钢管混凝土拱桥资料

拱肋施工 （1）首先分段加工钢管 （2）现场拼装钢管拱 （3）灌注管内混凝土
管内混凝土的灌注—形成钢管混凝土拱肋， 钢管主拱吊装焊接完成后，检测拱轴线和高程符 合设计要求后即可进行管芯砼的浇注。主拱肋内 砼灌注采用泵送顶升法，自两端拱脚一次对称压 注至拱顶。施工流程是：清洗管内污物→人工浇 捣拱脚封底砼→润湿内壁→安设压注口和砼闸阀 →压注砼→从拱顶排气孔溢出部分砼→从拱顶排 气孔振捣混凝土→关闭压注口闸阀稳定→拆除闸 阀完成压注。
(a)圆形截面
(b)哑铃形截面
(c)二肢桁式
(d）横哑铃形桁式
(e
面
(c)二肢桁式
(d）横哑铃形桁式
(e）混合式
(f）四肢式



大跨径拱桥一般选择格构式截面，这样 一来，每一根弦杆基本上都是轴心受压构 件，充分利用钢管混凝土材料。 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。 混凝土：高标号、高性能混凝土：免 振自流平，微膨胀、低收缩、高强度，一 般选择C50、C55

钢管混凝土拱桥（Concrete Filled Steel Tubular Arch Bridge）简称CFST拱桥，其主 跨径一般在40~400m，矢跨比的范围在 1/6~1/3。常用跨径在80~280m，常用矢跨比 为1/5~1/4。我国第一座钢管混凝土拱桥即 四川旺苍东河大桥始建于1990年10月，其 跨度为115m，矢跨比为1/6。二十世纪建成 的钢管混凝土拱桥中，跨径最大的是广西 的三岸桥。其跨径为270m，矢跨比1/5， 1999年建成。目前的钢管混凝土拱桥的最 大跨径已达400m，是巫峡长江大桥，其矢 跨比为1/5。拱轴线：悬链线或抛物线
天津彩虹大桥
安徽黄山太平湖大桥
2007年3月3日拍摄的主 体全部竣工的太平湖 提篮拱桥。被称为亚 洲第一提篮拱桥的安 徽黄山太平湖大桥日 前全部竣工。该大桥 是合（肥）铜（陵） 黄（山）高速公路的 重点工程，主跨336米， 在亚洲目前同类桥型 中跨度位居第一。
天津金刚桥

金钢桥为双 层拱桥，下层桥 利用旧桥墩改建 为三孔钢与混凝 土组合的箱梁桥。 上层桥采用三孔 中承式无推力拱 桥结构，全长 600m，宽15m。
结构特点：

钢管本身就是耐侧压的模板
钢管本身就是钢筋 钢管本身又是劲性承重骨架 与钢结构相比，省钢材50%，与普通钢筋砼 相比，面积省一半（用钢量相同时）

钢管混凝土结构充分发挥了混凝土的抗 压能力及钢材的抗压、抗拉能力，主要用 于承受轴向压力的构件。早期钢管混凝土 结构多用于桥梁工程的基础工程之中。随 着对钢管混凝土构件工作性能的深入研究 以及计算机技术的不断发展，从八十年代 开始钢管混凝土开始用于拱桥结构。我们 知道拱桥的拱圈是以承受轴向压力为主的 构件，这恰好充分利用了钢管混凝土结构 的优点。由于钢管混凝土结构的重量相对 较轻，加之拱桥的转体施工技术，使得拱 桥的跨径大幅度增加。此外钢管混凝土柱 也大量地用于桥梁下部结构，以使得桥梁 结构更加秀丽美观。
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钢管混凝土拱桥
天津第六市政公路工程有限公司 薛长迁 2014年5月
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
世界最大钢管混凝土拱桥------巫山长江大桥
巫山长江大桥位于重庆巫山县长江巫峡入口 处，全桥跨径组合为6×12m+492 m +3×12m；引 桥为预应力混凝土连续梁；主跨为钢管混凝土中 承式拱桥，主跨净跨460米，是目前世界跨度最 大的钢管混凝土中承式拱桥。值得骄傲
四川旺苍东河大桥
浙江新安江大桥
2、 钢管混凝土拱桥的基本组成、各部 构造
包括：钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、 行车道系、下部构造
横撑Hale Waihona Puke 吊杆拱肋



1、拱肋构造 （1）拱肋的截面形式 ①单肢圆管适用于跨径小于80m的钢管混凝 土拱桥。 ②双肢哑铃截面常用于80~150m的钢管混凝 土拱桥，其拱圈的出平面刚度较小。 ③三肢构格式适用的跨径在80~120m，但可 以考虑取消横桥向风撑。 ④四肢格构式、四肢梯形单哑铃形及四肢 双哑铃形断面常用于100~500m跨径的钢管 混凝土拱桥。
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 （3）钢管的养护问题 （4）钢管砼的动力性能及疲劳性能

（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 终的钢管 混凝土截面（图3），后续发生的荷载都由钢管混凝土截面承受