钢管混凝土拱桥施工工艺细则
第一章总则
第二章施工准备
第一节技术准备
第二节设备准备
第三节场地布置
第四节劳力组织
第三章钢管制造与运输
第一节拱段的划分
第二节工厂加工
第三节运输
第四节现场制造
第四章钢管拼装与架设
第一节支架法
第二节悬拼法
第三节平转法
第四节竖转法
第五章混凝土灌注
第一节混凝土配制
第二节泵送混凝土
第六章拱上结构施工
第一节系梁施工
第二节吊杆施工
第三节立柱施工
第四节桥面铺装
第七章施工监控
第一节线形控制
第二节施工跟踪监控
第八章附则
术语、符号、有关检验和测试表格
《钢管混凝土拱桥施工细则》
(试行)
第一章总则
第一条：为了提高钢管拱桥的施工水平，规范企业施工管理，逐步建立标准化、规范化施工体系，防止质量事故的发生，特制定本细则。
第二条：本细则依据钢管拱桥的有关设计、施工规范和相关行业技术标准以及结合施工实践积累的经验进行编写的。适用于钢管拱桥和钢管混凝土拱桥的施工。
第三条：本细则可作为施工的基本依据，在具体的工程项目中，应结合工程特点，编制具体实施的施工工艺细则，用于施工控制。
第四条：在细则试行过程中，如与设计发生矛盾时应进行具体分析，并积极做好设计变更工作。各参照应用的单位，应不断积累经验，提出修改意见、完善细则。
第二章施工准备
第一节技术准备
第一条施工单位承接钢管拱任务后，必须组织技术人员对设计文件、图纸资料进行研究和现场核对，必要时进行补充调查。
第二条开工前，应根据设计文件和任务要求，编制实施性施工组织设计。其内容包括：编制依据、工程特点、主要施工方法、技术措施、施工进度、工程数量、完成工作量计划、机料设备及劳力计划、施工现场布置平面图、施工图纸、施工安全和施工质量保证措施等。
第三条在施工前应充分发扬民主，对施工方案、技术措施和保证工程质量、施工安全等认真进行研究和深入细致地讨论，做到有计划、有步骤地完成施工。
第二节设备准备
应根据施工方法、杆件大小、重量以及举高程度、回转半径等因素，适当选用。按其工作性质可分为以下几种：测量设备、试验设备、缆索吊装设备、现场钢管拱加工设备、钢管拱的进场及场内运输设备、钢管混凝土生产及泵送设备，下表所列为部分常用设备。
测量设备一览表
试验设备一览表
缆索吊装设备一览表
现场钢管拱加工设备一览表
钢管拱的进场及场内运输设备一览表
钢管混凝土生产及泵送设备一览表
第三节场地布置
第一条施工前，应组织相关人员对场地、施工道路、电力、水源等情况进行详细调查，确定施工主场地的位置。
第二条场地布置的内容应包括：生产房屋、生活房屋、施工便桥、工程场内外交通道路、工地供电和供水设备及其他小型临时设施等。
第三条钢管拱的运输、堆放、起吊以及混凝土的生产场地应作为场地布置的主要内容。
第四节劳力组织
第一条开工前，应成立项目部，设立合理的项目部门结构。
第二条根据施工进度计划，安排合理的劳动力计划。
第三条根据钢管拱的施工特点，应配备合理的技术工人，特殊工种的工人应进行岗位培训。
第三章钢管制造与运输
第一节拱段的划分
第一条拱段的划分，应按设计要求，在满足拱圈设计曲线的前提下，把拱圈分成若干节进行预制。划分时应注意拱肋筒体的接口位置要避开吊杆孔的位置，其距离应满足设计和技术条件的要求。
第二条筒体加工成形后，再根据运输条件和安装设备的起重能力将筒体组焊成若干个运输单元(或安装单元)。
第三条根据设计要求，安装单元工地接口处在厂内预装一些工地安装的定位、锁紧连接装置。
第二节工厂加工
2.2.1 筒体加工
第一条为保证拱肋的曲线形状，每个筒体两端均为马蹄形，并且每个筒体的马蹄形斜口尺寸都不相等。厂内制作可按2种方式进行加工，其一是将每个筒体实际形状进行展开下料，一次卷筒成所需形状。二是首先卷成直筒节，然后再气割两端成所需的形状。
第二条为确保筒体外形尺寸的准确，工厂宜在样台上1:1放出结构大样，设置样板及样件并绘成下料草图。
第三条运到工厂的材料，均应进行复检，着重测试钢材的机械性能和化学性能，复检合格后方允许使用。
第四条为尽可能减少材料的下料损耗，工厂对来料及构件设计尺寸进行逐件归类，从而确定出每件来料的下料尺寸。
第五条筒体放样时按筒体直径展开周长四等分，并根据纵向焊缝的位置满足设计要求，在钢板的长度方向划四条基准线，并划出切割参考线等。作为卷圆和划斜头线的基准。
第六条筒体的斜头划线在平台上进行，先将筒体立放在平台上，用千斤顶按斜头尺寸调整筒体的倾斜角(斜头倾斜尺寸是预先计算出的)，用高度游标座尺画出斜角切割线和参考线。斜角切割线划好后，即上专用切割转胎，按切割线进行找正找平然后按线进行自动切割(如图2-1所示)
图2-1 筒体自动切割示意图
第七条切割时应调整好气体(氧气、乙炔气)的压力和切割机的转速，以保证切割质量。
第八条筒体切割后的长度应考虑焊接收缩量和拱肋安装的预抬高量。该桥的筒体每节预留1～1.5mm余量。
第九条焊接时应根据板厚的不同设置坡口，焊接坡口应符合表的要求。焊接质量应满足《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205---83)质量标准的要求。
2.2.2 运输单元的制作
第一条运输单元的划分。应根据钢管拱的设计分段以及运输工具的运输能力确定运输单元，汽车运输时还应考虑公路的运输限界的要求。
第二条运输单元的组装。运输单元的组装在预先制好的组装胎上进行，组装胎要先找平，并垫实固定，平台上设置合适的支点。
第一条对格构式的拱肋应按下列顺序进行
（1）将已组焊合格的上下拱管分别放于组装胎的支架(支点)上，用水准仪把两个拱管分别调整水平，且两管的轴心线应在一个水平面上。测量时每根管上要测三点，同时调整上下两拱管的中心距尺寸符合设计图纸要求并两端对齐。
（2）两拱管的距离，水平度调整好后，先组焊临时剪刀撑，以防焊接腹板时变形。剪刀支撑组焊完成后，即组装上面的腹板，用划线定位与胎具定位相结合的方法拼装腹板，腹板与上下拱管相接触的部位要密贴，不合适的地方要进行修整，上面的腹板拼装定位后，在运输单元两端各焊两根加劲槽钢。
（3）腹板与拱管焊缝为坡口焊，焊接量较大，为减少焊接变形，应严格控制焊接顺序和焊接参数(焊接参数由工艺评定确定)。
第四条第一运输单元和合拢段的制作
拱肋第一运输单元和合拢段是比较特殊的两个单元。第一运输单元是与拱脚连接在一起的，制作时应与拱脚制作相结合。
1、第一单元的制作
因为第一单元安装时要与拱脚焊在一起，其一端形状应与拱脚配作。第一运输单元拱管与拱脚焊接时应把拱脚立起来，从两面对称施焊，其全部焊缝均为熔透焊缝。为减小焊接变形，焊接时应严格控制焊接参数，焊接参数应通过工艺评定确定。焊接完成后，还要对变形部位进行矫正。
2、合龙运输单元的制作
合拢段制作合拢段是根据大桥的合拢方案确定的。合拢段留在桥中间顶部，其总长度应比设计长度长700 mm(两端各预留350 mm)，作为合拢时安装误差的调整量，合拢段的组装焊接方法与运输单元工艺相同。
2.2.3 厂内预拼装
第一条全部运输单元制作完后，应在厂内进行1∶1拼装，以检验制作的精度和调整整桥的合拢尺寸，并安装临时连接、定位、夹紧装置。预拼装应在一个预制好的大于1/2跨度的混凝土平台上进行的。
第二条混凝土平台的预制
1、混凝土平台预制作采用C15混凝土，厚度150～200 mm。混凝土平台分为基线台和预拼平台，其形状应近似拱肋的形状。在预拼平台上按每个运输单元的安装接口位置预埋一块钢板，同时在基线台上按安装接口垂线点位置安装一块预埋钢板。
2、混凝土平台预制好后，首先用经纬仪在基线台上打出一条基准线，确定座标0点。按拱肋轴线的X座标值在基准线上找出各运输单元接口的X座标点，把X座标点用样冲打在预埋的钢板上，作为永久标记。然后再用经纬仪和钢尺在预拼平台上找出拱轴线的Y座标。
3、因为厂内预拼装与实际安装状态不同，厂内是水平拼装，所以预拼装时将拱顶的矢高(即Y座标)抬高，以抵消安装焊接收缩和自重下沉对拱肋线型的影响，抬高的高度应计算取得。
4、以接口投影线为基准分别画出接口两侧预拼胎架的位置线，所有线条均用不怕水，不退色的颜料划出，线画好后即可安装预装支承胎架。
第三条拱肋预拼装
1、因拱脚的形状特殊，预拼装从第二运输单元开始，作拱肋1/2跨度预拼。先把第二单元吊入预拼装平台的支承胎架上，并使其两端与平台上画好的接口线相对应，再吊入第三单元与二单元进行对口调整，注意对线(接口线和上下缘线)，两单元接口处的错口应不大于2 mm，对口间隙小于等于2mm。用水平仪测量两个单元的上平面，水平度误差控制在1.5mm以内。接口调整好后即安装临时连接螺栓座、定位插销等。按以上顺序及方法依次将各单元进行对接调整，完成1/2拱肋预拼装。
2、预拼装完成后进行整体检验。各接口的位置必须符合平台上预先画好的接
口线位置，对不符合之处进行修整。其与接口线的位置误差不应超过±2 mm。其1/2拱肋拱顶矢高应符合工艺设计预拱度的要求，同时检测各接口拱管的下缘线的(X、Y)座标符合工艺设计值，其误差不应超过±2 mm。
第四条拱肋上吊杆位置的确定
1、首先依据预拼装拱肋的实测值以及拱肋预抬高量对吊杆的位置座标进行处理。在基线台基准线上划出各吊杆的X座标点。先用水准仪在拱肋的下缘划出一条水平中心线，再用经纬仪把基准线上的X点投点下缘的水平中心线上相交一点即为吊杆的铅垂线与拱肋下缘的交点，以该点为中心用样板画出吊杆在下缘的相贯线，然后进行气割，下缘孔切好后，仍然用水准仪和经纬仪相配合向下管内和上管内外投点、画线、切割，即可依次切出吊杆孔。
