单跨30m上承式钢管混凝土拱桥设计
50m Single-span Concrete Filled Steel Tubular
Arch Bridge Design
摘要
近几十年来，随着科学技术的进步，国民经济的蓬勃发展，国家基础设施建设规模的不断扩大，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，桥梁建筑技术也有了很大的进展。其中钢管混凝土系杆拱桥是近年来我国桥梁建设新发展的桥型，具有强度大，自重轻，抗变形能力强的特点。钢管混凝土结构在桥梁上的应用，同时解决了高强度材料的应用和施工的不方便两大难题，因而，钢管混凝土系杆拱桥在我国得到了迅速的发展。现在钢管混凝土拱桥向着更大跨径、更大规模方向发展，同时应用区域和范围也不断扩大，在建的重庆朝天门大桥（钢桁架系杆拱）的跨径已达到552m，比上海卢浦大桥长2m，成为新的同类桥型世界之最。此次设计是一50m钢筋混凝土柔性系杆拱桥，桥全长54m，桥面净宽9+2×0.5m，矢跨比采用1/5，采用二次抛物线形式拱肋，拱肋截面为哑铃型，设计荷载为公路一级，双向四车道。运用Midas Civil软件完成建模和施工阶段受力分析。取分析数据作为结构设计的依据。通过此次设计，对桥梁设计的全过程有一个从概念上到实际上的了解，加深对桥梁设计规范的掌握程度，同时也学会了运用桥梁软件Midas Civil。
关键词：钢管混凝土；Midas Civil；上承式拱桥
ABSTRACT
In recent decades，our country economy stability increases and the scientific technology develops quickly，more investment is put into the fundamental facilities，we accomplish a lot of great construction of bridges and a large improvement also be made in bridge construction technology.In our country，concrete fitted steel tubular (CFST) arch bridge is a new technique accompanied with bridge construction recently which are light deadweight，high strength and high resistance to deformation. It has solved two difficult of application and erection of high strength material in arch bridge. The CFST arch bridge has being developed quickly in our country. Now CFST arch bridge toward more and more
large-scale direction, but also regional and scope of application expanded, Chaotianmen Bridge under construction (steel tied arch truss) the span has reached 552m, compared with the Lupu Bridge length
2m, a new kind of bridge in the world. The design is a 50m flexible reinforced concrete arch bridge, bridge length 54m, bridge clear width 9 +2 × 0.5m, span ratio is 1 / 5, with parabolic arch forms, arch cross section for the dumbbell type, design load for the road level, two-way four lanes. Complete the modeling software using Midas Civil and Mechanical Analysis of the construction phase. Analysis of data taken as a basis for structural design. With this design, bridge design process from concept to a practical understanding of the mastery of bridge design specifications, but also learned to use bridge software Midas Civil.
Key words：concrete fitted steel tubular (CFST) arch bridge；Midas Civil；through arch
目录
第1章钢管拱桥发展概况 (1)
1.1钢管混凝土拱桥的发展概况 (1)
1.2钢管混凝土拱桥的特点 (2)
1.3上承式结构拱桥简介 (2)
第2章Midas Civil软件的介绍 (3)
第3章建模过程 (5)
3.1桥梁设计基本参数的选取 (5)
3.1.1拱肋材料及尺寸 (5)
3.1.2主梁材料及基本构造 (6)
3.1.3立柱与横向连接 (7)
3.1.4盖梁于横梁的基本构造 (7)
3.2利用Midas Civil软件的建模过程 (8)
3.2.1材料的基本设定 (8)
3.2.2截面的定义 (10)
3.2.3节点的建立 (13)
3.2.4单元的建立 (16)
3.2.5边界条件的定义 (19)
3.2.6荷载工况的定义 (20)
3.2.7二期荷载的布置 (25)
3.2.8自重转化为质量 (27)
3.2.9荷载转化质量 (27)
3.3运行结果 (28)
3.3.1周期与振型 (28)
3.3.2梁单元受力情况 (30)
3.3.3显示反力 (31)
3.3.4显示应力 (31)
3.3.5显示影响线 (32)
第4章检算过程 (34)
4.1内力作用组合 (34)
4.1.1作效应用组合基本原理 (34)
