为支点，在吊杆两侧安装精轧螺纹钢吊住两吊杆间型钢底模板，要求底模型钢具有足够的强度和刚度，能满足在混凝土、自重及施工荷载作用下，型钢底模板的变形满足规范要求，不得采用劲性骨架作为模板受力构件。
2 系杆浇筑前（1）钢管拱肋内压注混凝土，并达到设计强度，以保证拱肋具有足够刚度，增加抵抗在混凝土荷载作用下的变形能力。
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YF-ED-J6996可按资料类型定义编号钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.（示范文稿）二零XX年XX月XX日钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策实用版提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。
1引言近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路工程。
但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。
2钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策2.1支承系统2.1.1功能系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。
2.1.2地基处理WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。
在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
2.1.3预压支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。
静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm。
2.2主拱肋拱轴线控制系统2.2.1以激光照准和精密测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。
2.2.2建立测量控制网在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。
施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。
此外，对拱座的偏位进行观测。
钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。
为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。
2.2.3施工控制(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶，通过改变扣索的张力，并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法，来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。
(2)设置临时横撑固定拱肋。
每架设一节拱肋，就利用钢管拱的横联钢管临时焊接固定上下游拱肋，特别是在合拢段基肋端一定要设置临时支撑。
(3)在焊接拱肋接头外包板时，对称布置的焊缝，采用成双焊工对称施焊，这样可使各焊缝所引起的变形相抵消；非对称焊缝，先焊缝少的一侧，这样可使先焊的焊缝变形部分抵消。
(4)为保证钢管拱在吊装过程中的横向稳定性，在每吊装一节段拱肋时，采用通过对称设置两道浪风绳来调整和控制拱段就位中线位置，减少拱肋自由长度，增大横向稳定。
控制浪风绳长度基本相同。
2.3钢管混凝土配制2.3.1选材(1)设计高性能微膨胀混凝土应选择525R 早强型水泥为主体，其用量不宜过大，初凝时间以8~12h为宜。
(2)配制高性能微膨胀混凝土须使用干净的河砂并严格控制云母含量、硫化物含量、含泥量和压碎值，一般选用细度模数2.6-3.1的中砂为宜。
不宜用砂岩类山砂、机制砂、海砂，此类砂对混凝土的膨胀率影响极大。
(3)粗骨料石质对高性能微膨胀混凝土影响很大，主要体现在骨料一砂浆界面粘结强度、骨料弹性模量和骨料强度。
在考虑混凝土可泵性的同时，要考虑混凝土的早强性和后期强度。
碎石需二次破碎，使其基本无棱角，并减少针片状颗粒的含量。
选用时应严格控制含泥量、强度、弹性模量和粒径≤30mm。
(4)粉煤灰与水泥“二次水化反应”产生的凝胶封堵了混凝土的毛细管路，增强了密实性，提高了耐久性。
“二次水化反应”只有Ⅰ级粉煤灰和磨细粉煤灰可以彻底完成：“使混凝土升温降低15%~35%；应严格控制粉煤灰SO3含量，以0.5%~1.5%”为宜；粉煤灰应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定。
(5)选择外加剂一定要经过多次试验。
试验表明，缓凝型减水剂会降低混凝土膨胀率，所以应反复试验，膨胀率合适才可使用；高效减水剂还应具有缓效凝作用和缓凝剂掺配作用，且是非引气型、低气泡减水剂；其质量应符合现行标准《混凝土外加剂》规定。
(6)膨胀剂在有钢管约束条件下，在结构中建立0.2~0.3MPa预应力，可抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力，从而提高抗裂能力。
选择时一定要多试验几个品种，膨胀剂应对混凝土后期强度及质量无害，与所用水泥适应性好。
我国主要使用U型膨胀剂、复合膨胀剂及明矾石膨胀剂。
