系杆拱桥技术交流

浅谈系杆拱桥加固施工技术［摘要］通过梅江桥加固工程实例，论述了钢筋混凝土系杆拱桥加固的一般方法及其施工技术。

［关键词］系杆拱桥加固施工技术梅江桥1引言系杆拱桥是梁、拱、板等组合而成的复合体系，因其造型优美而广泛应用于桥梁工程当中。

我国早期建设的系杆拱桥，通常具有一定的历史文化价值，不少桥在使用过程中, 由于桥梁修建时技术标准较低，加之交通量的迅猛增长、桥梁本身材料与结构自然老化、以及使用环境变化，超重、超限车辆的破坏作用，其承载力很多已经不足。

采用适当的加固技术，恢复和提高旧桥的承载力及通行能力，延长桥梁的使用寿命及保持其历史性和文化性，以满足现代化物质文化生活需要，具有重要意义。

2 钢筋混凝土系杆拱桥病害钢筋混凝土系杆拱桥既会产生一般桥梁会出现的病害，也会因自身独有结构而出现比较独特的病害。

2.1上部结构（含桥面系）主要病害情况①拱肋属于受压构件，拱轴线变形；混凝土结构拱肋产生裂缝，混凝土剥落、碳化严重，露筋或钢筋锈蚀。

②系杆产生裂缝，混凝土碳化严重，露筋或钢筋锈蚀，预应力系杆钢绞线锈蚀或预应力损失严重；预应力系杆断裂。

杆防护不到位、钢绞线锈蚀；吊杆颈缩、断裂。

③系梁、横梁产生裂缝，露筋或钢筋锈蚀，预应力钢绞线锈蚀或预应力损失严重。

④桥面有横纵向裂缝、局部坑槽、桥头跳车，伸缩缝部位裂缝发展。

⑤支座移位或锈蚀，照明、栏杆、排水等设施损害。

2.2 下部结构主要病害情况①桥墩、桥台平面位移或沉降，混凝土产生裂缝，混凝土剥落、碳化严重，露筋或钢筋锈蚀，混凝土强度降低。

②基础底部有冲刷、侵蚀及淘空。

③由于松动位移、沉陷等原因造成护坡顶高度下降状况以及断裂和破损状况，河涌内漂流物堵塞现象。

3钢筋混凝土系杆拱桥加固常用方法3.1 扩大截面法加大截面加固法也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。

加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。

系杆拱桥施工的探讨1 方案概况广州增城大桥主桥为中承式系杆拱桥，跨度（30+100+30）m，由于桥面较宽，不宜采用横向支撑，但为了保证拱肋的横向稳定性，将传统拱肋一分为二，分别置于人行道两侧，形成豎直主拱和斜靠拱。

竖直主拱轴线采用二次抛物线，，中跨矢高25m，矢跨比为1/4；斜靠拱上肢竖直面内及平面内均为二次抛物线，下肢为直线。

其整体布25m，矢跨比为1/4；斜靠拱上肢竖直面内及平面内均为二次抛物线，下肢为直线。

其整体布置如图1。

2 有限元模型的建立为了模拟主拱肋、斜靠拱以及支架在施工过程中的受力特性，计算模型采用空间杆系有限元程序对全桥进行模拟，有限元模型中主拱、斜靠拱、主梁、横梁、横撑采用空间梁单元模拟；吊杆以采用空间杆单元模拟；按照实际情况模拟支座位置约束，全桥有限元模型见图2。

3 系杆张拉次数方案优化研究3.1 方案设计根据设计提出的施工方案，系杆张拉设计了三种方法，采用其中最优化的方法进行张拉。

方法1、主纵梁合拢时，中跨和边跨系杆一次性张拉完成；方法2、主纵梁合拢时中跨系杆一次张拉完成，此时边跨系杆张拉到800t，等到桥面板铺装全部完成后，进行边跨系杆第二次张拉到1300t；（设计提供）方法3、主纵梁合拢时中跨系杆一次张拉完成，此时边跨系杆张拉到400t，到中跨桥面板铺装完成后，进行边跨系杆第二次张拉到800t，等到桥面板全部铺装完成后，进行边跨系杆第三次张拉到1300t。

