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摘要：本文对钢管拱施工中的难点进行了分析，介绍了施工措施，同时对加工、安装施工工艺进行了总结。提出工艺控制一些措施和标准，为类似工程施工提供参考。
关键词：钢管拱；施工措施；施工工艺；
Abstract: In this paper, the construction of the steel tube arches of the difficulty of the analysis, this paper introduces the construction measure, at the same time for processing, installation construction technology are summarized. It puts forward some measures and process control standards, to provide reference for the similar project construction.
Key words: steel tube arch; construction measures; construction technology;
中图分类号：TU755.2+2 文献标识码：A文章编号：
1工程概況：
本立交桥在武广客运专线DK1723+410.00里程处横跨武广线，与铁路线成78°夹角，桥下净空高度为7.25m，桥梁全长96.92m，分为三跨，主跨40m下承式钢管混凝土系杆拱，两侧各设一跨25m预应力混凝土空心板梁。拱肋计算跨径40m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5，矢高8m。由2片组成，每片为Φ800×12mm钢管，管内泵送C40微膨胀混凝土。两片主拱间设三道“一字”型风撑，风撑用Φ600×12mm钢管。
2混凝土钢管拱施工特点:
2.1技术要求
钢管拱从选材到加工再到安装必须严格的要求。拱肋、风撑钢管采用符合GB1591-94的Q345C（16Mn）钢材。吊杆预埋钢管采用无缝钢管，吊杆外套管采用不锈钢无缝钢管，均符合GB2270-80标准；其余采用符合GB700-88标准的Q235（A3）钢。
拱肋钢管加工由钢板螺旋焊接，根据拱肋曲线加工成弧形，采用火工弯曲形成拱肋曲线。其纵向弯曲偏差f/L≤1/1000,且不大于10mm，钢管椭圆度（失圆度）f/D≤1/1500，且不大于0.3mm。
2.2施工难点及措施
2.2.1、拱肋钢管的加工原材及成型都严格的要求，懈怠任何一个环节，都会使钢管拱不能满足设计要求。为便于运输和吊装，拱肋钢管分段制作，本桥结合现场吊装能力（现场无砟轨道施工完毕），每片拱肋划分为2个拱脚预埋段和3个中间吊装段，3个一字型风撑。加工时按照1：1拱轴线放样，由于钢材的热膨胀系数较大，该桥又是在夏天高温季节加工，考虑了温度修正。为了保证各步工序和工艺都能达到规定的偏差精度，上下拱肋管大接头加放80mm余量，该余量节段组装时保留，只在分段计算长度处做出正作线。焊接补偿量加放，考虑节段组装时，腹板焊接将使各拱肋节段上下管的距离受到影响，沿径向线方向加放5mm作为焊接补偿，以保证设计几何尺寸[1]。拱肋成型是否符合设计线型是成桥的关键，拱肋节段制作完成后，在预制完成通过卧式整片预拼方案对其跨径、拱轴线、水平度（拱轴线横向偏移）及吊杆位置准确性进行全面检查，检测拱肋节段的加工精度，可以最大限度的消除了拱肋节段的加工偏差。
2.2.2、本桥最难也是最重要的工序是拱肋钢管的安装线型控制。安装时，会受到吊装、焊接温度和环境温度的影响，安装后，还会受到浇注砼的压力影响。这些因素如果控制效果不佳，钢管拱的线型很容易走位。因此在安装拱肋时，主要保证以下几个方面，就可以达到控制线形的目的：
（1）、封底钢板预埋
封底钢板的预埋精度直接影响钢管拱的拱轴线，在灌注混凝土前，将封底钢板精确定位后，在钢板下焊接钢管和工字钢将钢板固定牢固，确保灌注混凝土时，封底钢板位置不移动。在安装钢管拱前，在钢板上划出十字线，及钢管拱的外轮廓线，并在离轮廓线1cm处焊接加劲肋板，在吊装拱脚采用钢结构支架做临时支撑[2]。
（2）、拱肋安装时的控制
