（BG）钢管混凝土拱桥设计、施工与养护关键技术研究项目投资立项实施方案（已批复）

年以前研究成果在钢管混凝土拱桥设计与施工书中得到了较为集中反映。

年出版钢管混凝土拱桥实例集第章对迄今为止钢管混凝土拱桥设计理论进展与施工问题研究进行了综述，该书还给出了十座有代表性钢管混凝土拱桥设计施工科研较详细介绍。

桥梁计算示例集拱桥第二版中新增了钢管混凝土拱桥设计计算实例。

公路施工手册桥涵第二版也增加了钢管混凝土由于地形复杂，全线上共有大小桥梁座，平均每公里达座。

西部地区为我国众多大江大河发源地和上源，除少数桥梁需特大跨径要修建大跨度悬索桥和斜拉桥外，般桥梁跨径在几十米到二三百米之间，这个范围正是钢管混凝土拱桥经济跨径范围。

因此，钢管混凝土拱桥是西部公路建设中可供选择合适桥型之。

我国西南地处山区，适合于修建拱桥，钢管混凝土拱桥常因其造价低施工工期短造型美观而成为最具竞争力桥型方案，这也是这桥型从该地区发展起来重要原因。

目前该地区仍有重庆巫峡长江大桥等世界级桥梁在修建之中，引领着我国钢管混凝土拱桥技术进步。

钢管混凝土拱桥从我国西南发展起来之后，向沿海地区推广，进而向西北地区发展，在陕西新疆青海甘肃等地都有修建，但相比于其它地区，数量较少。

西北地区自然条件与其它地区有较大差异，目前对钢管混凝土拱桥在该地区应用特殊性还研究得不多。

同时，该地区桥梁技术力量较弱经济条件相对较差和前时期公路建设项目相对较少，也是该地区钢管混凝土拱桥修建较少个原因。

随着西部开发需要，该地区对钢管混凝土拱桥技术要求近年来明显增强，交通部公路科研所福州大学近年来已参与甘肃青海钢管混凝土拱桥建设就说明了这点。

总之，本项目研究对我国西部交通建设有着十分重大意义。

因此，本项目研究具有良好经济效益与社会效益。

其他需说明问题无投标单位签章投标单位公章投标单位法人代表签字年月日主要参考文献陈宝春，钢管混凝土拱桥设计与施工，人民交通出版社，年月陈宝春，钢管混凝土拱桥实例集，人民交通出版社，陈宝春，陈友杰钢管混凝土肋拱面内受力全过程试验研究工程力学杨永清钢管混凝土拱桥横向稳定性分析博士学位论文，四川成都西南交通大学，陈友杰，陈宝春钢管混凝土肋拱面内受力全过程有限元分析工程力学，增刊陈宝春，孙潮，徐爱民钢管混凝土拱桥温度内力计算时温差取值分析中国公路学报，郑皆连特大跨径拱桥悬拼合拢技术探讨中国公路学报郑皆连，徐风云，唐柏石等广西邕宁邕江大桥千斤顶斜挂扣悬拼架设钢骨拱桁架施工仿真计算方法中国公路学会桥梁和结构工程学会年桥梁学术讨论会论文集，北京人民交通出版社，陈宝春，孙潮，陈友杰桥梁转体施工方法在我国应用与发展公路交通科技，王国鼎，钟圣斌桥梁计算示例集拱桥第二版北京人民交通出版社，交通部第公路工程总公司主编公路施工手册桥涵北京人民交通出版社，交通部标准公路桥涵施工技术规范北京人民交通出版社，交通部标准公路工程质量检验评定标准北京人民交通出版社，陈宝春，钢管混凝土拱桥结构设计探讨，中国土木工程学会桥梁与结构工程学会第十四届年会论文集，上海同济大学出版社，年肖泽荣陈宝春韦建刚，钢管混凝土哑铃形截面施工应力分析，中国公路学会桥梁和结构工程学会年全国桥梁学术会议论文集，人民交通出版社范文理，管结构节点疲劳设计，中国土木工程学会桥梁与结构学会第十四届学术外，在管内混凝土收缩徐变问题桁式结点疲劳问题钢管混凝土拱桥动力性能及抗震抗风问题钢管防腐问题等方面也开展了些研究。