3.2 结构分析计算对三种张拉方法分别进行结构计算，得到了主拱、主纵梁、边拱、等构件的控制截面在不同施工阶段下所受的最大内力值，见图3～6。

内力计算结果表明：1、在恒载和活载的综合作用下，主拱圈的各个截面在不同张拉方案的条件下所承受的最大轴力相差不大。

但所受剪力在分三次张拉的情况下最小。

而最大弯矩在一次张拉时为770.8kN/m，在二次张拉时为683kN/m，在三次张拉时为588kN/m，因此，在分三次次张拉时对主拱圈产生的弯矩最小。

浅谈系杆拱桥施工技术及控制要点摘要：钢管混凝土系杆拱桥以良好的结构受力特性和美学价值，在我国公路桥梁中得到了广泛应用。

当钢管混凝土系杆拱桥上跨既有高等级道路或高等级航道时，可采用浮吊整体吊装钢管拱肋和系梁劲性骨架的全新施工方法。

本文对系杆拱桥施工技术及控制要点进行了阐述。

关键词：系杆拱桥；施工技术；控制要点1、系杆拱桥系杆拱桥（bowstring arch bridge，tied arch bridge）作为拱桥家族中的一员，具有拱桥的一般特征，又有自身的独有特点。

它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。

拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。

亦可用斜杆来代替直杆成为尼尔森体系。

这种拱桥内部为超静定体系，外部则为静定，因此对墩台不均匀沉降无影响。

从结构上主要可以分为有推力和无推力两种组合体系。

2、梁底部支架的搭设及预压系梁采用支架法现浇，支架由螺旋钢管、贝雷梁、工字钢等组合而成，用螺旋管搭设临时支墩，纵向用贝雷梁作为承重梁。

支架应根据其所承受的荷载进行设计并进行力学检算，确保支架有足够的强度、刚度和稳定性。

搭设前，支架基础地基承载力应满足支架受力要求。

为了便于施工完成后底模、侧模及贝雷梁等的拆除，在钢管立柱顶部和工字钢横向分配梁之间安装可调高度的砂箱，在砂箱内装上砂子，放置钢管混凝土圆柱。

为了加强支架的整体稳定性，砂箱底和钢管顶钢板之间四周进行焊接加固；落模时，松掉靠近砂箱底部的螺栓掏出砂子，使工字钢及贝雷梁下落，拆除梁模。

为验证支架系统的承载力和稳定性，消除支墩体非弹性变形，并观测支架系统弹性变形沉落量，在底模安装到位后，对模板及其支架系统进行加载预压。

预压荷载必须满足设计要求的不小于梁体混凝土重量的1.1倍。

按照：0.8、1.0、1.1三级分级加载，并分级观测记录变形值，卸载按照逆序分级进行，并分级观测记录变形值。

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。

游仙涪江4号特大桥1-56m 系杆拱施工、安全技术交底一、工程概况1、桥型布置本系杆拱桥为游仙涪江4号特大桥的174#～175#墩之间跨越绵江路而设，为一孔预应力钢筋混凝土箱型系杆拱桥。

系杆拱设计跨径Lp=56m ，箱梁全长58m 。

本系杆拱桥位于R-3500m 的左曲线（圆曲线段）上，采用曲梁直做，梁部按平分中矢布置；174#、175#梁端在左线中心线上梁缝分别为10cm 和15cm ，系杆拱段左、右线间距为 4.730m （174#）~4.722m （175#）。

