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摘要：经济的发展和城市建设速度的加快促进了交通运输行业的发展和进步。桥梁是交通运输的重要组成部分，给人们的出行带来便利的同时，也促进了城市交通的发展。钢管拱桥具有跨度大、结构轻、材料省、造型美观的特点，在公路工程中应用广泛。
关键词：桥梁;钢管拱桥;结构;制作;完善
一、前言
当前，我国桥梁事业飞速发展。钢管拱桥是桥梁中的一种，在桥梁建设使用中发挥特有的作用，可谓功不可没。
二、钢管拱桥的特征与基本结构
1、钢管拱桥的特征介绍
现在大量的钢管拱桥都是在钢管内部填充混凝土，这样，由于钢管的径向约束力，从而很好的限制了受压的混凝土的膨胀，使得混凝土受到三个方向受压的状态，这样能够非常显著有效地提高混凝土的抗压强度，与此同时，钢管由于兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时能够作为施工的模版，能够便于混凝土的浇筑。在工程施工的过程之中，钢管可以作为一个劲性的承重骨架，因为这样焊接的工作任务简单，吊装的重量很轻，从而可以简化施工的工艺，达到缩短工期的效果。
2、钢管拱桥的结构
钢管拱桥的结构多种多样，就从支承的形式来划分，可以分为上承式，中承式和下承式。这个三种形式的适用条件和处理水平推力的方式也都不相同。
上承式拱桥构造简单，桥面支承于立柱上，这样的结构会使拱桥的整体性，横向稳定性和抗震性都比较好，但是由于有推力拱的存在，它对于地基的要求比较高。所以在修建中数量并不多，，这个主要是受到地质条件的限制。中承式拱桥采用带有两个悬臂的无推力钢架系杆拱的。主要是带悬臂的三跨式，它又被称为飞鸟式或者是飞燕式。除此之外，有相当部分都是有推力结构的。它对于地质条件的要求同上承式拱桥，但是桥面也分上承部分和下承部分。下承式拱桥一般带有拉杆，它主要是用在建筑高度受到限制或者是地基条件比较差的情况之下的。下承式根据是否有支座，可以被分为有支座的拱梁组合结构和无支座的钢架系杆拱。
三、钢管拱工厂加工制作
钢管拱的加工制作和现场安装质量直接决定着桥梁的功能和使用寿命。因此，应选择有资质、有能力、有经验和有条件的生产厂家在工厂内加工制作。由于运输条件受到限制，一般采用工厂分段加工与施工现场拼装焊接相结合的办法。
1、选材。钢材质量是钢管质量的基础。一般设计采用Q345qE钢材，其机械性能和化学成分指标应符合《桥梁用结构钢》（GBT714-2000）的标准。对每批进场的钢材都要按规范和设计的规定取样检测，验证出厂合格证书和材质试验报告单。其它焊接加工材料应满足设计和《桥梁用结构钢》（GBT714-2000）中的要求。
2、钢管卷制。根据施工图设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在工厂内预拼台座上将钢管拱（包括主拱管、横撑、一字撑和K形撑等）以1：1比例放出施工大样，量取各构件的设计下料尺寸，并对部分单元构件制作纸样。然后对主拱管基本管节进行卷制。基本管节必须是整块钢板沿钢板压延方向卷制而成，采用半自动氧割机下料、滚床卷板机卷制。卷制前，应根据设计和规范要求将与钢管纵缝和环缝相对应的板边分别开好坡口，采用纵向氧吹双面坡口。纵缝在设置的专用夹具上分3次焊接。成形的钢管，要采用纠圆机整体校圆。在无应力状态下管口椭圆度控制在3mm误差以内。
