钢箱系杆拱桥施工控制方法研究

　　摘要：近年来，随着经济的高速发展，交通运输业也在顺应时代的需要，以便捷、高速、环保低碳等目标发展。钢箱系杆拱桥凭自身优点而广泛应用于公路工程项目中。但这种桥型因技术复杂，施工难度大，经验不足等现状，暴露出了一些已有问题，并发现潜在问题，亟待从事桥梁设计和施工的工程人员在实践中不断探讨和完善。本文将从钢箱系杆拱的由来、现在应用的工程项目类型、规模及发展前景，来分析架设中线形控制的重要性、控制的流程及控制要点，并论述操作过程中的难点，使得该桥型更加完善。

　　关键词：高速 低碳环保 施工 经验 问题 桥梁设计 线形控制

　　Abstract: This article analyze the importance erected in linear control, the control process and the control points from the steel box tied arch of origin of the present application project type, size and prospects for development, and discusses the difficulties during the operation. Bridge type is more perfect.

　　Key words: high speed; low carbon environmental protection; construction; experience; problem; bridge design; linear control

　　一、钢箱系杆拱的由来及发展现状

　　钢箱系杆拱桥具有跨度大、结构轻、造型美、材料省等优点，广泛应用于公路工程项目中。钢箱系杆拱桥是该类桥型首次应用于高速铁路无砟轨道,其在荷载与温度变化作用下的变形都将对轨道状态造成一定影响,从而影响到高速列车行驶的安全性及舒适性。

　　钢箱系杆拱桥结构的形成必须经历一个漫长而复杂的过程。由于钢桥的原位拼装比悬臂吊装可调性小，难度大，必须对施工过程进行严格的监控，否则有可能对合龙过程造成很大的困难，强行合龙对桥梁结构受力状况造成不利影响。

　　因此，首先应该通过理论分析计算来确定钢箱系杆拱桥施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态，以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为，变形观测与控制是贯穿整个施工过程质量控制中重要的环节,研发本桥的变形观测与控制技术是非常有必要的。这也是最终成桥线形和受力状态满足设计要求。

　　二、钢箱系杆拱在架设中线形控制的流程、要点和作用

　　线形控制的流程：包括系梁线形监测、吊杆垂直度监测和拱肋线形监测三个方面的内容。系梁线形监测又包括系梁标高监测和系梁轴线监测两个方面内容，其主要体现在两方面：一是平面线形控制，即控制桥轴线在平面上的走向符合设计要求，在建设直线桥梁时比较容易，但对于弯桥梁必须根据特殊实际进行结构分析，通过适当科学的方法才能达到预期的目的。二是竖向线性控制，在桥梁上选取若干个点，通过控制这些点的标高来实现对线形的控制，竖向线形必须符合设计要求，如果控制不好不仅造成合龙困难，还会由于强行合龙，使梁体内力分布不合理，预应力筋偏大，导致桥梁纵向产生起伏变化，影响桥梁外观，严重情况下会在运营当中梁体的某些截面荷载超过设计要求。

　　线性控制的要点：在当今社会中，由于钢箱系杆拱桥跨度大，钢结构变形也大，为了适应高速列车行车安全性的需要，预拱度的设置是线形控制的一个重要内容。因此，预拱度的计算也是前期工作中的一个重点，除此之外，还要考虑施工过程中临时墩的弹性变形量。

　　线形控制理论标高计算公式H=h+f+d

　　H：线形控制理论标高

　　H：考虑纵坡后的设计标高

　　F：预拱度的理论计算值

　　D：施工过程中临时墩的弹性变形量

　　线性控制在施工过程中的作用：线形控制涉及到桥梁建设的整个过程中，桥梁线形控制工作做的不好不仅会影响整个桥梁的外观，还会降低桥梁的质量，造成重大的工程事故。施工阶段中做好线形控制能够确保施工过程中的结构安全;保证梁体的线形控制在设计误差范围之内;保证在钢桥拼装过程中，变位控制在设计误差范围之内，确保顺利合龙;确保成桥后的梁体、钢箱拱线在设计误差范围之内。这些控制都有效地提高了桥梁的整体水平，降低了事故发生的风险。