2、注意在确定吊杆孔位置时，应根据设计要求的安装合拢温度，必须考虑温差的影响，一般应15～20℃之间开孔为宜。
3、吊杆孔开完后，安装吊杆护管。拱肋厂内预拼装即完成。折掉各运输单元，再进行另1/2拱肋预拼装。
2.2.4 表面处理和涂装
第一条表面处理
1、钢材表面的清理常见的方法有机械法、化学法、电化学法和火焰清理法。在钢管混凝土拱桥中钢管表面清理常用的是机械法中的喷砂除锈、抛丸除锈辅以化学清洗。除锈方法与除锈等级应与设计采用的涂料相适应，表面粗糙度应达到RZ30—40um。钢管外表面除锈具体要求参见表2-1。
表2-1 钢材表面除锈等级要求
2、钢管内表面的除锈按二级或三级要求进行，只涂一层非金属底漆，以防止施工过程中的腐蚀。
3、钢管的表面清洗可以在卷管以前进行，也可在加工以后进行表面处理，但要控制加工期间的锈蚀并保证清洗质量。
第三条表面涂装
1、表面喷砂后，根据设计要求和工艺要求进行涂装。目前，国内的表面涂层
多种多样，有金属涂层非金属涂层，应根据不同的工艺要求进行涂装。
2、涂装时，应注意施工图中注明不涂装的部位不得涂装，安装焊缝处应留出30—50mm暂不涂装。
3、涂装完毕后，应在构件上标注构件的原标号，大型构件应标明重量、重心位置和定位标记。
第三节运输
2.3.1 运输方案的确定
第一条根据运输条件选择合适的运输工具，可采用水运、陆运或轨道运输。
第二条采用陆运时，应根据拱肋运输单元的几何尺寸、重量确定运输车辆，选用平板汽车运输。运输前应办理超限(超宽)运输手续。
2.3.2 吊装
吊装时应尽量不在管上焊接吊点，运输单元的装卸车均采用钢丝绳捆绑方法进行吊装。这样即安全又避免在成品上焊吊耳等。为不损伤表面涂层，在钢丝绳上应穿橡胶管。
2.3.3 装车固定方法
第一条应在运输工具上设置拱肋安装架。
第二条运输单元应用钢丝绳与运输工具拉紧，用汽车运输时，前端用夹具与钢丝绳进行扣紧固定，防止刹车时构件前移。
2.3.4 运输单元的堆放
第一条运输单元在厂内和工地存放时，在构件底部应放置垫木放平以防损坏涂层或变形。运输单元堆放高度不宜超过两层，两层之间也应放置垫木。
第二条工地堆放时要根据安装顺序进行摆放，应把先安装的单元放在上面。
第三条堆放场地应平整，并设置排水沟，严禁积水对构件的侵蚀。
第四章钢管拼装与架设
第一节支架法
4.1.1 一般规定
第一条支架法就是在钢管拱的下缘曲线拼好支架，由吊车或缆索吊机吊装钢拱于支架上就位拼装焊接成拱的施工方法。
第二条地势较为平坦或城市桥梁宜采用支架法进行施工。
第三条支架具有必须的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载。
第四条支架应拆装容易，施工时操作方便，保证安全。
4.1.2支架的设计
第一条根据设计图纸及施工能力，如最大吊装重量，最大运输重量，最大运输长度等，确定出单元拱肋的长度和重量，并根据地形及地质情况进行支架方案的施工设计。
第二条确定支架类型
若拱肋的单元较长时，宜用分离式支墩，若拱肋分段较小采用满堂式支架，支架材料可以用制式军用墩，亦可用钢管及型钢加工。
第三条支架设计应包括下列主要内容：
1、绘制支架总装图、细部构造图；
2、在计算荷载作用下，对支架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性；
3、编制支架材料数量表；
4、编制支架设计说明书。
第四条计算支架时，应考虑以下荷载：
1、支架自重
2、拱肋的重量；
3、施工人员和施工料、具等行走运输或堆放的荷载
4、其他可能产生的荷载。
第五条计算支架的强度和稳定性时，应考虑作用在支架上的风力，风力可参照建筑施工的有关规定进行计算。
设于水中的支架，尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。
验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。
4.1.3支架及拱肋的施工
第一条施工放样
用经纬仪放出全桥的设计中心线，并定出支架的中心点。
第二条基础施工
经过设计计算后确定的基础一般采用钢筋混凝土，并在表面预留埋件，便于和支架联接，如遇软弱及有水地方，要按承载力要求做特殊处理，如换填、打桩等，基础施工时应在方案设计阶段考虑是否在修完桥后拆除。
第三条安装支架
待基础施工完并具有一定的强度后，开始进行支架的拼装工作，支架顶标高要经过计算，并考虑基础沉降，支架联接处间隙和弹性压缩变形量等因素后留出预拱度，并应在拱肋接头处设有平面位置和标高的微调装置，如千斤顶、丝杆等。
第四条拼装拱肋及横联
在支架安装调整后，即可将拱肋单元吊放至支架上，吊装顺序一般由两端向跨中对称进行，横联亦同步安装，直至全桥合拢。
第五条支架的拆除
为便于支架的拆卸，应根据结构形式、在支架的适当部位设置相应的木楔、木马、砂筒或千斤顶等落架设备。
第二节悬拼施工
缆索吊装悬拼施工法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。就是将钢管拱肋分段预制，然后由缆索吊机将两拱脚吊装就位，并用缆绳将其固定，再依次对称吊装其余各段并与先吊段拼接，直至拼装成拱的一种施工方法。
根据扣索的固定形式不同，可分为直吊法和斜吊法两种，其中斜吊法较常用。吊装布置见图4-1
图4-1 悬拼施工吊装示意图
4.2.1 缆索吊机的设计
缆索吊机是缆索拼装的主要组拼机械，施工时应根据最大吊重以及跨度等条
件进行设计。
第一条缆索吊机应按照起重机械的相关技术规范进行设计。
第二条缆索吊机主索在未承受荷载时的高度，应比所架桥梁的最高点一般高出20～30 m左右，具体可按下式计算：
Δh=h1+h2+h3+f
Δh——主索距桥梁最高点的距离；
h1——最高杆件至吊钩间距离(含千斤绳)；
h2——吊钩上升至最大限度时与滑车中心间的安全距离(含滑车组)；
h3——定滑车中心至主索顶面的距离；
f——主索的最大挠度(一般按主索跨度的5%估算)。
第三条缆索吊机的塔架可与架梁的塔架共用，或者各自分开单独使用。为提高施工效率和满足各自不同的要求，架设较大跨度钢管拱一般都分开单独使用。
4.2.2 塔架的设计
第一条缆索拼装的缆索塔架是将架梁用的缆(主)索或吊索升到需要高度的受力设施，一般采用万能杆件或军用墩或贝雷架，其结构与缆索吊车的塔架基本相同。
第二条为使塔架在张拉缆(主)索前后保持稳定和在必要时调整塔架的倾斜度，应在塔架前后方向设置缆风索或刚性支撑，塔架支柱与底座间一般采用铰接，顶部横梁上可安置鞍座，供缆(主)索跨越塔架与后方的锚碇块体 (地垄)和调整设施相连接，也可分为部分在塔架顶部横梁上安装可以直接调整前后两端缆索应力和长度的调整设施。
4.2.3 锚碇块体(地垄)
它是承受缆(主)索张拉力使整个缆索系统保持稳定的设施。
第一条为保证施工安全，锚碇块体(地垄)的抗滑、抗拔和转倒的安全系数均应在1.5以上。
第二条为将缆(主)张拉力均布到锚碇块体(地垄)内部和其附近的岩石或土壤上，在其内部应预设传力杆件(或钢丝绳套)和承载骨架，为便于和拉索、缆风索或其调整设施等相连接，宜将传力杆用眼杆形式引出锚碇块体(地垄)之外，以便用销轴连接。
第二条锚碇块体(地垄)可根据现场地形地质条件，一般采用下列类型：
1、墩台利用型
有条件利用墩台的重量作为锚碇块体时，可在桥墩台篱工灌注混凝土时，预埋入骨架及传力杆件。
2、填石型
凡在地面上挖坑埋设的锚统称地垄9或地锚)，使用比较普遍，坑内安设传力
骨架并引出传力杆件(或钢丝绳套)，坑内满填片石及土壤作为锚碇块体承载，这种类型承载力较小，大多在缆索吊车上使用。
3、混凝土型
与填石型类似，以混凝土代片石及土壤满灌坑内。这种类型主要利用混凝土块体及块体上土壤的重量起抗滑、抗拔作用，可根据施工需要，增强坑内骨架和传力杆的强度及增加混凝土的体积。
4、凿石型
如桥址附近地面下为坚固的岩体可资利用时，可在岩石上横向开凿出有一定宽度和深度的石槽埋设承重骨架和联结件，并在岩石上纵向开凿一条沟槽引出传力杆以便与缆(主)索等连接。槽内满灌混凝土，采用这种类型在施工前必须对锚碇处的岩石石质的抗剪、抗滑性能作充分调查试验，确保锚碇的稳固性。
5、洞锚型
如桥址附近地面下为坚固的岩体可资利用时，可在岩石上向下斜向开凿一个或两个并排的底面积大、上口面积小的深洞，其具体深度和洞内体积应按根据施工需要确定，在洞内安设钢骨架和联结件并引出传力杆件后即关注混凝土将洞内空隙完全填满。施工前对岩石石质进行调查试验与凿石型相同。
4.2.4 扣索及调整装置
第一条扣索一般采用钢丝绳或高强钢丝束，如需在塔架顶部横梁处断开，左右各用不同的拉索与塔架相连接，则也可采用精扎螺纹钢或其他型钢代替钢索。
第二条吊索与拱肋相连处，应有专用的联结件(或吊具)预先安装在杆件上。
第三条调整设施的方式，如采用钢索或高强钢丝束作斜吊索，多在吊索与拱肋及吊索与锚碇块体之间用滑车组张拉调整，也可用千斤顶调整。
4.2.5悬拼施工
第一条工艺流程
起吊→落位→挂索→松吊→调索→合龙
第二条拱脚第一扣段的安装