3、焊接。焊接施工以《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95的规定为标准。基本管节制作时，在卷制成管后先用手工电焊打底，然后焊接管内4.5mm厚，再用自动电焊机对管外自动焊接。纵缝略高于母材1～2mm。制作主拱管安装节段时，在加工胎架上先进行平面放置组装。胎架在竖直面内按施工拱轴线起拱。单哑铃形钢管拱构件制作时，先焊接桁拱拱轴线内侧的缀板，然后焊接其处侧的缀板。在施工内侧缀板之前，须先将外侧缀板安装到位并手工电焊打底和定位。焊接过程中应注意胎架及构件自身的临时刚性定位和对称交错施焊，防止结构变形，减少初应力影响。
4、风撑（一字撑、K形撑）单件制作。根据厂内1：1比例放样及纸样，结合焊接工艺试验评定参数，进行放样与下料。
所有钢管构件均应在工厂卷制成型。以便集中进行焊缝检测和防腐处理。
5、钢结构构件的运输。工厂预制钢结构构件根据设计分段由大型运输板车或船舶运至施工现场，随车携带该钢结构构件的各项检测报告和施工资料。
四、钢管拱现场安装施工
运至现场的钢构件需在施工现场进行安装，根据施工现场条件确定吊装设备和安装方法。一般采取整体安装和分段安装两种方法，对于整体安装必须根据施工图的设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在施工现场以1：1比例制作预拼台座，在台座上将钢管拱焊成整体由两台汽车吊或两台浮吊对抬将其安装到安装支架上与拱脚预埋段进行定位拼装焊接（除特殊要求或施工环境影响，这种方法一般不用）。对于分段安装相对就简单多了，利用汽车吊或浮吊先将两侧的分段与拱脚预埋段定位拼装焊接，焊好两侧分段后拼装焊接中段。拼装时各对接部位必须严格控制焊缝间隙和错边量，利用全站仪定位测量确保拱桥拱肋、吊杆（或吊索）等位置与设计要求相同才能进行焊接。
五、无损检测
焊缝无损检测有超声波探伤和X射线探伤两种，均在焊接完成24h后进行。钢结构的主要焊缝全部经过100%超声波探伤和20%的X射线探伤自检检测。为保证焊接质量，建设单位委托有资质的第三方检测单位，对于厂内制作的钢结构部件，进行不少于30%的超声波探伤和X射线探伤;在工地现场的焊缝因无法进行X射线探伤，因此进行了100%超声波探伤。抽检工作由现场监理根据结构形式、焊缝位置的重要性、现场施工过程中的具体情况来决定，严格按监理指定的抽检部位和长度进行抽检并及时将抽检结果向监理报告。凡无损检测发现有缺陷的，严格按焊缝返修工艺评定要求进行返修，返修后的焊缝仍要进行无损检测。返修焊缝应由高级技师完成，尽量使同一部位返修次数不超过两次。 六、钢管拱桥的完善
1、结构的选择和完善
钢管拱桥一般为肋拱桥，由于它的材料强度高，随着跨度的增大，横向稳定的问题尤为突出，所以对于此类问题，横向结构设计的合理性至关重要，对于上承式的肋拱，可以采用多肋结构，由于横向通常会布置等间距的径向横系梁，其横向稳定性主要就取决于整座桥的宽跨比。对于中，下承式的肋拱，横向的布置在桥面附近受到行车空间的限制，同时对于横向的动力特性和美观也有很大的影响，有时候为了加强横向稳定性，可以将两肋内倾而成提篮拱。当然，如果是对于跨径不是很大的城市桥梁，可以做成无风撑拱，甚至是单肋拱。钢管中的混凝土最显著地一个特点就是在构件受到压迫力的时候，钢管对于混凝土的紧箍力作用之下，会使得混凝土的抗压强度得到提高，因为有钢管的套箍作用，并且拱式结构的稳定控制，所以钢管内部的混凝土的强度不必要求过高，一般采用C40混凝土。
2、桥面系的完善