4.1.2冲击系数 (34)
4.1.3 主梁内力作用组合 (35)
4.1.4 拱肋内力作用效应组合 (35)
4.2 主梁内力计算 (37)
4.2.1普通钢筋的估算及布置......................................................... 错误！未定义书签。
4.3正截面承载力的计算 (38)
4.3.1正截面承载力1/2截面处换算： (38)
4.3.2正截面承载力1/4截面处换算： (38)
4.3.3正截面承载力拱脚截面处换算： (39)
4.4斜截面抗剪承载力计算 (39)
4.5主梁预拱度计算 (41)
4.5.1荷载短期效用作用下主梁挠度验算 (41)
4.5.2预拱度的设置 (42)
4.6拱肋计算 (42)
4.6.1正截面应力计算 (42)
4.6.2变形计算 (43)
4.6.3拱肋预拱度计算 (43)
毕业设计总结 (45)
致谢 (46)
参考资料及设计规范 (47)
外文资料及译文 (49)
毕业设计任务书 (57)
设计进度计划表 (63)
第1章钢管拱桥发展概况
1.1钢管混凝土系杆拱桥的发展概况
世界上最早修建的钢管混凝土拱桥是20世纪30年代前苏联建造的跨越列宁
格勒涅瓦河跨度为100m的拱梁组合体系桥和位于西伯利亚跨度为140m的桁肋拱
桥[1]。系杆拱桥起源于十九世纪末的欧洲，1858年奥地利人兰格尔(Josef Langer) 申报了刚性梁柔性拱的系杆拱桥专利，强调拱肋和吊杆之间铰接构造，拱肋只承受轴向力，不承受弯矩，这就是现代系杆拱桥的早期形式。随后，尼尔森(Q.F.Nelsen)提出了用斜吊杆代替兰格尔梁中的竖吊杆，大幅度提高了系杆拱桥刚度。因此，斜吊杆形式的系杆拱桥又被称为尼尔森体系。二战以后，德、日、美等国对已有桥型进行了一定的研究与实践[9]。1962年德国建成了世界上第一座提篮形拱肋的费马恩松德(Fehirnamsund)桥，主跨248.4m，矢高43m，桥面宽21m，单线铁路与三车道公路并行。1968年日本建成了第一座尼尔森一洛斯（Nelsen一Rohse)体系桥——主跨110m 的安岐桥，在此后的二十多年中，先后修建了10多座200m左右跨度的提篮形拱肋的尼尔森洛斯体系桥梁，其中1991年7月建成的新滨寺桥，跨度达到了254m，成为了世界上最大跨度的尼尔森一洛斯体系桥梁[13-14]。
在我国，钢管混凝土拱桥真正的发展是在 20 世纪 90 年代的中国。我国第一座钢管混凝土拱桥是 1990 年建成的四川旺苍东河大桥，跨径 110m，据不完全统计，十多年来在我国己建的和在建的钢管混凝土拱桥约有 200 多座，其中跨径超过 200m 的有 30 多座。1995 年，广东三山西大桥是第一座跨径超过200m 的钢管混凝土拱桥，也是第一座飞燕式拱桥。飞燕式钢管混凝土拱桥通过张拉系杆来平衡主拱所产生的大部分水平推力，大大降低了平原或软基地区拱桥下部与基础的工程量与造价，且造型美观在我国得到了迅速发展，相继建成的有武汉市江汉五桥、江苏徐州京杭运河特大桥、南昌市生米特大桥等。尤其是建成于 2000 年跨径组合 76+360+76 的丫髻沙大桥，把这一桥型，也可以说把钢管混凝土拱桥的跨径推上了一个新的台阶。
近几年来，设计者对拱肋结构进行了更进一步研究，拱肋截面形式有了进一步的发展如:单圆形、哑铃形、多肢析式、横哑铃析式和箱肋式等；施工方法也逐步成熟，主要有支架法、一般吊装法、转体吊装法、转体施工法和斜拉扣挂法。钢管混凝土系杆拱桥技术在我国得到了突飞猛进的发展[15-19]。
1.2钢管混凝土拱桥的特点
拱桥作为压弯结构，随着跨径的增大，高强材料的应用受到稳定问题的制约，钢筋混凝土和预应力混凝土拱桥由于自重较大，施工架设问题较为突出。而钢管混凝土拱桥由于受力过程中钢管和混凝土共同作用，充分发挥了两种材料的特性，有效的解决了材料高强度和施工架设的两大问题。钢管混凝土拱桥的跨越能力较钢筋混凝土拱桥有了较大的提高，除了具有钢筋混凝土拱桥的优点外，还具有以下优点[1] 、[2-7]。
(l)受力合理。兼具拱桥与梁桥的特点，将拱与梁两种基本结构组合在一起，共同承受荷载，充分发挥了梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用。拱肋作为压弯构件，可以选择合理的拱轴线，使得拱肋所承受弯矩减小，充分发挥了钢管混凝土抗压强度高的优点，较大幅度的提高了拱肋结构的承载能力，节省材料的用量。并且拱肋自重的减小，减轻了桥梁自重，使桥墩负担减小[8-12]。
(2)抗风、抗震性能好。采用钢管混凝土可以较大程度的改善大跨度拱桥的抗风能力和抗震能力。大跨度拱桥的侧向刚度一般较小，在风荷载作用下将产生较大的侧向变形，影响桥梁的运营，甚至导致破坏。然而，钢管混凝土拱肋可以根据需要做成合理的格构式曲析架结构，从而获得所需的结构刚度，并且在构件整体稳定的前提下，由于拱肋结构通透，阻风面积小，所受风荷载减小，因此其横向稳定性能得到了改善。另外地震分析表明，拱肋截面变小，将减小地震作用下结构的地震反应和结构内力，从设计上带来一定的经济效益。
(3)施工便捷。钢管混凝土系杆拱桥结构架设方便，施工快捷，工期短，综经济效益显著。修建钢管混凝土系杆拱桥时，可以先通过缆索吊装法或转体施工法完成空钢管拱肋的架设，从而形成自架设体系，再以此为支架进行管内混凝土的灌注和桥面系的吊装。由于空钢管自重较轻，运输和安装十分方便。
(4)形式多样。钢管混凝土拱桥结构形式灵活多样，除了传统的下承式拱还有中承式，上承式拱以及无横撑、单片拱肋、斜吊杆、异型拱等。
1.3上承式结构拱桥简介
上承式拱桥按结构形式可分为简单体系拱和组合拱，在过去的钢管混凝土拱桥桥例统计分析中，上承式一般仅占总数的10%左右，这主要是因为钢筋混凝土拱桥和石拱桥，自重较大，对基础要求高，在城市和平原地区修建，容易由于下部结构与基础的施工量较大而使造价上升而较少采用，而钢管混凝土拱桥由于自重较轻，加上钢架系杆拱等新的结构形式，使得对下部结构和基础的要求降低，因而在城市的平原得到大量的应用。上承式钢管混凝土拱桥一般采用一孔跨河谷，这有利于充分利用桥位的良好的地质条件，方便施工，降低了工程造价。
第2章Midas Civil软件的介绍
Midas/Civil是个通用的空间有限元分析软件，可适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、飞机场、大坝、港口等结构的分析与设计。
