钢管混凝土拱桥
钢管混凝土拱桥.
泵送顶升法
• D．压注施工 • 临时堵塞出渣孔，用混凝土泵从两侧向拱顶压注清水，
水至拱顶由出浆孔冒出后，打开拱脚处的排渣闸阀， 让管内水及渣物流出，沉积在管底的渣物用勺子从出 渣口伸进去一点一点掏出来，然后焊接封闭出渣孔。 • 人工从灌注孔灌注压注口以下的管内混凝土，用振捣 棒从灌注孔插入振捣。混凝土灌至稍低于压注口位置 时停止灌注。立即清理灌注孔并用钢板封闭灌注孔。 灌注管的做法是：在灌注管顶部预先环焊δ ＝16㎜钢 板，并设置4个φ 22㎜的螺栓孔，封闭钢板对应设置4 个φ 22㎜的螺栓孔，封闭时中间挤压橡胶皮垫密封。 泵车的泵管预先与栅阀泵管拼接好。
钢管混凝土拱桥
• 钢管混凝土拱桥是指先用钢管形成拱桥的施工骨
架，后在钢管内灌注混凝土形成拱肋，而后安装桥面 系杆及桥面。钢管混凝土由于在钢管内填筑了混凝土， 从而解决了钢管承受荷载时管壁的稳定问题；由于钢 管壁对管内混凝土的套箍作用，限制了核心混凝土受 压后的横向变形，使核心混凝土处于三向受压状态工 作，提高了混凝土的抗压强度、变形能力以及耐疲劳 和耐冲击能力，使构件的破坏由脆性破坏转为塑性破 坏；由于钢管在管内混凝土施工中的模板作用和引入 泵送混凝土施工，使施工工艺简捷，施工速度成倍提 高，较好地解决了施工的安全和经济问题。为了避免 在施工中出现混凝土离析、堵泵、混凝土在拱顶和拱 脚部位分布不均匀,采用自密实混凝土作为钢管核心 混凝土是一种新的尝试。
总体布置
钢筋混凝土或钢管混凝土 拱肋 两拱肋一般在平行的平面；为了提高横向稳定，也可用提蓝式拱 拱轴线一般采用二次抛物线，也可采用悬链线 拱肋一般采用无铰拱；通常，拱肋失跨比取值在1/4~1/7之间 组 成
横向联系
横向联接系一般可做成横撑、对角撑或空格式等构造
钢管混凝土拱桥施工工艺
钢管混凝土拱桥施工工艺一、引言钢管混凝土拱桥是一种在桥梁工程中常见的结构形式。
它结合了钢管的优点和混凝土的优点，具有较大的抗弯刚度和抗压能力，被广泛应用于公路、铁路等交通建设领域。
本文将介绍钢管混凝土拱桥施工的工艺流程和要点。
二、桥梁设计与准备工作在施工之前，首先需要进行桥梁的设计和准备工作。
设计人员需要确定桥梁的跨度、高度、曲线半径等参数，并制定相应的施工方案。
同时，还需要进行场地勘察，了解地质和地形情况，以便为施工做好准备。
三、材料准备钢管混凝土拱桥的施工过程中需要使用到各种材料，包括钢管、混凝土、钢筋等。
在施工前，需要对材料进行检验和验收，确保其质量符合要求。
同时，要做好材料的储存和保护工作，防止受到外界环境的影响。
四、基础施工钢管混凝土拱桥的基础施工是确保桥梁稳固和安全的关键环节。
首先需要进行地基处理，包括清理、加固和夯实等工作。
然后进行基础的浇筑，通常采用钢筋混凝土的形式。
在浇筑过程中，需要注意控制混凝土的坍落度和浇筑速度，以确保基础的质量。
五、拱桥施工拱桥的施工是整个工程的核心部分。
在施工过程中，首先需要制作拱顶模板，用于支撑拱顶的浇筑。
然后将钢管按照设计要求进行布置，并进行焊接。
接下来，需要进行混凝土的浇筑，将混凝土倒入钢管内，并采用振动棒进行密实。
同时，还需要注意控制混凝土的坍落度和浇筑速度，以确保拱顶的质量。
六、桥面铺装在拱桥施工完成后，需要进行桥面的铺装工作。
首先需要进行桥面的清理和处理，确保其平整和牢固。
然后进行铺装材料的准备，常见的有沥青混凝土和水泥混凝土等。
在铺装过程中，需要注意铺装的均匀性和厚度的控制，以确保桥面的质量和使用寿命。
七、桥梁验收与维护在施工完成后，需要进行桥梁的验收工作。
验收人员需要对桥梁的结构、质量和安全性进行检查和评估，以确保其符合设计要求和使用标准。
同时，还需要做好桥梁的维护工作，定期检查和修复桥梁的损坏部位，延长桥梁的使用寿命。
八、总结钢管混凝土拱桥施工是一项复杂而重要的工程，需要经过设计、准备、施工和验收等多个环节。
中承式钢管混凝土拱桥施工
中承式钢管混凝土拱桥施工1. 引言中承式钢管混凝土拱桥是一种广泛应用于道路和铁路交通建设中的桥梁形式。
它具有较大的跨度、高的承载能力和良好的抗震性能，被认为是传统拱桥和连续梁桥的优化结合。
本文将介绍中承式钢管混凝土拱桥施工的关键步骤和注意事项。
2. 施工前准备2.1 桥梁设计图纸在施工开始之前，需要准备好桥梁的详细设计图纸。