钢管拱桥的拱上建筑一般大多是立柱横梁上架设桥面板。这种桥面系不参与到总体的受力，是属于局部受力传力的结构。其单位自重不会随着桥梁跨径的增加而明显提高。在已经建成的钢管拱桥的中下承式中，主拱的跨径一般在50到60米之间时，吊杆间距一般在4米左右;60到150米之间时，吊杆间距在5到10米之间。跨径超过150米之后，吊杆间距在8到12米之间，吊杆间距如果继续的增大，这样桥面的自重就会增加很多，这样对于中下承式的拱桥非常不利。
为了缩短横梁的跨径，降低跨中的弯矩。一般采用伸臂式的横梁，这样可以利用肋下的空间来布置系杆盒或者系梁，另设置人行道，这样不仅可以满足行人交通的要求，还可以简化设计与施工的工作量。
3、施工技术和材料准备的完善
（1）钢管拱桥的拱肋加工的分段长度应该根据实际的材料，工艺，运输，吊装等因素来确定，在实施制作之前，应该根据温度和焊接变形的影响。确定合拢节段的尺寸来绘制施工图纸。
（2）桥梁拱肋的所有焊缝都应该严格的进行外观方面的检查，它的质量要符合设计要求和国家的现行标准规范，对接的焊缝应该进行超声波的探伤。
（3）弯管应该采用加热顶压的方式，温度不能超过800摄氏度，钢管对接的端头失圆度不能大于钢管外径的3%。钢管的焊缝间距，不小于管的直径，螺旋焊接不小于3米，对接径向偏差不能超过壁厚的0.2倍。
（4）钢管拱肋的加工成品应该在出厂前在场内进行试拼，经检验合格后方能解体出厂。
（5）大型的径拱肋混凝土应该根据设计加载程序，分环，分段的从拱脚向拱顶隔舱对均匀压筑，压筑的过程中，拱肋的变位不得超过设计的要求。
七、结束语
综上所述，随着我国对钢管拱桥的研究不断深入，对拱桥的应用也更加广泛。但是由于该种桥型的施工技术复杂，施工的难度很大。因此。要加强对该项技术的研究，进而提高钢管拱桥的质量和安全性能。
参考文献：
[1]常悦.城市道路桥梁施工质量问题分析与预防[J].黑龙江科技信息，2012，11（9）：267-267.
[2]胡宝水.城市道路桥梁施工质量问题分析与预防[J].科技与生活，2012，17（4）：138-138.
关键词：桥梁;钢管拱桥;结构;制作;完善
一、前言
当前，我国桥梁事业飞速发展。钢管拱桥是桥梁中的一种，在桥梁建设使用中发挥特有的作用，可谓功不可没。
二、钢管拱桥的特征与基本结构
1、钢管拱桥的特征介绍
现在大量的钢管拱桥都是在钢管内部填充混凝土，这样，由于钢管的径向约束力，从而很好的限制了受压的混凝土的膨胀，使得混凝土受到三个方向受压的状态，这样能够非常显著有效地提高混凝土的抗压强度，与此同时，钢管由于兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时能够作为施工的模版，能够便于混凝土的浇筑。在工程施工的过程之中，钢管可以作为一个劲性的承重骨架，因为这样焊接的工作任务简单，吊装的重量很轻，从而可以简化施工的工艺，达到缩短工期的效果。
2、钢管拱桥的结构
钢管拱桥的结构多种多样，就从支承的形式来划分，可以分为上承式，中承式和下承式。这个三种形式的适用条件和处理水平推力的方式也都不相同。
上承式拱桥构造简单，桥面支承于立柱上，这样的结构会使拱桥的整体性，横向稳定性和抗震性都比较好，但是由于有推力拱的存在，它对于地基的要求比较高。所以在修建中数量并不多，，这个主要是受到地质条件的限制。中承式拱桥采用带有两个悬臂的无推力钢架系杆拱的。主要是带悬臂的三跨式，它又被称为飞鸟式或者是飞燕式。除此之外，有相当部分都是有推力结构的。它对于地质条件的要求同上承式拱桥，但是桥面也分上承部分和下承部分。下承式拱桥一般带有拉杆，它主要是用在建筑高度受到限制或者是地基条件比较差的情况之下的。下承式根据是否有支座，可以被分为有支座的拱梁组合结构和无支座的钢架系杆拱。
