钢管混凝土拱桥施工问题

　　摘要：由于拱桥的修建通常具有较高的技术难度，所需要的结构相对复杂，并且在修建的过程中，容易受实际施工中存在的随机性影响，产生施工时期的误差问题，影响钢管混凝土拱桥的修建效果。文章通过对钢管混凝土拱桥施工技术进行研究，针对实际施工过程中遇到的问题提出建议和措施，促进钢管混凝土公桥建设技术水平的提高。

　　近年来，钢管混凝土拱桥技术得到了广泛的应用，并且呈现逐年增长的趋势。使用钢管混凝土技术修建拱桥，具有更多的技术优势。目前主要使用3种方式修建拱桥：钢管混凝土、钢筋混凝土和钢拱桥，其中钢管混凝土技术受到了最大化的应用。改革开放后，钢管混凝土修建的拱桥日益增多，充分地展现出这一技术的优越性。但是钢管混凝土拱桥技术仍处于发展中阶段，在实际的建设过程中，依然存在很多影响拱桥修建的因素，需要针对性地去解决，不断完善和改进钢管混凝土拱桥的施工问题，进一步提高钢管混凝土拱桥的施工水平。

　　1　钢管混凝土拱桥的应用概况

　　1.1　数量

　　改革开放后，所修建的钢管混凝土拱桥的数量逐年增长，通过对数据的统计分析，得出1990—2015年共修建了钢管混凝土拱桥390 座，明显高于使用其他方式所修建的拱桥数量。通过逐渐的探索钢管混凝土拱桥的施工技术，逐渐形成了全面应用的发展阶段。对数据进行观察可以发现，使用钢管混凝土拱桥技术进行施工，在一定时期内得到了飞速的发展，可以充分表明这项新技术具有很多的优势特点，得以在建筑行业得到普及和应用。

　　1.2　跨径

　　桥梁的修建是国家重点关注的民生工程，需要投入大量的人力物力，在技术的选择上也会重点考察，选择具有更多使用优势的桥梁修建技术。拱桥修建时，还要对跨径进行重点关注，作为拱桥修建的技术难点，跨径关系到桥梁修建的质量和水平的高低。根据数据分析，可以得出1990年所修建的首座拱桥跨径为115m，并于接下来的几十年间跨径逐渐增长。合江长江一桥的的跨径达到了530m，成为世界排名第三的钢管混凝土拱桥。相比于钢管混凝土的飞速发展，钢拱桥的跨径距离发展速度增长极为缓慢，经过数据对比可以看出，钢管混凝土拱桥相比于其他模式，具有更高的技术优势和发展前景。

　　2　施工控制原理

　　在修建拱桥的过程中，要重点对桥梁的结构和质量进行控制，保障拱桥的修建能够符合安全指标。经过长期经验的总结和桥梁技术的发展，对拱桥的建设施工逐渐形成了较为严格的管理标准。通过对钢管混凝土拱桥的管理细节进行控制，减少桥梁修建出现的误差问题。对于出现的参数误差，可以通过修正来进行桥梁的优化，促使实际的桥梁修建能够符合理论设计。施工控制的原理主要在于对数据的测量和计算，促使计算的结果能够符合实际施工要求。利用拱桥修建形成的自适应系统，对误差情况进行自动校对，控制不同阶段出现的施工误差，提高钢管混凝土拱桥施工的技术水平。在修建过程中，经过自适应系统的多次校对，能够将误差问题尽量减小，使实际的修建效果与设计方案相符。可以得出结论，整个钢管混凝土拱桥施工的流程是施工-测算-调整-校对的过程。

　　3　施工控制误差分析

　　3.1　浇筑混凝土误差

　　在钢管混凝土拱桥的施工过程中，容易受到其他因素的影响而产生误差问题。尤其是在建设时出现的不平衡条件下，对拱桥所造成的误差问题更严重。由于拱桥的修建需要合理的结构，使用悬臂进行混凝土的浇筑，当悬臂的距离不够合理时，会增加拱桥的误差参数，因此要针对这一问题，出台相应的改造措施。通过对悬臂的调整，来减少悬臂造成的不平衡情况。当两侧的载重不均匀时，可以在负重较轻的一侧增加负荷，避免两侧的悬臂不平衡。

　　3.2　结构刚度误差

　　引起钢管混凝土拱桥的误差，还受到结构刚度的影响。混凝土刚度的变化影响因素，主要有以下原因：①拱桥修建材料上的弹性产生了变化；②浇筑混凝土时的截面尺寸的差异。这些因素都可能产生结构刚度误差现象。在钢管混凝土拱桥的施工过程中，要重视施工时悬臂的对称性，保持拱桥的刚度合理，否则会对浇筑混凝土产生误差问题。

　　3.3　挂篮及模版定位误差

　　拱桥在建造时，要重点关注结构特性，尤其是对于体积如此巨大的建筑物，更要注重施工时的器械位置科学性，要做到实际的施工与设计方案相符。挂篮及模版定位的误差问题，都会影响钢管混凝土拱桥的施工情况。对于拱桥的梁底高度和桥面的高度，都能产生直接的影响。