图纸应包括桥梁的平面布置、纵断面、结构细部等细节。
施工方需要根据图纸确定施工方案和具体的施工工序。
2.2 施工材料和设备施工材料包括钢管、混凝土、钢筋等。
施工设备包括起重机、混凝土泵车、模板支架等。
在施工前，需要确保所有材料和设备的准备充分，并进行必要的检查和试验。
2.3 地基处理对于较软的地基，需要进行地基处理，如加固、压实等。
地基处理的目的是为了提供稳固的基础支撑，确保拱桥的稳定性和安全性。
3. 桥墩施工3.1 基础浇筑首先，在桥墩位置进行基础的浇筑。
根据设计要求，施工人员应按照计算的基础尺寸和混凝土配合比进行浇筑。
为了确保浇筑的质量，施工人员需要严格控制浇筑过程中的浇筑速度和混凝土的均匀性。
3.2 桥墩安装基础完成后，可以进行桥墩的安装。
根据设计要求，施工人员需要使用起重机将桥墩逐个安装到预定位置。
在安装过程中，需要注意保证桥墩的垂直度和水平度，以及与基础的连接质量。
4. 拱肋安装4.1 钢管制作拱桥主要采用钢管作为拱肋材料。
施工前，需要将钢管进行加工制作，包括切割、焊接等工序。
制作完成后，需要对钢管进行质量检查，确保其满足设计要求。
4.2 拱肋安装安装拱肋是拱桥施工的核心步骤之一。
首先，施工人员需要将拱肋倒置，并用临时支撑固定在桥墩上。
然后，使用起重机将拱肋逐个正装在预定位置，并与桥墩进行连接。
在安装过程中，需要严格控制拱肋的位置和水平度。
5. 模板支撑5.1 模板搭设在进行混凝土浇筑之前，需要搭设模板作为混凝土的浇注基准。
模板应按照设计要求进行搭设，并进行充分的安全检查。
钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施
钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施（一）钢管焊接缺陷钢管焊接缺陷有：对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂对接焊冷裂纹1.现象发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹，纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。
危害影响焊缝的强度。
2.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶约束应力和应力集中引起。
3.治理方法⑴进行预热或热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
贴角焊冷裂纹1.现象在热影响区产生的焊缝边缘裂纹，贴角焊缝根部裂纹。
2.危害影响贴脚焊缝的强度。
3.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶因为咬边，造成形状不连续，而引起的应力集中，或因热变形，使基材出现错动，引起的应力4.治理方法⑴进行预热及热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。
对接焊变形冷裂纹1.现象发生于热影响区的变形冷裂纹。
2.危害产生焊接变形及损伤焊缝强度。
3.原因分析⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。
⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。
4.治理方法⑴修整焊缝边缘。
⑵采用合理的焊接顺序。
对接焊缝热裂缝1.现象在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。
2.危害焊缝的质量达不到要求。
3.原因分析⑴前者是由于焊接热，钢中的S、P等杂质，在弧坑中心处析出，引起或由于收缩产生的空孔引起⑵后者是低熔点杂质的析出。
4.治理方法⑴前者处理弧坑。
⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。
⑶约束应力和应力集中引起。
对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。
2.危害影响对接焊缝的强度。