特别是针对桥梁结构，Midas/Civil结合国内的规范与习惯，在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利的功能，目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。
Midas/Civil的主要特点如下：
(1)提供菜单、表格、文本、导入CAD和部分其他程序文件等灵活多样的建模功能，并尽可能使鼠标在画面上的移动量达到最少，从而使用户的工作效率达到最高。
(2)提供刚构桥、板型桥、箱型暗渠、顶推法桥梁、悬臂法桥梁、移动支架/满堂支架法桥梁、悬索桥、斜拉桥的建模助手。
(3)提供中国、美国、英国、德国、欧洲、日本、韩国等国家的材料和截面数据库，以及混凝土收缩和徐变规范和移动何在规范。
(4)提供桁架、一般梁/边截面梁、平面应力/平面应变、只受拉/只受压、间隙、钩、索、加劲板轴对称、板（厚板/薄板、面内/面外厚度、正交各向异向）、实体单元（六面体、楔形、四面体）等工程实际时所需的各种有限元模型。
(5)提供静力分析（线形静力分析、热应力分析）、动力分析（自由振动分析、反应谱分析、时程分析）、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析、动力边界非线形分析、几何非线形分析（P-delta分析、大位移分析）、优化索力、屈曲分析、移动荷载分析（影响线/影响面分析）、支座沉降分析、热传导分析（热传导、热对流、热辐射）、水化热分析（温度应力、管冷）、施工阶段分析、联合截面施工阶段分析等功能。
(6)在后处理中，可以根据设计规范自动生成荷载组合，也可以添加和修改荷载组合。
(7)可以输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本。提供静力和动力分析的动画文件；提供移动荷载追踪器的功能，可找出指定单元发生最大内力（位移等）时，移动荷载作用的位置；提供局部方向内力的合力功能，可将板单元或实体单元上任意位置的接点力组合成内力。
(8)可在进行结构分析后对多种形式的梁、柱截面进行设计和验算。
Midas/Civil是针对桥梁工程，特别是分析象预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等特殊的桥梁结构形式，同时可以做非线性边界分析、水化热分析、材料非线性分析、
静力弹塑性分析、动力弹塑性分析。为能够迅速、准确地完成类似结构的分析和设计，以填补目前土木结构分析、设计软件市场的空白，而开发的“土木结构专用的结构分析与优化设计软件”。如图2-1所示，为该软件的操作界面。
图2-1 Midas操作界面
第3章建模过程
3.1桥梁设计基本参数的选取
本次设计的基本资料是：
设计荷载：公路一级
桥面车道：双向四车道
地震列度：地震列度为8度，按9度设防
桥面纵坡：0%
桥面横坡：双向1.5%
桥面宽度：净9+2×0.5m防护栏
桥梁跨径：30m
根据以上基本资料通过规范以及基本计算选得：
上承式拱桥，矢夸比为1/4，采用的是二次抛物线，矢高为7.5m。
3.1.1拱肋材料及尺寸
拱肋采用哑铃型截面，钢管钢材采用Q345:；拱肋内填注混凝土按C50考虑，钢管直径78mm,壁厚5mm，哑铃长178mm,连接钢管直径38mm，构造如图3-1所示：
图3-1 拱肋截面（单位：mm）
3.1.2主梁材料及基本构造
主梁采用的是T型梁截面，混凝土标号为C50，主梁各处的截面是相同的，所以只要画出一个截面：T梁截面。截面的尺寸以及形状如图3-2和3-3所示：
图3-2 T型梁截面(mm)
图3-3 T梁详细尺寸数据
3.1.3立柱和横向连接
全桥总计用十根立柱和五根横向连接，他们都用直径为800mm，壁厚为16mm 的钢管混凝土制成，其中十根立柱中有4根10M的，4根6.8M的，2根5.6M的；横向连接全为5.5M，混凝土为C50，钢管与钢管之间均采用相贯焊接。
3.1.4 盖梁与横梁的基本构造
盖梁与横梁都可用Midas Civil的截面直接创创建，所以盖梁和横梁的具体构造如下图3-4和图3-5所示
图3-4 盖梁的基本构造数据
图3-5 横梁的基本构造数据
3.2利用Midas Civil软件的建模过程
模型的建立过程是通过已有的例题以及Midas Civil软件的教学视频中学习的，主要步骤包括以下几方面：材料的定义、时间依存性材料的定义、截面特性计算器、各个截面的定义、节点的建立、单元的建立、边界条件的定义、自重定义、荷载工况的定义、移动荷载布置等。下面根据本次设计的相关情况介绍具体的建模过程如下：3.2.1材料的基本设定
材料的定义主要有多种方法：
1、通过调用数据库中已有材料数据定义。
2、通过自定义方式来定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料。
采用以上3种方法进行材料的定义，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型，如钢材、混凝土、组合材料、自定义等，选择相应规范数据库中材料，确定各项材料的基本数值。
（1）主梁，盖梁，横梁，立柱等材料的定义随设计同步进行，方法都为第一种，
如图3-6；
图 3-6 材料基本设定的第一种方法
（2）拱肋材料的定义方法为第二种自定义材料法，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。拱肋的弹性模量在前面已计算出，但对于泊松比、线膨胀系数、容重等则按混凝土的计算系数设置，各数值如图3-7所示。
图3-7 材料基本设定的第二种方法
3.2.2截面的定义
截面定义方法也有多种：1.采用调用数据库中截面（标准型钢）；2.用户定义；3.采用直接输入截面特性值的数值形式；4.导入其他模型中已有截面。在本次设计中分别采用通过导入其他模型中的PSC截面来形成当前模型中的截面。对于在截面数据库中没有的截面类型，还可以通过程序提供的截面特性计算器来生成截面数据。将CAD软件中画好的各个界面，保存成DXF格式后利用截面特性计算器计算后再导入的。
截面的定义分为以下7部分：
（1）打开截面特性计算器，根据CAD图形的数值单位编辑正确，这里我们以哑铃截面为例，单位为mm,如图3-8所示：
图3-8 截面特性计算器设置单位
（2）将已经转换成DNF格式的CAD图形导入截面特性计算器，如图3-9所示：