　　3.4　温度造成的误差问题

　　在拱桥的施工过程中，受到多种因素影响，会使钢管混凝土拱桥出现与设计不一致的误差情况。温度因素是其中较为复杂的影响因素，在施工时很难得到有效的控制。在不同地区的钢管混凝土拱桥修建时，会遇到不同的地形和气候条件，所产生的温度变化也不一样。并且在同一情况下进行修建，由于拱桥较为庞大，也会产生不同结构的气温差异情况。想要避免温差对拱桥修建造成的影响，需要实施较为复杂的温度控制措施。在温度的测量时，要经过技术人员的专业测算，对不同区域的误差问题针对性地修正。

　　4　施工控制的主要内容

　　4.1　挠度控制

　　随着建筑技术的不断演变和发展，对钢管混凝土拱桥的建设，要按照更加科学合理的方式实施。对施工时的挠度进行控制，可以为拱桥建造提供有力的数据支撑，保障桥梁的修建具有合理的线形。在不同的施工断面上进行数据的收集，对桥梁的挠度进行监测，当发生变形时，可以及时纠正误差，保障桥梁的修建结构合理。

　　4.2　应力控制

　　桥梁施工时对应力进行控制，也是拱桥修建的重要一环。通过观察挂篮和主梁的承重情况进行分析，对于不同的施工位置进行分段的检测，保障拱桥的误差能够及时修正。

　　（1）主梁挠度控制。在拱桥的施工不同截面设置制定数据收集位置，作为桥梁修建的指定坐标。使用油漆对坐标位置安插钢筋进行标记，选取墩顶位置作为数据收集的坐标基准点，根据实际的施工进程对附近的数据进行重复测量，保障数据的变化在标准范围内。数据的收集方式，主要是通过精密水准仪对坐标点的位置高度进行测量。并根据情况可以增设临时测量坐标点。

　　（2）截面混凝土应力控制。在拱桥的修建时，要对混凝土截面进行应力的控制，使用专业的测量仪器对不同标记点的数据进行测量并收集。所设置的观测坐标位置，要根据实际的测量需求进行科学合理的布置，主要目标是保障拱桥的结构对称，确保施工合理进行。

　　4.3　温度控制

　　由于拱桥的修建需要结构的对称性，两侧的钢管混凝土在浇筑时，要避免受到其他因素的影响，而使拱桥的修建产生误差。对施工过程的温度影响进行把控，可以针对早晚温差和季节温差来分析。对于早晚温差的变化，需要参考日照时间来衡量。对于季节性温度变化，相对于早晚温差的影响更小。所以为了解决温度的影响问题，需要在修建过程中建立不同截面的坐标位置，放置测温装置来对温度进行测量。在多次测量后，总结数据的变化情况进行深入分析，可以得出温度的变化曲线，根据变化规律来制定温度控制的措施。

　　5　钢管混凝土拱桥的应用

　　随着我国钢结构技术的不断研发，使用钢管混凝土所修建的拱桥得到了广泛的普及。在实际的应用上主要可以分为公路功能、市政功能、铁路运输和其他功能的使用范围。使用最多的钢管混凝土拱桥是作为公路运输和市政运输的桥梁，并且呈现出逐渐上升的趋势。在近年所修建的浙江宣杭铁路东苕溪大桥等都使用了钢管混凝土技术，不仅具有更高的美观性，还能减少桥梁修建所消耗的经费，具有更高的适用性。钢管混凝土拱桥的未来发展空间很大，能够在多种角度上体现出更高的技术优势，通过技术人员的不断研发，可以促进我国拱桥修建技术不断发展，有利于建筑水平的持续提升。

　　6　结语

　　钢管混凝土拱桥技术是新时期桥梁修建的重要手段，具有更多的技术优势。通过对钢管混凝土拱桥的施工技术进行分析，对目前拱桥的概况和数量进行研究，使用钢管混凝土技术的拱桥数量逐渐增多，并且在未来仍会持续增长。对于拱桥修建过程中的误差问题进行探讨，提出针对误差问题的控制措施，促使钢管混凝土拱桥的施工技术水平不断提升。

　　作者简介：张柱明（1976-），男，山东省临邑人，中铁建大桥局集团第四工程有限公司工程师，研究方向：道路和桥梁施工。

　　参考文献

　　[1] 陈宝春，刘福忠，韦建刚. 327 座钢管混凝土拱桥的统计分析[J]. 中外公路，2011（3）：96-103.

　　[2] 陈宝春. 钢管混凝土拱桥[M]. 第3版. 北京：人民交通出版社，2016.

　　[3] 陈宝春，陈康明，赵秋. 我国钢拱桥发展现状调查与分析[J]. 中外公路，2011，31（2）：121-127.

　　[4] 陈宝春，韦建刚，吴庆雄. 钢管混凝土拱桥设计计算方 法与应用[M]. 北京:中国建筑工业出版社，2014.

　　（责任编辑：刘振敏）

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