摘要：拱橋在施工過(guò)程中會(huì)受到拱橋施工工藝以及溫度作用等因素的影響，這些因素對(duì)拱橋的施工進(jìn)展程度產(chǎn)生很大的影響，針對(duì)這些影響因素，本篇文章對(duì)裝配式拱橋的施工工藝以及溫度作用對(duì)拱橋施工安裝過(guò)程中產(chǎn)生的影響進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：裝配式拱橋;施工工藝;溫度作用;施工過(guò)程

一、引言

裝配式拱橋施工，先將拱橋構(gòu)件分塊預(yù)制，然后采用纜索吊裝系統(tǒng)依次進(jìn)行拼裝?；炷凉皹虿捎美|索吊裝系統(tǒng)進(jìn)行裝配式施工時(shí)，適用于雙曲拱橋、肋拱橋、箱形拱橋以及組合箱形拱橋等橋型。在目前的建筑行業(yè)領(lǐng)域，較大跨徑的拱橋大部分都采用箱形截面拱。對(duì)于裝配式拱橋，拱圈應(yīng)該提前進(jìn)行制作、運(yùn)輸、裝備合攏，充分考慮溫度對(duì)拱圈合攏施工產(chǎn)生的影響，整個(gè)施工過(guò)程也要進(jìn)行全面科學(xué)的計(jì)算，來(lái)充分保證施工的順利進(jìn)行。

二、裝配式拱橋的施工技術(shù)

以箱形拱纜索安裝施工為例，纜索吊裝施工的主要工序包括：纜索吊裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝、預(yù)制構(gòu)件、吊裝拱肋、拱肋的合攏、拱上建筑的吊裝等。

（一）構(gòu)件的預(yù)制方法

分為拱肋坐標(biāo)放樣與拱肋立式預(yù)制這兩種方法。對(duì)于裝配式混凝土拱橋，拱肋坐標(biāo)放樣與有支架施工的拱肋坐標(biāo)放樣相同。而拱肋立式預(yù)制則是用立式澆筑的方法預(yù)制拱肋，這種方法起吊較方便、能節(jié)約材料，是預(yù)制拱肋時(shí)最常見(jiàn)的一種方法，特別適合于大跨徑拱橋。

（二）拱肋起吊、運(yùn)輸及堆放

拱肋在脫模、運(yùn)輸、起吊的時(shí)候，混凝土強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)要求的吊籃強(qiáng)度，并且一般不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。

拱肋起吊時(shí)，吊點(diǎn)的位置應(yīng)該是設(shè)計(jì)圖紙所示位置，沒(méi)有設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)該充分結(jié)合拱肋形狀、截面內(nèi)部的鋼筋布置情況、以及在吊運(yùn)放置過(guò)程中的受力情況等來(lái)考慮確定，以保證移運(yùn)過(guò)程的穩(wěn)定與安全;場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸時(shí)，可以采用龍門(mén)架、膠輪平板掛車(chē)、汽車(chē)平板車(chē)、軌道平車(chē)或者船只等工具;拱肋在堆放時(shí)要盡可能采用臥放，特別是對(duì)于矢跨比較小的構(gòu)件，例如拱肋和拱塊。

（三）拱肋的分段與接頭

1.拱肋的分段方法：

當(dāng)拱橋拱肋的跨徑小于20m時(shí)，可不對(duì)其進(jìn)行分段;處于20-50m之間時(shí)，可將其分為2段：而大于50m時(shí)，可以分成3段。拱肋在分段吊裝時(shí)，我們可以將接頭安裝在拱肋自重彎矩最大處，雖然實(shí)際過(guò)程中常常將其進(jìn)行等分，這樣可以使每一段所受的重力大小基本相同，吊裝的設(shè)相對(duì)比較節(jié)省。

2.拱肋間的接口方法：

為了方便進(jìn)行定制，并且還能將構(gòu)造進(jìn)行簡(jiǎn)化，使拱肋在分為2段吊裝的時(shí)，大多可以直接使用對(duì)接的方法。在吊裝的時(shí)候應(yīng)該先定中間段的拱肋，然后將邊段的拱肋朝著中間段進(jìn)行靠攏，以防止中間段拱肋被擱置，并且導(dǎo)致拱橋的扣索拉力和中間段拱橋拱肋間擱置的彎矩的增加。而對(duì)于那種接口位于連接處的，在實(shí)質(zhì)上是全截面通用的縫，這需要實(shí)際連接的材料強(qiáng)度要非常高才行。

3.接口間連接的方法和實(shí)際要求：

拱肋接口間的連接材料，在實(shí)際上應(yīng)用中，有電焊的型鋼、鋼板的螺栓以及電焊的拱肋鋼筋等等。并且接口處混凝土的實(shí)際強(qiáng)度必須要比裝配式拱橋拱肋中所使用的混凝土強(qiáng)度要高很多。

（四）拱橋的拱座

拱肋與墩臺(tái)之間的連接被稱(chēng)之為裝配式拱橋的拱座。因?yàn)樗鼧?gòu)造十分簡(jiǎn)單，消耗的鋼材量很少，并且在固定時(shí)性能十分良好，所以在實(shí)際工程中應(yīng)用的較為廣泛。

