淺論鋼管混凝土拱橋發(fā)展概況

1、淺論鋼管混凝土拱橋開展概況【摘要】本文系統(tǒng)介紹了鋼管混凝土拱橋的國內外開展概況及以及主要的施工方法，可供廣闊工程技術人員參考。【關鍵詞【Abstrat】Thispaperintrduedasystefnrete-filledsteeltubulararhbridge,asellasdestiandinternatinaldevelpentsandtheainnstrutinethd,theajrityfengineersandtehniiansavailablefrreferene.【Keyrds】nrete-filledsteeltubulararhbridge;nstrutinethd鋼管

2、混凝土構造是由混凝土填入薄壁鋼管內而形成的一種組合構造，其根本原理是借助鋼管對核心混凝土的套箍約束作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使核心混凝土具有更高的抗壓強度和更強的塑性變形才能。鋼管混凝土除具有強度高、重量輕、延性好、耐疲勞、耐沖擊等優(yōu)越的力學性能外，還具有省工省科、架設輕便、施工快速等優(yōu)越的施工性能。1.鋼管混凝土構造的優(yōu)點(1)鋼管混凝土構造最適用于軸心受壓構件。而在公路和城市拱式體系的橋梁中，我們可以選擇合理的拱軸線，使得拱肋所承受彎矩很小，這樣便可以充分發(fā)揮鋼管混凝土抗壓承載力高的優(yōu)勢，從而節(jié)省材料。(2)鋼管混凝土構造架設方便，施工快捷，綜合經濟效益高。修建鋼管混凝土拱橋

3、時，可以先通過纜索吊裝法或轉體施工法完成空鋼管拱肋的架設，再以此為支架完成管內混凝土的澆注和橋面系的吊裝。這樣由于空鋼管自重小，運輸和安裝非常方便，而且節(jié)省施工費用，同時也促進了拱橋向更大跨度的開展，使長期以來鋼筋混凝拱橋無法打破200的現(xiàn)象成為歷史。(3)和過去常用的鋼筋混凝土拱橋相比，不存在混凝土開裂的問題。2.國內外開展概況世界上最早修建的鋼管混凝土拱橋是本世紀30年代前蘇聯(lián)建造的跨越列寧格勒涅瓦河的跨度為101拱梁組合體系橋和位于西伯利亞跨度為140的析肋拱橋。以后又出現(xiàn)了曾創(chuàng)下世界記錄的跨度為390的前南斯拉夫KRK大橋。近年來修建的此類橋梁有，日本180的青葉大橋，法國的昂特那斯(

4、Antrenas)鋼管拱橋，捷克共和國橫跨布爾諾-維也納高速公路的鋼管混凝土拱橋等。然而，鋼管混凝土拱橋的真正開展是在90年代的中國。1991年5月我國第一座采用鋼管混凝土拱肋的拱橋-四川旺蒼東河大橋1、2建成通車，它為凈跨徑115的下承式拱橋，該橋的建成具有深遠意義，它揭開了我國大規(guī)模修建鋼管混凝土拱橋的序幕。自此以后，鋼管混凝土拱橋在我國公路和城市橋梁中開展迅猛，據不完全統(tǒng)計，到2022年，我國己建和在建的鋼管混凝土拱橋己達200余座，其中跨徑大于100的有50余座，跨徑大于200的有20余座，跨徑大于300的有接近10余座。3.構造類型從設計程度看，我國已建和在建的鋼管混凝土拱橋構造形式

5、豐富多樣，跨徑記錄也一再被刷新，從支撐形式劃分，要分為以下四種類型：(1上承式拱橋。(2中承式有推力拱。(3中承式無推力拱(飛燕式)。(4下承式系桿拱橋。4.主要施工方法從施工技術看，我國鋼管混凝土拱橋的空鋼管拱肋架設由以往的滿堂支架上施工開展到無支架施工，主要有以下幾種方式：4.1有支架施工方法。有支架施工方法就是在橋位處先按鋼管拱肋的設計線形和預留拱度值，拼裝好膺架，于膺架上就位拼裝、焊接成拱的施工方法。膺架可以采用滿堂式或別離式，或者兩種方式相結合。如三峽蓮沱大橋的兩邊跨、天津彩虹大橋等，均采用有支架施工法。采用有支架施工時，膺架的根底沉降、彈性和非彈性變形等應事先算出，并預留拱度，膺架

6、頂部設置微調裝置，如千斤頂、絲杠等，以便對拱肋的標高和平面位置進展調整。在拱肋吊裝過程中，應不斷觀測各支撐點的沉降，發(fā)現(xiàn)問題及時調整。4.2平轉施工方法。平轉施工法就是將兩個拱圈分為兩個半拱，分別在兩岸偏離橋位的位置，利用山體、岸坡或引橋的橋墩設置膺架，拼裝拱肋和拱上立柱，形成半拱，然后程度轉體就位，再拼裝合龍段成拱。近幾年來，平轉法在鋼管混凝土拱橋施工中應用不少，如三峽的黃柏河大橋、江西德興太白橋、安陽文峰路立交橋以及貴州北盤江大橋等。轉體重量最大者為北盤江大橋，重達8100t，為鋼管混凝土拱橋轉體重量世界之最。由于通常利用兩岸山體設置拱肋膺架，因此轉體角度大多在100左右。如北盤江大橋兩側

7、分別為121和113；黃柏河大橋的南側是74。當兩岸坡度較平緩時，可以利用引橋橋墩作為膺架。如黃柏河、安陽文峰路立交橋等均轉體180。4.3豎轉施工法。豎轉施工法就是先在拱頂附近將主拱圈一分為二，并以拱腳為旋轉中心，將設計拱軸線垂直向下旋轉一定角度，將拱頂合龍端置干地面或浮船上，這樣即可在較低的膺架上拼裝兩個半拱。待兩半拱拼裝完成后，由兩副墩頂扒稈分別將其拉起，在空中對接合龍(見圖3)。如新安江望江大橋、三峽蓮沱大橋等均采用了豎轉吊裝施工技術。4.4纜索吊裝法。纜索吊裝懸臂施工方法是我國修建大跨度拱橋的主要方法之一。當這種方法用于鋼管混凝土拱橋時，遇到的新考驗當跨徑較大時，拱肋節(jié)段多、重量大促

8、使對它進展改造與創(chuàng)新。經過多年理論與理論的結合，創(chuàng)立了千斤頂、鋼絞線斜拉扣掛懸臂拼裝和合龍松索技術(見圖4)，并得到廣泛的應用與開展。鋼管拱肋斜拉扣掛懸臂拼裝技術采用鋼絞線或高強鋼絲作為扣索，兩端用錨具固定，其工作狀態(tài)近似于斜拉橋的斜拉索，比起傳統(tǒng)方法中的鋼絲繩，工作條件好，材料節(jié)省，同時可以單根收放。在操作方面，采用千斤頂作為施力工具，較之傳統(tǒng)的卷揚機，施力準確，位移控制可以到級，精度高、施工控制方便。由于采用了鋼絞線斜拉扣掛拱肋，多節(jié)段多于五段拱肋在懸拼過程中，除拱腳采用鉸接對于特大跨徑拱橋，也可以懸拼到一定長度后固結外，其余各段之間可以采用固結，最后形成一個一端鉸接、多點扣掛、相鄰拱肋設橫向永久橫聯(lián)的屢次超靜定的空間構造。采用鋼絞線斜拉扣掛懸拼技術，容