因曲梁直做，桥面防护墙内侧净距加宽至8.8m ，故在174#墩端2m 将防护墙与简支梁顺接。

本桥位于-4.7‰的纵坡上，梁体整体竖转角度为：【-0°16′9.44″】。

2、构造尺寸3.0m米，拱肋宽1.0米。

两拱肋3、预应力体系箱梁纵向预应力束采用9-15.2钢绞线布置于顶、底板及边腹板内，塑料波纹管成孔，两端YCW250B 型千斤顶张拉。

箱梁横向预应力束采用3-15.2和4-15.2钢绞线布置于顶、底板内，塑料波纹管成孔， YDC240Q 型千斤顶单端张拉。

拱脚竖向预应力束采用JL25高强精轧螺纹粗钢筋，铁皮管成孔，YC60A 穿心式千斤顶单端张拉。

二、施工工艺流程图轴端点的平面相对关系进行放样。

由于本桥位于-4.7‰的纵坡上，系杆拱结构为整体竖转，在放样不同高程的点位时，先按水平尺寸计算，再考虑竖转影响进行坐标调整后放样。

基准平面以跨中箱梁顶面标高为准。

2、支撑体系及跨路防护设施①系梁支撑体系及跨路防护：A、路面范围采用螺旋钢管柱焊接成的三排支墩，上放2×15m跨的带加强弦杆贝类片作梁。

施工时注意按梁轴线为基准向两侧布置，且支点处必须位于贝雷片的端竖杆。

贝雷片拼装好后，必须在主销前端的孔中穿开口销或其他防退构件。

因贝雷梁与支墩夹角达60°，故贝雷梁的横向连接较困难，应采取横向每3~4片用角钢连接成组，组间再用角钢进行连接成整体。

系杆拱桥钢管混凝土灌注施工技术探讨系杆拱桥钢管混凝土灌注施工技术。

标签：拱桥钢管混凝土施工技术1 工程概况沈丹客运专线本溪枢纽工程改沈丹乙线太子河特大桥31#～32#為1－95.7m 简支系杆拱，本简支系杆拱跨越本溪市明山区滨河南路，桥梁与滨河南路交角为39°38′。

下部构造为钻孔灌注桩基础，双线圆端型实体桥墩，墩高分别为8.5m、1.5米。

上部结构为1—95.7m简支系杆拱，梁部全长98m，采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，跨中梁高2.50m，端部梁高3.05m，梁部桥面宽17.50m，底板宽14.90m。

拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等断面，截面高度h=2.50m，钢管直径为1.00m，由20mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=16mm的腹板连接，拱肋在横桥向内倾8度，成提篮式样。

1.1 主要采用规范及标准《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.5-2005）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90）1.2 钢管混凝土拱主要工程数量钢管拱主要工程数量表2 施工质量控制要点钢管混凝土的作用机理，是通过钢管对管内混凝土的“箍套”作用使混凝土处于三向受压状态，使得混凝土的承载能力大为提高。

所以管内混凝土的质量直接影响拱的受力状态，因此钢管混凝土质量要求非常严格。

2.1 管内混凝土不能出现断缝、空洞。

2.2 混凝土必须具有补偿收缩性（限制膨胀率0.00015），钢管内混凝土不得与钢管脱离。

2.3 混凝土必须具有高强性，实验配合比强度必须达到设计强度1.15倍，即57.5Mpa。

2.4 混凝土必须具有缓凝性，一根钢管拱的混凝土灌注完成时间，不得超过第一盘人管混凝土的初凝时间，混凝土必须连续灌注。

2.5 混凝土施工严格的工序性，同一拱圈必须待下层的钢管拱混凝土达到设计强度的90%以上后，方可浇注上层钢管混凝土。

2.6 混凝土必须具有良好的和易性，要求混凝土具有低气泡、高流动性，免振即成型的性能。

钢管混凝土系杆拱桥拱肋施工技术探讨摘要：在桥梁结构设计施工中，受环境及交通条件影响，系杆拱桥跨度越来越大，钢管混凝土拱肋线型及截面多样化应用，拱肋拼装的精度要求越来越高，当前环境下，探讨利用BIM 软件及信息化技术对系杆拱桥拱肋施工进行辅助和优化，对施工环节的拱肋拼装精度及混凝土施工质量进行有效控制。

关键词：系杆拱；拱肋；钢管混凝土；施工技术1. 工程概况：跨沈海高速太城溪特大桥提篮拱采用1-128m提篮拱跨越沈海高速，梁高2.5m，梁部全长132米，计算跨长128米，矢跨比1/5，拱肋平面内矢高,25.6米，拱肋采用悬链线线型。