年以前研究成果在钢管混凝土拱桥设计与施工书中得到了较为集中反映。

年出版钢管混凝土拱桥实例集第章对迄今为止钢管混凝土拱桥设计理论进展与施工问题研究进行了综述，该书还给出了十座有代表性钢管混凝土拱桥设计施工科研较详细介绍。

桥梁计算示例集拱桥第二版中新增了钢管混凝土拱桥设计计算实例。

公路施工手册桥涵第二版也增加了钢管混凝土拱桥施工内容。

在标准方面，新修订公路桥涵施工技术规范增加了钢管混凝土拱桥内容公路工程质量检验评定标准也对原标准中有关钢管混凝土拱桥内容进行了修订。

此外，由重庆交通科学研究院主编交通部规范钢管混凝土拱桥设计规范钢管混凝土拱桥施工技术规范于年月在广西南宁召开了统稿会议，正在紧张制定之中，其中钢管混凝土拱桥施工技术规范正在对征求意见稿返回意见进行修改。

结构体系研究方面存在主要问题钢管混凝土拱桥结构形式多样适用范围广，这些结构形式受力特点各不相同适应条件也不样，对钢管混凝土拱桥结构体系进行系统研究，探索各种结构受力特点，对各种结构体系进行优化，提出适合于西部地区应用桥型，这些工作迄今未见研究报道。

钢管混凝土拱桥中出现了些新型结构，如下承式刚架系杆拱带双悬臂半拱中承式刚架系杆拱，这种采用高强拉索平衡拱推力新型结构，其各组成结构合理构造具体结构形式设计计算特点等方面，针对具体桥梁设计探索进行得较多，上升到理论高度研究很少。

钢管混凝土拱桥拱肋截面按管根数可分为单管双管三管四管和六管。

单管截面用于跨索各种结构受力特点，对各种结构体系进行优化，提出适合于西部地区应用桥型，这些工作迄今未见研究报道。

钢管混凝土拱桥中出现了些新型结构，如下承式刚架系杆拱带双悬臂半拱中承式刚架系杆拱，这种采用高强拉索平衡拱推力新型结构，其各组成结构合理构造具体结构形式设计计算特点等方面，针对具体桥梁设计探索进行得较多，上升到理论高度研究很少。