首先在吊前必须调平，以免增加安装时的难度，就位时先在下弦管打入几个冲钉，以确保连接处为铰接，然后采用手拉葫芦调整风缆，方向到位后，利用扣索同时调整两肋扣索，这时将两肋的标高调平到达要求标高后，固定扣索，初拧高强螺栓，放松超重索。
（3）、合拢控制
合拢段吊装就位后通过四个方向的手拉葫芦使合拢段位置正确。然后从拱顶向脚依次调整扣索，每次调整控制下降约1cm，如此反复直至合拢。合拢段做如下处理：合拢段焊接导向管，防止合拢段与第2段错开。合拢后，第2段与拱顶合拢段只临时铰接，拱脚与封底也不固接。温度满足要求后合拢。因整修钢管拱经过了多次试拼整修骨架已经定型，在安装过程中的弹性变形，解除约束后能够恢复。
（4）、钢管坐标控制
每段拱肋钢管都由计算机计算出精确的坐标，然后用全站仪精确定位，确保钢管拱的中心线在同一平面上。坐标计算如图2和表1。
图1 钢管拱坐标示意图
表1：拱肋及系杆坐标表
2.3 钢管拱制作工艺和注意要点:
原材料检验→放样→下料→加工→装配与焊接→火工微弯→节段组装与腹板焊接→吊杆相关部（附）件组装→焊接过程检测→排气、排浆孔设安→拱肋预拼装→涂装防锈。控制要点：
①依据设计文件提供的相关验收规范、工艺要求，编制出各工序的具体验收项目与标准。
②放样应保证所有配套表、套料卡、下料草图的正确性与完整性，标明后续工序的样板、样棒的角度、尺寸、名称、数据等。
③工装胎架应具有足够刚度，以控制结构变形，应对胎架中心线、定位基准线、辅助线等作必要标记。
④所有装配不得强制进行，避免母材损伤，严格对线安装并控制好间隙，焊接完成后应及时矫正。
⑤严格控制拱肋管火工温度，严禁用水冷却。
⑥制订出周密的专业性测量工艺，检测仪器须经计量部门检验合格，操作时考虑环境的影响。
2.4 钢管拱的安装
现场试拼→拱肋钢管吊装→预埋段精确定位→浇筑封底砼→中间段吊装→定位→焊接→中间段吊装→定位→焊接→风撑管安装→泵送微膨胀混凝土→架设吊杆。见下图3.
控制要点：
①每段拱肋钢管必须编好编号，试拼及安装时严格按照编号进行；
②吊装过程中避免发生碰撞；
③钢管定位精确，加固要牢固；
④焊接质量及温度控制要严格按照设计要求；
3 钢管拱施工几点感受
拱肋钢管的焊接是钢管拱施工过程中的关键工序。焊接质量的好坏直接关系到钢管拱的线性及其使用。工厂焊接：肋钢管制作、装配时，其纵缝、环缝均采用v型坡口，单面焊接双面成形，反面（管内）贴陶质衬垫。焊缝填充工艺分四道，采用CO2气体保护焊打底填充两道，埋弧自动焊填充一道、盖面一道。纵缝焊接的起止端分别安装引弧板和熄弧板，坡口型式与纵缝相同。环缝焊接采用滚动胎架，以俯焊方式焊接。每道工序焊缝焊接一次完成，因故停焊又续焊时，不得从母材上引弧，必须将引弧处气刨或打磨成1∶4斜坡搭接，搭接长度不少于50mm。工地安装：工地安装采用CO2气体保护焊接[3]，风撑与拱肋节段对接均采用对称焊。拱肋合拢段，在定位后，待符合设计合拢温度时，进行焊接。
4 结论
钢管拱施工技术要求高。施工系统整体性强，前后多次与系杆、横梁、吊杆的预应力受力作用相互交叉影响，因此严格钢管拱的线型是提高桥梁整体受力的前提。
参考文献：
1 唐坤尧.丹东月亮岛大桥钢拱肋泵送混凝土施工[J].铁道标准计,2004(5)； 2 周永兴，大跨钢管混凝土拱桥施工控制的理论与实践［J］.重庆交通学院学报，2001（3）
3 王存江、刘晏斌等.京张高速公路周家沟Ⅰ号桥钢管拱施工技术[J].铁道标准设计,2001(4)；
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：钢管拱；施工措施；施工工艺；
Abstract: In this paper, the construction of the steel tube arches of the difficulty of the analysis, this paper introduces the construction measure, at the same time for processing, installation construction technology are summarized. It puts forward some measures and process control standards, to provide reference for the similar project construction.