1、混凝土的缺陷有哪些？产生的原因主要是什么？ 答：（1）麻面：模板未清理干净、湿润不足、漏浆、振捣不实以及养护不好。 （2）蜂窝：配合比不准确、浆少石多、搅拌不匀、浇筑方法不正确、模板漏降。 （3）孔洞：骨料粒径过大或钢筋配置过密、混凝土流动性差、振捣不实。 （4）掉角：模板未充分湿润、拆模过早或拆模后保护不好。 2、什么是混凝土的冬季施工？冬季施工应采用哪些措施？ 答：当室外气温连续5天稳定低于5摄氏度时，即进入冬季施工。冬季施工应优选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号不应低于425号；对水或骨料进行加热，采用冬季养护措施等。 3、施工组织设计分为哪几类？你所做的设计属于哪一类？ 答：施工组织设计分为三类：施工组织总设计、单位工程施工组织设计、分部分项工程的作业设计。我们所做的是单位工程的施工组织设计。 4、施工组织设计的内容主要包括哪些？ 答：施工方案、施工平面图、施工进度计划。 5、单位工程施工平面图的设计内容包括哪些？ 答：已建和拟建的建筑物、塔吊和井架的位置及混凝土搅拌站的位置、临时设施的位置和面积。（道路、材料构件的仓库、办公室、临时水电气、消防设施等。） 6、如果某个工程给定了合同工期，而你所做出进度计划的工期大于合同工期，应如何调整？ 答：应该压缩关键线路上可以压缩的工作的持续时间或者使工作尽可能搭接，以满足工期的要求。 7、现场常用的施工进度计划有哪两种形式？各有何主要优缺点？ 答：有横道图和网络图两种。横道图比较直观，但不能反映工作间复杂的逻辑关系。网络图能反映工作间的逻辑关系，关键工作和关键线路等。 8、沥青的三大指标是什么？ 答：针入度(粘性)、延度(塑性)和软化点(温度敏感性) 9、什么是沥青混合料？按集料的最大粒径可分为哪几种类型？ 答：沥青混合料是由沥青、粗细集料和矿粉按一定比例拌和而成的一种复合材料。 分为：特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式沥青混合料。 10、路基工程和桥梁工程的工程地质问题有哪些？ 答：1) 路基的主要工程地质问题有： ①路基边坡稳定性 ②路基基底稳定性
下承式钢管砼系杆拱桥施工技术 马卫明 （如皋市水利建筑安装工程有限公司，江苏南通，226500） 1 工程概况 如皋市蒲黄线通扬运河大桥位于蒲黄线K10+729处，上跨通扬运河。主桥采用80m钢管砼系杆拱结构，主桥纵向由拱肋、系杆并缀以吊杆，构成主要受力体系，为刚性系杆刚性拱结构。横向通过风撑、横梁和系杆将两片拱肋连城整体，并通过搁置在横梁上的桥面板及现浇层构成桥面行车系。 拱肋为本桥的主要受力构件，拱轴线为二次抛物线，计算跨径L=80m，计算矢高16m，矢跨比1/5。拱肋断面为哑铃型钢管混凝土，截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终不变，拱肋上下弦管(Q345qC)直径均为750mm,壁厚16mm。通过两块缀板连接，坚缀板厚度为16mm，拱肋全断面填充C40微膨胀混凝土。 系杆作为纵向连接拱肋的主要受拉构件，为预应力混凝土箱型截面。系杆截面宽度1.2m，高度1.8m，系杆为矩形空箱断面，在系杆端头变为加高实心截面，系杆预应力钢束张拉须结合施工分批进行。 吊杆将桥面系重量传递给拱肋，本桥采用拉索结构。拉索外圆钢管Φ309×16mm，钢管上端焊接于拱肋下弦管下缘，钢管下端焊接于系杆顶面预埋钢板上，可以承受一定的压力。拉索内穿集束钢丝，承受拉力。吊杆下端为固定端，锚固于系杆内，上端为张拉端。 风撑连接两片拱肋，使其协同受力，并保持拱肋稳定。每道风撑由两根Φ500×10m钢管及多根Φ273×10mm腹杆组成，风撑所有钢管均不灌注混凝土。全桥共设5道风撑。 全桥横梁分为中横梁和端横梁。中横梁为工字型实心截面，端横梁为空心截面（与系杆交接处变为实心截面）。所有横梁顶面在行车道部分设双向2%横坡，以利用其上桥面板及铺装直接形成双向横坡，横梁底面水平。横梁均为预应力构件，横梁长度为17m，中横梁于系杆平面相交，每根中横梁由两根吊杆支承。中横梁采用预制安装、端横梁采用现浇施工，横梁预应力张拉应分批进行。 桥面板为22㎝厚的实心板，纵向搁置在横梁上，桥面板之间横向铰接，纵向主筋采用焊接，辅以22㎝厚现浇混凝土接头及10㎝混凝土桥面现浇层，构成桥面整体连续体系。桥面铺装为10㎝沥青混凝土。 2 施工难点 通扬运河为本市境内重要的水运通道，水上运输繁忙，来往船只多，给水上作业带来一定的困难。 钢管砼系杆拱桥工序多，交叉作业多。 系杆采用预制吊装技术，吊装长度16m，吊装重量达70t;拱肋采用分三段吊装，最大吊装长度29m，吊装重量达21t。 施工现场场地狭小，桥梁施工区外侧有民用码头，吊装条件差。 3 施工流程 下承式钢管砼系杆拱桥采用先梁后拱的少支架施工工艺，具体施工流程如下： （1）主墩基桩定位放样，搭设基础施工平台，安装钻机，进行桩基础施工，并对基桩进行无破损
大跨度中承式钢管混凝土拱桥设计 陈勇勤1,邢 燕2,杨洁琼1,胡亚琴1 (1.浙江省公路水运工程咨询公司,浙江杭州310004;2.大连市政设计院有限责任公司,辽宁大连116011) 摘 要:以大连市开发区滨海路四号桥为例,介绍大跨度中承式钢管混凝土拱桥的总体设计、平面静力分析、空间静力分析、稳定分析和施工工艺的要点。 关键词:拱桥;钢管混凝土结构;系杆拱;桥梁设计中图分类号:U444.22;TU528.59 文献标识码:A 文章编号:1671-7767(2007)03-0018-03 收稿日期:2007-02-01 作者简介:陈勇勤(1975-),女,工程师,1998年毕业于重庆交通学院桥梁工程系,工学学士,2001年毕业于重庆交通学院桥梁与隧道工程专业,工学硕士。 1 工程简介 大连开发区滨海路,是继大连市内滨海路之外 的又一条著名滨海景观旅游线路。滨海路四号桥位于这条旅游线路的中部,桥梁走向南北,背靠山峦,面临黄海。建设单位对该桥的景观要求极高,同时要求尽量降低造价,减少维修养护费用。该设计以美观、靓丽、新颖、独特为出发点,同时兼顾到实用经济、安全合理。该桥的自然条件如下。 (1)水文:桥址与海岸的距离为200m 左右,潮汐对该桥没有影响。 (2)气象:桥位紧靠黄海,历年最大风速为29m/s ,发生在4月;极大风速为48.7m/s ,发生在8 月。通常夏季盛行东南风,其它时节以西北风为主。8月平均最高气温为27.5℃,1月平均气温为-5.5℃,属寒冷地区。最大冻结深度0.5m 。 (3)地质:桥址处为沟谷,设计桥面和谷底的最 大高差约15m ,沟谷边坡坡度为1∶2,谷底为旱地。