3.原因分析进行消除应力处理时，在开关不连续处的塑性变形集中引起。
4.治理方法⑴选择消除应力的条件。
⑵防止应变的集中。
⑶控制残余应力的数值。
（二）拱脚钢管与混凝土相交处，混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处，沿拱轴线方向产生纵向裂缝。
钢管混凝土拱桥(广州丫髻沙大桥)
广州丫髻沙大桥丫髻沙大桥丫髻沙大桥是环城高速公路跨越珠江主航道的一座特大型钢管混凝拱桥，是全环建设的主要控制工程，桥梁全长１０８４米，主桥采用三跨连续中承式钢管混凝土拱桥桥型。
它跨越珠江主副航道、丫髻沙岛，气势恢宏，如彩虹飞架，为广州城市建设增添了新的一景。
丫髻沙大桥主桥为76m 360m 76m的三跨连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥，其主跨以３６０米一跨跨过珠江的主航道。
主桥基础均为钻(挖)孔灌注桩,主墩承台为上、下游分离式的群桩布置的刚性承台，墩身为实体式钢筋混凝土拱座。
主拱拱肋为中承式钢管混凝土双肋悬链线无铰拱，计算跨度344m，矢高76.45m，矢跨比1/4.5。
边拱拱肋为上承式双肋悬链线半拱，采用钢管劲性骨架外包钢筋混凝土的单箱单室等截面。
大桥建成后，桥面是双向６车道。
该桥98年７月动工，2000年6月建成。
丫髻沙大桥丫髻沙大桥采用桥梁主拱由两岸地面拼装———垂直提升———水平转动———对接合龙的建桥新工艺，创下４项全国乃至世界第一：大桥跨度第一，主跨达到３６０米，为当今世界同类型桥梁中主跨度最长；大桥平转转体每侧重量达１３６８０吨，不仅居国内第一，也是世界同类型第一座万吨转体桥梁；竖转加平转相结合的施工工艺方法世界领先，两拱对接时偏差仅为２毫米，精确度十分惊人；大桥的极限承载力和抗风力国内领先。
丫髻沙大桥施工采用竖转与平转相结合的工艺方法。
即在两岸支广州丫髻沙大桥架上拼装主拱肋和边拱劲性骨架，利用先进的同步液压提升技术，通过临时索塔及扣索等将两主拱肋提升247度，然后通过转盘、滑道及平转牵引索先后将两岸转动体系分别平转92度和117度，沿桥轴线就位，利用合拢装置调整拱轴线而合拢成拱。
施工时将主桥一分为二,顺河堤方向,在两岸岸边卧拼主拱成型,在拱座上设置索塔,利用锚于主拱肋的扣索和边跨作平衡,在边跨尾部张拉,先将主拱桁架竖转到设计标高,形成全桥宽的前后平衡整体结构。
再利用布置于承台上的转盘平转牵引系统,平转合龙。
钢管混凝土拱桥施工
钢管混凝土拱桥施工钢管混凝土拱桥是以钢管为拱圈外壁，在钢管内浇筑混凝土，使其形成由钢管和混凝土组成的拱圈结构。
钢管混凝土拱桥优点突出，使用广泛。
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是钢管对混凝土的套箍作用，使钢管内的混凝土处于三向受力状态，提高了混凝土的抗压强度和抗变能力。
2、结构形式随着钢管混凝土拱桥的迅速发展，全国已修建了各种结构形式的钢管混凝土拱桥。
中承式钢管混凝土拱桥是目前钢管混凝土拱桥中应用最多的一种，由于桥面位置在拱的中部穿过，可以随引桥两端接线所需的高度上下调整，所以适应性很强。
当地质条件较好时，一般采用有推力的中承式钢管混凝土拱桥。
当地质条件较差，或受城市道路接线高度的限制时，往往采用下承式系杆拱结构形式，拱桥的推力由系杆承受。
本节以中承式钢管混凝土拱桥为例介绍钢管混凝土拱桥施工技术。
中承式钢管混凝土拱桥施工1.施工程序第一步：分段制作钢管、腹杆及斜撑，然后在样台上拼接钢管；接着吊装钢管拱肋就位合龙，从拱顶向拱脚对称施焊，封拱脚，使钢管拱肋转为无脚拱。
第二步：从拱顶向拱脚对称安装肋间横梁、〃X〃形支撑及形支撑等结构。
第三步：按设计程序浇筑钢管内混凝土。
第四步：安装吊杆，拱上立柱，纵、横梁，以及桥面板，浇筑桥面混凝±2、施工技术要点(1)钢管拱肋制作。
钢管混凝土拱桥所用的钢管直径较大，钢管由钢板卷制成型，管节长度由钢板宽度确定，一般为120~180cm.采用桁式截面时，上下弦之间的腹杆由于直径较小，可以直接采用无缝钢管。
拱肋制作的关键在于拱肋在放样平台上的精准放样和严格控制焊接质量，应尽量减少高处焊接，严格控制钢管拱肋的制作质量。
(2)拱肋安装。
拱肋安装前，拱桥基础施工已经完成，并通过相应验收。
