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钢管混凝土拱桥.【钢管混凝土拱桥文档模板】本文档旨在提供钢管混凝土拱桥相关的详细信息，帮助读者深入了解该领域的知识和技术。
以下是钢管混凝土拱桥的文档详细内容：一、引言1.1 背景介绍在钢结构和混凝土结构领域，钢管混凝土拱桥作为一种具有良好性能和高承载力的结构形式，由于其独特的设计和建造方式而备受关注。
1.2 文档目的本文档的目的是介绍钢管混凝土拱桥的设计、建造和维护过程，以及相关的技术要点和注意事项。
二、钢管混凝土拱桥的基本原理2.1 结构特点钢管混凝土拱桥采用钢管作为主要承载结构，混凝土充填在钢管内部，形成一个整体的拱桥结构。
具有较高的强度和刚度，适用于大跨径的桥梁。
2.2 力学特性钢管混凝土拱桥在受力时，通过拱的原理将荷载转移到桥墩上，并抵消部分自重，从而产生较小的变形。
三、钢管混凝土拱桥的设计3.1 结构设计原则钢管混凝土拱桥的设计过程包括确定荷载、计算强度和刚度等关键参数，以满足桥梁的安全可靠性和承载能力要求。
3.2 施工工艺钢管混凝土拱桥的施工工艺包括钢管制作、混凝土浇筑、拱体安装等步骤，需要严格按照设计要求进行。
四、钢管混凝土拱桥的建造4.1 地基处理在建造钢管混凝土拱桥之前，需要对桥梁所在的地基进行处理，以确保其稳定性和承载能力。
4.2 钢管制作和安装钢管混凝土拱桥的钢管需要经过制作和预处理，并按照设计要求进行安装，以确保其连接牢固和稳定性。
4.3 混凝土施工钢管混凝土拱桥的混凝土需要在钢管内部进行浇筑，确保充填充实且不产生空洞。
五、钢管混凝土拱桥的维护与管理5.1 结构检测钢管混凝土拱桥需要定期进行结构检测，包括观察表面变形、裂缝情况等，以及必要的探伤、超声波检测等。
5.2 养护措施钢管混凝土拱桥的养护包括钢管防腐、混凝土修补等工作，以延长桥梁的使用寿命。
附件：附件1：钢管混凝土拱桥设计图纸附件2：钢管混凝土拱桥施工技术规范法律名词及注释：1. 钢结构：指由钢材构成的建筑结构。
2. 混凝土结构：指由混凝土构成的建筑结构。
XX西高速公路第二十一合同段XX特大桥施工技术总结第一章工程简介1.工程概况XX国道主干线是我国公路主骨架网“五纵七横”中的“一横”，XX省XX至XX高速公路是其重要的组成部分，是XX西南地区必不可少的重要运输通道。
XX特大桥位于XX县XX镇XX村一组，XX国道主干线XX省XX至XX高速公路XX～XX段，桥梁中心桩号为K120＋433.507，桥梁全长545.54m，主桥为1－430m钢管混凝土拱桥，横跨不对称“V”型XX峡谷。
大桥XX侧（东侧）接XX隧道出口，XX侧（西侧）接XX隧道进口，由于桥隧紧密相连，两侧均为陡峻的悬崖峭壁，交通运输条件之恶劣、施工场地之狭小、工程之艰巨为全路段之最。
图1-1 XX特大桥施工平面布置图XX特大桥桥梁全长545.54米。
主桥为1-430m上承式钢管混凝土拱桥，引桥为简支梁桥；桥跨布置为1×36m（引桥）+1×19.1m+19×21.4m+1×19.1m（主桥）+2×27.3m（引桥）。
桥台身为钢筋混凝土结构，引桥墩（D3墩）为矩形实体墩，过渡墩为钢筋混凝土薄壁空心墩，其中D1墩墩身高82.383m，D2墩墩身高73.872m；桥面铺装为8cm防水砼和9cm沥青砼，全桥在两过渡墩和两桥台位置各设一道伸缩缝。
