自应力钢管混凝土拱桥施工技术研究.pdf

第一章绪论 5 能力强等突出优点，较好的解决了拱桥跨度和施工两大技术难J题[17,18]，是迄今为 止大跨度拱桥比较理想的结构型式。与传统钢筋混凝土拱桥相比，钢管混凝土拱 桥的拱肋吊装重量轻，采用预应力钢绞线千斤顶斜拉扣挂法张拉和固定拱肋，具 有弹性模量大、变形小、易于调整拱肋线形等优点。拱肋节段数可由钢筋混凝土 拱桥最多不超过7段变成10多段甚至更多，使钢管混凝土拱桥向大跨度方向发 展成为了可能。此外，斜拉扣索在管内混凝土灌注过程中起调整混凝土应力的作 用，保证施工质量。不仅如此，钢管混凝土拱桥还有很多优点：钢管本身就是耐 侧压的模板，适应先进的泵送混凝土工艺；施工快捷，钢管混凝土拱桥的上、下 部结构可同时施工，管内混凝土灌注一般只需一个多月，一旦形成钢管混凝土拱 桥，即可开始行车道系和附属设施施工，工期短，投资见效快。钢管混凝土拱桥 91。 的上述优点使得其一经出现便受到结构工程师们的青睐ll 桥梁结构中的钢管混凝土，最初是用于基础工程中。1930年，法国在巴黎郊 区建造一座9m跨度的上承式钢管混凝土拱桥。从此，钢管混凝土结构登上拱桥 为拱肋建造横跨涅瓦河101m跨度的下承式钢管混凝土拱桥【20】；1939年， 钢拱桥相比，节约钢材52％，降低造价20％【211。然而，前苏联这两座桥的施工方 法是现场将钢管拱架分段预浇混凝土以后，在满堂支架上拼装成桥。因此，钢管 混凝土在施工安装方面的优越性能得到前所未有的发展，这两座桥只有第二座算 真正意义上的钢管混凝土拱桥【221。总的来说，国外修建钢管混凝土拱桥的跨径较 小，数量也不多，相关报道较少。 在我国，20世纪60年代南昌有色冶金设计研究院在山西条山铜矿尾矿输送 线的27m跨径桁架桥中，应用了钢管混凝土材料，其桁架压杆为外径140mm的 钢管混凝土，这是我国在桥梁上部结构中首次应用钢管混凝土材料。此后，钢管 混凝土拱桥沉寂多年，直到我国第一座钢管混凝土拱桥一四川旺苍东河大桥【2习 (115m，1990，图1．2)的建成，它是我国桥梁工作者在拱桥技术方面又一次努力 的结果，也是我国在钢管混凝土结构理论研究与实际应用上新的突破。由于钢管 混凝土组合材料在桥梁上的应用，同时解决了拱桥高强材料的应用和施工两大难 题，使钢管混凝土结构在中国拱桥建设中得到迅速发展，相继建成了广西三岸邕 汉三桥(280m，2001)等多座大跨度钢管混凝土拱桥【5J。 在铁路桥梁中，荷载较大，采用拱桥能充分利用拱桥的结构特点，因此钢管 混凝土用于铁路桥梁能够充分发挥结构特性。我国第一座铁路钢管混凝土拱桥一 贵州水柏铁路北盘江大槲24】(236m，2001，图1．3)，采用上承提篮式钢管混凝 第一章绪论 土拱构造，是日前我国最人跨度的上承式钢管混凝土铁路拱桥 圈12四川旺苍大桥 图13贵，|{木柏铁路北盘江大桥 3 Fig．12w”日锄gBridgeinSieh啪Fi91Shutq_，aiBelpanji柚g 图14广西三岸邕江大桥 图I5广州、r髻沙大桥 I 4 Fig SanlaDYongiiangBridgeinGuangxiFi91 在国外修建的钢管混凝土拱桥数量远远不如中国国内多，跨径上也不能与国 内钢管混凝土桥梁相媲美。表II列出了我国近年来己建和在建的跨径在200m 以上的钢管混凝土拱桥。 表11国内200m以上钢管混凝土拱桥汇总 Tablel．ICFST spa／linChina arch-bridgeover200m 建成 主跨 矢跨 结构 挢名 截面型式 施]_方式