钢管混凝土拱桥拱肋截面按管根数可分为单管双管三管四管和六管。

单管截面用于跨径不大钢管混凝土拱桥，对单圆管截面钢管混凝土拱桥研究也取得了可喜进展，因此，单圆管截面不作为此次研究重点。

双管截面以竖哑铃形为主，有个别为双管桁式。

钢管混凝土拱桥中有相当部分采用哑铃形截面，跨径从几十米到，以附近为多。

哑铃形截面极限承载力计算虽然些研究人员进行了探讨，但不同研究提出计算方法理论各异，结果相差很大，且迄今未见有关试验研究，因此这些计算方法孰优孰劣无从判断。

此外，哑铃形截面在灌注腹腔内混凝土时常发生爆管事故，因此，对其施工受力分析提出合理施工措施以及从结构构造上改进是本次研究个重要内容。

桁式拱肋能够采用较小钢管直径取得较大纵横向抗弯刚度，且杆件以受轴向力为主，能够充分发挥材料特性，对跨径超过钢管混凝土拱桥，桁肋是个比较合适截面形式。

桁式截面中三管和六管截面应用较少，四管截面应用最多。

四管截面还可以根据横向两根钢管之间联系方式分为横哑铃形全桁式以及组合式。

桁式拱肋是由钢管混凝土弦杆与腹杆平联般为空钢管焊接而成桁式结构，管接头焊接质量与抗疲劳性能是设计关键。

由于桁式截面适用于跨径较大钢管混凝土拱桥，因此桁式截面是本项研究重点。

我国长期以来，受经济条件和技术条件限制，钢桥修建相对较少，尤其在公路桥梁中。

在钢管混凝土拱桥设计中，钢管作为钢结构种，有许多结构构造方面问题值得研究，比如拱肋管接头横撑构造吊装接头合拢接头等，目前这方面研究开展得也不多。

特别值得指出是，大跨度钢管混凝土拱采用桁肋是种管结构，这种管结构过去在我国桥梁中几乎没有什么应用，因此，对于管结构合理结点形式抗疲劳性能等等都有待我们研究。

我国过去修建拱桥多为上承式拱桥，而钢管混凝土拱桥中，中下承形式应用较多。

这些中下承拱桥中，下承部分桥面系构造形式吊杆构造与拱肋关系伸缩缝设置等问题已进行了些可贵探索，但也还缺乏深入系统研究。

已有些桥梁在桥面系使用中暴露出些问题，如桥面系振动较大吊杆生锈与更换困难下承部分桥面板小支座脱落且更换困难等等。

我国钢管混凝土拱桥桥面系结构，除少数拱梁组合桥桥面系以纵梁为主外，绝大多数沿袭了上承式钢筋混凝土拱桥梁式拱上建筑构造形式。

它以横梁为主结构，将横梁设置于立柱上或吊杆下，然后纵向铺设桥面板梁。

这种桥面系不参与总体受力，属于局部受力传力结构，在中下承式拱桥中，由于横梁之间纵向联系很弱，因此其整体性较差，刚度也较小，桥面振动较为厉害。

此外，这种缺乏整体性下承桥面系，旦吊杆破断，将造成严重后果。

因此，如何从结构与构造方面提高钢管混凝土拱桥桥面系整体性与刚度，是钢管混凝土拱桥结构体系中研究中应该引起重视个问题。

另方面，钢管混凝土拱桥由于拱肋截面轻型化，使得桥面系在恒载中所占比例上升。

桥面系轻型化问题就显得十分突出。

钢筋混凝土预应力混凝土和钢混凝土组合结构是钢管混凝土拱桥中常用桥面结构形式。

怎样根据具体桥梁桥宽桥梁结构形式施工方法，选择合适横梁结构，是桥面系结构中要研究另个问题。

此外，中下承式拱桥面系与拱肋相接处构造形式伸缩缝布置等等也都需要进步研究。

在我国钢管混凝土拱桥中，吊杆和系杆均采用高强钢丝或钢铰线，目前已发现些桥梁吊杆与系杆出现生锈现象甚至锈断，这个问题已引起了桥梁工程界高度重视。

如何在现有基础上，开发出更适合于钢管混凝土拱桥应用吊杆与系杆及锚固构造与产品，也需要进行研究。

设计理论及设计方法方面存在主要问题尽管我国在钢管混凝土拱桥应用与研究方面取得了些成果，但由于交通部目前还没有钢管混凝土拱桥相应设计规范，设计与计算多沿用钢筋混凝土拱桥规范同时参考铁路钢桥和建筑行业有关钢管混凝土结构设计规程，因此在设计与计算中缺乏科学理论体系存在着定盲目性，导致设计计算结果有些偏于不安全有些则偏于不经济。

钢管混凝土单圆管构件已进行了大量研究，然而这些研究主要以房屋建筑中柱子为研究对象，针对钢管混凝土拱桥构件研究还不多。

由于钢管混凝土拱桥施工时，首先架设钢管拱肋，灌注管内混凝土后再上后期恒载，因此钢管初应力问题比房建中柱子要严重得多。

钢管受力初应力对结构受力影响是个有等研究问题。

还有钢管与管内混凝土联合作用问题，实际结构中混凝土脱空程度及对受力影响，现在研究得也不多。

目前在钢管混凝土拱肋强度验算方面，多采用容许应力法将钢管混凝土视为钢筋混凝土结构，在考虑了施工初应力和收缩徐变应力后，拱脚处钢管应力往往成为控制设计因素，不仅没有发挥钢管与混凝土组合作用，而沥青砼铺装层构成。

桥面板钢纵梁采用施工方便易于维修焊接工字钢梁，上下翼板宽，厚，腹板厚，梁高，横向共设六组。

预制板长，全高，肋宽，翼板厚，边板宽，中板宽。

该桥由湖南省交通规划勘察设计院设计，湖南路桥建设集团公司施工，业主为湖南省益阳市茅草街大桥建设开发有限公司。

工程进度与项目科研进度协调吻合情况两依托工程与项目均有良好时间对应关系，王村大桥于年月开工，预计年竣工通车，王村大桥已于年月开工，预计年竣工通车。

项目依托工程实施方案和计划进度安排详见附表依托工程实施方案和计划进度安排。

其他必要支撑条件支撑条件承担单位和参加单位具备承担不同结构形式钢管混凝土桥梁设计和做大型模型试验条件和成功经验。

承担单位为确保西部交通建设科技项目质量，制定了系列科研管理条例，使项目成员能论会论文集，年月，南京顾安邦，周水兴，万县长江大桥徐变收缩模型试验研究，四川省公路学会桥梁学术研讨会，西南交通大学出版社，谢肖礼，钢管混凝土拱桥徐变收缩对任