三、钢管拱工厂加工制作
钢管拱的加工制作和现场安装质量直接决定着桥梁的功能和使用寿命。因此，应选择有资质、有能力、有经验和有条件的生产厂家在工厂内加工制作。由于运输条件受到限制，一般采用工厂分段加工与施工现场拼装焊接相结合的办法。
1、选材。钢材质量是钢管质量的基础。一般设计采用Q345qE钢材，其机械性能和化学成分指标应符合《桥梁用结构钢》（GBT714-2000）的标准。对每批进场的钢材都要按规范和设计的规定取样检测，验证出厂合格证书和材质试验报告单。其它焊接加工材料应满足设计和《桥梁用结构钢》（GBT714-2000）中的要求。
2、钢管卷制。根据施工图设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在工厂内预拼台座上将钢管拱（包括主拱管、横撑、一字撑和K形撑等）以1：1比例放出施工大样，量取各构件的设计下料尺寸，并对部分单元构件制作纸样。然后对主拱管基本管节进行卷制。基本管节必须是整块钢板沿钢板压延方向卷制而成，采用半自动氧割机下料、滚床卷板机卷制。卷制前，应根据设计和规范要求将与钢管纵缝和环缝相对应的板边分别开好坡口，采用纵向氧吹双面坡口。纵缝在设置的专用夹具上分3次焊接。成形的钢管，要采用纠圆机整体校圆。在无应力状态下管口椭圆度控制在3mm误差以内。
3、焊接。焊接施工以《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95的规定为标准。基本管节制作时，在卷制成管后先用手工电焊打底，然后焊接管内4.5mm厚，再用自动电焊机对管外自动焊接。纵缝略高于母材1～2mm。制作主拱管安装节段时，在加工胎架上先进行平面放置组装。胎架在竖直面内按施工拱轴线起拱。单哑铃形钢管拱构件制作时，先焊接桁拱拱轴线内侧的缀板，然后焊接其处侧的缀板。在施工内侧缀板之前，须先将外侧缀板安装到位并手工电焊打底和定位。焊接过程中应注意胎架及构件自身的临时刚性定位和对称交错施焊，防止结构变形，减少初应力影响。
4、风撑（一字撑、K形撑）单件制作。根据厂内1：1比例放样及纸样，结合焊接工艺试验评定参数，进行放样与下料。
所有钢管构件均应在工厂卷制成型。以便集中进行焊缝检测和防腐处理。
5、钢结构构件的运输。工厂预制钢结构构件根据设计分段由大型运输板车或船舶运至施工现场，随车携带该钢结构构件的各项检测报告和施工资料。
四、钢管拱现场安装施工
运至现场的钢构件需在施工现场进行安装，根据施工现场条件确定吊装设备和安装方法。一般采取整体安装和分段安装两种方法，对于整体安装必须根据施工图的设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在施工现场以1：1比例制作预拼台座，在台座上将钢管拱焊成整体由两台汽车吊或两台浮吊对抬将其安装到安装支架上与拱脚预埋段进行定位拼装焊接（除特殊要求或施工环境影响，这种方法一般不用）。对于分段安装相对就简单多了，利用汽车吊或浮吊先将两侧的分段与拱脚预埋段定位拼装焊接，焊好两侧分段后拼装焊接中段。拼装时各对接部位必须严格控制焊缝间隙和错边量，利用全站仪定位测量确保拱桥拱肋、吊杆（或吊索）等位置与设计要求相同才能进行焊接。
五、无损检测