该地区石英岩广泛分布,地质钻孔由上至下依次为素填土、碎石、强风化石英岩、中风化石英岩。其中,中风化石英岩岩面较浅,岩层稳定,是良好的持力层。 综合考虑地质条件和周围景观环境,在方案设计中,共选择3个方案:自锚式悬索桥、V 形墩连续梁桥、中承式钢管混凝土拱桥。上述方案经开发区有关领导及专家讨论评审,最终选定主拱为160m 跨的中承式钢管混凝土拱桥,采用单索面、异型拱肋。桥面系采用三跨连续梁体系,桥梁全长180m ,主跨150m ,两边跨各15m 。滨海路四号桥布置示意见图1。 图1 滨海路四号桥布置示意 2 总体设计 2.1 主要设计技术标准 (1)桥面宽度:桥面总宽18.5m 。(2)设计速度:60km/h 。 (3)荷载标准:车辆荷载为公路-Ⅰ级;人群荷 载为2.5kN/m 2;温度影响力按年均升温15℃、降温25℃考虑;风载:基本风压强度取750Pa ;地震基本烈度为6度,按7度设防。2.2 拱肋 拱肋中段采用圆端形钢管混凝土[1],肋高1.5m 、宽3.2m 。拱轴线为二次抛物线,抛物线方程为 Y =6.6X 2 /1000(坐标原点位于拱顶中心线位置)。 拱肋两端为人字形,拱轴线为直线,采用直径为2m 的圆形钢管混凝土。中拱肋和边拱肋的拱轴线在相交处相切。 该中承式钢管混凝土拱桥计算跨径160m ,拱肋矢跨比1/4.32,矢高37.036m 。 8 1世界桥梁 2007年第3期
星河大桥设计（公路-U级荷载） （桥面净空为净11m+2 X1.5m的人行道） TheGalaGPBridgeDesig n (A,thele ngthof220meters,thefor,chooseprestressedbeamtocolu mnb eambridgefortheproject.Theoveralldesig nschemefortheprestressedb eamtocolu mn simplP-supportedTbeam,thele ngthof220meters,siGpoi n tsacross,a ndn et11m+2G1.5m.Thedesig nspecificati oni sdivided in tot hreechapters,respectivelPisbridgeprelimi narPdesig n,bridgeatthestru cturedesig nan dboredpiles,doublecolu mn tPpepiercalculati on ,beh ind withrefere ncesa nddesig nsta ndard. KePwords:Tbridge;Theupperstructure;Boredpiles;
目录 第1章桥梁初步设计............................................................. 1 ???? 1.1设计方案的初步拟定 .................................................... 1 ???? 1.2绘制桥梁方案图 ......................................................... 1 ???? 1.3工程量计算 ............................................................. 1 ? ??? 1.4方案比选 ............................................................... 5 ? ? ? ?第二章总体布置及主梁的设计............................................ 6 ? ? ? ? 2.1设计资料及构造布置 .................................................... 6 ? ? ? ? 2.2主梁内力计算 .......................................................... 9 - ? ? ? 2.3预应力钢束的估算及其布置 ............................................. 19 ? ? ? ? 2.4计算主梁截面几何特性 ................................................. 25 ....... 2.5钢束的预应力损失计算 ................................................. 29 ....... 2.6主梁截面承载力与应力验算 ............................................ 32 ???? 2.7局部抗压承载力验算 .................................................. 3 6 ???? 2.8横隔梁内力计算 ....................................................... 3 7 ????第三章下部结构................................................................ 45 ....... 3.1设计资料 ............................................................. 4 5 ???? 3.2盖梁计算 ............................................................. 4 5 ???? 3.3桥台墩柱设计 .......................................................... 59 - ??? 3.4钻孔桩计算 ............................................................ 63 ????致谢.......................................................................... 70 - ???参考文献..................................................................... 7 1 ? ? ? ? 第1章桥梁初步设计
