试论公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥施工的相关技术

张居都

（钟山县交通运输局广西贺州　542600）

试论公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥施工的相关技术

张居都

（钟山县交通运输局广西贺州542600）

在公路桥梁等基础设施大力建设的背景下，越来越多的先进科学技术和理论知识被广泛应用，极大地推动了我国公路桥梁建设事业的发展，不但可以为人们的出行提供便利，而且也缓解了公路运输交通局势紧张的压力。本文主要研究在公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥施工的相关技术，目的在于为提升公路桥梁的承载力并延长其使用寿命提供更多参考意见。

公路桥梁；钢管混凝土；拱桥施工

1　前言

虽然钢管混凝土的相关技术应用范围小于传统建设中较常使用的钢筋混凝土技术，但前者应用在公路桥梁中具有更强的抗压性和抗震性，能够提升公路桥梁结构的稳定性，尤其是应用在跨度大的公路桥梁建设中，其对比优势更能凸显。当前，钢管混凝土混凝土的应用范围正在逐步扩大，应用在公路桥梁的建设中的经济效益明显，可以提升公路桥梁的承载力，可以延长公路桥梁的使用寿命，能够提升公路桥梁建设的质量，降低其裂缝产生率。本文以某公路桥梁的建设为例，试论钢管混凝土拱桥施工的相关技术。

2　工程概况

某公路桥梁的建设设计中，桥长613.25m，桥宽31m，五孔无风撑、钢管混凝土以双承下承式的系杆组成主桥部分，拱矢跨比为1：5，拱轴呈二次抛物线形状，拱肋高73m，跨0.9m，宽1.8m，用C40微膨胀混凝土填充钢管。拱肋厚16mm。

3　方案准备

3.1方案选择

第一种方案：通过不间断抛落无振捣浇注混凝土的方法，将混凝土在拱的顶端连续抛落。第二种方案，根据力学原理，在桥拱最低端上方约2m处的拱轴线两侧各开一个压注孔，通过输送泵设备将混凝土压入钢管内。经过综合分析考虑，由于第二种方案钢管内的混凝土密集度更大，具有较高的强性，可以承受更重的压力，而且施工相对简单，因此选定第二种方案为施工方案。

3.2施工前进行观察、测量工作

为了能让方案顺利进行，在施工前应当反复观察、测量公路桥梁的拱轴线，以确保选定开压注孔的位置准确、无误，将不可避免的误差降到最低，以尽量排除影响公路桥梁建设质量的因素。若因操作技术不当，使得拱轴线位置偏离标准位置，可以通过风揽开展调整工作。

4　钢管混凝土拱桥的具体施工工艺

4.1使用二级压注，一次成型的方法

在公路桥梁建设的施工现场中，为了增强钢管混凝土在跨度较大的公路桥梁中发挥的效益，使用的钢管大部分程扁平形状，这种形状的钢管加劲肋可以布置的更远。在施工过程中钢管内的混凝土会产生一定的应力，钢管也会产生一定的抗形变能力，因此，应当重视计算混凝土的实际压力，当混凝土的压力超过钢管的抗形变能力时，钢管会发生变形，会加大地削弱钢管混凝土的抗震抗压优势。而二级压注，一次成型的方法能够充分利用力学平衡原理，在拱桥顶端位置施工，可以避免上述问题。

4.2在施工过程中对钢管拱进行观测

测量数据的完整性影响着钢管混凝土拱桥施工的质量，因此，在施工过程中应当全程观测钢管拱混凝土的压注。每当混凝土压至一个基点，对拱轴线、标高都进行一次施测，得出数据后，将这些测量数据转变成随施工时间长短变化而变化的图型，可以更直观、详细地掌握通过机器设备在钢管内运送混凝土的情况。钢管增压管的布置如图1。

图1　钢管增压管的布置图

4.3压注顶升的施工

①在往钢管内灌注前必须仔细连接泵管或输送泵的各个大小接头，为了防止混凝土在泵送至功顶的过程中，接口因气压的因素断开，出现漏浆问题，还应仔细查看两个接触口上是否已加垫橡皮圈。②打开K1和K2的开关，将属于同一规格的混凝和水泥进行搅拌，形成砂浆，接着将砂浆分别放入两台混凝土泵车中，让其先流一小段时间，以起到润滑泵车与泵管的作用，达到切实降低利用泵车泵送混凝土而产生的阻力。③将混凝土放入泵车中进行泵送工作，安排专人在泵车旁密切留意混凝土的泵送情况，以随时调整两台泵车的泵送速度。一般情况下，当听到混凝土碰触钢管发生清脆和沉闷的两种交替声音时，便可以断定泵车已将混凝土运送至压注点的位置。