拱脚须埋于拱座内，因此，在拱座混凝土施工时，应预埋拱脚的临时固定装置，在与预埋锚筋焊好后浇注混凝土，并拉好扣索。
第三条待混凝土达到设计强度时，进行后续拱段的施工。
第四条合龙段的施工
1、调整扣索索力，使拱肋轴线与设计轴线相近。
2、拱顶连结，部分放松扣索索力，留出拱肋合龙段的空隙，吊装合龙段，然后进行锁定，锁定装置一般采用钢抱箍。
3、合龙时，应选择与设计相适应的合龙温度。
第五条悬拼施工时，为保持拱肋的横向稳定，应设置横向缆风。
第六条松索时，应均匀、对称、分批松除扣索。
第三节平转法
4.3.1 概述
平转法是将拱圈分为两个半拱，分别将其施工成半拱，后水平转体就位合拢，它分为有平衡重转体和无平衡重转体两种。其基本原理是：利用两岸地形搭架拼装，在桥台处设置转盘，将拼装的半跨悬臂桥体置于其上，以桥台或锚碇体系平衡桥体重量，再用卷扬机或千斤顶牵引转盘，将桥体平转至跨中合龙。
4.3.2有平衡重平转施工
第一条在支架上拼好半拱后，设置锚扣体系，并进行张拉，提高梁体标高，脱离支架成为以转动体系为支点的悬臂状态。
第二条锚扣体系的设置应注意以下几点：
1、扣点应设在拱顶点附近，使拱体各截面均处于受压状态。扣索可采用钢丝绳或高强钢筋，其直径大小应通过扣力计算决定。
2、锚扣点宜跨过平衡墙尾绞下面的桥台转盘的尾端，锚固在平衡墙上。利用平衡重力（或部分桥台重力和临时压重）平衡悬臂桥体重力，使桥体转动任何角度时保持稳定，如图4-2所示。
图4-2 外锚扣体系示意
3、张拉扣索时，可用卷扬机或千斤顶张拉，张拉力大小以使桥体脱离支架为度。
4、拱顶合龙调整拱顶高程时，可收紧或放松扣索。
第三条桥体锚扣脱架后，悬臂支承在双支承式转盘或单支承式转盘上，无论采用何种转盘，制造安装时均应注意下列事项：
1、拱的悬臂体系支承重心应与转盘轴心位置一致。
2、底盘制作
（1）先将基坑开挖至设计标高，凿除、修整基坑尺寸，立模板，绑钢筋，灌注混凝土，施工时注意控制底盘半球形混凝土的外形尺寸。
(2)磨擦面磨光，涂机油
3、上盘制作(上半球)
（1）按施工设计立模板、绑钢筋、浇筑混凝土，并注意预埋件的安设。
(2)研磨，在上盘两端按绞臂，用人工推转上盘，研磨接触面，直至达到施工设计要求
第四条桥体牵引转动之前，应根据悬臂转体总重与上下转盘间的静摩擦和动摩擦系数，计算启动力和牵引力并配备响应的牵引设备。
第五条转动前必须先利用配重试验进行试转，检查转体是否平衡稳定、有无故障，试转角度应大于实际需要转动角度，并悬挂一段时间，观察构件挠度的变化，如不符合要求应进行调整改正。
第六条在两半拱均安装完毕后，将两半拱均按顺时针或(逆时针)方向平移，并在跨中处合拢。转体时应注意以下事项：
(1)每侧应专人指挥、保持同步张拉。
(2)转速控制在拱顶线速度1 m/min内，合拢时放慢至30 cm/min
(3)合拢时两侧骨架成咬合状就位，相对速度以不相撞为原则
(4)转体合拢时应选择无风或微风天气进行
4.3.3 无平衡重转法
第一条当桥跨较大且地形合适时，可采用无平衡重平转法施工。其原理是用锚固体系、转动体系和位控体系构成平衡的转体系统，用锚固体系代替平衡重。对于多跨或带悬臂半跨的拱桥，还可以利用结构自身的质量采用自平衡转体施工方法。
第三条转动体系由拱体、上转轴、下转轴、下转盘、下环道和扣索组成。
第四节竖转法
第一条钢管拱竖转在现场地形复杂、场地狭窄、跨度大、起吊重，其他方法难以实施的情况下，具有机具设备简单、材料省、进度快、造价低的特点，钢管混凝土拱竖向转体可分为两个半拱向上扳起，向下起落两种。
第二条钢管拱可在支架或胎模上组装成两个半拱，单元拱组装成半拱时，可采用吊车起吊或扒杆起吊，也可以采用缆索吊机等机具起吊。如图4-4所示
图4-4 竖转向上扳起示意图
第三条支架要按设计位置和高度精确设置，支架必须满足强度、刚度稳定的要求，要在支架顶设置微调支座，调整标高，以保证拱肋拼装精度。
第四条拱肋按吊装单元在地面施焊，检验合格后，用吊车或缆索吊吊至支架上焊接成半拱并组焊横、斜撑，如拱顶有横撑，可将半拱合拢位置作适当调整，偏离拱顶2 m左右。
第五条组装半拱顺序应从拱脚向拱顶段进行，为了避开两半拱在起吊中相交叉，起吊转体应分开进行，先焊好一侧半拱后将其扳起一定高度，再焊另一侧半拱。
第六条钢管混凝土拱竖转的起重系统，要进行受力计算，安全系数必须满足3～6倍的要求。并注意以下几点：
1、起重系统的地锚在使用前须进行试拉。地锚一般每类取一个进行试拉。土壤地锚尽可能全部进行试拉，试拉可相互进行，受拉值一般为设计荷载的 1.3～
1.5倍。
2、扣索可进行对拉，以检查扣索、扣索收紧索、扣索地锚以及动力设施等是否达到要求。
3、转体前要进行试吊，试吊中要对起重系统的每个步骤进行检查，仔细观测主塔架、主索受力均匀程度、平衡系统、动力设施工作状况，牵引索、起重索在各转向轮上运转情况，以及主索地锚稳固情况，通讯指挥系统的通畅性能和各作业之间工作协调情况，对设备的技术状况进行分析和鉴定，确定无误后，进行正式起吊。
4、起重吊环焊在拱肋上时，吊环的轴心和距离根据计算确定吊点，吊环的承压面要符合设计要求，焊缝必须保证质量，四侧围焊要进行严格的焊缝探伤检查。
第七条：钢管拱竖转的转动支座，是在拱脚处设“钢舌头”与“靠山角”紧贴，暂时形成一个可以转动的铰。按照设计的拱轴线焊接在拱座构件上，以“靠山角”为转动中心，竖转起吊半跨拱肋。“钢舌头”与“靠山角”这两个重要部件是起吊的关键，其加工和安装精度较高，靠山角安装精度要求背板在垂直于桥轴方向上偏差不超过2 mm，底板高程允许误差最大值不超过5 mm。
第八条钢管混凝土拱的竖转起吊分二个部分，起吊系统与平衡系统。起吊系统包括：卷扬机、起重索、背索、滑轮组等；平衡系统包括：平衡梁、吊索、
吊环等。这两个系统是吊装的关键，施工时应注意以下几点：
1、选择好起吊机具，各个滑轮要保养好，各个轮饼转动自如，钢丝绳的穿绕与卷扬机要配合好，保证受力均匀。
2、慢速卷扬机，起动要慢，待拱肋脱离胎架10 m左右，停机检查各部件运转是否正常，观测各部件变化情况，确认无异常情况，进入正常起吊。
第九条为了保证拱肋合拢的精度，合拢接头可采取以下措施：
1、先将合拢断面左右侧的拱肋在地面上焊成一个大节，然后再一分为二分别焊在左右半拱上，这就保证了两个半拱在合拢处的安全吻合；
2、采用锥套连接，在一侧半拱的合拢接头处，各钢管内安锥形导管，合拢时先将导管插入另半拱钢管之内即可实现顺利合拢。
3、拱肋合拢后，应通过在拱脚“钢舌头”处打入钢楔方法，进行微量调整。
4、测量合格后，“钢舌头”与“靠山角”焊死，封固拱脚混凝土，使拱肋结构由两铰拱转换成无铰拱受力体系。
第十条钢管混凝土拱竖转过程中的监测监控。在拱肋竖转过程中，宜对以下内容进行监测：吊装杆件的应力和变形；地锚的位移；背索的应力；起重索和滑轮组运行情况；卷扬机的运转及电流变化；拱脚旋转支座的转轴、吊索和吊环的应力等，监测结果及时由监控人员用计算机进行分析，并作出相应的指令，以保证吊装的安全。
第五章混凝土灌注
第一节混凝土配制
钢管拱混凝土一般采用无收缩混凝土，混凝土的强度等级应在C30级以上.为满足混凝土的流动性、和易性，常采用减水剂和高效减水剂，以降低用水量，减少水灰比，增大混凝土的流动性，提高混凝土的强度和耐久性。为提高混凝土的密实性和改善混凝土的性能，常通过掺加膨胀剂和粉煤灰，以减小混凝土的收缩系数和空隙率，降低混凝土的干缩变形、水化热和水泥用量。本细则以C50无收缩混凝土为例。
5.1.1 混凝土配合比的选定
第一条原材料
1、水泥采用525#硅酸盐水泥，品质新鲜，各项指标符合现行水泥国家标准。细骨料采用中粗砂，细度模数M在2.50左右，泥污含量＜0.5%，表观密度Rs在2.65左右。
2、粗骨料采用5～30 mm连续级配碎石，表观密度Rs在2.75左右，坚固性合格，压碎指标值＜10%。
3、掺合料采用UEA型膨胀剂，掺量为水泥用量的12%左右(总胶结料的11%左右，内掺法)。
4、外加剂采用FDN高效减水剂，掺量为总胶材的1%，采用TG型缓凝剂，掺量为总胶材的0.1%。
第二条配合比选定
1、配合比选定应根据原材料质量及设计混凝土所要求的强度、耐久性、施工和易性、凝固时间、运输灌注和环境温度条件通过正交设计试配确定
2、现场施工拌合混凝土入泵坍落度宜控制在18～20 cm，施工时测量坍落度以控制施工用水量。砂石含水量应严格测定后从用水量中扣除。严禁在拌合料出机后另外增加水量。
3、配合比原材料定量应以重量计，称量的允许偏差严禁超过下列限值：水泥和掺合料为±1%，粗细骨料为±2%，水及化学外加剂为±1%。
5.1.2 混凝土的拌制
第一条 混凝土的拌制必须使用强制式拌合或大方量全自动拌合楼，各种原材料的投放必须专人负责并准确计量。 第二条 拌制材料方式按下图进行
第二节 混凝土泵送
钢管拱内浇注一般采用泵送顶升浇注法，对小跨径的钢管混凝土拱桥有时也采用浇捣法。
5.2.1 混凝土输送泵的选型及泵压要求
钢管拱混凝土的压注是整个钢管拱施工的关键，必须确保一次成功，为确保混凝土一次顶升到位，管内混凝土密实，必须选择可靠的泵送设备，。同时应考虑备用泵，以确保混凝土顺利灌注。
第一条 技术参数
应根据混凝土拌和站的能力、混凝土输送泵的工作效率、一次浇注量等因素，确定混凝土输送泵的每小时输出量。