钢管拱肋成拱过程中，应同时安装横向连接系，未安装横向系数的不得多于一个节段，否则应采取横向稳定措施。
(3)拱肋混凝土浇筑。
根据钢管拱肋的截面形式及施工设备，钢管混凝土的浇筑可采用人工浇筑法和泵送顶升浇筑法。
钢管混凝土拱桥(全)
第一章钢管混凝土拱桥第一节钢管混凝土拱桥发展概况第二节钢管混凝土拱桥结构简介一、结构基本类型第三节钢管混凝土拱桥施工技术简介一、钢管拱肋制作第二章四川旺苍东河大桥第一节概况第二节主桥结构与构造第三节施工简介第四节四川旺苍东河大桥的历史地位第三章广州丫髻沙大桥第一节概况第二节主桥设计要点第三节基础、承台的施工与钢结构制造㈠基础与承台的施工桥址基岩岩性组合复杂，风化层厚，弱风化岩面起伏很大。
承台下采用φ3.Om等大直径嵌岩灌注桩，为了保证施工质量，以桩长、桩底墓岩岩性双控桩底标高，对少数成孔困难的桩，根据具体情况分别采用旋喷桩、冷冻法做防水处理。
承台及拱座均为大体积混凝土，施工时采取了以下措施以控制温度变形裂缝：1.在承台及拱座内设置多层冷却水管，施工时进水管口、出水管口温度差控制在15-20℃；2.选用矿渣水泥，掺加适量的粉煤灰、减水剂、缓凝剂；3.采用分层、分块法施工，并设置一定的温度筋；4.委托有经验的科研单位进行温度监控。
㈡钢结构制造1.工艺制作思路根据大桥钢结构的结构特点和运输要求，将其分成若干片体在工厂车间内制作，在组合场地组成拱肋节段，最后在工地组拼(或吊装)半拱，使之具备转体条件，其特点就是以中间产品为导向，便于全面铺开制造，力图提高加工制作精度和生产效率。
⑴制作流程制作流程见图8-15。
⑵制作工艺的设计原则①根据结构特点和吊装要求进行节段的划分丫髻沙大桥钢管拱肋为六弦管，在现场将空间的六根曲线φ750mm钢管同时对接好，且要控制对口错边在2mm以下，由于采用转体工艺安装拱肋，可采用大分段吊装，桥位现场离制作场地约lkm，采用水路运输没有什么困难，又因有120t船台吊机多部，因此，拱肋节段以不大于 120t进行划分。
此外，由于该桥的技术规定对钢管的卷制要求卷管方向应与钢板压延方向一致，经过多方案比较后采用最大3800mm管节的排板方案，单片主拱肋分为18个节段和一个跨中合龙管节，节段的最大质量约为105t，节段长度在25m以下。
钢管混凝土拱桥设计
钢管混凝土拱桥设计钢管混凝土拱桥是一种采用钢管作为主要受力构件的混凝土结构桥梁。
它具有强度高、承载能力大、耐久性好等优点，在现代桥梁工程中广泛应用。
本文将围绕钢管混凝土拱桥的设计原理、结构特点和施工技术等方面进行论述，希望能够对读者有所启发和帮助。
一、设计原理钢管混凝土拱桥的设计原理是根据力学和结构力学的基本原理来确定桥梁的承载能力和稳定性。
在拱桥设计中，根据桥梁的跨度、荷载情况以及地质条件等，选取适当的拱形曲线和梁形，通过合理的弯矩分析和受力计算，确定拱桥的结构尺寸和截面形状。
同时，还需要考虑桥梁的自重和外荷载的影响，进行静力和动力分析，确保拱桥在使用过程中的安全性和稳定性。
二、结构特点钢管混凝土拱桥的结构特点主要包括以下几个方面：1. 钢管拱梁：钢管作为主要受力构件，具有较高的抗弯承载能力和刚度，能够有效地分担桥梁荷载，并提高桥梁的整体强度和稳定性。
2. 混凝土浇筑：钢管内注浆混凝土，形成钢管混凝土复合结构。
混凝土的浇筑需要注意控制浆液的流动性和凝结时间，确保混凝土能够充分填充钢管内部，并形成坚固的连接。
3. 施工工艺：钢管混凝土拱桥的施工工艺相对复杂，需要进行模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等一系列工序。
在施工过程中，需要注意对各个构件的形状和尺寸进行精确控制，确保各部分能够完美配合。
三、施工技术钢管混凝土拱桥的施工技术是确保桥梁质量和使用寿命的关键。
在施工过程中，需要严格按照设计要求和施工规范进行操作，采取合适的措施，保证每个施工环节的质量和安全。
1. 模板安装：首先需要进行桥墩和拱腿的模板安装，确保其几何形状和尺寸的准确度。
在模板安装过程中，需要密切监测模板的平整度和牢固度，防止模板变形和脱落。
2. 钢筋绑扎：在模板安装完成后，需要进行钢筋的绑扎工作。
绑扎钢筋时需要注意钢筋的位置和间距，确保钢筋能够充分发挥其受力作用，并与混凝土形成紧密的连接。
3. 混凝土浇筑：在钢筋绑扎完成后，开始进行混凝土的浇筑。
钢管混凝土拱桥.