主拱桥拱轴线采用悬链线，计算跨径430m，计算矢高78.18m，矢跨比1/5.5，拱轴系数1.756。
拱肋采用钢管混凝土主弦管和箱形钢腹杆组成的空间桁架结构，上下游两道拱肋平行布置，截面高度从拱顶6.5m 变化到拱脚13m ，拱肋宽度为4m ，两肋间距13m ，以20道“米”字横撑相连。
主拱圈钢管外径1200mm ，管壁厚度：拱脚下弦1/8跨为35mm ，1/4跨为30mm ，其余下弦及上弦均为24mm ，钢管内填充C50砼。
主桥拱上立柱为□1400×1000mm 和□1800×1000mm 的钢箱（内壁加劲）与钢箱横联组成的格构体系，高度为3.153m ～71.866m ，拱上盖梁亦为整体钢箱结构。
钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥（Steel-Tube Concrete Arch Bridge）是一种以钢管作为主要构件、混凝土为填充物，采用拱形结构的桥梁。
由于其结构特点，该类型的桥梁具有较高的承载能力、稳定性和整体性能，因此在短跨度桥梁中广泛应用。
本文将从钢管混凝土拱桥的构造特点、设计与施工工艺、应用与发展等方面进行探讨。
一、构造特点钢管混凝土拱桥结构特点主要表现在两个方面：拱形结构和钢管混凝土材料。
拱形结构是钢管混凝土拱桥最显著的结构特点，该结构的力学特性为受力后整体形变，荷载集中于两端，相对于梁式桥梁更加稳定。
而且，拱形结构具有较高的承载能力，在短跨度桥梁中具有明显优势。
钢管混凝土材料则是钢管混凝土拱桥的创新之处。
该材料具有混凝土和钢管的优点，可以更好地发挥两种材料的特性。
钢管可以担任桥梁的主要承载构件，中空部分可以用来加入混凝土，提高承载能力；而混凝土可以保护钢管，延长其寿命，同时具备优秀的抗压强度和耐久性。
二、设计与施工工艺钢管混凝土拱桥的设计与施工工艺需要考虑到以下因素：钢管材料的选择、拱形结构的力学特性、混凝土的浇筑工艺。
钢管材料方面，需要选择品质良好、符合标准的钢管。
在拱形结构的设计中，需要通过建立数学模型，模拟荷载作用下的力学特性，对拱形结构进行优化设计，确保承载能力和稳定性。
混凝土在钢管中的浇筑工艺通常采用顶升法或压力法。
顶升法是将混凝土从一侧注入钢管内，同时在另一侧进行顶升，使混凝土在钢管内均匀分布；压力法是通过在钢管中注入高压水泥浆，将混凝土压入钢管内。
无论采用哪种方法，都需要保证混凝土充实度，避免产生空洞、裂缝等质量问题。
三、应用与发展钢管混凝土拱桥具有优秀的结构特点和性能，已经在我国的短跨度桥梁建设中得到广泛应用。
随着技术的发展，钢管混凝土拱桥在跨度和承载能力方面也已经有了较大的突破，越来越多的工程师开始将其应用于中长跨度桥梁的设计中。
同时，在钢管材料和混凝土浇筑向导方面也有了新的突破。
钢筋(管)混凝土拱桥施工一建市政实务考点1、拱桥类型(1)按拱圈和车行道的相对位置以及承载方式分为上承式.中承式和下承式。
(2)按拱圈混凝土浇筑的方式分为现浇混凝土拱和预制混凝土拱再拼装。
2.拱桥施工方法(1)按拱圈施工的拱架可分为支架法.少支架法和无支架法。
(2)选用的施工方法应根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件.施工水平等因素，并经方案的技术经济比较确定合理的施工方法。
3、现浇拱桥施工(1)拱圈根据跨度大小.恒载挠度、拱架刚度等因素计算预拱度。
