1、前言

　　最早將鋼管混凝土應(yīng)用于拱橋結(jié)構(gòu)之中的是1937年的前蘇聯(lián)。1990年，中國第一座鋼管混凝土拱橋，跨徑110m的四川旺蒼東河大橋建成。由于鋼管混凝土拱橋具有材料強度高、施工方便、造型美觀等優(yōu)點，鋼管混凝土拱橋在我國得以迅速發(fā)展。

　　鋼管混凝土拱肋是鋼管混凝土拱橋施工中重要的內(nèi)容和施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵，一般應(yīng)由較強鋼結(jié)構(gòu)加工能力的單位完成，土建施工單位配合施工。本文結(jié)合萍鄉(xiāng)市鵝湖橋的工程實踐，介紹了鋼管混凝土拱肋的施工技術(shù)及應(yīng)該注意的問題。

　　鵝湖橋為跨徑60m的下承式鋼管混凝土系桿拱橋，是一座跨萍水河的城市橋梁，由于下承式拱橋的造型特征，該橋成為萍鄉(xiāng)市的一道重要景觀。本橋鋼管拱肋由萍鄉(xiāng)市機械廠加工。

　　2、鋼管拱肋制作

　　2.1 鋼管拱肋制作工序

　　本橋拱肋鋼管在混凝土地坪上，放整拱大樣焊接組裝。制作工序如下：

　　鋼板下料、切割、倒坡口→用卷板機卷管→在專用夾具上校正成型，焊接成管→檢查和校正失圓度，保證組裝精度→畫線切割，倒角度→定位和組裝作節(jié)段焊接→焊隔倉板，開混凝土澆注及振搗孔→焊接頭加勁肋和連接裝置等→預(yù)制件移位→作觀測標(biāo)志。

　　每一吊裝段分三段制作，以便翻身焊接鋼管，組合腹板，在地槽上進行吊裝段組合焊接，按預(yù)制組裝好的半拱作預(yù)拼，并檢查組合精度。

　　2.2 鋼管拱肋制作要求

　　拱肋鋼結(jié)構(gòu)制造工藝除應(yīng)符合TBl0212－98的要求外，鋼管拱肋及相應(yīng)橫撐補充以下規(guī)定。

　　鋼管制作補充要求：

　　1）卷管方向應(yīng)與鋼板壓延方向一致，卷制鋼管前應(yīng)根據(jù)要求將板端開好坡口。焊縫按TBl0212－98的要求進行檢查，焊縫質(zhì)量應(yīng)達到TBl0212－98的超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量I級標(biāo)準(zhǔn)，焊縫外觀質(zhì)量也應(yīng)滿足TBl0212－98的要求。

　　2）本橋采用螺旋縫埋弧焊鋼管。管端嚴(yán)格放樣，注意考慮拱肋預(yù)拱度的影響；鋼管整體校圓可在卷板機上進行，也可在夾具上進行：局部校圓則用已制作好的弧形樣板內(nèi)襯鋼管，對不密貼處按TBl0212－98進行矯正：鋼管彎曲按TBl0212－98第4.3條執(zhí)行。

　　3）坡口可采用機加工或精密切割，坡口尺寸應(yīng)按照設(shè)計圖、并由焊接工藝確定。腹桿與弦桿端頭的坡口按圖1進行加工。鋼管與鋼管對接的坡口按圖2進行加工。

　　拱肋分段組裝補充要求：

　　1）桁片劃分及編號：各桁片要分別編號，桁片的長度可由實際管料規(guī)格、加mm藝等因素綜合考慮，原則上各桁片段段口應(yīng)避開吊桿孔及腹桿接頭位置。

　　2）分段的劃分：每個分段由若干上弦桁片、下弦桁片和腹桿組成，每一分段為一吊裝節(jié)段。

　　3）桁片內(nèi)鋼管的對接：每個分段可先在模架上對接成整體。對接時各節(jié)鋼管的焊縫位置錯開150mm以上，并且置于平聯(lián)板空腔內(nèi)。焊接和焊接檢驗按TBl0212－98進行，焊縫質(zhì)量應(yīng)達到TBl0212－98的超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量l級標(biāo)準(zhǔn)，焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)滿足TBl0212－98的要求。