第二条 根据混凝土的输送高度，确定静压。 第三条 泵送压力
结合泵送输出量，混凝土的摊铺范围，根据混凝土泵的工作列线图表，查出泵送压力。
第四条 最大泵送压力
最大泵送压力由静压和泵送压力叠加而成。
第五条 选用机型
根据以上条件，选择合适的机型。
5.2.2 泵管压注孔，管顶出气孔、排浆孔的设置
第一条 泵管压注孔一般设置于钢管拱的根部(即拱脚偏上1 m 以内)位置，泵管与拱肋的夹角应不大于30°且泵管出口与拱肋内壁平齐(不宜伸进拱肋内过
钢管混凝土拱桥的施工方法 钢管砼结构，由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除，管内混凝土可增强管壁的稳定性，钢管对混凝土的套箍作用，使砼处于三向受力状态，既提高了混凝土的承载力，又增大了其极限压缩应变，所以自钢管砼结构问世以来，是桥梁建筑业发展的一项新技术，具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点，因而得到突飞猛进的发展。在桥梁方面，已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。 1 拱肋钢管的加工制作 拱肋加工前，应依理论设计拱轴座标和预留拱度值，经计算分析后放样，钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时，通常焊成1.2-2.0m的基本直线管节；当采用螺旋焊接管时，一般焊成12.0~20m弧形管节。对于桁式拱肋的钢管骨架，再放样试拼，焊成10m左右的桁式拱肋单元，经厂内试拼合格后即可出厂。具体工艺流程为：选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1：1大样拼装检验 防腐处理出厂。 当拱肋截面为组合型时，应在胎模支架上组焊骨架一次成型，经尺寸检验和校正合格后，先焊上、下两面，再焊两侧面（由两端向中间施焊）。
焊接采用坡口对焊，纵焊缝设在腔内，上、下管环缝相互错开。在平台上按1：1放样时，应将焊缝的收缩变形考虑在内。为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型，可在各节端部预留1cm左右的富余量，待拼装时根据实际情况将富余部分切除。钢管焊接施工以“GBJD05—83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查（抽样率大于5%）。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。 2 钢管混凝土拱桥的架设 2.1无支架吊装法 2.1.1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法 具体做法与其他拱肋的架设相似，只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度，它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装，并随时用扣索和缆风绳锚固，稳定在桥位上，最后合拢。如净跨度150m 四川宜宾马鸣溪金沙江大桥，为钢筋混凝土箱拱，分五段吊装，吊重700KN。广西邕宁邕江大桥，主跨312m的钢管混凝土劲性骨架箱肋拱，每根拱肋的钢管骨架分9段吊装，吊重590KN。四川万县长江大桥，跨径420m的钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥，分36段吊装，吊重612.5KN。 缆索吊机斜拉扣挂悬拼法施工是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。施工理论成熟，施工体系结构简单，施工调整与控制较方便。但这种方法起吊端要有一定的施工场地，缆索跨度较桥跨要大，用缆索较多，主塔架与扣索塔架相互分开，存在受压杆稳定要求塔高不能过高，并且要设置各种缆风索而占地面积较大。
《钢管混凝土拱桥》-----钢管混凝土拱桥的施工方法 福州大学土木工程学院 2014年06月16日
钢管混凝土拱桥的施工方法 摘要： 钢管混凝土拱桥以其强度高、跨越能力大、施工便捷、经济效果好、桥型美观等优点在我国桥梁中得到了广泛应用。钢管混凝土结构，是桥梁建筑业发展的一项新技术。在桥梁方面，已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。 1、引言 钢管混凝土拱桥的发展与应用在我国仅有十余年的历史，但发展很快，已遍及全国广大地区，目前已经建成的就达80余座，在建的也有30余座。这主要是因为钢管混凝土组合材料的优越性决定的。关于钢管拱肋的加工、拼装、成拱、吊装工艺，对此类结构的施工技术、施工规范、质检和监理程序与指标、施工定额及管理等方面的研究和经验虽然有所积累，但仍不多见。广泛交流施工经验，研究制定和完善该类桥梁统一可行的规范规程，探讨其施工经济技术指标，是目前建造此类桥梁急待解决的课题之一。 从目前国内的钢管混凝土拱桥的施工实践来看，其施工方案主要有：无支架缆索吊装；少支架缆索吊装；整片拱肋或少支架吊装；吊桥式缆索吊装；转体施工；支架上组装；千斤顶斜拉扣索悬拼。以上除千斤顶斜拉扣索悬拼施工外其余施工安案都与普通混凝土拱桥安装类似，本文主要介绍钢管混凝土拱大桥的施工方法及其注意事项。 2、钢管混凝土拱桥的施工方法及其注意事项 钢管混凝土拱桥施工的主要环节包括：钢管拱肋的加工制作、钢管拱肋的架设、钢管混凝土的灌注、安装桥面系等。 2.1 钢管拱肋的加工制作
为了保证加工质量，拱肋通常在工厂制作。首先由定尺的钢板卷制成长(分段长度视运输条件而定)的单节直管，再根据设计拱轴线、预留拱度等进行放样、煨弯、焊接组成拱肋。出厂前在刚性平台上进行大样拼组，验收合格后进行初级防腐，然后分段出厂。应钢管焊接采用坡口焊，焊管对接的纵缝及上下钢管的环节均需错开。焊接时及时对焊缝收缩及日照温差引起的误差进行修正，以防误差积累。对每条焊缝要进行严格的探伤检查，发现问题及时处理，确保拱肋加工质量。 2.2 钢管拱肋的架设 钢管混凝土拱桥通常是先架设空钢管形成裸拱，再在其中灌注混凝土形成钢管混凝土拱；或再将其作为劲性骨架，在外部包上钢筋混凝土形成复合拱肋。钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法，主要有搭支架施工法、无支架缆索吊装法、平转法、竖转法、以及多种方法的综合运用的施工方法。 2.2.1 搭支架施工法 搭支架施工法就是在桥位处按照钢管拱肋的设计线型加预拱度，拼装好支架，在支架上就位拼装、焊接成拱的施工方法。支架可采用满堂式、或者分离式、或者两种方式的结合。如：三峡莲沱大桥的两边跨、天津彩虹大桥等。 支架的设置按拱肋的轴线和段接头位置及高程，在精确定位后，就每个段接头的高度设计相应的支架高度（该高度考虑了支架、支承结构的变形和施工预拱度），经计算确定支架的形式和材料，满足强度、稳定及刚度要求，支承处圆弧和坡度应和该处的拱肋设计完全吻合，以保证较大的支承面积和钢管拱肋的稳定。吊装时用索道吊运到位初步控制合格后，拱肋的一端采用焊搭板螺栓联接，另一端用两道临时缆风护设稳定，合拢段在准确测量出实际的长度和待合拢段拱肋的长度根据实际将多余的长度割掉后按吊装顺序吊装，到位后两端精确对位连接。吊装顺序如图1所示。
壹百二十米跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈 施工工法 1．前言 余姚双溪口水库大桥为净跨径120m上承式悬链线箱形拱桥，该桥为集团公司同类桥的最大跨径，其支架部分及主拱圈施工不仅难度大，而且存于着很大的施工安全风险。 我公司结合以往施工经验，针对大跨上承式钢筋混凝土箱形拱桥技术进行了科技攻关，充分利用该型拱桥结构特点制定科学合理的施工工艺，解决了施工技术难题，经总结形成本工法。 以本工法为核心的“120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术”获得集团公司优 秀论文壹等奖。 2．工法特点 本桥主拱圈采用支架现浇施工法，其中支架部分为于俩拱脚段根据原有的地形情况采用于硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架，中间段采用梁柱式复合体系：其结构构成为：明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层，底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩;中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁;上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。而主拱圈混凝土则采用分环、分段的方法进行施工，即：整个拱圈根据支架的结构体系分为3个浇筑环；即底板环、腹板环及顶板环，每环浇筑时再分5段对应水平长度分别均为24m，先对称浇筑拱脚段，再从跨中段向俩拱脚方向浇筑，拱顶段浇筑完后，再浇筑1/4段。段和段之间预设间隔槽(顶板不设间隔槽)，间隔槽宽1.5m，根据监控单位的施工加载计算，腹板和底板环俩环同时合拢，使拱圈形成壹个开口箱形结构，然后再进行顶板环的分段浇筑及合拢。