2、柔性吊杆
柔性吊杆一般采用高强钢丝索或冷轧粗圆钢制作，只承受轴力。关键是 保证钢索的耐久性，防止钢丝的锈蚀非常重要。
三、桥面板及纵梁的构造
支架工程
一、预压的目的：
1、检验支架及地基的强度及稳定性，消除砼施工前 支架的非弹性变形（消除整个地基的沉降变形及支
架各接触部位的变形）。
2、检验支架的受力情况和弹性变形情况，测量出支 架的弹性变形。在支架及底模铺设完毕后，进行支
钢管混凝土拱桥
• 钢管混凝土拱桥是指先用钢管形成拱桥的施工骨 架，后在钢管内灌注混凝土形成拱肋，而后安装桥面 系杆及桥面。钢管混凝土由于在钢管内填筑了混凝土， 从而解决了钢管承受荷载时管壁的稳定问题；由于钢 管壁对管内混凝土的套箍作用，限制了核心混凝土受 压后的横向变形，使核心混凝土处于三向受压状态工 作，提高了混凝土的抗压强度、变形能力以及耐疲劳 和耐冲击能力，使构件的破坏由脆性破坏转为塑性破 坏；由于钢管在管内混凝土施工中的模板作用和引入 泵送混凝土施工，使施工工艺简捷，施工速度成倍提 高，较好地解决了施工的安全和经济问题。为了避免 在施工中出现混凝土离析、堵泵、混凝土在拱顶和拱 脚部位分布不均匀,采用自密实混凝土作为钢管核心 混凝土是一种新的尝试。
泵送顶升法
a、当混凝土浇灌到钢管顶部时，可用振捣棒从 出浆孔对混凝土稍作振捣。溢出的混凝土用木板制 作的槽箱接住并及时清理转移。
b、泵送顶升用混凝土必须按设计要求，在混凝 土坍落度测试符合要求后方可进行顶升施工。由于 意外原因在现场停置时间过长，坍落度损失严重的 混凝土不得用于顶升施工。坍落度的测量分别在出 搅拌机口和入泵前进行。
系杆应力测试断面布置示意图
测试断面测点位置示意图
横梁应力测试断面布置平面
钢管混凝土拱桥
钢管混凝土用在拱桥上有两种形式：一是直接用作主拱结 构，即钢管混凝土拱桥；二是利用钢管混凝土作为劲性骨架， 然后围绕骨架浇筑混凝土，把骨架作为混凝土的钢筋骨架，不 再拆除。后者严格来讲应该称为钢筋混凝土劲性骨架拱桥，也 有用型钢作劲性骨架的情况，此时的钢管混凝土与型钢的作用 相同。
(一)钢管混凝土拱桥的特点
1.拱肋的截面形式
哑铃形拱肋
哑铃形拱肋
哑铃形拱肋顶吊杆锚固处构造
哑铃形拱肋吊杆锚固处内部构造
旺苍大桥
2.吊杆
吊杆可采用平行钢绞线或平行钢丝束，外套无缝钢管或热 挤聚乙烯防护层。上下铺头可采用OVM锚、冷铸镦头锚等，
然后用高强度等级凝土封锚。
吊杆与拱肋的锚具布置情况
二 系杆拱桥
系杆拱桥一般由拱肋、吊杆或立柱、系杆、行车道梁（板）
及桥面系等组成。
系杆拱的静力图示有 三种：柔性系杆和刚性拱 （图4a）、刚性系杆（或 撑刚性梁）和柔性拱（图 b）、刚性系杆（梁）和 刚性拱（图c）。
吊杆 拱肋
系杆
1.构件承载力大大提高
2．具有良好的塑性和韧性。 3．结构自重和造价均有降低
4．施工简单、缩短工期
5．防腐、防火性能好
6．结构造型美观
(二)钢管混凝土拱桥的组成
由钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道板、下部 构造等组成。钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，它承受桥上 的全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础。
钢管混凝土拱桥的计算(组合结构)
第一节 钢管混凝土的材料性能 第二节 钢管混凝土的刚度计算 第三节 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
钢管砼拱桥不是一种专门桥型，而是把钢管砼作为主拱受力 用的结构材料。
受力特点与拱桥存在共性，计算思路与钢筋砼拱桥相似；但 有它独具特点，结构分析时必须注意到这一点。
EA Esc Asc
（5-4-2）
式中，钢管砼组合轴压弹性模量，按式（5-4-3）确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
采用第一组钢材时Esc的计算值见表5-4-5。 采用第二、三组钢材的EA值应按式（5-4-2）的计算值再乘以
换算系数k1后确定。 对Q235和Q345钢， k1 ＝0.96；对Q390和Q420钢， k1 ＝0.94。 钢材的分组按表5-4-1确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
2）轴心受压构件的腹杆所受剪力计算
按临界状态时产生的剪力计算，并认为此剪力沿构件全长保持
不变。
可按下式计算平腹杆格构式钢管砼轴心受压构件每根腹杆所受
剪力：
（5-4-16）
式中，—为一根钢管混凝土柱肢的截面面积；
—为一根钢管混凝土组合轴压强度设计值。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