《钢管混凝土拱桥》-----钢管混凝土拱桥的施工方法 福州大学土木工程学院 2014年06月16日
钢管混凝土拱桥的施工方法 摘要： 钢管混凝土拱桥以其强度高、跨越能力大、施工便捷、经济效果好、桥型美观等优点在我国桥梁中得到了广泛应用。钢管混凝土结构，是桥梁建筑业发展的一项新技术。在桥梁方面，已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。 1、引言 钢管混凝土拱桥的发展与应用在我国仅有十余年的历史，但发展很快，已遍及全国广大地区，目前已经建成的就达80余座，在建的也有30余座。这主要是因为钢管混凝土组合材料的优越性决定的。关于钢管拱肋的加工、拼装、成拱、吊装工艺，对此类结构的施工技术、施工规范、质检和监理程序与指标、施工定额及管理等方面的研究和经验虽然有所积累，但仍不多见。广泛交流施工经验，研究制定和完善该类桥梁统一可行的规范规程，探讨其施工经济技术指标，是目前建造此类桥梁急待解决的课题之一。 从目前国内的钢管混凝土拱桥的施工实践来看，其施工方案主要有：无支架缆索吊装；少支架缆索吊装；整片拱肋或少支架吊装；吊桥式缆索吊装；转体施工；支架上组装；千斤顶斜拉扣索悬拼。以上除千斤顶斜拉扣索悬拼施工外其余施工安案都与普通混凝土拱桥安装类似，本文主要介绍钢管混凝土拱大桥的施工方法及其注意事项。 2、钢管混凝土拱桥的施工方法及其注意事项 钢管混凝土拱桥施工的主要环节包括：钢管拱肋的加工制作、钢管拱肋的架设、钢管混凝土的灌注、安装桥面系等。 2.1 钢管拱肋的加工制作
为了保证加工质量，拱肋通常在工厂制作。首先由定尺的钢板卷制成长(分段长度视运输条件而定)的单节直管，再根据设计拱轴线、预留拱度等进行放样、煨弯、焊接组成拱肋。出厂前在刚性平台上进行大样拼组，验收合格后进行初级防腐，然后分段出厂。应钢管焊接采用坡口焊，焊管对接的纵缝及上下钢管的环节均需错开。焊接时及时对焊缝收缩及日照温差引起的误差进行修正，以防误差积累。对每条焊缝要进行严格的探伤检查，发现问题及时处理，确保拱肋加工质量。 2.2 钢管拱肋的架设 钢管混凝土拱桥通常是先架设空钢管形成裸拱，再在其中灌注混凝土形成钢管混凝土拱；或再将其作为劲性骨架，在外部包上钢筋混凝土形成复合拱肋。钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法，主要有搭支架施工法、无支架缆索吊装法、平转法、竖转法、以及多种方法的综合运用的施工方法。 2.2.1 搭支架施工法 搭支架施工法就是在桥位处按照钢管拱肋的设计线型加预拱度，拼装好支架，在支架上就位拼装、焊接成拱的施工方法。支架可采用满堂式、或者分离式、或者两种方式的结合。如：三峡莲沱大桥的两边跨、天津彩虹大桥等。 支架的设置按拱肋的轴线和段接头位置及高程，在精确定位后，就每个段接头的高度设计相应的支架高度（该高度考虑了支架、支承结构的变形和施工预拱度），经计算确定支架的形式和材料，满足强度、稳定及刚度要求，支承处圆弧和坡度应和该处的拱肋设计完全吻合，以保证较大的支承面积和钢管拱肋的稳定。吊装时用索道吊运到位初步控制合格后，拱肋的一端采用焊搭板螺栓联接，另一端用两道临时缆风护设稳定，合拢段在准确测量出实际的长度和待合拢段拱肋的长度根据实际将多余的长度割掉后按吊装顺序吊装，到位后两端精确对位连接。吊装顺序如图1所示。
壹百二十米跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈 施工工法 1．前言 余姚双溪口水库大桥为净跨径120m上承式悬链线箱形拱桥，该桥为集团公司同类桥的最大跨径，其支架部分及主拱圈施工不仅难度大，而且存于着很大的施工安全风险。 我公司结合以往施工经验，针对大跨上承式钢筋混凝土箱形拱桥技术进行了科技攻关，充分利用该型拱桥结构特点制定科学合理的施工工艺，解决了施工技术难题，经总结形成本工法。 以本工法为核心的“120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术”获得集团公司优 秀论文壹等奖。 2．工法特点 本桥主拱圈采用支架现浇施工法，其中支架部分为于俩拱脚段根据原有的地形情况采用于硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架，中间段采用梁柱式复合体系：其结构构成为：明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层，底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩;中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁;上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。而主拱圈混凝土则采用分环、分段的方法进行施工，即：整个拱圈根据支架的结构体系分为3个浇筑环；即底板环、腹板环及顶板环，每环浇筑时再分5段对应水平长度分别均为24m，先对称浇筑拱脚段，再从跨中段向俩拱脚方向浇筑，拱顶段浇筑完后，再浇筑1/4段。段和段之间预设间隔槽(顶板不设间隔槽)，间隔槽宽1.5m，根据监控单位的施工加载计算，腹板和底板环俩环同时合拢，使拱圈形成壹个开口箱形结构，然后再进行顶板环的分段浇筑及合拢。
3．适用范围 本桥施工方法可适用于大跨径现浇钢筋砼拱桥的施工。 4．工艺原理 4.1主拱圈施工技术 4.1.1主拱圈底模标高的确定 主拱圈的支架现浇过程中，立模标高的合理确定，是关系到主拱圈的线形是否平顺、是否符合设计的壹个重要问题。如果于确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终主拱圈和桥面系线形较为良好；否则最终主拱圈线形会和设计线形有较大的偏差。 立模标高且 不等于设计中桥梁建成后的标高，总要设壹定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下： 模板定位标高＝设计标高＋运营预抛高＋施工预抛高＋支架变形 其中支架变形值是根据支架加载试验，综合各项测试结果，最后绘出支架荷载—挠度曲线，进行内插而得。 根据以往上承式拱桥施工及监控经验，且 结合本桥的具体情况，估计于施工过程中影响本桥结构内力和线形的因素主要有以下几方面： (1)施工临时荷载。 (2)支架变形。 (3)日照影响。 (4)主拱圈混凝土浇筑顺序和主梁的安装顺序。