(2)拱圈封拱合龙宜在当地年平均温度或5~1(FC时进行。
(3)跨径小于16m的拱圈或拱肋，应按拱圈全宽从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝前全部完成。
(4)跨径大于或等于16m的拱圈或拱肋，宜分段浇筑。
分段位置，拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点.拱架节点.拱顶及拱脚处；满布式拱桥宜设置在拱顶、1/4跨径.拱脚及拱架节点等处。
(5)分段点应预留间隔槽，宽度宜为0.5~：Lm;间隔槽混凝土浇筑应由拱脚向拱顶对称进行。
(6)分段浇筑时，纵向不得采用通长钢筋，钢筋接头安设在后浇的几个间隔槽内,并应在浇筑间隔槽混凝土时焊接。
4、钢管混凝土拱(1)钢管拱肋加工的分段长度应根据材料、工艺、运输.吊装等因素确定。
(2)弯管宜采用加热顶压方式,加热温度不得超过800o C o(3)拱肋节段焊接强度不应低于母材强度。
(4)所有焊缝均应进行外观检查,对接焊缝应100%进行超声波检测。
(5)在钢管拱肋上应设置混凝土压注孔.倒流截止阀.排气孔及扣点、吊点节点板。
(6)钢管拱肋成拱工程中，应同时安装横向连系。
(7)节段间环焊缝的施焊应对称进行，不得采用堆焊。
(8)合龙口的焊接或栓接作业应选择在环境温度相对稳定的时段内快速完成。
(9床用斜拉扣索悬拼法施工时扣索采用钢绞线或高强度钢丝束时，安全系数应大于2o。
钢管混凝土拱桥形式
钢管混凝土结构解决了拱桥材料高强化和拱圈施工轻型化的两大难题，得到了迅速的应用推广。
由于其结构施工用钢量少，人工费用低，施工机械化、装配化水平高，综合效益佳等优点，因而在城市桥梁中倍受青睐。
钢管混凝土拱桥技术日益提高，是拱桥的发展方向，但基础理论研究相对滞后。
钢管砼拱桥的上部结构包括：主拱圈、桥面系、吊杆、横撑、系杆、立柱。
其中主拱圈形式有：单管、哑铃形、桁式。
[单圆管拱肋——福建福安群益大桥]：单管拱肋主要用于小跨径城市桥梁和人行桥中。
[单管拱肋——浙江义乌篁园桥]：拱肋为圆端形
[哑铃形拱肋——江西瓷都大桥]：哑铃型断面的特征：由两管组成，且腹腔较薄。
两根圆管一般为竖向排列，类似于工字型拱肋。
[哑铃形拱肋——浙江义乌市宾王桥]：拱肋为横哑铃形，不束腰。
[桁式拱肋——福建闽清石潭溪大桥]：桁式拱肋能以较小的钢管直径取得较大的纵横向抗弯刚度，且杆件以受轴向力为主，能够发挥材料的特性。
四肢桁式。
[桁式拱肋——黑龙江依兰牡丹江大桥]：三肢桁式
[桁式拱肋——南海三山溪大桥]：横哑铃形桁式。
钢管混凝土拱桥浅析摘要自1990年在四川旺苍建成了跨度115m的国内第一座钢管混凝土拱桥以来，钢管混凝土拱桥发展迅猛，短短20多年来全国已建成各类钢管混凝土拱桥达300多座，而且特别需要指出的是钢管混凝土拱桥经历了汶川大地震考验，表现出良好的抗震性能。
本文就钢管混凝土拱桥的发展、刚架系杆钢管混凝土拱桥设计进行浅析。
关键字钢管混凝土拱桥；抗震性能；发展；设计；浅析读完陈宝春编著的《钢管混凝土拱桥设计与施工》发现就和书中绪论里所描述的一样，这是一本关于钢管混凝土拱桥设计与施工的专著。