Key words: steel tube arch; construction measures; construction technology;
中图分类号：TU755.2+2 文献标识码：A文章编号：
1工程概況：
本立交桥在武广客运专线DK1723+410.00里程处横跨武广线，与铁路线成78°夹角，桥下净空高度为7.25m，桥梁全长96.92m，分为三跨，主跨40m下承式钢管混凝土系杆拱，两侧各设一跨25m预应力混凝土空心板梁。拱肋计算跨径40m，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5，矢高8m。由2片组成，每片为Φ800×12mm钢管，管内泵送C40微膨胀混凝土。两片主拱间设三道“一字”型风撑，风撑用Φ600×12mm钢管。
2混凝土钢管拱施工特点:
2.1技术要求
钢管拱从选材到加工再到安装必须严格的要求。拱肋、风撑钢管采用符合GB1591-94的Q345C（16Mn）钢材。吊杆预埋钢管采用无缝钢管，吊杆外套管采用不锈钢无缝钢管，均符合GB2270-80标准；其余采用符合GB700-88标准的Q235（A3）钢。
拱肋钢管加工由钢板螺旋焊接，根据拱肋曲线加工成弧形，采用火工弯曲形成拱肋曲线。其纵向弯曲偏差f/L≤1/1000,且不大于10mm，钢管椭圆度（失圆度）f/D≤1/1500，且不大于0.3mm。
2.2施工难点及措施
2.2.1、拱肋钢管的加工原材及成型都严格的要求，懈怠任何一个环节，都会使钢管拱不能满足设计要求。为便于运输和吊装，拱肋钢管分段制作，本桥结合现场吊装能力（现场无砟轨道施工完毕），每片拱肋划分为2个拱脚预埋段和3个中间吊装段，3个一字型风撑。加工时按照1：1拱轴线放样，由于钢材的热膨胀系数较大，该桥又是在夏天高温季节加工，考虑了温度修正。为了保证各步工序和工艺都能达到规定的偏差精度，上下拱肋管大接头加放80mm余量，该余量节段组装时保留，只在分段计算长度处做出正作线。焊接补偿量加放，考虑节段组装时，腹板焊接将使各拱肋节段上下管的距离受到影响，沿径向线方向加放5mm作为焊接补偿，以保证设计几何尺寸[1]。拱肋成型是否符合设计线型是成桥的关键，拱肋节段制作完成后，在预制完成通过卧式整片预拼方案对其跨径、拱轴线、水平度（拱轴线横向偏移）及吊杆位置准确性进行全面检查，检测拱肋节段的加工精度，可以最大限度的消除了拱肋节段的加工偏差。
2.2.2、本桥最难也是最重要的工序是拱肋钢管的安装线型控制。安装时，会受到吊装、焊接温度和环境温度的影响，安装后，还会受到浇注砼的压力影响。这些因素如果控制效果不佳，钢管拱的线型很容易走位。因此在安装拱肋时，主要保证以下几个方面，就可以达到控制线形的目的：
（1）、封底钢板预埋
封底钢板的预埋精度直接影响钢管拱的拱轴线，在灌注混凝土前，将封底钢板精确定位后，在钢板下焊接钢管和工字钢将钢板固定牢固，确保灌注混凝土时，封底钢板位置不移动。在安装钢管拱前，在钢板上划出十字线，及钢管拱的外轮廓线，并在离轮廓线1cm处焊接加劲肋板，在吊装拱脚采用钢结构支架做临时支撑[2]。
（2）、拱肋安装时的控制
首先在吊前必须调平，以免增加安装时的难度，就位时先在下弦管打入几个冲钉，以确保连接处为铰接，然后采用手拉葫芦调整风缆，方向到位后，利用扣索同时调整两肋扣索，这时将两肋的标高调平到达要求标高后，固定扣索，初拧高强螺栓，放松超重索。