单跨30m上承式钢管混凝土拱桥设计 50m Single-span Concrete Filled Steel Tubular Arch Bridge Design
摘要 近几十年来，随着科学技术的进步，国民经济的蓬勃发展，国家基础设施建设规模的不断扩大，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，桥梁建筑技术也有了很大的进展。其中钢管混凝土系杆拱桥是近年来我国桥梁建设新发展的桥型，具有强度大，自重轻，抗变形能力强的特点。钢管混凝土结构在桥梁上的应用，同时解决了高强度材料的应用和施工的不方便两大难题，因而，钢管混凝土系杆拱桥在我国得到了迅速的发展。现在钢管混凝土拱桥向着更大跨径、更大规模方向发展，同时应用区域和范围也不断扩大，在建的重庆朝天门大桥（钢桁架系杆拱）的跨径已达到552m，比上海卢浦大桥长2m，成为新的同类桥型世界之最。此次设计是一50m钢筋混凝土柔性系杆拱桥，桥全长54m，桥面净宽9+2×0.5m，矢跨比采用1/5，采用二次抛物线形式拱肋，拱肋截面为哑铃型，设计荷载为公路一级，双向四车道。运用Midas Civil软件完成建模和施工阶段受力分析。取分析数据作为结构设计的依据。通过此次设计，对桥梁设计的全过程有一个从概念上到实际上的了解，加深对桥梁设计规范的掌握程度，同时也学会了运用桥梁软件Midas Civil。 关键词：钢管混凝土；Midas Civil；上承式拱桥
ABSTRACT In recent decades，our country economy stability increases and the scientific technology develops quickly，more investment is put into the fundamental facilities，we accomplish a lot of great construction of bridges and a large improvement also be made in bridge construction technology.In our country，concrete fitted steel tubular (CFST) arch bridge is a new technique accompanied with bridge construction recently which are light deadweight，high strength and high resistance to deformation. It has solved two difficult of application and erection of high strength material in arch bridge. The CFST arch bridge has being developed quickly in our country. Now CFST arch bridge toward more and more large-scale direction, but also regional and scope of application expanded, Chaotianmen Bridge under construction (steel tied arch truss) the span has reached 552m, compared with the Lupu Bridge length 2m, a new kind of bridge in the world. The design is a 50m flexible reinforced concrete arch bridge, bridge length 54m, bridge clear width 9 +2 × 0.5m, span ratio is 1 / 5, with parabolic arch forms, arch cross section for the dumbbell type, design load for the road level, two-way four lanes. Complete the modeling software using Midas Civil and Mechanical Analysis of the construction phase. Analysis of data taken as a basis for structural design. With this design, bridge design process from concept to a practical understanding of the mastery of bridge design specifications, but also learned to use bridge software Midas Civil. Key words：concrete fitted steel tubular (CFST) arch bridge；Midas Civil；through arch
钢管混凝土拱桥的施工方法 钢管砼结构，由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除，管内混凝土可增强管壁的稳定性，钢管对混凝土的套箍作用，使砼处于三向受力状态，既提高了混凝土的承载力，又增大了其极限压缩应变，所以自钢管砼结构问世以来，是桥梁建筑业发展的一项新技术，具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点，因而得到突飞猛进的发展。在桥梁方面，已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。 1 拱肋钢管的加工制作 拱肋加工前，应依理论设计拱轴座标和预留拱度值，经计算分析后放样，钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时，通常焊成1.2-2.0m的基本直线管节；当采用螺旋焊接管时，一般焊成12.0~20m弧形管节。对于桁式拱肋的钢管骨架，再放样试拼，焊成10m左右的桁式拱肋单元，经厂内试拼合格后即可出厂。具体工艺流程为：选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1：1大样拼装检验 防腐处理出厂。 当拱肋截面为组合型时，应在胎模支架上组焊骨架一次成型，经尺寸检验和校正合格后，先焊上、下两面，再焊两侧面（由两端向中间施焊）。