　　三、施工控制的具体过程及其难点

　　桥梁在施工过程中，会有很多影响因素，这些影响因素对不同的结构、不同的施工方法，产生的施工误差也不同。实际施工巾必须抓住主要矛盾，只有解决了主要矛盾，才能做到经济有效。因此，监控计算与监测手段也是要针对不同 情况而分别对待，将有限的资源投入到对主要误差的控制中。

　　为了控制主桥各测点的施工放样精度，使最终成桥线形满足设计要求，必须根据现场条件，建立监控桥梁段小区域的施工控制网，并保证必要的精度和密度，以控制主桥各部位置的施工放样精度，防止误差积累引起更大的损失。这也是整个施工监控工作中非常重要的环节。

　　根据多年的经验得出，钢箱系杆拱桥应力水平较低，因此在施工过程中总的控制原则是：在确保吊杆和拱肋稳定的前提下，采取以线形控制为主、兼顾应力控制的双控原则，在进行科学的线形控制后，通过在大桥上部结构的控制截面布置应力测点，来观察在施工过程中这些截面的应力变化与分布情况，看在施工过程中是否出现不满足强度要求的状态，以便施工做出相应的调整。同时，监测控制网的定期检测也是非常必要的，监测控制网的精确程度直接影响着施工质量的高低，特别是对拱肋节段空间定位的影响不容忽视，所以施工主体应定期对施工控制测量网进行复测。同时，根据施工监控的实际需要，增设必要的控制点。

　　四、新时期下钢箱系杆拱桥的新发展

　　在信息化不断发展的今天，一切的进步都离不开科技。用先进的科技来推动桥梁建设的进步。例如，通过研究过程中先进的技术和设备的发明与广泛应用等，对已有钢筋混凝土箱箱拱桥的现状调查分析及对策措施研究，可以提高钢筋混凝土箱型拱桥耐久性，有效防止了同类问题在新建桥梁中的产生和解决，延长新建桥梁使用寿命;钢箱系杆拱桥的优化设计、拱轴系数的优化选择等方法， 为从事相关技术人员提供了信息，一方面可以提高桥梁整体性，又可以提高桥梁安全系数;新技术中拱桥拱箱悬臂节段浇筑工法，丰富了桥梁施工技术，使得拱桥即使在地质条件复杂交通条件差的山区也可以建设;先进的软件开发，能够为拱桥的建设与设计提供精确的数据，确保设计的科学合理，减少误差。钢箱型拱桥设计与施工技术规范等明确了设计和施工工作，提高桥梁建设的科学性和系统性，从而保证了桥梁的质量和利用率。

　　结束语：在城市化水平不断提高的今天，城市道路在经济发展作用日趋增大，人们对城市道路的的要求也越来越高，桥梁作为道路的重要组成部分，其设计的人性化、质量、使用率市等方面是否已达到预期目标，值得所有从事桥梁建设工作者思考。因此，在面对当前桥梁建设中存在的问题，我们应提出科学合理的桥梁建设理论和方法，达到节约资源、科学发展、服务人民的目的，从而提高人民生活水平，促进社会发展进步，逐步缩小我国的桥梁建设与发达国家的差距。

　　参考文献：

　　[1] 申卫、陆文军 大跨度钢箱系拱桥的施工控制方法 西部交通科技 2009 (12)

　　[2] 王文胜 钢箱系杆拱桥施工变形观测与控制技术 山西建筑 2010(33)

　　[3] 杨刚 拱桥施工方法初探 民营科技 2008 (4)

　　[4] 陈建荣 钢箱系拱肋拱桥的稳定分析 铁道建筑2007 (4)

　　[5]周先雁 桥梁工程 北京 北京大学出版社 2008

　　[6]蒙杰 系杆拱桥结构体系研究 长沙 湖南大学出版社 2002

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 钢箱系杆拱桥施工控制方法研究

文章地址： http://www.qikanvip.com/luqiaojianshe/4014.html