（五）溫度對(duì)拱橋施工的影響

鋼箱型拱橋在施工完成過(guò)后，其拱肋拱軸線的線形與設(shè)計(jì)拱軸線線形的差值體現(xiàn)了安裝精度的高低，溫度作用對(duì)成橋過(guò)后拱軸線線形的影響較大。因?yàn)殇撓湫凸皹虿粌H僅有美觀的外觀造型，同時(shí)還以其強(qiáng)度高、抗扭剛度大以及具有良好的穩(wěn)定性而深受橋梁設(shè)計(jì)師們的青睞，因鋼材的質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，所以近年來(lái)鋼拱橋的跨域的能力也在不斷提高，因此對(duì)施工技術(shù)也提出了更高要求，斜拉扣掛懸臂拼裝施工法有著跨域能力大、施工方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，在大跨度拱橋中經(jīng)常被采用。鋼材由于導(dǎo)熱性能好，對(duì)溫度變化較為敏感，溫度作用已成為影響吊裝過(guò)程中拱肋安裝精度的重要因素，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中必須引起足夠的重視。

三、拱橋的安裝順序

安裝拱橋時(shí)，一般是先進(jìn)行邊段拱肋的吊裝和懸掛，然后才是次邊段拱肋的吊裝和實(shí)際懸掛。

（一）拱橋吊裝拱肋的順序

因?yàn)樵诠袄吆淆埖姆椒ó?dāng)中，橫向的方案較為穩(wěn)定，多孔的橋吊必須安裝在每個(gè)孔合龍的幾片小型拱肋中，通常在兩片以上。而對(duì)實(shí)際工程中的肋拱橋，在安裝每一個(gè)拱肋時(shí)，必須盡早地安裝橫置的系梁，來(lái)加強(qiáng)每一個(gè)拱肋的固定的穩(wěn)定性，必須設(shè)置橫向的臨時(shí)的連接系統(tǒng)，來(lái)加快實(shí)際施工的進(jìn)度。但是，系統(tǒng)合龍時(shí)吊裝的拱肋所產(chǎn)生單向的推力必須要小于橋墩實(shí)際的承受能力。對(duì)于那些位置高的墩，我們應(yīng)根據(jù)橋墩的位置來(lái)控制其單向推力，其位移的數(shù)值應(yīng)在300到500之間。而在設(shè)有制動(dòng)的墩橋跨中，可以制動(dòng)橋墩作為界分孔來(lái)進(jìn)行安裝。

（二）裝配式拱橋采用纜索吊裝

可以把每個(gè)主索位置下的所有拱肋全部進(jìn)行吊裝，待完畢之后再來(lái)移動(dòng)主鋼索。通常把吊起的橋孔放在安裝的最后階段進(jìn)行吊裝，并且必要的時(shí)候還要在該孔最后的拱肋間進(jìn)行穿孔，來(lái)保證起吊的安全性。

（三）纜索吊裝的先后順序

為了減少在實(shí)際應(yīng)用時(shí)扣索來(lái)回往返的次數(shù)，可以根據(jù)吊裝前進(jìn)的方向，按一定的順序進(jìn)行實(shí)際吊裝。在實(shí)際應(yīng)用中，吊裝順序?yàn)椋侯A(yù)定拱肋以及拱上建筑的結(jié)構(gòu)→把定制的拱肋通過(guò)運(yùn)輸工具運(yùn)至拱橋的安裝位置→吊裝鋼筋合龍→拱上建筑結(jié)構(gòu)的安裝。

四、溫度對(duì)吊裝過(guò)程拱肋線形的影響

橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)椴痪鶆虻臏囟茸饔枚鹜饧幼冃位蛘呒s束變形，當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)溫度與實(shí)際施工溫度不一致時(shí)，會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)在體系溫差的作用下產(chǎn)生溫度內(nèi)力和位移，從而影響整個(gè)吊裝的精度。在吊裝過(guò)程中，當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度與設(shè)計(jì)的溫度不一致時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致體系溫差，若在施工過(guò)程中不予以考慮，將會(huì)影響節(jié)段的整體安裝精度。在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量選擇在環(huán)境溫度接近與設(shè)計(jì)溫度的環(huán)境下進(jìn)行，以減小體系溫差造成的誤差。

當(dāng)橋位的平均溫度大于實(shí)際施工合攏溫度時(shí)，拱軸線會(huì)伸長(zhǎng)，拱內(nèi)將產(chǎn)生壓力，拱頂會(huì)出現(xiàn)負(fù)彎矩，而拱腳則會(huì)出現(xiàn)正彎矩;反之，當(dāng)橋位的平均溫度小于實(shí)際施工合攏溫度時(shí)，拱軸線會(huì)縮短，拱內(nèi)將產(chǎn)生拉壓力，拱頂會(huì)出現(xiàn)正彎矩，而拱腳則會(huì)出現(xiàn)負(fù)彎矩。

五、總結(jié)

在裝配式拱橋施工期間，工程施工必須要真正做到事前進(jìn)行控制，認(rèn)真執(zhí)行裝配式拱橋的施工工藝控制方法，以此來(lái)解決實(shí)際工程應(yīng)用中的各類(lèi)問(wèn)題，及時(shí)糾正施工中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，同時(shí)避免在實(shí)際施工過(guò)程時(shí)產(chǎn)生浪費(fèi)，進(jìn)而有效地保證工程目標(biāo)按期完成。

裝配式拱橋在吊裝過(guò)程中時(shí)，其安裝坐標(biāo)受溫度作用影響較大，其中體系溫差對(duì)里程影響較大，并且影響值會(huì)隨著懸臂長(zhǎng)度的增加而增加。實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，來(lái)進(jìn)行相應(yīng)誤差的修正，以此提高吊裝的精度。

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作者簡(jiǎn)介：

李是材（1995-），男，漢族，四川雅安人，重慶交通大學(xué)碩士研究生，研究方向：橋梁工程。