拱肋截面采用哑铃型钢管混凝土截面，截面高度h=3m，沿程等高布置，钢管直径为1200mm，拱肋在横桥向内倾9°，形成提篮式，拱顶处两拱肋中心距8.19m，拱脚处两拱肋中心距16.2m。

吊杆布置采用尼尔森体系。

2. 系杆拱桥拱肋施工技术控制要点2.1系梁施工中拱脚施工控制要点2.1.1支架搭设：在跨沈海高速公路路面上搭设4跨净空大于5.5m的组合门式支架，作为跨越高速公路系梁的支撑系统。

采用φ830×10钢管桩作为临时支墩。

布置321贝雷梁30排。

贝雷梁顶部的横向分配梁工字钢横桥向每侧伸出2.6米，靠近主墩位置预留拱脚施工作业平台，系梁现浇支架预留钢管拱通行车道和吊装巷道，采用螺旋钢管作为临时竖向支撑，并在系梁完成后按相关尺寸要求预留。

2.1.2系梁模板安装：模板安装前考虑拱脚预埋件安装定位，预留相应的孔洞和操作空间，为预应力束的定位安装提供作业面。

系梁的顶板内模按设计位置留设天窗洞，作为拆除系梁内模板的预留洞。

2.1.3系梁混凝土浇筑：拱脚段混凝土分两次浇筑，第一次混凝土与系梁同步施工，第二次混凝土在二期恒载施工完成后浇筑。

重点关注拱脚处混凝土施工质量，拱脚处配筋特别密集，梁端拱脚处采用专门设计的细石配合比混凝土，除附着式振动器和插入式振动器振捣外，同时采用钳式振动器加强振捣，确保混凝土密实；拱脚封固混凝土时，要随时进行监视拱肋的上浮和钢管的偏移，及时进行校正，保证拱肋钢管的定位精度。

系杆钢架拱桥施工技术一、引言1. 对系杆钢架拱桥的概述2. 选题目的及意义二、系杆钢架拱桥施工技术的现状分析1. 系杆钢架拱桥在国内的应用现状2. 国外先进施工技术3. 存在的问题和面临的挑战三、系杆钢架拱桥施工技术的优化策略1. 施工前期准备2. 施工过程中的协调与管理3. 施工中的安全措施4. 施工技术方案的优化和改进四、系杆钢架拱桥施工技术的实践应用1. 案例分析与比较2. 实践中的经验教训3. 成功案例的总结与推广五、结论与展望1. 本研究的主要结论2. 针对存在的问题和挑战提出解决方案与建议3. 未来研究方向和展望第一章节：引言1.1 对系杆钢架拱桥的概述随着城市化进程的加快以及公路、铁路、高速公路的兴建，桥梁建设得到了前所未有的重视。

系杆钢架拱桥是一种新型的桥梁结构，能够以其独特的形式和卓越的性能，在工程中发挥越来越重要的作用。

系杆钢架拱桥主要由拱脚、拱肋、系杆和桥面板等组成，可实现较跨径更大的桥梁配置，具有节约材料、强度高、抗震、抗风等特点，因此成为了新一代超长、跨越河流、山谷、河湖的重要桥梁形式。

1.2 选题目的及意义本文选题探究系杆钢架拱桥施工技术，旨在给出从工艺方面优化、改进系杆钢架拱桥施工的方法和途径，让建设者能够更好地掌握系杆钢架拱桥施工的原理和技术要点，提高系杆钢架拱桥工程施工的工程质量和效率。

同时，本文对于促进我国桥梁升级和改造的发展具有重要的理论和实践意义，为我国桥梁建设提供了新的思路和方法，对推动中国智能制造行业和建筑工程行业的发展也有积极意义。

总之，本文将以系统的、详实的、客观的观点，对系杆钢架拱桥施工技术进行全面、深入的研究，为系杆钢架拱桥工程的建设提供坚实可靠的技术支撑，具有重要的实践和学术价值，也是未来研究的重要方向。

第二章节：系杆钢架拱桥施工技术现状分析2.1 系杆钢架拱桥在国内的应用现状目前，系杆钢架拱桥在我国的应用呈现逐年增长的趋势。

一些大型交通枢纽项目和跨越江河的跨海通道，都采用了此种桥型。