5　实际施工中的操作注意事项

5.1混凝土的各项成分配比要进行合理设计

在实际的钢管混凝土拱桥施工过程中，混凝土必须保持高度流态，达到一定的强度，同时也需具备良好的自密性和可泵性，才能使混凝土顺利通过泵车泵送到拱桥内的各个位置。因此，混凝土的各项成分配比要经过合理的计算。同时，在对混凝土各项成分配比的计算中，还应考虑到混凝土收缩补偿的问题，应适当加入定量的膨胀剂，且应当在距离水平面19cm左右的位置进行坍落，坍落时间必须大于6h，具体时间以压注速度为基础进行计算。另外，钢管内混凝土的各项成分的配比既直接决定了钢管混凝土的质量，也直接影响着公路桥梁建筑的安全性高低，若混凝土的各项成分的配比不当，极容易造成公路桥梁的建筑出现质量问题，也会使泵送工作出现困难，因此，为了提高光管混凝土的承载力和抗压力，预防扁形钢管发生形变，预防钢管内混凝土不够密实，管内出现间隙的现象，应当考虑微应力的设置，设置好的混凝土各项成分配比必须经过多次实验才能投入实际使用。

5.2混凝土的压注必须在拱桥两侧同步且对称进行

在钢管混凝土拱桥施工的过程中，混凝土自身固有的重量因素对钢管拱线的形成是否符合要求存在较大的影响，因此，混凝土的压注必须在拱桥两侧同步且对称进行，在进行混凝土泵送工作中，必须安排专人进行全程观测，若因浇注前的拼接或者焊接不当等原因而导致两侧的控制基地不在同一水平线上，可以采用非对称浇注的方法进行调整。例如：可以先对压注偏高的一侧进行混凝土的压注，在这个过程中，仔细观察变化情况，当拱的两侧控制点达到设计中的高度时，便可以继续两边同步压注混凝土了。

5.3为保证桥梁建筑的质量而采取相应的技术措施

在实际的钢管混凝土拱桥施工过程中往往会出现较多干扰因素，影响混凝土压注的连续性，因此，应当以施工原理为基础，采取相应的措施排除影响混凝土连续性的相关影响因素。一方面，在混凝土压注的过程中，桥梁的钢管拱形必须要保证一次成型，而钢管呈扁形，受压力和应力影响，极容易发生形变，因此，应当采用二级压注的方法进行压注，并且严格控制不同压注级别的压注时间，一般情况下，不同压注级别的压注时间尽量缩短为宜，另外，也要保证浇筑混凝土持续不间断。另一方面，当钢管中的混凝土存在较大的间隙时，钢管内的混凝土会发生膨胀的现象，极容易引起钢管发生形变。为了保证钢管混凝土的抗压力和承载力，在施工过程中应当尽量避免钢管内的混凝土存在超过标准的间隙，而间隙的产生主要由于钢管内温度与外界温度存在温度差，因此，应当对钢管混凝土采取合理的、适当的保温措施，以尽量避免间隙产生的干扰而降低桥梁建设的质量。

6　总结

综上所述，钢管混凝土相关技术的应用可以提升公路桥梁的抗压力、抗震力以及承载力，运用在跨度大的公路桥梁中其优势更为明显。在公路桥梁建设中应用钢管混凝土拱桥施工的相关技术时，应当注重混凝土的各项成分配比的计算，且混凝土的配比需要经过反复试验，对混凝土的压注必须在拱桥两侧同步且对称进行，为了确保拱能够一次成型，采用二级压注的方法，为了提升公路桥梁的抗压力和承载力，对钢管混凝土采取一定的保温措施，只有这样，才能充分发挥钢管混凝土的优势。

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[3]闫富军.论公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥的施工技术[J].黑龙江科技信息，2013（11）.

U445.4

A

1673-0038（2015）50-0234-02

2015-11-3

张居都（1975-），男，工程师，本科，主要从事农村公路建设、规划设计、桥梁工程建设、养护管理工作。