3．适用范围 本桥施工方法可适用于大跨径现浇钢筋砼拱桥的施工。 4．工艺原理 4.1主拱圈施工技术 4.1.1主拱圈底模标高的确定 主拱圈的支架现浇过程中，立模标高的合理确定，是关系到主拱圈的线形是否平顺、是否符合设计的壹个重要问题。如果于确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终主拱圈和桥面系线形较为良好；否则最终主拱圈线形会和设计线形有较大的偏差。 立模标高且 不等于设计中桥梁建成后的标高，总要设壹定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下： 模板定位标高＝设计标高＋运营预抛高＋施工预抛高＋支架变形 其中支架变形值是根据支架加载试验，综合各项测试结果，最后绘出支架荷载—挠度曲线，进行内插而得。 根据以往上承式拱桥施工及监控经验，且 结合本桥的具体情况，估计于施工过程中影响本桥结构内力和线形的因素主要有以下几方面： (1)施工临时荷载。 (2)支架变形。 (3)日照影响。 (4)主拱圈混凝土浇筑顺序和主梁的安装顺序。
福建省工程建设地方标准 钢管混凝土拱桥设计与施工规程 福州大学土木工程学院 2007年11月
前言 本规程是根据福建省建设厅闽建科【2007】×号文“关于制定福建省建设工程地方标准《钢管混凝土拱桥设计与施工规程》地通知”要求,由福州大学土木工程学院主编,会同福建省交通规划设计院、福州市规划设计研究院、福建省第一公路工程公司等参编单位编制而成.本规程地制定吸收了近年来有关单位在钢管混凝土拱桥设计与施工领域所取得地最新科研成果以及工程实践经验,充分参考和借鉴了国内外地相关规程和规范,在广泛征求意见、反复修改地基础上,最后由福建省建设厅组织专家审查定稿. 本规程共分×个章节及×个附录,主要技术内容包括： 下列标准所包含地条文,通过在本规程中地引用而构成本标准地条文,本规程出版时,所示标准版本均为有效.所有所示标准均有可能修订,使用本规程地各方应探讨使用下列标准最新版本地可能性： 1、
1、总则 1.1.1为满足桥梁工程建设地需要,使钢管混凝土拱桥地设计、施工和验收等工作符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理地要求,特制定本规程. 1.1.2本规程适用于以圆形钢管内浇筑素混凝土为拱肋地钢管混凝土拱桥. 1.1.3本规程适用于本省各级市政工程钢管混凝土拱桥地设计与施工,公路工程中地钢管混凝土拱桥可参照执行.（或写成市政工程与公路工程） 1.1.4本规程主要依据《公路工程结构可靠度设计统一标准GB/T50283》、交通部《公路工程技术标准JTG B01-2003》、《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004》、《公路桥涵施工技术规范JTJ 041-2000》以及福建省工程建设地方标准《钢管砼结构技术规程DBJB-51-2003》地有关规定制定.基本术语、符号按照国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132》和《道路工程术语标准GBJ124》地规定采用. 1.1.5荷载分市政与公路来写,各有规程 1.1.6钢管混凝土拱桥中地墩台与基础等圬工结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构地设计计算与验算,可采用《公路圬工桥涵设计规范JTGD61-2005》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004》和《公路桥涵地基与基础设计规范JTJ 024-85》等规范进行设计.横撑、钢横梁等钢结构设计应符合《公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86》地要求.结构抗震设计应采用《公路工程抗震设计规范JTJ 004-89》；结构抗风设计应采用《公路桥梁抗风设计规范JTG\T D60-01-2004》.材料和施工质量验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范GB50205》、《混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204》以及《公路工
钢管混凝土系杆拱桥的养护 摘要：近年来，我国陆续修建了数十座钢管混凝土拱桥、系杆拱桥。这些桥梁建成后如何进行规范化管理、及时进行检查与养护维修工作，最大限度地延长桥梁的使用寿命已成为我们必须面临的新课题。针对钢管混凝土系杆拱桥的自身结构特点，探讨了钢管混凝土系杆拱桥各关键部位的检查与养护方法，提出了易损件的更换办法，可为该类桥梁的日常管理与养护工作提供参考。 关键词：钢管混凝土拱桥；系杆拱桥；桥梁养护 1 引言 系杆拱桥为一种梁拱组合体系桥，以其造型美观、造价低廉备受人们喜爱，继1990年我国建成第一座钢管混凝土系杆拱桥---四川旺苍东河桥以来，国内已陆续建成了数十座这类桥梁。如：主跨360 m的丫髻沙大桥、主跨288 m的奉节梅溪河桥、主跨280 m的武汉晴川桥、主跨240 m的武汉江汉五桥等。据不完全统计，我国目前已建或在建的主跨200 m以上的大型钢管混凝土系杆拱桥已将近20座。 但这种体系桥最致命的弱点是其横梁直接吊挂在吊杆上。而吊杆多又采用预应力钢绞线，依靠钢绞线的预应力来抵抗荷载作用。一座桥中哪怕只有少数几根钢绞线断裂，甚至一根钢绞线断裂都会造成灾难性的后果。这类不少，重庆小南门桥即为典型事例。1990年建成的重庆小南门桥（已倒塌），主跨240米，建成时为当时亚洲最大跨度的混凝土拱桥，在中承式拱桥中居世界第一位。其吊杆采用21根Φ15mm钢绞线，每根钢绞线由7Φ5高强钢丝组成，外套钢套管。为考虑换索方便，梁地面至人行道顶面灌硫磺粘结材料，中间灌水泥沙浆。两端采用XM锚具。由于当地为酸雨地区，大气PH值约在4.6-5.6之间，环境腐蚀使外套管锈穿，进而锈蚀到内部钢丝。腐蚀加剧了钢丝的应力集中，应力集中使钢丝应力超过设计值，导致钢丝断裂、桥梁倒塌。 大型桥梁工程投资大，社会经济影响大，确保它们的安全运营是关系到国计民生的大事。桥梁建成后必须加强日常管理，经常进行检查及养护维修方能实现其设计寿命。如不注意检查、养护或养护方法不当将会大大缩短桥梁的使用寿命，甚至造成桥毁人亡的严重后果。在国外，特别是英美等西方发达国家，桥梁的养护、健康检测和修补加固在桥梁领域占主导地位，他们投入了大量的人力物力对桥梁的养护和健康检测进行研究，业已形成较完善的桥梁养护制度。特别是大型桥梁，由于其重要地位和复杂的结构受力形式，根据环境条件和结构特点，对每座桥梁都建立了专门的技术档案，养护制度和健康检测体系，以科学的方法准确把握桥梁的工作状态，对可能出现的隐患及时的预报和评估，及早采取适当的措施避免桥梁的严重损害，延长桥梁的使用寿命，以确保桥梁的安全运营。目前，国内桥梁的养护十分薄弱，大部分中、小型桥梁基本上没有进行养护，即使对大型桥梁，其养护也存在着很大的盲目性，缺少采用定期检查和养护的制度，更没有对桥梁的工作状态的连续监控，一般仅当外观发现严重的问题时才修修补补。对于大型桥梁，缺乏系统科学的保养制度将会显著缩短桥梁的使用寿命，甚至导致重大安全事故的发生。随着时间的推移，由于养护不当，又加上气候的原因，目前我国一些正在使用的桥梁已经出现病害，给桥梁的安全运营带来隐患。 钢管混凝土系杆拱桥，作为一种新型桥梁，国内目前尚未出台关于该类桥梁完整
吊杆长度复核计算 1.1主拱预拱度 1.1.1成桥状态拱顶位移 图1.1.1成桥状态下全桥竖向变形（图中单位：m） 成桥状态下，拱顶截面在恒载以及计入十年收缩徐变期的作用下的最大挠度为29cm. 1.1.2活载作用下拱顶位移 图1.1.2活载作用下全桥竖向变形（图中单位：m） 成桥状态下，拱顶截面在汽车荷载和人群作用下的最大挠度为2.8cm。
1.1.3预拱度分配计算 根据现行设计规范规定，某某大桥拱顶预拱度为29+2.8/2=31.8cm，实际设计单位拱顶截面取40cm，两者相差不大，设计单位已将预拱度考虑到钢管的制作中，所以在施工中按设计单位提供的预拱度（图09）进行线性控制。 1.2吊杆理论长度与实际下料长度 吊杆长度与拱肋高度、吊杆横梁高度、吊杆锚点位置、主拱预拱度等因素。 对某某大桥，主拱还设置了双向0.5%纵坡，桥面纵坡通过吊杆长度来实现，此外，因双向纵坡，还设置了R=20000m，T=100m，E=0.25m 的竖曲线。这些因素都必需在计算吊杆长度时予以考虑。 吊杆理论计算长度示意图 下弦主管上弦主管吊杆横梁 钢垫块 钢垫块 1.2.1理论吊杆长度 1、竖曲线对吊杆长度的影响 图1.2.1某某大桥竖曲线要素计算图式 根据《公路勘测设计》，各几何要素计算公式如下：