课堂上张浩阳老师曾多次提及也花了不少时间向我们介绍了这种新型组合材料，钢管混凝土它作为钢—混凝土组合材料的一种，一方面借助内填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性，提高钢管的抗腐蚀性和耐久性，另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用，提高了混凝土的抗压强度和延性。
将钢材和混凝土有机地组合起来，在施工方面，钢管混凝土可利用空心钢管作为劲性骨架甚至模板，施工吊装重量轻，进度快，施工用钢量省。
由于在材料和施工方法上的优越性，它不仅具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点，还较好的解决的了修建梁桥锁需求的用料省、安装重量轻、施工简便、承重能力大的诸多矛盾，是大跨度拱桥的一种比较合理的结构形式。
本文本文将根据钢管混凝土拱桥在我国的应用情况，对钢管混凝土拱桥的发展和刚架系杆钢管混凝土拱桥结构的合理设计进行定向分析。
1 钢管混凝土拱桥组合材料的发展概况钢管在土建工程中应用不久，钢管混凝土结构就得到应用。
1879年英国赛文铁路桥桥墩采用了钢管混凝土桥墩，但当时空钢管内灌注混凝土的目的主要是为了防锈。
1901年，Sewell.J.S.第一个发表文章报导了方形钢管混凝土柱的应用情况，认为钢管填充混凝土不仅能防锈还能提高其刚度和承载能力。
1907年美国的Lally公司首次给出了圆管混凝土柱的安全承载能力公式，此后这种被称为Lally Golumn的圆形钢管混凝土柱在一些单层和多层房屋建筑中得以应用。
20世纪初许多学者对这中种结构进行了一系列研究。
前苏联在30年代建成了跨越列宁格勒涅瓦河的101m钢管混凝土拱梁组合体系桥和位于西伯利亚跨径打140m的钢管混凝土桁拱。
20世纪60年代前后,钢管混凝土技术在苏联、西欧、北美、日本等国家受到重视,并对其力学性能和设计方法进行大量试验研究和理论分析,取得丰硕成果。
近些年来,美国、澳大利亚和日等国的学者,开始研究在钢管中填充高强混凝土形成的钢管高强混凝土构件的工作性能,并在这些工程结构中推广应用。
我国从50年代开始将钢管混凝土应用于桥梁。
60年代，钢管混凝土在一些厂房柱和地铁工程中得到应用，80年代后期，泵灌混凝土工艺逐步完善，如泵送混凝土与高位抛落无振捣混凝土等新兴技术的出现，使现场管内浇灌混凝土工艺问题得到了解决，从而掀起了钢管混凝土结构的应用热潮。
90年代以来，随着对大跨、高耸、重载结构需求的提高，钢管混凝土结构在高层和超高层建筑中得到了广泛应用，如重庆世界贸易中心、深圳赛格广场大厦等。
目前,钢—混凝土组合结构已被列入国家科技成果重点推广项目,为进一步在实际工程中推广应用钢管混凝土结构创造了条件。
目前在国内高层建筑和桥梁工程中，大部分的柱都采用了钢管混凝土结构。
不仅其具有较好的延性，同时还能减少施工工期，节约使用空间，可以取得较好的经济效益和社会效益。
总之,钢管混凝土结构适合我国的国情,解决了我国建筑工程20世纪50年代以来,长期存在而未能解决的胖柱问题,从而提高了建筑水平。
可以预期,随着我国国民经济的迅速发展,在现代化建设事业中钢管混凝土结构作为一种新的结构形式，必然有着广阔的发展前景。
2 钢管混凝土的材料特点按截面形式不同，钢管混凝土构件可分为圆形截面、方形截面、矩形截面和多边形截面等，目前工程中最常用的三种钢管混凝土截面形式主要是圆形、方形和矩形。