焊缝无损检测有超声波探伤和X射线探伤两种，均在焊接完成24h后进行。钢结构的主要焊缝全部经过100%超声波探伤和20%的X射线探伤自检检测。为保证焊接质量，建设单位委托有资质的第三方检测单位，对于厂内制作的钢结构部件，进行不少于30%的超声波探伤和X射线探伤;在工地现场的焊缝因无法进行X射线探伤，因此进行了100%超声波探伤。抽检工作由现场监理根据结构形式、焊缝位置的重要性、现场施工过程中的具体情况来决定，严格按监理指定的抽检部位和长度进行抽检并及时将抽检结果向监理报告。凡无损检测发现有缺陷的，严格按焊缝返修工艺评定要求进行返修，返修后的焊缝仍要进行无损检测。返修焊缝应由高级技师完成，尽量使同一部位返修次数不超过两次。 六、钢管拱桥的完善
1、结构的选择和完善
钢管拱桥一般为肋拱桥，由于它的材料强度高，随着跨度的增大，横向稳定的问题尤为突出，所以对于此类问题，横向结构设计的合理性至关重要，对于上承式的肋拱，可以采用多肋结构，由于横向通常会布置等间距的径向横系梁，其横向稳定性主要就取决于整座桥的宽跨比。对于中，下承式的肋拱，横向的布置在桥面附近受到行车空间的限制，同时对于横向的动力特性和美观也有很大的影响，有时候为了加强横向稳定性，可以将两肋内倾而成提篮拱。当然，如果是对于跨径不是很大的城市桥梁，可以做成无风撑拱，甚至是单肋拱。钢管中的混凝土最显著地一个特点就是在构件受到压迫力的时候，钢管对于混凝土的紧箍力作用之下，会使得混凝土的抗压强度得到提高，因为有钢管的套箍作用，并且拱式结构的稳定控制，所以钢管内部的混凝土的强度不必要求过高，一般采用C40混凝土。
2、桥面系的完善
钢管拱桥的拱上建筑一般大多是立柱横梁上架设桥面板。这种桥面系不参与到总体的受力，是属于局部受力传力的结构。其单位自重不会随着桥梁跨径的增加而明显提高。在已经建成的钢管拱桥的中下承式中，主拱的跨径一般在50到60米之间时，吊杆间距一般在4米左右;60到150米之间时，吊杆间距在5到10米之间。跨径超过150米之后，吊杆间距在8到12米之间，吊杆间距如果继续的增大，这样桥面的自重就会增加很多，这样对于中下承式的拱桥非常不利。
为了缩短横梁的跨径，降低跨中的弯矩。一般采用伸臂式的横梁，这样可以利用肋下的空间来布置系杆盒或者系梁，另设置人行道，这样不仅可以满足行人交通的要求，还可以简化设计与施工的工作量。
3、施工技术和材料准备的完善
（1）钢管拱桥的拱肋加工的分段长度应该根据实际的材料，工艺，运输，吊装等因素来确定，在实施制作之前，应该根据温度和焊接变形的影响。确定合拢节段的尺寸来绘制施工图纸。
（2）桥梁拱肋的所有焊缝都应该严格的进行外观方面的检查，它的质量要符合设计要求和国家的现行标准规范，对接的焊缝应该进行超声波的探伤。
（3）弯管应该采用加热顶压的方式，温度不能超过800摄氏度，钢管对接的端头失圆度不能大于钢管外径的3%。钢管的焊缝间距，不小于管的直径，螺旋焊接不小于3米，对接径向偏差不能超过壁厚的0.2倍。
（4）钢管拱肋的加工成品应该在出厂前在场内进行试拼，经检验合格后方能解体出厂。
（5）大型的径拱肋混凝土应该根据设计加载程序，分环，分段的从拱脚向拱顶隔舱对均匀压筑，压筑的过程中，拱肋的变位不得超过设计的要求。
七、结束语
综上所述，随着我国对钢管拱桥的研究不断深入，对拱桥的应用也更加广泛。但是由于该种桥型的施工技术复杂，施工的难度很大。因此。要加强对该项技术的研究，进而提高钢管拱桥的质量和安全性能。
参考文献：
[1]常悦.城市道路桥梁施工质量问题分析与预防[J].黑龙江科技信息，2012，11（9）：267-267.
[2]胡宝水.城市道路桥梁施工质量问题分析与预防[J].科技与生活，2012，17（4）：138-138.