2.3.2设计高性能膨胀混凝土的三个问题(1)混凝土施工可按一般高性能混凝土设计方法进行配制强度计算，不必计算后将强度提高一个等级作为配制强度，关键在于施工配合比的施工现场验证。
设计时应严格控制水灰比，将其确定为定值。
(2)混凝土是采用钢管中顶升灌注，粗骨料在顶升过程中不能因自身重力而下落，否则会造成顶升压力过大而失败。
在设计混凝土配合比过程中碎石应稍微呈悬浮状态，不能下沉。
所以该种混凝土的砂率可提高一些。
(3)许多工程实践认为钢管混凝土设计为微应力时，限制膨胀率28天内应控制在(2~6)×10-4的范围内是合理的。
2.4主拱肋钢管的拼装2.4.1钢管拱肋的制作(1)钢管拱主弦管直径>600mm采用螺旋焊管。
(2)宜选用具有CAD加工设计技术和成功经验的厂家；单元阶段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查；螺旋焊管弯曲成型在中频弯管机上进行，采用埋弧自动焊；腹板安装采用CO2气体保护焊；单元阶段焊接完成后，若与理论线形不符，可用“火工矫正法”矫正。
(3)钢管拱单元阶段制好后运至工地组焊成吊装段，运至施工现场，最后用跨墩龙门吊机或其它起重设施将吊装段吊上桥组装。
(4)为便于调整拱肋预埋段制造、温度引起的偏差，钢管制造在工厂时，拱脚预埋段与拱中段之间预留80mm调整量；拱肋合拢锁定温度为10~15℃。
2.4.2钢管拱肋单元构件的防护预拼成型的安装节段必须对接口进行地面预接和必要的技术处理，拱肋每一个吊装阶段之间采用内法兰连接，法兰间可抄垫钢板进行微调；单元制造阶段之间采用临时外法兰连接。
2.4.3钢管拱肋的悬拼(1)拱肋吊装采用悬拼和扣挂施工。
拱肋作完后，首先在制作场地进行预拼，合格后方可吊装。
(2)拱肋吊装前应安装好拱脚临时铰，悬拼过程中允许拱肋绕铰转动。
每吊装一个阶段除安装好横撑及临时横撑外还要设置横向浪风索。
以利调整拱轴线和保证横向稳定。
(3)两阶段接头端面先用螺栓对接，安装合拢段前应预先通过扣索调整拱肋横向位置，然后再安装拱顶合拢段。
(4)两条拱肋全部合拢后，再全面校核一次拱轴线坐标，并调整至误差容许范围内。
再对焊主拱钢管、烧掉螺栓，用加劲钢板补焊拱肋钢管接头，以保证受力连续。
(5)用钢管焊接封死拱脚临时铰，浇注拱座预留槽口C50混凝土，形成无铰钢管桁架拱，待拱脚混凝土达到强度后拆除扣索；(6)泵送压注填充管内C50微膨胀混凝土。
2.4.4跨径较小的桥梁可用WDJ支撑系统配合吊车、揽绳完成拱肋组拼。
2.5波纹管堵塞系杆拱桥横梁、系梁多为群锚后张预应力混凝土，于是防治波纹管堵塞，避免钢铰线局部拉伸率、应力超标是施工中不容忽视的大问题。
对此我们的预防措施是：(1)波纹管固定后，将半硬性塑料管穿入波纹管内，其外径小于波纹管内径8~10mm，长度大于波纹管长4~6m；(2)指派专人，在浇筑混凝土过程中不停抽动塑料管至混凝土浇筑完毕；(3)抽出塑料管，清除其表面灰浆，擦净备用。
抽动半硬性塑料管法，可从根本上解决波纹管堵塞问题。
2.6支座垫石钢板悬空预埋支座垫石钢板下混凝土悬空，既影响下部结构受力，又危害上部结构荷载均匀传递和受力平衡，也就是说，出现这种现象是很危险的，其主要原因是混凝土在浇筑流动过程中，预埋钢板下的气体无法排除，形成了空洞，为避免该现象的发生，可在钢板中心用电钻打一个直径5mm的“排气孔”，浇筑预埋钢板处混凝土时，浓水泥浆由“排气孔”冒出即可。
2.7拱脚混凝土空洞2.7.1拱脚混凝土振捣拱肋与系杆节点——拱脚之钢筋构造纵横交错、交叉重叠，混凝土浇筑困难，振捣棒无法正常工作，混凝土密实成了问题。
一般采用刚度较大的钢模，浇筑混凝土时，先用一巨型扁铲(其宽度≥振捣棒直径)在振捣棒插入处，临时将钢筋间距拨宽，至振捣棒顺利插入、正常振捣为止，可确保混凝土振捣密实；待振捣棒拔出后，开启固定于模板两侧的附着式振动器，一方面有助于被拨动的钢筋恢复原来位置，另一方面可避免混凝土漏振，有助于混凝土密实、均匀。
2.7.2拱脚混凝土预防裂缝为预防拱脚混凝土裂缝，可选用钢纤维混凝土，钢纤维用量一般为60kg/m3。
2.8空腹式端横梁浇筑工艺端横梁为封闭式变断面空心梁，其施工有两种方法：一种方法是采用木模或其它一次性芯模，不考虑翻番周转，此类模板只侧重考虑其强度，满足混凝土几何尺寸需要即可；另一种方法是采用钢模或其它可周转性芯模，浇筑混凝土时在梁顶预留“天窗”，待拆除芯模后再二次浇筑混凝土，将天窗堵死，但应注意两期混凝土的结合牢固问题。
2.9钢管混凝土“紧箍效应”落空由于施工工艺和混凝土收缩，混凝土总是无法完全充满钢管，使得“紧箍效应”无法实现，混凝土达不到三轴压缩的理想效果。
防治该问题的一般方法有两种：(1)预防。
微膨胀混凝土随着龄期增长，混凝土的收缩仍然不可避免，为防止这类问题发生，在混凝土配合比设计时，在添加UEF微膨胀剂的同时增添“聚丙烯腈纤维”。
(2)处置。
待混凝土大于28d龄期后，用小锤对拱肋进行全面敲击检查，发现空隙，则确定准确位置，钻孔并压注环氧树脂水泥浆进行补救。
2.10其它问题近年来，系杆拱桥普遍出现系梁混凝土于吊杆处裂缝、吊杆护套提前开裂、下端预埋管进水、锚头及钢丝提前腐蚀和拱肋钢管腐蚀等严重问题，危及桥梁的安全。
2.10.1防腐(1)拱肋防腐可用经济、实用，便于现场施工和后期维护的方案——有机环氧富锌涂料，分为3层，底层富锌涂料、中层环氧云铁、面层聚胺酯喷涂。
涂装时环境温度宜控制在5℃~35℃之间。
(2)防腐钢绞线应用较多的有镀锌钢绞线和环氧喷涂钢绞线，前者，经镀锌处理后，机械性能均有所下降，且一旦被刮伤则伤处的阴极反应会使腐蚀速度加快；后者，机械性能与原钢绞线基本上没有差别，而且在生产过程中进行了充分的表面处理和再次稳定处理，其抗拉强度和延伸率较普通钢绞线稍有提高。