钢管混凝土拱桥上部结构监理要点

摘要：随着我国经济和交通的发展，钢管混凝土拱桥以其跨度大、结构轻、造型美等优点，广泛应用于市政、公路工程。本文侧重对钢管混凝土拱桥上部结构监理工作要点进行分析。 关键词：钢管混凝土；拱桥上部结构；监理；要点 中图分类号： u448.22+5 文献标识码： a 文章编号： 前言

随着我国经济和交通的发展，钢管混凝土拱桥以其跨度大、结构轻、造型美等优点，广泛应用于市政、公路工程以钢管混凝土拱桥在结构上，一方面具有拱桥圬工抗压强度高的特性，另一方面，钢管的自重轻可采用悬索吊装、浮运、拖拉、转体等施工工艺，省去了庞大的拱架且拱肋钢管兼作浇筑的模板，并对混凝土产生紧箍握裹作用，使之处于三向受力状态，克服了高强混凝土的脆性，改善了混凝土的塑性性能，大大提高了承载能力。 一、钢管混凝土拱桥概述

我国钢管混凝土在土建中的应用, 虽在60年代初就有应于建筑上的报道,但真正运用到桥梁上,还是1990年建成的四川旺苍东河大桥,主跨115m 下承式钢管混凝土刚架系杆拱, 它是我国桥梁史上的一座丰碑。拱桥是我国桥梁中的一种主要形式, 它具有造型美观, 承载力大, 使用性能良好的特点。有悠久历史的石拱桥和具有民族特色的双曲拱桥、 箱形拱桥等, 都是以承受压应力为主的压弯结构。由于圬工材料抗拉强度比抗压强度小。因此拱桥往往要靠

恒载自重产生压应力。而构造物自重大, 消耗材料和劳动力多, 且很不经济, 了拱桥的发展, 所以现代拱桥往往采取轻型拱桥。所谓钢管混凝土, 就是在薄壁圆钢管内充填混凝土, 使二者共同工作的一种组合材料, 本质上属于箍套混凝土。从试验可知,钢管混凝土即使破坏其中的混凝土也只产生塑性变形但无裂缝, 这就使得钢管混凝土在弹性变形的作用下, 大大提高了力学性能。于钢管混凝土特有的力学性能和优势, 使之在短期内得到迅速发展,钢管混凝土拱桥在我国虽然只有十几年的历史,但经过广大桥梁工作者的不懈努力,对钢管混凝土结构的理论研究,已走在世界各国的前列,同时也将钢管混凝土拱桥的跨径提升到了400多米。四川省万江大桥, 跨径为420m 的上承式拱桥，建成于1997 年，已是世界同类桥梁之最。

二、钢管混凝土拱桥上部结构的监理要点 1、监理人员素质

钢管混凝土拱桥的拱肋形式虽多种多样,但都是钢结构。钢管混凝土结构桥梁, 监理按常规除配备了桥梁工程师以外, 应增加1~2 名钢结构工程师。此外由于钢管混凝土结构的特殊, 要求测量工程师应增加1~2 名外, 检测中心的工程师也应增加1 名探伤钢结构的人员。只有这样才能保证监理工作的顺利进行, 不存在漏洞。监理组如不具备上述人员素质, 将无法完成钢管混凝土拱桥上部结构施工质量控制的监理任务。 2、拱肋制作单位的选择

但国内钢桥生产专业厂家较少， 随着经济和大交通的高速发展，钢结构桥梁日益增多，这些厂家的业务量较大，无法满足其它钢结构加工需求。经调研考察，委托了造船厂（压力容器厂）之类厂家进行制作。在选择加工企业时，主要对制作企业以下方面进行重点考察：企业资质、机械设备、类似工程业绩、生产能力、检测手段、质保体系、运输条件等方面，详细考察后提出意见，和业主及施工单位共同把关决策。钢管拱肋作为桥梁的主要构件，具有制作精度、质量要求高等特点，为确保构件制作质量达到要求，选择专业的专业制作工厂加工很重要。 3、施工准备阶段的审查工作

由于该结构的特殊存在着钢结构与混凝土结构的结合。本身钢管混凝土部分由于交通部没有成型的标准图, 就设计者而言, 难免会有疏漏, 在签订监理合同后,首先，应组织有关监理人员，对设计图纸和初步拟定的拱肋安装方案进行认真消化和审查。除了对设计部门的勘察资料与现场地质情况作符合性审查及下部基础结构重点的审查外,应特别对钢结构拱肋及安装进行审查。审查设计文件是否齐全、各部几何尺寸是否吻合、构件之间的连接是否合理得当、加工制造和节段划分是否可行、焊缝符号是否正确、制定的加工容许误差是否与制造工艺、测试手段和检测精度相吻合及拱肋吊装方案是否合理可行、安装过程中各构件是否安全、稳定、工序衔接与工期安排是否合理等。此外, 对于钢结构各部的尺寸等均应详细审查。在这一阶段, 监理工程师的审查重点在钢管拱上部的结构