12i i W -=(1.2.1) Rw L = (1.2.2) 2 L T = (1.2.3) R T E 22= (1.2.4) R x y 22= (1.2.5) 式中：R ——竖曲线半径，m ； T ——切线长，m ； L ——竖曲线长度，m ； E ——竖曲线外距，m ； x ——竖曲线上任意一点P 距离竖曲线起点或终点的水平距离，m ； y ——竖曲线上任意一点P 距切线（即坡度线）的纵距，m 。 对某某大桥，i 2=-i 1=0.005，w=0.01,E=0.25,L=200,T=L/2=100, R=L/w=20000 1#~12#吊杆因竖曲线引起的吊杆长度变化量如表1.2.1 所示。 表1.2.1 1#~12#吊杆因竖曲线引起的吊杆长度变化量
摘要：介绍了上海城市轨道交通明珠线特殊大桥-苏州河桥（25m+64m+25m）的三跨中承式钢管混凝土梁-拱组合体系桥的设计特点，施工阶段划分及结构分析过程和施工难点处理措施。 关键词：钢管混凝土结构; 拱桥；设计与施工；徐变控制; 1 概述苏州河桥位于上海城市轨道交通明珠线跨越既有沪杭铁路苏州河桥桥位，与苏州河正交。桥梁需跨越苏州河及两岸的万航渡路和光复西路。河道通航标准为通航水位3.5m，ⅵ级航道，净宽20m，净高&=4.5m；两岸滨河路规划全宽20m（机非混行），其中机动车道宽8m；两侧非机动车道宽各3m；人行步道宽各3m；两岸滨河路机动车道净高&=4.50m，非机动车道净高&=3.50m，人行道净高&=2.5m。桥式采用25+64+25m三跨中承式钢管混凝土梁-拱组合体系桥，桥梁全长114m，宽12.5m。外部结构体系为连续梁，即拱脚与桥墩处以支座连接，内部为由主纵梁、小纵梁和横梁及钢管混凝土拱肋的组合结构体系。 2 钢管混凝土拱桥设计 2.1桥型选择本方案设计的主导思想是在现有桥梁结构的技术水平发展的基础上有所创新，桥梁造型与周围环境相协调，桥式方案力求新颖独特，并充分体现现代化大都市的节奏与气派。拱桥是一种造型优美的桥型，它的主要特点是能充分发挥材料的受压性能，而钢管混凝土的特点是在钢管内填充混凝土，由于钢管的套箍作用，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度。同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时可作为施工模板，方便混凝土浇筑，施工过程中，钢管可作为劲性承重骨架，其焊接工作简单，吊装重量轻，从而能简化施工工艺，缩短施工工期。苏州河桥的桥型方案经过研究分析、结构优化及评估论证，最后采用25+64+25m飞鸟式钢管拱桥的设计方案。以抗压能力高的钢管混凝土作为主拱肋，以抗拉能力强的高强钢绞线作为系杆，通过边拱肋的重量，随着施工加载顺序逐号张拉系梁中的预应力筋以平衡主拱所产生的水平推力，最终在拱座基础中仅有很小的水平推力。拱脚与桥墩的连接由固接改为铰接，以避免由于轨道交通无缝线路产生的纵向水平力和温度应力引起拱脚过大的推力而导致拱脚处混凝土开裂，克服了拱桥对基础的苛刻要求。全桥总布置如图1： 2.2上部结构主桥为中承式拱桥，主拱理论轴线为二次抛物线，矢跨比为1:4，其中桥面以下部分采用c50钢筋混凝土结构，截面为带圆角的矩形截面。桥面以上部分采用钢管混凝土结构，钢管截面为圆端形，采用a3钢，钢管壁厚16mm，外涂桔红色漆，内填c55微膨胀混凝土。边拱矢跨比为1:7.4，理论轴线为二次抛物线，截面采用钢筋混凝土矩形截面，按偏心受压构件设计。拱上立柱采用圆形截面钢管混凝土立柱，下端与边拱肋固结，上端设聚四氟乙烯球冠形铰支座，与边纵梁铰接。主拱每侧设7根吊杆，间距约6.4m，吊杆采用挤包双护层大节距扭铰型拉索，吊杆钢索双护层均为高密度聚乙烯护层（pe+pe桔红色），锚具为冷铸墩头锚。吊杆上端锚固在钢管混凝土拱肋内，下端锚固在横梁底部。主拱桥面以上部分共设三道一字型风撑，每侧边拱设三道横撑，主拱设一道横撑，以增加全桥的稳定性。拱座采用钢筋混凝土结构，每墩设两个拱座。通过横撑相连。拱座施工时应预先埋好立柱钢管、主拱及边拱伸入拱座内的钢筋，准确对位。桥面系为由边纵梁、横梁、小纵梁及现浇桥面板组成。边纵梁为箱形断面，边孔与边拱肋相接部分及中拱与边纵梁连接部分为矩形断面，采用c50级部分预应力混凝土结构，在恒载及自重作用下为全截面受压构件。横梁采用c50级预应力混凝土结构，全桥共设小横梁15片，端横梁2片，中横梁与边纵梁接合处2片。全桥共设四片小纵梁（全桥通长）与横梁固结在一起形成格构体系。桥面板采用c40级钢筋混凝土板，桥面板采用在格构系上现浇的方法处理。桥面板的钢筋布置应采取防迷流措施。桥面排水原则上采用“上水下排”，即横坡加导水槽方式，在桥梁横断面内设0.5%的横坡。承轨台每隔一定的距离断开，向两侧排水。桥面上部建筑设施包括混凝土道床及轨道、通信信号电缆支架、隔音屏、防噪柱及接触网腕臂柱。桥面布置有：聚氨脂防水层、0.5%双向排水
钢管砼拱桥施工质量控制浅见 【摘要】文章对施工实践中的钢管混凝土拱桥的施工步骤与方法等方面进行了总结，剖析施工中可能存在的问题，并针对性地提出了相应处理方法，详细阐述了实践施工中的有效防治对策和质量控制措施。 【关键词】钢管混凝土系杆拱桥施工技术质量控制 最近几年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路桥梁工程。但该桥型技术复杂，施工技术难度大，已经暴露和潜在的问题还很多。通过施工实践南通通州区金余大桥、南水北调泰州卤汀河港口大桥两座跨径85米以上的大跨度钢管系杆拱桥，总结了一些施工质量控制浅见，以供同行参考。 1施工方案的选择 一般在施工设计图纸上都有大致的施工要求，钢管混凝土拱桥的整个施工过程大致可划分为六个阶段：第一阶段是钢管拱桥墩及砼系杆、拱脚施工；第二阶段是钢管拱肋厂内制作；第三阶段是架设空钢管拱段形成裸拱(即拱肋骨架)；第四阶段是往空钢管拱内压注混凝土形成钢管混凝土拱；第五阶段是桥面系道板的安装施工；第六阶段系杆拱预应力施工，其中第六阶段预应力施工贯穿整个系杆施工的全过程是个逐步完善的关键施工步骤。一般钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法，主要有满堂或少支架施工法、缆索吊装法、平转法、竖转法，或几种方法综合应用(如少支架施工、平转与竖转结合等)如图1所示。 图1 钢管混凝土拱桥主要施工方法简图 目前公司均采用先梁后拱支架法施工，金余大桥砼系杆现浇是采用满堂支架，拱肋安装采用少支架综合法，优点是系杆轴线控制好，吊索位置精确，桥梁的整体性好，缺点是支架费用高，施工技术难度大。港口大桥系杆采用预制吊装结构，拱脚端横梁支架现浇，拱肋安
潜江河大桥计算书 1．基本信息 1.1.工程概况 祥和路位于安庆市新城中心区，是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。顺安路至潜江路之间路基按38米设计，本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。 本桥位于规划河流潜江沟上，潜江沟规划河底宽度45m，上口宽度80~100m，设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。 1.2.技术标准 （1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载集度3.5kN/m2。 （2）桥面横坡：双向1.5％。 （3）桥梁横断面：2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。 （4）地震动峰值加速度0.1 g（基本烈度7度），按8度抗震设防。 （5）环境类别：I （6）年平均相对湿度：70% （7）竖向梯度温度效应：按现行规范规定取值。 （8）年均温差：按升温20℃。 （9）结构重要性系数：1 1.3.主要规范 《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93） 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004) 《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01－2008) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008） 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86） 《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90） 《钢管混凝土结构技术规范》（DBJ 13-51-2003）福建省地方标准 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 其他相关的国家标准、规范 1.4.结构概述 桥梁横向布置：4.5m（人行道）+4.5m（非机动车道）+2.5m（隔离带）+15m（机动车道）+2.5m（隔离带）+4.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽38m。采用1×60m下承式钢管拱结构，计算跨径60m，矢跨比1/4。拱肋采用D=150cm，t=2cm单圆形钢管，内灌微膨胀混凝土；系梁采用150cm×180cm预应力混凝土结构，系梁在拱脚位置加宽到200cm，加高到240cm宽；端横梁采用360cm×190cm双室箱梁，腹板厚度50cm；中横梁采用底宽65cmT梁，梁高135cm；桥面板厚25cm。系梁、横梁及桥面板采用整体支架现浇，结构整体性好；吊杆间距4m，采用新型低应力防腐拉索PESFD7-109；横向设五道风撑，风撑D=80cm，t=16mm钢管。 1.5.主要材料及材料性能 （1）混凝土：C50，重力密度γ=26.0kN/m3，弹性模量为Ec=3.45×104MPa； （2）钢管混凝土：Q345C钢管，内部填充C50微膨胀混凝土，计算内力时，刚度直接叠加；计算挠度与一类稳定时，考虑混凝土折减，折减系数0.8。 （3）预应力钢筋：弹性模量E p=1.95×105MPa，松驰率ρ＝0.035，松驰系数ζ＝0.3； （4）锚具：锚具变形、钢筋回缩取6mm（一端）； （5）金属波纹管：摩擦系数：ｕ＝0.25；偏差系数：κ＝0.0015；