现将钢管混凝土构件的主要特点叙述如下:2.1 构件承载力高在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土后，钢管约束了混凝土，可延缓其受压时的纵向开裂，而混凝土却可以延缓或避免薄壁钢管过早地发生屈服。
两种材料相互弥补了各自的弱点，却可充分发挥各自的长处，整个构件的承载力约为钢管和核心混凝土单独承载力之和的1.7～2.0倍。
2.2 塑性和韧性好、抗震性能好单纯受压的混凝土常属脆性破坏，但管内核心混凝土在钢管的约束下，不但使用阶段工作时提高了弹性性质，扩大了弹性工作阶段，而且破坏时产生很大的塑性变形。
此外，这种结构在承受冲击荷载和震动荷载时，也具有很大的韧性。
由于钢管混凝土具有良好的塑性和韧性，因而抗震性能好。
2.3 制作和施工方便与钢结构构件相比，钢管混凝土零部件少、焊缝少，而柱脚构造简单，可直接插入混凝土基础的预留口杯中，免去了复杂的柱脚结构，由于管壁较薄，重量小，大大减轻交通运输和吊装的工作，同时也减轻了现场焊接的工作量和施焊难度。
与钢筋混凝土柱相比，免除了支模、绑扎钢筋和拆模等工序，混凝土的浇筑更为简单且不用担心浇筑时发生漏浆现象。
2.4 耐火性能好由于管内存在混凝土，能吸收钢管传来的热量，从而使钢管升温滞后，故耐火极限高于钢结构，为抗火而增加的保护材料用量也比钢柱省。
火灾后构件的滞回曲线较为饱满，没有明显的扭缩现象，具有较好的抗震性能，说明钢管混凝土具有良好的火灾后抗震修复能力。
2.5 经济效益显著与钢结构柱子相比，可节约钢材50%左右，所用钢材不但价格较低，而且材质要求低，焊接简单，可大幅降低造价，大大提高经济效益。
而且因管内有混凝土，防锈面积也可减少一半，其防锈费用低于钢结构；防火性能的提高，使防火保护材料用量减少，降低了防火费用，综合节省了成本。
与钢筋混凝土柱相比，不需要模板，节约混凝土50%以上，耗钢量和造价略高或相等。
2.6 布局美观钢管混凝土承载能力高，其界面可大幅缩小，解决了长期存在的“胖柱”问题，使建筑物室内空间更大，布局更加美观合理，从而提高了建筑新技术创新水平。
3 刚架系杆钢管混凝土拱桥设计刚架系杆拱是在钢管混凝土拱桥中出现的拱桥新的结构形式。
我国建成的第一座钢管混凝土拱桥——四川旺苍东河大桥采用的就是刚架系杆拱。
与拱梁组合体系不同，刚架系杆拱中拱肋与桥墩团结，不设支座，采用预应力钢绞线作为拉杆来平衡换的推力，拉杆独立于桥面系之外，不参与桥面系受力，而桥面系为局部受力构件。
这种结构由于拱和墩连接处为刚结点，属刚架结构，又带有系杆，故称之为刚架系杆拱。
刚架系杆拱为超静定结构，桥梁上部、下部以及基础甚至地基连成一体，结构的超静定次数较多，受力复杂。
由于其系杆刚度与拱梁组合体系中的系杆梁刚度相比小很多，特别对于大跨径桥梁，系杆拉力增量将产生很大的变形，而拱肋、系杆和墩柱团结在一起，根据位移交形协调条件，拱的水平推力的增量主要由桥墩和拱肋自身承受，因而考虑系杆变形后它是有推力的结构。
系杆的作用是对拱施加预应力以抵消拱的大部分水平推力，因此通常把系杆看成预应力体外索。
除去系杆承受的水平推力后余下的拱的水平推力一般来说不大，还可以通过适当的超张拉给予最大限度的减小，从这个角度可以看成无推力拱。
刚架系杆拱由于系杆的存在，降低了对下部结构和基础的要求，使拱桥的应用范围从山区扩大到了平原和城市。
3.1 肋拱桥横向结构3.1.1横撑布置横撑布置对结构横向稳定的影响要大于其自身刚度。