AIJ（1997）、CESC28：90（1992）和DB 29-57-2003给出 钢管砼轴压刚度的计算公式如下：
EA=EsAs+EcAc
（5-4-4）
式中，—分别为钢材和砼的弹性模量；
—分别为钢管和核心砼的横截面面积。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
二、弯曲刚度 《钢管砼结构技术规程》（DBJ） 给出钢管砼构件在正常使
混凝土拱桥施工
混凝土拱桥施工第一节认识拱桥一、拱桥的受力特点拱桥是桥梁结构体系中的一种形式，在我国有着广泛的应用。
和其他结构体系相比，拱桥有着不同的特点。
拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有差别。
由力学知识可知，在竖向荷载作用下，梁式结构在支承处仅产生竖向支承反力，而拱式结构在支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。
由于这个水平推力的存在，拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小很多，而使整个拱承受压力。
这样，拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修建，而且还可以根据拱的这个受力特点，充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、混凝土、砖等）来修建。
这种由圬工材料修建的拱桥又称圬工拱桥。
1. 拱桥的主要优点（1）跨越能力较大。
（2）能充分做到就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比，可节省大量的钢材和水泥。
（3）耐久性好，养护、维修费用少。
（4）外形美观，构造较简单，尤其是圬工拱桥，技术容易被掌握，有利于广泛采用。
2. 拱桥的主要缺点（1）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，当采用无铰拱时，对地基要求高。
（2）施工工序较多，在圬工拱桥建筑中，目前还未能采用高度的机械化和工业化施工方法，因此需要的劳动力较多，建桥时间也较长。
（3）由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价。
（4）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时，因桥面高程提高，而使两岸接线的工程量增大，或使桥面纵坡增大，既增大造价又对行车不利。
拱桥虽然存在这些缺点，但由于它的优点突出，只要在条件许可的情况下，修建拱桥仍然是经济合理的，尤其是圬工拱桥有节省钢材的优点。
因此，在我国桥梁建设中，拱桥仍然得到了广泛的应用。
二、拱桥的基本类型及构造1. 拱桥的组成和分类（1）拱桥的组成。
拱桥是由上部结构（桥跨结构）和下部结构两大部分组成的，图7.1.1 为拱桥各主要组成部分的名称。
钢管混凝土拱桥
21
钢管混凝土拱桥的构造
钢管混凝土拱肋——吊杆
Ø 锚固在拱肋的吊杆锚具。
22
钢管混凝土拱桥的构造
钢管混凝土拱肋构件的节点与连接——基本要求
Ø 连接节点必须满足强度、刚度、稳定性要求。 Ø 节点及连接构件应构造简单、整体性好、安全可 靠、节省材料、方便施工。 Ø 钢管混凝土的连接设计必须保证可靠地传递内力。
40
钢管混凝土拱桥的计算
计算方法
Ø 设截面在形成过程中，各阶段产生弯矩ΔM1、 ΔM2，各阶段截面惯矩Ι1、Ι2、Ι（总惯矩）， 面积A1、A2、A（总） 。 Ø 内力叠加法
σ=
∑ N ± ( ∆M
A
1
+ ∆M 2 ) yt EI
Ø 应力叠加法
σ=
41
∆N1 ∆M 1 y1 ∆N 2 ∆M 2 y2 + + + +K EI 2 A1 EI1 A2
Ø 钢管混凝土拱桥的受力与施工过程有关。 Ø 空钢管和未凝固的混凝土重力由空钢管承担，按钢 结构计算（强度、变形和稳定）。 Ø 混凝土凝固及强度提高后，混凝土与钢管一起受 力。 Ø 拱上建筑、二期恒载及活载均由钢管混凝土共同承 担。 Ø 混凝土考虑套箍效应影响的提高：钢管混凝土的承 压能力比一般混凝土提高150％－175％，应考虑提 高的影响。
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钢管混凝土拱桥的构造
实例——广东南海三山西大桥计算特点
Ø 主跨、边跨及基础作为整体建模计算，考虑基础水平抗 力。 Ø 计算考虑了混凝土收缩、徐变、温度变化、基础不均匀 沉降、水平位移的影响内力。 Ø 采用美国Nastran程序计算了5种工况的空间稳定分析， 安全系数大于4 。
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钢管混凝土拱桥的构造
钢管混凝土拱桥
