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摘要：分析钢管拱的结构特点，并针对钢管拱的两种加工工艺分别进行了详细的阐述，并对其优缺点进行了深入的分析。通过实施效果的验证，为制造企业提高产品质量及劳动效率，降低生产成本，节约材料提供了可借鉴的经验。
关键词：钢管拱;以折代曲工艺;钢管冷弯工艺;分析对比
1.钢管拱的结构特点
钢管混凝土结构属于拱式桥的重要形式之一，具有以下的优点：⑴ 构件承载力大大提高。⑵ 具有良好的塑性和韧性。⑶ 结构自重和造价较低。⑷ 施工简单缩短工期。⑸ 防腐防火性能好。⑹ 结构造型美观。
2.钢管拱“以折代曲”制作工艺
2.1技术难点
管节以折代曲，曲线线形成为一个关键控制项点;管节的焊接量较大，钢管的纵缝和相贯线数量较多，焊缝的质量和焊接变形是另一个关键控制点。故针对“以折代曲”的特点须采取相应的措施，对桥梁线形、焊接变形等问题加以控制，满足设计图纸和标准的要求。
2.2制造工艺
主拱钢管制造过程：下料卷管焊接纵缝探伤在1：1的胎型上进行组装焊接（环缝）探伤预拼装打砂、涂装。
⑴ 单元管节制作工艺：钢管节段采用大型数控卷板机卷制成形。卷制合格的钢管置于专用胎架上，采用埋弧自动焊进行焊接，先进行管内焊缝焊接，然后进行管外焊缝焊接。焊后24小时进行无损探伤，对焊缝铲磨平整。钢管整体校圆可在卷板机上进行，也可在夹具上进行。
⑵ 管节以折代曲工艺：管节曲线采用“以折代曲”，核心是管节段在地胎内以折线形拼接成拱肋弦管，折点处于拱轴线上。钢管节段接长须在专用地胎上进行，胎型底板上按1：1比例布置拱肋弦管外缘曲线及轴线大样，接长时按照以折代曲的方式进行接长，保证制造线形。参照规范要求，为保证拱肋工作曲线和线形美观圆顺，以折代曲满足以下要求：① 管节直线与理论曲线形成的矢高f：≤8mm;② 满足f要求确定管节长度。
⑶ 单元拱肋节段制造工艺：单元节段的制造是在单元管节加工完成后在1：1胎型上进行。钢拱肋单元组装采用地胎胎型进行控制，钢拱肋的长度及拱度均能反应设计图纸的真实状态。在地样坐标组装工作台上，根据地样坐标点可反映出拱肋控制点上的拱度、吊杆连结中心线的精确位置、节段间结合线的检测坐标数值，以及检查构件的总长度和平面度。
3.钢管拱“冷弯”制作工艺
3.1技术难点
钢管“冷弯”制作工艺，即对单根直缝钢管采用顶弯设备对直缝钢管进行顶弯，保证单根钢管的曲线线型。单根钢管曲线的精度控制是保证拱肋整体线形的根本保证。预拼装工艺是制造精度和桥位架设精度的联系纽带，是必不可少的一道重点工艺。
3.2制造工藝
⑴ 管节冷弯工艺：利用专用顶弯设备，在具有足够强度的门架上安装液压千斤顶，利用千斤顶所产生的水平推力，推动模块对直缝钢管进行顶弯，达到顶弯直缝钢管的目的。
⑵ 钢拱肋拼装胎架制作：依据设计图要求进行放样并制作整体组装卧式胎架。利用施工图给定的拱度曲线设计卧拼时各相关控制点的地样坐标，根据设计图要求进行放样并制作整体组装胎架。胎架上应放出纵向轴线、外弧边线、横撑接头及拱上横梁接头位置线，并将以上控制线两端引到胎架测量基准线外侧一米左右的位置，便于测量和复核。
⑶ 钢拱肋弦管组装：直缝钢管拼装时，将对接焊缝置于平联板内侧;相邻纵向焊缝错开200mm以上。拱肋预制单元探伤结束后，重新回胎进行复核，满足要求后，按照钢拱肋预制段长度进行火焰切割、修磨，并进行打砂、涂装。完成的拱肋预制段单元发往桥位总拼现场。
⑷ 桥位现场预拼装：将单元构件利用桥位总拼装胎架进行吊装单元的拼装、焊接。拱肋吊装单元探伤结束后，重新回胎进行复核，并拼装、焊接拱肋 吊装节段之间的定位内法兰。进行预留焊缝的打砂及油漆补涂。
4.钢管拱“以折代曲”制作工艺与“冷弯”制作工艺的对比
“以折代曲”和“冷弯”制作工艺各有优缺点，通过以下表格将两种加工工艺及检验标准进行对比。
5.结语
中国已经驶入高速发展的快车道，日益提高的物质生活和精神文明使人们对现代桥梁的设计要求越来越高，对桥梁造型也越来越重视。为了适应市场的要求，制造企业必须对桥梁加工制造方法进行量身打造。“以折代曲”加工方法适用的范围越来越局限，较适合结构较简单的钢管拱结构。“冷弯”加工方法则对其是一个有益的补充。通过对以上两种制造工艺及实施效果的对比，不难发现两种加工方法各有所长，采用的加工方法更应符合制造企业的发展需求和客观条件，以便于企业实现产品性能最大化。
参考文献：
[1]GB50923-2013 钢管混凝土拱桥技术规范
[2]GB50936-2014 钢管混凝土技术规范
[3]陈宝春著《钢管混凝土拱桥》人民交通出版社
[4]贺晓川，杨晓晓，王延龙.《太原市南中环桥钢管拱肋制作工艺》J. 钢结构，2010，25（005）：63-65.