　　4）圓管接頭的焊接：主拱拱肋弦桿與腹桿等的接頭采用部分焊透對接焊縫，焊縫按TBl0212—98的要求進行檢查，焊縫質(zhì)量應(yīng)達到TBl0212—98的超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量II級標(biāo)準(zhǔn)。

　　5）分段組裝：分段組裝應(yīng)在組裝工作平臺上進行，工作平臺按半拱豎向預(yù)拼設(shè)置。組裝前應(yīng)對工作平臺進行檢驗，工作平臺胎架與樣板的線形應(yīng)吻合，誤差不大于3mm.

　　3、鋼管拱肋制作精度

　　依據(jù)設(shè)計要求及TBl0212—98有關(guān)條款，由鋼結(jié)構(gòu)制造單位制定相應(yīng)的工藝檢查卡片供監(jiān)理檢查，各種工藝評定試驗報告還應(yīng)由業(yè)主確認(rèn)。本工程中對TBl0212－98允許偏差補充如下。

　　3.1 焊接鋼管單元的矯正

　　目前按制作工藝，一般在形成構(gòu)架單元前的鋼管應(yīng)事先進行矯形對接焊，管單元的焊接變形也需要矯正。其矯正允許偏差：彎曲度：f≤L/100且f≤8mm；橢圓度：f/d≤3/1000。

　　3.2 溫度對結(jié)構(gòu)制作及拼裝精度的影響

　　采用級50m鋼卷尺放樣，標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)溫度180c，拉力98N，測量數(shù)據(jù)應(yīng)考慮溫度的影響。

　　3.3 結(jié)構(gòu)平面組裝精度

　　根據(jù)本橋的特點，結(jié)構(gòu)平面組裝精度受節(jié)段制作精度累積的影響：

　　1）節(jié)段單元控制精度：接頭錯位（鉆孔處）：σ≤1mm；鉆孔直徑偏差：±0～0.5mm（φ24孔）

　　2）試拼裝幾何精度：節(jié)點坐標(biāo)：±2.5×節(jié)段數(shù)（mm）；試裝長度：±2.0×節(jié)段數(shù)（mm）；接頭錯位（鉆孔處）：σ≤1.0mm；直線度：≤±8.0（mm）。

　　3.4 結(jié)構(gòu)施工精度

　　1）鋼板卷圓與樣板的偏差：f≤±1.0mm；樣板的偏差：±0.3mm。

　　2）鋼管橢圓度：f/D≤311000。

　　3）鋼管端部不平度：f/D≤1/500且f≤3mm。

　　4）弦管組合誤差：d/b≤1/1000：拱肋寬度誤差：±3mm。

　　5）腹桿組合誤差：△/L≤1/1000；豎腹桿中心距誤差：±3.0mm。

　　6）板件局部翹曲：f≤2.0mm。

　　7）拱肋高度偏差：±3.0mm。

　　8）拱肋節(jié)段斷面扭曲偏差：△≤1 mm/m：節(jié)段最大不超過：5mm；節(jié)段斷面對角線誤差±4.0mm；拱肋節(jié)段L（m）旁彎：（3+0.1L）mm：拱肋節(jié)段弧線與理論弧線差：±3mm；安裝時各拱肋節(jié)段接縫錯位：不大于1.5mm。

　　9）吊桿孔水平間距誤差：±3mm。

　　10）拱軸線長度誤差：△≤20mm。

　　11）吊裝合龍后橫向偏位：±10mm。

　　12）吊裝合龍后豎向偏位：±15mm。

　　13）吊桿長度偏差：±10mm。