钢管混凝土拱桥1. 引言钢管混凝土拱桥是一种结构简单、施工方便、承载能力强的桥梁形式。
本文将介绍钢管混凝土拱桥的概念、特点、设计与施工要点，并对该种桥梁形式的应用进行分析。
2. 概念钢管混凝土拱桥是指在桥梁结构中采用钢管与混凝土相结合的形式来承担桥面荷载的一种桥梁结构。
它由钢管和混凝土构成，钢管负责承担桥面荷载，而混凝土则起到保护钢管、均匀分散荷载的作用。
3. 特点钢管混凝土拱桥具有以下几个显著的特点：3.1 结构简单钢管混凝土拱桥的结构较为简单，由少量的构件组成。
通常，它由钢管和混凝土拱肋构成，桥面铺装在拱肋上。
这种结构形式使得钢管混凝土拱桥具有较高的施工效率，能够缩短工期。
3.2 承载能力强由于钢管负责承担荷载，混凝土起到保护钢管的作用，钢管混凝土拱桥的承载能力相对较高。
在设计时，可以根据实际需求选择合适的钢管尺寸和混凝土强度，以满足桥梁的承载要求。
3.3 预制施工钢管混凝土拱桥通常采用预制的方式进行施工，先预制钢管和混凝土构件，然后通过现场拼装完成桥梁的搭建。
这种施工方式不仅可以提高工程质量，还能加快工程进度，降低施工风险。
4. 设计与施工要点钢管混凝土拱桥的设计与施工需要注意以下几个要点：4.1 钢管选用在设计中，需要合理选用钢管，考虑到荷载要求、耐久性和经济性。
一般选择直径较大、壁厚较薄的钢管，以满足荷载要求的同时尽量减少构件的重量。
4.2 钢管与混凝土的粘结钢管与混凝土之间的粘结质量对钢管混凝土拱桥的性能具有重要影响。
在施工时，需要采取合适的措施，如表面处理和使用粘接剂，来保证钢管与混凝土之间的粘结质量。
4.3 混凝土的浇筑在混凝土的浇筑过程中，需要注意控制浇筑的速度和温度，以免造成混凝土开裂。
此外，还需要密实混凝土，并及时进行养护，以保证混凝土的强度和耐久性。
4.4 桥面铺装在桥面铺装过程中，需要选择合适的材料和施工方法，保证铺装层的平整度和耐久性。
通常采用沥青混凝土或水泥混凝土进行铺装，以满足桥面的使用要求。
中承式钢管混凝土拱桥
1997年建成的重庆万州长江大桥，跨度为420m，最大跨度混 凝土箱形截面拱桥，以钢管混凝土肢管为劲性骨架
对于钢管混凝土拱桥，混凝土徐变会对结构产生 影响：
1）引起拱轴线的变形，降低拱的稳定和使用性 能；
2）在截面上产生应力重分布、在超静定结构中 产生内力重分布，或使混凝土产生局部应力；
基于已有试验研究，得到主要结果如下： 1) 钢管混凝土的徐变早期发展很快，60天后曲线减缓，一年
后几乎停止。 2) 一般认为徐变将会降低钢管混凝土的承载力。 3) 钢管混凝土的含钢率、应力级别、加载龄期等都会对徐变
产生影响。
2.2 钢管混凝土徐变的理论研究
徐变计算理论主要有有效模量法、老化理论、弹性徐变理 论、继效流动理论以及B3模型法。
115 100 120 80 135 140 200 108 160 114 256 160 80.5 80 150 120 100 136
桥名
四川高谷乌江大桥 天津彩虹桥
福建福安群益大桥 广西三岸邕江大桥
贵州落脚河大桥 广西六景郁江大桥
浙江铜瓦门大桥 重庆奉节梅溪河桥 广东广州丫髻沙大桥 湖北武汉汉江三桥 浙江三门健跳大桥 水柏铁路北盘江大桥 湖北恩施南泥渡大桥 重庆合川嘉陵江大桥 浙江淳安县南浦大桥 辽宁丹东月亮岛大桥 广西南宁永和大桥 广东东莞水道大桥
6）1993年王湛共进行了3组6个钢管混凝土试件的徐变试 验，得出了钢管混凝土的徐变曲线；
7）韩林海在2001年进行了矩形截面钢管混凝土轴心受压 构件变形和承载力的试验研究，提出了考虑长期荷载作用 影响时矩形钢管混凝土轴心受压柱承载力的简化计算公式。
目前国内外进行的钢管混凝土徐变试验中，共有58个 轴压试件和22个偏压试件。在这些试验中，徐变的影响因 素考虑得并不全面，试验手段也有待于提高。
钢管混凝土拱桥的优点
钢管混凝土拱桥的优点文档1：钢管混凝土拱桥的优点1. 引言钢管混凝土拱桥作为一种重要的桥梁结构形式，在现代交通建设中得到了广泛应用。
本文将详细介绍钢管混凝土拱桥的优点及其在桥梁工程中的应用。
2. 结构特点2.1 钢管混凝土拱桥采用了混凝土和钢材的组合结构，使得桥梁具有较高的承载能力和抗震性能。
2.2 拱形结构使钢管混凝土拱桥具有良好的力学性能，能够有效分担荷载并减少桥梁的变形。
2.3 钢管混凝土拱桥的施工相对简单，可靠性较高，能够在短时间内建成并投入使用。
3. 桥梁应用3.1 道路桥梁钢管混凝土拱桥在道路交通中的应用十分广泛。
其优点在于能够承载大量车辆，并且具有较长的使用寿命。
3.2 铁路桥梁钢管混凝土拱桥在铁路交通中也有着广泛的应用。
其承载能力强，且对铁路线路的影响较小，能够保证列车行驶的平稳性。
3.3 水路桥梁在水路交通中，钢管混凝土拱桥可以有效地跨越河流、湖泊等水域，为船只提供便利的通行。
4. 桥梁经济性4.1 投资经济相较于传统的钢桥和混凝土桥，钢管混凝土拱桥的投资成本较低，施工时间较短，可以快速建成，降低了工程的投资风险。
