高寒山区大跨度拱桥的桥型线型控制的施工技术研究

摘要: 高寒山区大跨度钢筋混凝土拱桥采用支架现浇施工时，其支架高度超过50 m时具有极大的安全风。长白山国际旅游度假区北区2#桥施工时采用两侧满堂支架、中部钢管支墩贝雷梁及满堂脚手架形成组合拱架进行现浇施工，大大的降低了超高拱架的安全风险，在拱架搭设高度达到55米的情况下无形中对整个桥型的线性控制增加难度。随着我国国民经济的不断发展，大跨度桥梁施工的发展也正处于高速发展的时期，本文详细研究讨论如何根据高寒山区的复杂地形，充分利用有限的条件，最大限度的发挥临时设施的效能修建大跨度拱桥，并阐述了高寒山区大跨度拱桥的桥型线型控制的施工技术。

关键词：大跨度拱桥；桥型；线型；控制技术

中图分类号：U448.22+1 文献标识码：A

1.工程概况

钢筋混凝土拱桥采用支架现浇方法施工比较常见。对于跨度大，矢跨比高的拱式桥梁，其施工支架具有很大的风险，当其支架高度超过50 m时，支架的风险则更为突出。选用合理的支架形式、进行可靠的安全设计、精细准确的施工，不仅关系到施工的成败，而且直接关系到拱桥施工。

长白山国际旅游度假区北区2号桥主桥为等截面上承式钢筋混凝土拱桥，拱圈截面高度为2.2 m，截面宽度为8.6 m，计算跨径120 m，计算矢高24 m，矢跨比为1/5。桥梁最大净空高度55 m。该桥采用搭设组合支架体系，形成拱架并进行现浇施工，拱架作用在筑岛地基上，长度120 m、高度超过50 m，这样无形中给桥的线性控制增加了难度，最终取得了成功。该桥的成功实施，丰富了现有支架施工大跨径钢筋混凝土拱桥线性控制的技术和经验。长白山国际旅游度假区北区2号桥桥型见图1 .

图1长白山国际旅游度假区北区2号桥

2.控制高寒山区大跨度拱桥的桥型线型施工的意义

2.1确保桥梁的高质量

高寒山区大跨度桥梁工程施工是一项涉及面广又复杂的建筑工程，确保桥梁的高质量是高寒山区大跨度桥梁工程正常运行的关键。因此，对于上部结构的工程多层次、多工序的桥梁架体结构，必须严格遵循建筑施工的设计和标准，并应用相关设备技术仪器对拱桥工程的桥型线型施工进行模拟监督，科学的对施工中的模拟计算数值和实际发生的数值进行比对，迅速采取相应的纠正措施，达到控制工程施工质量最优处理，做到大跨度桥梁的内部结构以及工程设计的施工质量都符合国家的相关规范和相应的桥梁施工的设计要求。

2.2确保桥梁的安全使用

对于复杂的高寒山区大跨度桥梁工程，确保桥梁的安全使用是进行拱桥的桥型线型施工控制的主要目的。现阶段，建筑桥梁的安全性、可靠性、耐久性、舒适性是桥梁建筑工程中不能缺失的主要内容，是目前桥梁建筑工程界关注的重要问题之一。因此，必须在连续桥梁的施工过程中进行拱桥的桥型线型施工控制，为以后桥梁的运用提供科学有效的养护数据，保证大跨度桥梁的使用安全。

3.高寒山区大跨度拱桥的桥型线型控制的技术线路

3.1设置预拱度

为了保证成桥拱轴线符合设计要求，大跨度拱桥能够在未来的使用过程中受温度影响较小，通常根据近三十年内记录的历史平均气温进行大桥拱轴线的设置。进行大跨度桥梁拱轴线的预拱度设置不仅要将温度考虑在内，施工方法、施工顺序、静载、墩台变型等因素也是影响拱轴线的因素，也是必须考虑在内的。

3.2合拢期的线型控制

大跨度拱桥的合拢期线型控制主要是进行工艺方面和气温方面的控制。不合格的，不成熟的合拢工艺将直接导致拱桥内应力的产生，从而最终导致合拢气温的较大变化。而合拢气温的不同将直接影响到成桥拱轴线的温差。内应力和温差这种由于合拢工艺，合拢气温控制方面的缺陷最终直接影响成桥拱轴线。