安全与稳定性分析上。此外, 在施工过程中还会有问题出现, 监理工程师应与设计人员配合, 及时变更。 4、测量检查工作

在钢管拱桥的两岸一般地形较为复杂, 许多地方无法安置测量仪器和设立后视点, 给施工测量带来极大困难。监理工程师应要求在原桥轴线三角网的基础上, 进行三角网加密, 并进行严密平差, 形成工地平面控制图。要求承包商利用全站仪的特殊控制功能, 采用三维坐标同步测量法, 同时测出各测点三维坐标, 检验均符合精度要求。应要求承包商至少有2 台高精度全站仪, 测量时对准岸后视控制点, 实施两侧回放样测量, 充分保证测量精度。在高墩台, 拱肋安装, 拱上立柱等等都应用这种方法检查才能保证测量的精度。

5、对钢管拱拱肋加工、吊装、涂装拼装过程的监理工作 钢管及其构件的加工精度要求很高,各种形式连接的焊缝质量要求也很高。在钢管加工过程中监理工程师应该注意的问题是钢板材质问题是否符合设计图纸的要求, 钢管采用的钢板一般mn 钢, 也有用mn2 钢,在拼装过程中应该注意是焊缝检查。拱肋吊装过程是各节段受力体系不断转换的过程,监理应根据已确定的安装方案对各拼装状态下的稳定性验算和安全防范措施予以认真审查。大型钢结构的涂装,一直是世界各工业发展国家十分关心的课题。早期基本上均采用油漆防腐。油漆防腐寿命短最多8 ～1 0 年。许多举世闻名的大桥都因钢桥被大气腐蚀而灾难性地坍塌。。长效耐候涂料

相继问世和热浸、热喷涂等工艺日趋成熟, 使钢结构在2 0年甚至40 年内涂装不维修成为可能。涂料的实际使用效果除了与设计所用涂料有密切关连之外, 还与底材的表面处理和涂装时的环境、时间间隔等密切相关。这就需要通过严格监理, 确保涂装质量。 6、拱肋混凝土灌注的监理

拱肋混凝土灌注质量的好坏将直接影响到拱桥的使用功能。钢管混凝土的内部混凝土与钢管壁发生脱粘现象时，柱体承载力会大幅下降，纵横向变形明显增大，导致偏心和失稳加剧。混凝土要求达到坍落度18~22cm，扩散度420~620mm、2小时坍落度损失《3cm、初凝时间》8h、混凝土水中28天膨胀率要求2~6×10-4、试配抗压强度符合要求，对钢管混凝土拱肋，这一压弯构件来讲是极其不利的。因此，管内混凝土浇注质量的严格监理，也是保证全桥质量的关键之一。要根据工程规模、拌和及运送能力、设备条件、确定一次性连续浇注,还是分仓分段灌注；审查灌注顺序、泵站设置、管路布置和检测方法及灌注预案。 7、对管芯混凝土的监理检查

管芯混凝土的质量要求较高, 一般混凝土强度是c50或c60才能达到对管芯混凝土的要求, 监理工程师在这一阶段要检验管芯混凝土施工方案是否切实可行、合理、科学; 检验原材料是否合格, 检验混凝土配合比是否合理、达到要求, 要求混凝土配制有微膨胀性; 检验混凝土灌注是否饱满, 用超大型声波法探测是否有孔洞存在, 必要时钻孔检查。

钢管混凝土拱桥上部结构监理要点，除上述各点外，还有端横梁、系杆、中横梁的浇筑，预应力施工，吊杆施工等内容同样十分重要，这些都与其它桥梁施工监理要点相同。吊杆张拉不得随意改变张拉顺序，且严格遵循“对称分级”加载。吊杆张拉前，应作好纵梁及拱肋位移量（平面位置和高程变化）的监测工作。 结束语

自1879年英国赛文(sevem)首次将钢管混凝土应用在铁路桥墩上以后,上世纪30年代前苏联的学者建造了跨径140m 的钢管混凝土桁拱桥。发展至今，应用在公路桥梁的方方面面，要保护使用的安全，就是加强钢管混凝土拱桥上部结构监理，按照国家有关验收标准，对全桥安装质量作出验收评定工作。 参考文献

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