钢管混凝土拱桥施工 1钢管混凝土拱桥所用钢管直径超过600mm的应采用卷制焊接管，卷制钢管宜在工厂进行。在有条件的情况下，优先选用符合国家标准系列的成品焊接管。 2成品管及制管用的钢材和焊接材料等应符合设计要求和国家现行标准的规定，具备完整的产品合格证明。 3钢管拱肋（桁架）加工的分段长度应根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定。在加工制作前，应根据设计图的要求绘制施工详图，包括零件图、单元构件图、节段单元图及组焊、拼装工艺流程图等。加工前应按半跨拱肋进行1：1精确放样，注意考虑温度和焊接变形的影响，并精确确定合龙节段的尺寸，直接取样下料和加工。 4工地弯管宜采用加热顶压方式，加热温度不得超过800℃。钢管对接端头应校圆，除成品管按相应国家标准外，失圆度不宜大于钢管外径的0.003倍。钢管的对接环焊缝可采用有衬管的单面坡口焊和无衬管的双面熔透焊。两条对接环焊缝的间距应符合设计要求，设计无规定时，直缝焊接管不小于管的直径，螺旋焊接管不小于3m。对接径向偏差不得超过壁厚的0.2倍。为减少运输及安装过程中对口处的失圆变形，应适当在该处加设内支撑。 5拱肋（桁架）节段焊接宜要求与母材等强度焊接。所有焊缝均应按规定进行强度和外观检查，宜要求主拱的焊缝达到二级焊缝标准。对接焊缝应100％进行超声波探伤，其质量检查标准可按照本规范第17章的有
关规定执行。 桁架式钢管拱主管与腹管采用相贯焊接时，宜采用自动或半自动的加工方式来保证相贯线和坡口的制作精度，对焊接材料和工艺的选择在满足焊接接头强度的原则下，应尽量提高接头的韧性指标。要力求避免和减少焊缝多次相交的不良结构细节。 6在钢管拱肋（桁架）加工过程中，应注意设置混凝土压注孔、防倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板。如拱肋（桁架）节段采用法兰盘连接，为保证螺栓连接的精度，宜采用3段啮合制孔工艺。对压注混凝土过程中易产生局部变形的结构部（如腹箱）应设置内拉杆。 7钢管拱肋（桁架）节段形成后，钢管外面应按设计要求做长效防护处理，宜采用热喷涂防护，其喷涂方式、工艺及厚度应符合设计要求。可参照有关规定执行。 二、钢管拱肋（桁架）安装 1钢管拱肋（桁架）的安装采用少支架或无支架缆索吊装、转体施工或斜拉扣索悬拼法施工的，可参照本章有关规定执行。 2钢管拱肋成拱过程中，应同时安装横向联接系，安装联接系的不得多于一个节段，否则应采取临时横向稳定措施。 3节段间环焊缝的施焊应对称进行，施焊前需保证节段间有可靠的临时连接并用定板控制焊缝间隙，不得采用堆焊。合龙口的焊接或栓接作业应选择在结构温度相对稳定的时间内尽快完成。 4采用斜拉扣索悬拼法施工时，扣索与钢管拱肋的连接件应进行设计计算。扣索根据扣力计算采用多根钢绞线或高强钢丝束，安全系数应大于
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法 1．前言 岭南高速蒲山大桥主跨结构形式为下承式系杆钢拱桥,其主跨横向设置三片拱肋，标准桥梁横断面宽３8．8m,其跨度为225米。由于拱顶距离地面达到了70余米，距离桥面也达到了4６米，中铁七局集团郑州工程有限公司在施工中参照了国内外相同或相近结构拱桥拱肋混凝土有隔舱泵送施工技术及相关排浆的方法，对现场实际情况进行了分析:若采用有隔舱泵送施工方法,需在拱肋间加焊隔舱板若加焊拱肋内隔舱板，需要将拱肋开孔后施工人员进入拱肋内部焊接，焊接隔板产生的高温会对拱肋钢管造成影响，不但会影响拱肋的线性变化,也违背了设计院关于尽量少在拱肋开孔的设计意图；同时增加了高空作业量,增加了人员机械的投入，延长了泵送施工周期。而采用无隔舱泵送施工技术,在拱顶进行排浆,从而取消焊接拱肋间隔舱板，直接在拱顶处设置排浆孔排浆辅助混凝土泵送的方法进行泵送，可以避免因加焊隔舱而增加的施工投入，同时也能保证在工期内完成泵送施工任务。最后采用无隔舱泵送施工技术进行了施工，采用该技术应用于蒲山大桥拱肋混凝土泵送施工中，在安全、进度、质量上赢得了业主的高度赞扬及奖励，现将该技术及其管理过程进行总结形成成本工法。 2．工法特点 2.1取消横隔舱，采用拱顶排浆孔排浆辅助泵送施工，相对于传统的有隔舱辅助泵送混凝土排浆相比可省去焊接隔舱板而增加的施工投入,节省了成本，同时避免高空焊接作业，安全上有保障。
2．２能实现较快的施工进度,以岭南高速蒲山大桥为例,全桥１４根弦管计2310m3混凝土在5天之内全部完成，减小了施工周边环境的干扰。 2.３拱顶设置排浆孔排浆,其排浆效果与隔舱两侧设置排浆孔排浆的效果一致，浮浆同样能顺利排出,且省去了焊接拱肋间隔舱板的工序,施工更简便，投入少,效果明显,混凝土的质量同样达到了规范要求。 3．适用范围 3.１适用于跨河流、公路、铁路和房屋密集区等钢管混凝土拱桥拱肋混凝土施工。 4.工艺原理 4.１排浆孔设置 图4.1 如图4.1所示，顶升时拱肋内混凝土顶面为水平面,在距离拱顶还有17.4m时,灌注较快一侧混凝土就会越过拱顶流向另一侧,两侧混凝土接头处夹杂浮浆,该处混凝土质量难以保证。本桥设计无隔舱板,考虑在拱顶设置一个出浆孔，直径为20cm。只要保证两侧混凝土同时顶升至拱顶后，浮浆可以同时由拱顶设置的出浆口排出,相对于
钢管混凝土拱桥施工方案 一：工程概述 众所周知，中国有着悠久的古桥历史，早在东汉时期我国就在宜昌和宜都之间建在长江上的第一座浮桥，以及宋朝时在福建泉州修建的万安桥，清朝时修建的泸定铁索桥都显示出我国古代劳动人民高超造桥技术与智慧。而我国最杰出的石拱桥代表作是修建于隋朝河北省赵县的赵州桥，它由李春所创建，该桥设计独特，技艺精湛，结构美观，该桥是一座空腹式的圆弧拱桥， 拱圈一般有两个腹拱，这样独特的设 计不仅节省了大量材料，而且还增加 了泄洪能力。它不仅在我国桥梁史上 首屈一指，而且也是世界桥梁的一个 考证。而随着我国现代桥梁技术的进 一步发展，我国修建了许多现代化的大桥，如云南六库怒江大桥，长江湘江月亮岛大桥，以及苏通大桥，上海卢浦大桥，矮寨特大悬索桥，这些桥的建成，都标志着我国桥梁技术的日新月异。 赵州桥是我国拱桥史上的一个杰出代表作，距今已经1400多年的历史，它由隋朝李春所设计。此桥施工技术精巧，构造奇特，全桥只有一个大拱，大拱两肩各有两个小孔，这个独特的设计，不仅节约了石料，减轻了桥重，而且又便于排洪，防止洪水暴发时对桥的冲击。而随着现代桥梁技术的进一步发展，现代拱桥不仅继承了古代拱桥的优点，更有了发展。在受力方面它由拱肋承压，而且跨越大，与梁桥、
刚桥相比，可以节省大量钢材和水泥，耐久且维修费用也少。 现代拱桥技术的施工方法一般有五种，有支架施工，悬臂浇注法施工，装配式拱桥安装施工，转体施工，钢管混凝土施工等。而钢管凝土由于重量轻、刚度大、拱桥断面尺寸小吊装方便等优点，给大跨度施工带来了十分有利的条件，被广泛采用。以下将为大家简单介绍一下施工方法。 二、钢管混凝土拱桥构造特点 （1）、截面形式 钢管混凝土结构的主要特点之一就是钢管对混凝土的套箍作用，使钢管内混凝土处于三向受力状态，提高了混凝土的抗压强度与抗变形能力。因此，目前钢管混凝土拱桥基本上都采用圆形钢管组成。刚拱桥跨度较小时可以用单圆管。跨度在150米以内，采用哑铃型截面。超过150之后，一般采用桁式截面。 （2）结构形式 拱桥的形式一般都受到地质条件的影响，当地质条件教好时，一般采用有推力的中承式拱桥。当地质条件较差时一般采用中承式带两个半跨的自锚结构形式，同时也可以采用下承式系杆拱结构而且下承式也可适用于城市道路接线高度的地段，而这种系杆形式又分为两种:一种是上下部结构采用刚接联结，一种是上部结构
