基础设施建设问题。如前所述，钢管混凝土拱桥是种适合我国西部地区应用桥型，因此，本项目对钢管混凝土拱桥设计施工与养护关健技术问题研究，对充分发挥科技创新在西部交通建设中作用，对西部交通建设中充分发挥投资效益实现西部地区交通跨越式发展起到积极推动作用。交通基础设施建设将改善西部地区交通状况，促进西部地区经济持续高速地发展。同时基础设施建设本身投资巨大，它将直接刺激建设地区经济，拉动其经济增长。大量钢管混凝土拱桥修建，将带动相关冶金建材建筑等行业发展。因此，本项目研究对于西部经济发展也将有十分积极作用。钢管混凝土拱桥在西部地区以外我国广大地区也都有着大量应用，本项目研究对于我国其它地区钢管混凝土拱桥应用也有着重要理论意义与应用价值，它对促进我国桥梁建设技术进步促进我国经济发展也具有相当重要意义。项目前期科研及工作基础对国内外研究现状研究水平和发展趋势分析与评价虽然最早钢管混凝土拱桥出现在本世纪年代前苏联，近年来国外有个别拱桥应用了钢管混凝土材料，但国外对钢管混凝土拱桥研究开展甚少，在设计上多将其视为钢拱桥。目前国内研究已取得成果随着钢管混凝土拱桥应用推广，我国对钢管混凝土拱桥设计理论与施工技术研究已取得了定成果。许多大跨径钢管混凝土拱桥建设项目中都列有为保证桥梁顺利建成所进行应用研究，积累了相当实测资料和个案研究成果。些科研院所和高校也开展了钢管混凝土拱桥方面研究。在单圆管面内面外受力全过程和双重非线性有限元分析方面在钢管混凝土拱温度影响方面在钢管拱千斤顶钢铰线斜拉扣挂悬拼技术及合拢松索技术转体施工技术等方面均已取得阶段性成果。此外，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，而且其组合效率连钢筋混凝土结构都不如，因为钢筋混凝土采用是极限状态法验算极限承载力。即使有些设计者和研究者采用极限承载力进行验算，但对于我国现有三本有关钢管混凝土结构设计规程中国工程建筑标准化协会标准钢管混凝土结构设计与施工规程国家建筑材料工业局标准钢管混凝土结构设计，采用加装有位移释放装置型冷铸镦头锚，分别锚于主拱拱肋平联钢管顶和钢横梁下翼缘。桥面板由桥面板钢纵梁预制钢筋砼型板现浇厚铣削钢纤维砼及厚细粒式沥青砼铺装层构成。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，使项目成员能全身心地投入工作。承担单位与参加单位有成功合作先例，能确保工作顺利进行。依托工程业主单位表示在依托工程中给予配套科研经费支持。拟投入本项目研究科研设施装备条件拟投入本项目研究科研设施装备条件详见附表拟投入本项目已有科研设施装备条件。项目经费估算及资金筹措情况项目总经费和年度经费预算经过测算，本项目预算总经费为万元，其中交通部拨款万元，工程配套研究经费万元，年度经费预算如下表年度经费预算表单位万元经费来源年年年合计交通部拨款工程配套经费合计项目经费和构成本项目研究经费主要由部拨补助经费与依托工程配套经费组成，其详细经费构成及计算说明详见附表投标报价及构成细目表。项目预期目标及经济社会效益项目预期目标本项目研究将使我国钢管混凝土拱桥设计施工养护技术跃上个新台阶，使钢管混凝土拱桥这具有我国特色桥梁技术继续保持国际领先水平，为我国公路交通科技进步做出积极贡献。最终提交研究成果及其形式研究报告之研究总报告研究报告之二专题研究分报告研究报告之三室内试验报告研究报告之四钢管混凝土拱桥设计指南研究报告之五钢管混凝土拱桥施工指南研究报告之六钢管混凝土拱桥养护与维修指南研究报告之七钢管混凝土拱桥依托工程设计总结研究报告之八钢管混凝土拱桥依托工程施工总结研究报告之九钢管混凝土拱桥依托工程试验总结研究报告之十钢管混凝土拱桥设计计算分析专用软件研究报告之十钢管混凝土拱桥施工控制专用软件。经济社会环境效益分析公路交通是西部主导性运输方式。但是，西部地区公路交通仍然是制约经济发展主要因素。截至年底，西部已建成通车公路万公里，占全国通车总里程。其中高速公路公里，仅为全国高速公路总里程西部二级以上公路占公路总里程比例为，比全国平均水平低个百分点。因此，西部大开发中，公路建设应是其交通基础设施建设最重要内容。桥梁则是公路建设关键部分。以西南公路出海通道为例，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