4.2 维护经济钢管混凝土拱桥的维护成本相对较低，使用寿命长，能够有效降低运营成本。
5. 附件本文档涉及的附件包括桥梁的施工图纸、拱桥模型的设计文件等。
6. 法律名词及注释无。
文档2：钢管混凝土拱桥的优点1. 引言钢管混凝土拱桥是一种重要的桥梁结构形式，具有许多优点。
本文将详细介绍钢管混凝土拱桥的特点及其在桥梁工程中的应用价值。
2. 结构特点2.1 承载能力强钢管混凝土拱桥采用混凝土和钢材的组合结构，能够承受大量荷载并保持结构的稳定性。
2.2 抗震性能好拱形结构使钢管混凝土拱桥具有较好的抗震能力，能够在地震中保持相对较好的稳定性。
2.3 施工简单可靠钢管混凝土拱桥的施工相对简单，可靠性高，能够在短时间内建成并投入使用。
3. 桥梁应用3.1 道路桥梁钢管混凝土拱桥在道路交通中应用广泛，能够承载大量车辆，并且使用寿命较长。
钢管混凝土拱桥
主要内容
一、钢管混凝土拱桥概述 二、钢管混凝土拱桥的基本组成、各部构
造 三、钢管砼拱肋构件的节点与连接 四、钢管混凝土拱桥病理及改造实例
一、钢管混凝土拱桥概述
1、钢管混凝土工作的基本原理 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成
的构件 。钢管混凝土的原理可类比于螺旋配筋的 钢筋混凝土柱来比拟：核心混凝土在密集的螺旋 筋的作用下处于三向受压状态，因而使得核心混 凝土的抗压强度明显提高 。由于钢管对混凝土的 紧箍力作用，大大提高管内混凝土的承载力，反 之，混凝土对钢管的约束作用，提高了钢管抗失 稳的能力，二者结合是完美的 。 ✓ 借助内填砼增强钢管壁的稳定性； ✓ 借助钢管对核心砼的套箍作用提高砼强度
（4）形成钢管混凝土拱桥
钢管混凝土截面形成过程
• 1. 混凝土未凝固
2. 上弦杆混凝土凝固 3. 上、下弦杆混凝土凝固 施工中拱肋截面形成过程
•四肢管分两批灌注，首先，同时灌注两根上弦管；在上弦管混凝 土达到设计强度，上弦管形成钢管混凝土截面以后，再同时灌注 两根下弦管。上下游同时进行。钢管混凝土截面分二次形成。在 灌注上弦管混凝土时，所有自重由空钢管混凝土承担（图1）；在 浇筑下弦管内混凝土，新浇筑的混凝土重量由形成的一期钢管混 凝土截面承受（图2）。待下弦管内混凝土也达到强度后，形成最
2、钢管混凝土的优点 （1）构件承载力大大提高 （2）具有良好的塑性和韧性 （3）结构自重和造价均有降低 （4）施工简单、缩短工期 （5）防腐、防火性能好 （6）结构造型美观
特别适合于修建拱桥: 拱为压弯构件，钢管砼以受压为主； 拱桥施工问题 3、钢管砼的主要缺点
（1）钢管的接头连接存在的缺陷
（2）钢管内灌注砼的密实度问题
钢管材料：16Mn钢、15Mn、或A3钢； 可采用无缝钢管，也可采用钢板卷制而成， 钢板厚度不宜小于12mm。
大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计
大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计钢管混凝土拱桥是一种结构优雅、坚固耐用的大跨度桥梁形式。
它由钢管和混凝土组成，结构简单，承载能力强，适用于大跨度桥梁的建设。
在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时，以下是需要考虑的一些主要因素：1.拱桥的跨度：大跨度拱桥是指主跨大于150米的桥梁。
桥梁的跨度取决于两岸的地形和水域宽度。
大跨度桥梁需要考虑跨度对结构的影响，并选择合适的桥梁形式。
2.拱桥的荷载：大跨度拱桥需要能够承受重大的静态和动态荷载，包括自重、行车荷载、地震荷载等。
荷载的大小和分布会影响桥梁结构的设计和材料的选择。
3.钢管的尺寸和材质：钢管是拱桥结构的主要组成部分，它需要具备足够的强度和刚度。
钢管的尺寸和材质选择需要考虑荷载和桥梁形式，通常使用直径较大的无缝钢管。
4.混凝土的强度和配方：混凝土是用来固化钢管和增加桥梁整体强度的材料。
混凝土的强度需要符合设计要求，配方需要考虑到混凝土的工作性能和抗裂性能。
5.拱桥的支座和地基：拱桥的支座和地基是保证桥梁稳定和安全的重要组成部分。
支座的设计需要考虑到桥梁的变形和荷载传递，地基的承载能力需要满足土壤的承载要求。
6.环境因素：大跨度拱桥建设需要考虑环境因素对桥梁的影响，包括气候条件、河流水位和冲击力等。
这些因素会对桥梁的稳定性和安全性产生影响，需要在设计中予以考虑。
在设计大跨度上承式钢管混凝土拱桥时，需要进行综合分析和计算，确保桥梁能够满足设计要求并具有良好的结构性能。
最后，需要进行模拟和实验验证，确保设计方案的可行性和安全性。
总之，大跨度上承式钢管混凝土拱桥的设计需要全面考虑桥梁的跨度、荷载、钢管和混凝土的性能、支座和地基的设计以及环境因素的影响。
只有综合考虑这些因素，才能设计出安全可靠、优雅耐用的大跨度拱桥。