设计手册 1 公路桥涵设计手册－基本资料 2 拱桥（上册） 3 拱桥（下册） 4 桥涵（上册） 5 桥涵（下册） 6 公路桥涵设计手册——《桥位设计》 7 公路桥涵设计手册涵洞 8 公路桥涵设计手册墩台与基础 9 公路桥涵设计手册：桥梁附属构造与支座 10 公路桥涵设计手册---梁桥（上册） 11 公路桥涵设计手册---梁桥（下册） 12 预应力技术及材料设备（第二版） 桥梁计算示例集 1 桥梁计算示例集_桥梁地基与基础_赵明华 2 《连续桥面简支梁桥墩台计算实例》 3 桥梁计算示例集吊桥 4 桥梁计算示例集拱桥（一） 5 桥梁计算示例集拱桥（二） 6 桥梁计算示例集——拱桥 7 桥梁计算示例集——下承式简支栓焊桁架桥 8 桥梁计算示例集——预应力混凝土刚架桥 9 桥梁结构计算示例集《简支梁（板）桥》 10 混凝土简支梁（板）桥 桥梁工程类 1 《桥梁工程》姚玲森 2 桥梁工程（第二版）范立础 3 桥梁工程邵旭东 4 桥梁工程设计计算方法及应用( 贾金青) 5 桥_唐寰澄 桥梁抗震类 1 桥梁抗震-范立础 2 桥梁振动研究_何度心 3 桥梁抗震计算_何度心 4 桥梁延性抗震设计.范立础 5 高架桥梁抗震设计_范立础 6 大跨度桥梁抗震设计_范立础 7 桥梁减隔震设计_范立础 8 桩的抗震设计_万世昌 9 钢筋混凝土抗震结构非线性分析_张辛培 10 基于性能的结构抗震设计理论、方法与应用_李刚 11 结构多维抗震理论与设计方法_李宏男 12 建筑抗震设计规范算例_王亚勇 13 桥梁地震 公路桥梁荷载横向分布计算 1 公路桥梁荷载横向分布计算_李国豪 2 公路桥梁荷载横向分布计算_贺栓海 3 斜梁桥荷载横向分布实用计算分析_易建国桥梁结构 1 桥梁与结构理论研究_李国豪 2 桥梁结构稳定与振动_李国豪 3 高等桥梁结构理论_项海帆 4 桥梁结构分析及程序系统_肖汝城 5 拱结构的稳定与振动_项海帆 6 结构稳定与稳定内力_李存权 7 结构稳定性原理 8 公路桥梁动力学_宋一凡 9 《桥梁力学》_胡人礼 10 桥梁工程中的有限条法_傅子智 11 桥梁简化分析_周远棣 12 桥梁结构动力分析_曹雪芹 13 桥梁结构非线性分析_范立础 14 桥梁结构分析_杜国华 15 桥梁结构力学_李明昭 16 桥梁结构空间分析设计方法与应用-戴公连李建连 17 弹性薄壁梁桥分析_倪元增 18 大跨度桥梁设计与施工技术_大桥局 19 大跨度桥梁结构计算理论_李传习 20 大跨度桥梁施工控制_项海帆 21 造桥三十六年_邓文中 22 桥梁结构的最优设计_林亚超 23 土木工程荷载与设计方法_张学文 24 桥梁结构轻型化与造型艺术_金成棣 25 钢筋混凝土的高温性能及其计算 26 塔式结构_王肇民 桥梁抗风 1 桥梁风工程_项海帆 2 工程抗风设计计算手册_张相庭 桥梁规范配套 1 《公路钢砼及预应力砼桥涵规范》条文应用算例_袁伦一 2 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理_张树仁 3 公路桥梁结构可靠度与概率极限状态设计_李扬海 4 桥梁设计的极限状态理论_刘孝平 5 桥梁设计规范学习与应用讲评_张树仁 6 极限状态的桥梁设计理论_辽林 7 容许应力法的桥梁设计 8 结构可靠度理论及其在桥梁工程中的应用_张建仁 梁桥 1 钢筋混凝土梁桥_姚玲森 2 钢筋混凝土桥梁基本构件设计与诺谟图 3 梁桥理论与计算_程翔云 4 桥梁设计百问_邵旭东 5 桥梁上部构造性能_E.C.汉勃利 6 预应力混凝土连续梁桥_范立础 7 预应力混凝土连续梁桥设计_徐岳
钢管混凝土拱桥的应用和发展 娄阳崇1 (1.华中科技大学，湖北武汉430074) 摘要：由于钢管混凝土具有承载力高,耐腐蚀,便于施工等一系列优点,它在土木工程中的应用越来越广泛,尤其在桥梁工程中的应用也越来越引起人们的兴趣与重视。本文介绍了钢管混凝土的主要特点以及钢管混凝土拱桥在我国的应用概况,并提出目前存在的问题及未来的发展方向。 关键词：钢管混凝土;钢管混凝土拱桥; 应用;发展 引言 随着英国赛文铁路桥的桥墩首次采用钢管混凝土这种组合材料以来，国内外的专家学者对这种组合材料性能的研究一直没有停止过。随着研究的不断深入，施工工艺的大幅度改进，工程应用日益广泛，高层建筑、工业厂房、桥梁及港口工程中均有应用，特别在桥梁上的应用更加突显了其优越的力学特性。据2005 年年初统计，建成中等跨度以上的钢管混凝土拱桥多达230 座，其发展速度之快,为中外建桥史所罕见。 1 钢管混凝土的基本原理 钢管混凝土,英文简称CFST。它是将高强混凝土灌入薄壁圆钢管内而形成的组合结构材料,利用在一般的工作状态下,2 种不同力学性能的材料产生相互作用,即紧箍力来协调工作。作者在此以工程中使用最多的圆形钢管混凝土短柱为例来介绍钢管混凝土的工作原理,如图1 所示。钢材在弹性工作阶段,泊松比μs 变化很小,在0. 25 ～ 0. 3 之间, 可以认为是常数。取μs =0. 283 ;而混凝土的泊松比μc 在受力过程中是不断变化的。由低应力状态下的0. 167 左右逐渐增大到0. 5 ,当接近破坏阶段时,由于混凝土内部纵向微裂缝的发展,将超过0. 5。对于钢管混凝土而言,在轴压力的作用下,μc 逐渐增大,并且迅速地超过钢材的泊松比μs 。当μs =μc 时,钢管和混凝土的径向变形一致,相互间没有紧箍力存在;当μs <μc ,钢管限制了混凝土的径向变形,根据变形协调关系,相互间产生紧箍力;当μs >μc 时,此时钢管已进入塑性屈服阶段,相互间作用力只剩下粘结力。由于紧箍力的存在,了承载力,而且还增大了其极限压应变;在轴心压力作用下,薄壁钢管的承载力是极不稳定的,实验证明,钢管实际承载力往往是理论计算值的1/3～1/5。当在钢管内浇筑混凝土并达到一定强度后,混凝土保证了薄壁钢管的局部稳定,反过来,钢管又约束混凝土的径向变形,使它处于三向受压应力状态,延缓了受压时的纵向开裂,从而提高了钢管混凝土构件的承载力。因此,钢管混凝土作为一种组合材料,具有独特的工作特性:弹性工作而塑性破坏,承载力高而极限压缩变形大。其应力应变关系近似于钢材的性能。 图1 2 钢管混凝土的计算理论 自从发现套箍混凝土比一般结构的混凝土承载能力有较大提高以来,国内外均开展了对这方面的系统研究,取得了丰硕的成果,出版、发表了大量的专著、论文,钢管混凝土则是其中比较突出的一种。尽管如此,
论文关键词：钢管混凝土拱桥稳定性非线性 论文摘要：钢管混凝土拱桥作为一种承受压力的空间曲杆体系，不可避免的涉及到稳定问题。随着钢管混凝土跨径不断的增大，对于其稳定性计算必须考虑非线性的影响，本文主要是介绍当拱桥稳定性计算理论及非线性分析理论。 随着钢管混凝土组合材料研究不断深入，施工工艺的大幅度改进，钢管混凝土拱桥在全世界范围内，特别是在我国得到了广泛的应用。据不完全统计，自从1990年我国第一座钢管混凝土拱桥建成以来到目前为止，我国已建或在建钢管混凝土拱桥有200多座。钢管混凝土拱桥之所以发展如此迅速，主要具有如下特点：（1）施工方便，节省费用；（2）有较成熟的施工技术作支撑；（3）跨越能力大，适应能力强；（4）造型优美，体现了民族特色；（5）大直径钢管卷制工业化，有力地促进了我国钢管混凝土拱桥的发展。 随着钢管混凝土拱桥的跨径的增大，刚度越来越柔，作为以受压为主的结构，稳定成为制约其发展的关键因素之一。不少学者根据不同的拱桥形式在不同的参数下，提出了不同的假设，推导出了很多简化的稳定公式。这些稳定公式将为有限元发展提供了理论基础。本文主要是对拱桥稳定计算理论进行简单的阐述。 1 稳定计算理论 1.1 概述 稳定问题是桥梁工程常常遇到的问题，与强度问题同等重要。但是，结构的稳定问题不问于强度问题，结构的失稳与材料的强度没有密切的关系。结构失稳是指结构在外力增加到某一量值时，稳定性平衡状态开始伤失，稍有挠动，结构变形迅速增大，从而使结构失去正常工作能力的现象。在桥梁工程中，总是要求其保持稳定平衡，也即沿各个方向都是稳定的。 在工程结构中，构件、部件及整个结构体系都不允许发生失稳。屈曲不仅使工程结构发生过大的变形，而且往往导致结构的破坏。现代工程结构中，不断利用高强轻质材料，在大跨度和高层结构中，稳定向题显得尤为突出。 根据上程结构失稳时平衡状态的变化特征，存在若干类稳定问题。土建工程结构中，主要是下列两类： （1）第一类稳定问题（分枝点失稳）：以小位移理论为基础。 （2）第二类稳定问题（极值点失稳）：以大位移非线性理论的基础。 实际工程中的稳定问题一般都表现为第二类问题，但是，由于第一类稳定问题是特征值问题，求解方便，在许多情况下两类问题的临界值又相差不大，因此研究第一类稳定问题仍有着重要的工程意义。 研究压杆屈曲稳定问题常用的方法有静力平衡法((eular方法)、能量法(timosheko方法)、缺陷法和振动法。 静力平衡法：是从平衡状态来研究压杆屈曲特征的，即研究荷载达到多大时，弹性系统可以发生失稳的平衡状态，其实质是求弹性系统的平衡路径(曲线)的分支点所对应的荷载值(临界荷载)。 能量法：表示当弹性系统的势能为正定时，平衡是稳定的；当势能为不正定时，平衡是不稳定的；当势能为0时，平衡是中性的，即临界状态。 缺陷法：认为完善而无缺陷的力学中心受压直杆是不存在的。由于缺陷的影响，杆件开始受力时即产生弯曲变形，其值要视其缺陷程度而定。在一般条件下，缺陷总是很小的，弯曲变形不显著，只是当荷载接近完善系统的临界值时，变形才迅速增大，由此确定其失稳条件。 振动法从动力学的观点来研究压杆稳定问题，当压杆在给定的压力下，受到一定的初始扰动后，必将产生自由振动，如果振动随时间的增加是收敛的，则压杆是稳定的。 以上四种方法对于欧拉压杆而言，得到的临界荷载是相同的。如果仔细研究一下可以发