研究表明，拱顶附近揭撑布置成与拱轴线正交、在其他地方与拱轴线相切，对提高横同稳定效果较好。
这是因为，拱肋横向先稳向面外恻倾时，拱顶处的债撑主要承受洪助的扭转变形，采用竖向布置的横撑增强了对拱肋在拱顶处的扭转变形的约束，能提高拱的面外稳定性。
在其他地方，尤其是L／4附近拱肋侧倾时根撑要承受拱肋的相对错动，对核撑是横向湾矩，因此，采用切向布置（如K撑），对约束拱肋的相对错动有较大的作用。
横撑在增加横向稳定的同时，由于它使得拱的横向整体刚和质量的提高，特别对于中下承式拱桥由于重心的提高，使得拱对横向地震波的响应增大。
对于钢管混凝土拱桥来说，在横向受力时，由于结构受力并不以受压为主，因此钢管混凝土抗压强度高的特点并没有得到充分发挥出.相对于宝钢管拱桥来说，钢管混凝土拱桥钢管内混凝土的质量加大了拱的横向受力。
因此，正确处理钢管混凝土拱桥的横向稳定和抗横向地震作用力这一矛盾显得十分重要。
3.1.2提篮拱提篮拱显然能提高洪的横向稳定性。
但提篮拱随着倾角的增加，会使下部结构工程数量也相应增加。
对拱应直接坐落于基岩时，由于可采用分离式拱座，工程数量增加有限。
拱肋的倾斜也会给施工带来困难，因此，应选择合适的倾角。
有关研究认为采用X型肋拱其横向稳定性可比平性助拱提高12-20倍，同时也会降低拱肋的面内极限承载力。
所以，X型肋拱的内倾角也不是越大越好，一般控制在3度～15度之间，以10度附近为佳。
3.1.3 无风撑拱无风撑拱指中、下承式肋拱，出于美观考虑，或当桥面较宽而跨径又不大时出于经济和美观考虑，将两肋之间的横撑完全取消的肋拱桥，也有称之为做四拱的。
无风撑拱主要解决拱肋的横向失稳问题。
解决这一问题的途径主要有两个。
一是提高拱肋自身的横向抗弯刚度；二是提高结构体系的横向稳定性。
采用横向圆端形截面、横向双圆肋、横向底箱肋、三肢桁肋等等，都是提高拱肋自身横向抗弯能力而采取的截面形式。
对于拱梁组合体系，宜作成刚性系杆刚性拱或刚性系杆柔性拱，系杆通常采用箱形梁，除自身有较强的抗扭、抗拉和抗弯能力外，与纵梁固结的桥面横梁也能极大地提高桥面系的刚度，这样为拱肋的横向稳定提拱了较大的非保向力作用。
对于钢管混凝土中下承式拱桥，其桥面系一般为简单悬挂的结构，其自身的横向刚度不大，吊杆的刚度也很柔，所以桥面系对拱肋横向稳定的贡献与拱梁组合体系有很大的差别，因此，对于刚架系杆拱应慎用无风撑拱。
3.2 拱肋截面构造钢管混凝土拱桥的拱肋，当跨径不大时可采用单管截面。
单管截面主要有圆形和国端形，单圆管加工简单，抗扭性能好，抗轴向力性能由于紧箍力作用显示出优越性，但抗弯效率较低，主要用于跨径不大的城市桥梁和人行桥中。
肋拱桥中绝大部分为哑铃形断面，跨径从几十米到160m，以100m附近为多。
哑铃形截面较之单圆管截面，截面抗弯刚度较大，类似于工字形截面，但由于两圆管的直径与高度之比在1/2.5附近，因而不能视为钢管混凝土格构式截面。
腹腔内的混凝土受钢板横向套箍作用机理复杂，缺乏研究，若采用钢管混凝土理论计算，计算将很复杂。
由于钢管混凝土拱桥设计理论滞后，现行的计算方法常将其作为钢筋混凝土结构，使这一矛盾并不突出，且考虑到腹腔内混凝土处于中和轴附近，设计计算常将其忽略，而只计及自重。
哑铃形截面的腹板与圆管相接的交角较小，而且上下两管弯曲成型后，腹板的焊接有较大的残余应力，所以加工较为困难，质量不易得到保证。