3.3第一期加载及第二期加载的线型控制

大跨度拱桥的工程加载期主要分为两个阶段：其中第一期加载线型控制的主要任务是考虑由于混凝土拱圈的自重作用，并分阶段浇筑时引起的支撑系统变形，防止支架的基础沉降和弹性变形。第二期加载线型控制的主要任务则是加载之后的控制工作，其控制重点主要注重于立杆浇筑桥面板现浇等相关的加载过程中由于形状弹变的发生，以及偏压力引起的拱轴线变形等。

4.高寒山区大跨度拱桥施工过程中的线型控制技术

4.1钢筋混凝土现浇拱桥线型控制技术

钢筋混凝土现浇拱桥的线型控制主要是对支架搭设及预压、分段浇筑、合拢施工等步骤进行控制。确保现浇结构支架体系关键部位是桥支架的基底支架设计计算和搭设。

4.2钢筋混凝土拱桥合拢期的线型控制技术

对于钢筋混凝土拱桥合拢期的线型控制主要是针对温度和内应力的控制，防止混凝土降温后收缩产生拉力，并将其降至最小。必须在允许的温度范围内进行合理的合拢工艺，在规定的时间内完成合拢段的砼浇筑等作业项目，确保不会因为内应力和温差等控制方面的缺陷直接影响成桥拱轴线。浇筑合龙段选择在1天中温度最低的时段浇筑，气温应在10℃左右，并通过掺加膨胀剂降低砼伸缩。

4.3拱上建筑浇筑时的线型控制技术

拱上建筑施工作为拱桥的第二次加载，必须要保证加载的对称性。在加载顺序上，应先从（1/4-1/5L）处，往跨中开始加载，最后加载拱脚1/4L段，以保证主拱圈处于轴心受压状态。

4.4支架拆除期的线型控制技术

支架拆除期的线型控制技术主要是对支架拆除的时间以及拆除的顺序进行控制。对于支架拆除时间的控制主要是为确保主拱圈的安全，对支架拆除顺序进行规定采取分段多级卸载，确保不因为拱圈下扰而造成支架局部集中受力而破坏。

5.高寒山区大跨度拱桥施工过程中的线型监控

拱桥施工过程中的线型监控对于拱桥的桥型线型控制发挥着非常重要的作用，必须做到以下几点：第一是桥梁的主梁立模高程和截面尺寸放样检测工作。对各节段桥轴线、板控制点进行极坐标的方法测量，并确保数据的准确性，能够对浇筑过程的弹性及非弹性变形进行预测，能够有效降低施工误差。第二，进行中线偏差与主梁高程检测。第三，在主拱圈浇筑完成、拱上立柱浇筑完成、桥面板浇筑完成、全桥通车后，每隔1个月进行一次检测工作。进行成桥的线型测量工作。应该做到在桥梁的每个节段设置三个测点，在成桥主梁高程的计算值和实测值基本吻合的情况下，说明完成了主拱圈整体线型平顺变化的显示。

6.结束语

综上所述，随着我国国民经济的高速发展，在高寒山区修建大跨度桥梁成了必然趋势。由于其山区地质、地形复杂，高海拔，气温低等气候条件使得高寒山区大跨度拱桥的建筑施工对施工技术的要求更高，因此对高寒山区大跨度拱桥的桥型线型控制就显得尤为重要。这几要求必须严格按照要求进行施工，对在施工过程中出现的问题给予及时、合理的解决对策，并对大跨度拱桥的桥型线型控制过程中容易出现的问题或可能出现的问题进行科学的、有效地措施加以解决，确保大跨度拱桥施工工作的正常，进而保证桥梁的高质量，确保桥梁的安全使用性。

参考文献：

[1] 黄岗. 高墩大跨径连续刚构桥梁施工线型控制技术研究. 中南大学, 2011.

[2] 邓凤学. 大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工的挠度控制分析. 铁道建筑, 2008.