[5]侯永鹏《神木钢管混凝土拱桥钢结构制造技术》钢结构杂志社.2009（10）：65-67
关键词：钢管拱;以折代曲工艺;钢管冷弯工艺;分析对比
1.钢管拱的结构特点
钢管混凝土结构属于拱式桥的重要形式之一，具有以下的优点：⑴ 构件承载力大大提高。⑵ 具有良好的塑性和韧性。⑶ 结构自重和造价较低。⑷ 施工简单缩短工期。⑸ 防腐防火性能好。⑹ 结构造型美观。
2.钢管拱“以折代曲”制作工艺
2.1技术难点
管节以折代曲，曲线线形成为一个关键控制项点;管节的焊接量较大，钢管的纵缝和相贯线数量较多，焊缝的质量和焊接变形是另一个关键控制点。故针对“以折代曲”的特点须采取相应的措施，对桥梁线形、焊接变形等问题加以控制，满足设计图纸和标准的要求。
2.2制造工艺
主拱钢管制造过程：下料卷管焊接纵缝探伤在1：1的胎型上进行组装焊接（环缝）探伤预拼装打砂、涂装。
⑴ 单元管节制作工艺：钢管节段采用大型数控卷板机卷制成形。卷制合格的钢管置于专用胎架上，采用埋弧自动焊进行焊接，先进行管内焊缝焊接，然后进行管外焊缝焊接。焊后24小时进行无损探伤，对焊缝铲磨平整。钢管整体校圆可在卷板机上进行，也可在夹具上进行。
⑵ 管节以折代曲工艺：管节曲线采用“以折代曲”，核心是管节段在地胎内以折线形拼接成拱肋弦管，折点处于拱轴线上。钢管节段接长须在专用地胎上进行，胎型底板上按1：1比例布置拱肋弦管外缘曲线及轴线大样，接长时按照以折代曲的方式进行接长，保证制造线形。参照规范要求，为保证拱肋工作曲线和线形美观圆顺，以折代曲满足以下要求：① 管节直线与理论曲线形成的矢高f：≤8mm;② 满足f要求确定管节长度。
⑶ 单元拱肋节段制造工艺：单元节段的制造是在单元管节加工完成后在1：1胎型上进行。钢拱肋单元组装采用地胎胎型进行控制，钢拱肋的长度及拱度均能反应设计图纸的真实状态。在地样坐标组装工作台上，根据地样坐标点可反映出拱肋控制点上的拱度、吊杆连结中心线的精确位置、节段间结合线的检测坐标数值，以及检查构件的总长度和平面度。
3.钢管拱“冷弯”制作工艺
3.1技术难点
钢管“冷弯”制作工艺，即对单根直缝钢管采用顶弯设备对直缝钢管进行顶弯，保证单根钢管的曲线线型。单根钢管曲线的精度控制是保证拱肋整体线形的根本保证。预拼装工艺是制造精度和桥位架设精度的联系纽带，是必不可少的一道重点工艺。
3.2制造工藝
⑴ 管节冷弯工艺：利用专用顶弯设备，在具有足够强度的门架上安装液压千斤顶，利用千斤顶所产生的水平推力，推动模块对直缝钢管进行顶弯，达到顶弯直缝钢管的目的。
⑵ 钢拱肋拼装胎架制作：依据设计图要求进行放样并制作整体组装卧式胎架。利用施工图给定的拱度曲线设计卧拼时各相关控制点的地样坐标，根据设计图要求进行放样并制作整体组装胎架。胎架上应放出纵向轴线、外弧边线、横撑接头及拱上横梁接头位置线，并将以上控制线两端引到胎架测量基准线外侧一米左右的位置，便于测量和复核。
⑶ 钢拱肋弦管组装：直缝钢管拼装时，将对接焊缝置于平联板内侧;相邻纵向焊缝错开200mm以上。拱肋预制单元探伤结束后，重新回胎进行复核，满足要求后，按照钢拱肋预制段长度进行火焰切割、修磨，并进行打砂、涂装。完成的拱肋预制段单元发往桥位总拼现场。
⑷ 桥位现场预拼装：将单元构件利用桥位总拼装胎架进行吊装单元的拼装、焊接。拱肋吊装单元探伤结束后，重新回胎进行复核，并拼装、焊接拱肋 吊装节段之间的定位内法兰。进行预留焊缝的打砂及油漆补涂。
4.钢管拱“以折代曲”制作工艺与“冷弯”制作工艺的对比
“以折代曲”和“冷弯”制作工艺各有优缺点，通过以下表格将两种加工工艺及检验标准进行对比。
5.结语
中国已经驶入高速发展的快车道，日益提高的物质生活和精神文明使人们对现代桥梁的设计要求越来越高，对桥梁造型也越来越重视。为了适应市场的要求，制造企业必须对桥梁加工制造方法进行量身打造。“以折代曲”加工方法适用的范围越来越局限，较适合结构较简单的钢管拱结构。“冷弯”加工方法则对其是一个有益的补充。通过对以上两种制造工艺及实施效果的对比，不难发现两种加工方法各有所长，采用的加工方法更应符合制造企业的发展需求和客观条件，以便于企业实现产品性能最大化。
参考文献：
[1]GB50923-2013 钢管混凝土拱桥技术规范
[2]GB50936-2014 钢管混凝土技术规范
[3]陈宝春著《钢管混凝土拱桥》人民交通出版社
[4]贺晓川，杨晓晓，王延龙.《太原市南中环桥钢管拱肋制作工艺》J. 钢结构，2010，25（005）：63-65.
[5]侯永鹏《神木钢管混凝土拱桥钢结构制造技术》钢结构杂志社.2009（10）：65-67