（3）、合拢控制
合拢段吊装就位后通过四个方向的手拉葫芦使合拢段位置正确。然后从拱顶向脚依次调整扣索，每次调整控制下降约1cm，如此反复直至合拢。合拢段做如下处理：合拢段焊接导向管，防止合拢段与第2段错开。合拢后，第2段与拱顶合拢段只临时铰接，拱脚与封底也不固接。温度满足要求后合拢。因整修钢管拱经过了多次试拼整修骨架已经定型，在安装过程中的弹性变形，解除约束后能够恢复。
（4）、钢管坐标控制
每段拱肋钢管都由计算机计算出精确的坐标，然后用全站仪精确定位，确保钢管拱的中心线在同一平面上。坐标计算如图2和表1。
图1 钢管拱坐标示意图
表1：拱肋及系杆坐标表
2.3 钢管拱制作工艺和注意要点:
原材料检验→放样→下料→加工→装配与焊接→火工微弯→节段组装与腹板焊接→吊杆相关部（附）件组装→焊接过程检测→排气、排浆孔设安→拱肋预拼装→涂装防锈。控制要点：
①依据设计文件提供的相关验收规范、工艺要求，编制出各工序的具体验收项目与标准。
②放样应保证所有配套表、套料卡、下料草图的正确性与完整性，标明后续工序的样板、样棒的角度、尺寸、名称、数据等。
③工装胎架应具有足够刚度，以控制结构变形，应对胎架中心线、定位基准线、辅助线等作必要标记。
④所有装配不得强制进行，避免母材损伤，严格对线安装并控制好间隙，焊接完成后应及时矫正。
⑤严格控制拱肋管火工温度，严禁用水冷却。
⑥制订出周密的专业性测量工艺，检测仪器须经计量部门检验合格，操作时考虑环境的影响。
2.4 钢管拱的安装
现场试拼→拱肋钢管吊装→预埋段精确定位→浇筑封底砼→中间段吊装→定位→焊接→中间段吊装→定位→焊接→风撑管安装→泵送微膨胀混凝土→架设吊杆。见下图3.
控制要点：
①每段拱肋钢管必须编好编号，试拼及安装时严格按照编号进行；
②吊装过程中避免发生碰撞；
③钢管定位精确，加固要牢固；
④焊接质量及温度控制要严格按照设计要求；
3 钢管拱施工几点感受
拱肋钢管的焊接是钢管拱施工过程中的关键工序。焊接质量的好坏直接关系到钢管拱的线性及其使用。工厂焊接：肋钢管制作、装配时，其纵缝、环缝均采用v型坡口，单面焊接双面成形，反面（管内）贴陶质衬垫。焊缝填充工艺分四道，采用CO2气体保护焊打底填充两道，埋弧自动焊填充一道、盖面一道。纵缝焊接的起止端分别安装引弧板和熄弧板，坡口型式与纵缝相同。环缝焊接采用滚动胎架，以俯焊方式焊接。每道工序焊缝焊接一次完成，因故停焊又续焊时，不得从母材上引弧，必须将引弧处气刨或打磨成1∶4斜坡搭接，搭接长度不少于50mm。工地安装：工地安装采用CO2气体保护焊接[3]，风撑与拱肋节段对接均采用对称焊。拱肋合拢段，在定位后，待符合设计合拢温度时，进行焊接。
4 结论
钢管拱施工技术要求高。施工系统整体性强，前后多次与系杆、横梁、吊杆的预应力受力作用相互交叉影响，因此严格钢管拱的线型是提高桥梁整体受力的前提。
参考文献：
1 唐坤尧.丹东月亮岛大桥钢拱肋泵送混凝土施工[J].铁道标准计,2004(5)； 2 周永兴，大跨钢管混凝土拱桥施工控制的理论与实践［J］.重庆交通学院学报，2001（3）
3 王存江、刘晏斌等.京张高速公路周家沟Ⅰ号桥钢管拱施工技术[J].铁道标准设计,2001(4)；
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。