焊接采用坡口对焊，纵焊缝设在腔内，上、下管环缝相互错开。在平台上按1：1放样时，应将焊缝的收缩变形考虑在内。为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型，可在各节端部预留1cm左右的富余量，待拼装时根据实际情况将富余部分切除。钢管焊接施工以“GBJD05—83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查（抽样率大于5%）。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。 2 钢管混凝土拱桥的架设 2.1无支架吊装法 2.1.1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法 具体做法与其他拱肋的架设相似，只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度，它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装，并随时用扣索和缆风绳锚固，稳定在桥位上，最后合拢。如净跨度150m 四川宜宾马鸣溪金沙江大桥，为钢筋混凝土箱拱，分五段吊装，吊重700KN。广西邕宁邕江大桥，主跨312m的钢管混凝土劲性骨架箱肋拱，每根拱肋的钢管骨架分9段吊装，吊重590KN。四川万县长江大桥，跨径420m的钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥，分36段吊装，吊重612.5KN。 缆索吊机斜拉扣挂悬拼法施工是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。施工理论成熟，施工体系结构简单，施工调整与控制较方便。但这种方法起吊端要有一定的施工场地，缆索跨度较桥跨要大，用缆索较多，主塔架与扣索塔架相互分开，存在受压杆稳定要求塔高不能过高，并且要设置各种缆风索而占地面积较大。
钢管砼拱桥施工质量控制浅见 【摘要】文章对施工实践中的钢管混凝土拱桥的施工步骤与方法等方面进行了总结，剖析施工中可能存在的问题，并针对性地提出了相应处理方法，详细阐述了实践施工中的有效防治对策和质量控制措施。 【关键词】钢管混凝土系杆拱桥施工技术质量控制 最近几年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路桥梁工程。但该桥型技术复杂，施工技术难度大，已经暴露和潜在的问题还很多。通过施工实践南通通州区金余大桥、南水北调泰州卤汀河港口大桥两座跨径85米以上的大跨度钢管系杆拱桥，总结了一些施工质量控制浅见，以供同行参考。 1施工方案的选择 一般在施工设计图纸上都有大致的施工要求，钢管混凝土拱桥的整个施工过程大致可划分为六个阶段：第一阶段是钢管拱桥墩及砼系杆、拱脚施工；第二阶段是钢管拱肋厂内制作；第三阶段是架设空钢管拱段形成裸拱(即拱肋骨架)；第四阶段是往空钢管拱内压注混凝土形成钢管混凝土拱；第五阶段是桥面系道板的安装施工；第六阶段系杆拱预应力施工，其中第六阶段预应力施工贯穿整个系杆施工的全过程是个逐步完善的关键施工步骤。一般钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法，主要有满堂或少支架施工法、缆索吊装法、平转法、竖转法，或几种方法综合应用(如少支架施工、平转与竖转结合等)如图1所示。 图1 钢管混凝土拱桥主要施工方法简图 目前公司均采用先梁后拱支架法施工，金余大桥砼系杆现浇是采用满堂支架，拱肋安装采用少支架综合法，优点是系杆轴线控制好，吊索位置精确，桥梁的整体性好，缺点是支架费用高，施工技术难度大。港口大桥系杆采用预制吊装结构，拱脚端横梁支架现浇，拱肋安
三江学院 毕业设计（论文）任务书 土木工程院（系） 土木工程专业 论文题目 307省道南通东绕城段造价文件的编制 学生姓名沈超学号 12010085017 起讫日期 2014年2月24日～2014年6月13日 指导教师姓名（签名）许长青吕有彪 指导教师职称讲师高级工程师 指导教师工作单位南京审计学院、东部路桥有限公司 院（系）领导签名
摘要 江苏307省道南通东绕城段工程从通启公路与玉兰大道交叉口开始，北面跨越通启运河，上跨宁启高速公路，继续向北从川姜镇的西侧绕过，沿南通高新区规划预留的丰南线线位向北延伸，跨越通吕运河及335 省道，至西亭接上现有的石江公路，沿石江公路老线跨越团结河，经平海公路至通洋高速西亭互通出口。路线全长23.786km。 本设计以江苏307省道南通东绕城段工程为实例，结合实际情况，对项目的各分部分项工程的造价进行了详细分析。本次毕业设计通过对于南通东绕城段工程的造价计算和对本次工程造价分析来完成本次的毕业设计。在施工的造价控制中以求合理使用人力、物力和财力，取得较好投资效益。 按照毕业设计任务书要求，我运用所学专业知识，独立完成了工程量的计算，定额和清单综合价格的计算以及对本次造价的分析，本次毕业设计让我独立的完成了对一个实际工程的造价编制，让我对于造价工作有了初步的认识，对我以后的工作也有很大的帮助。 关键词：施工图预算；清单计价；预算定额；造价控制
ABSTRACT Jiangsu highway 307 Nantong east ring section starting from tongqi highway and YuLan Avenue intersection, the north across the open canal, across the Ningqi expressway, continuing northward from Sichuan Jiang Zhen West bypass, reserved along the Nantong high tech Zone Planning Feng south line extends to the north, crossing through Lv Yunhe and 335 provincial highway, to the West Pavilion connected to the existing stone river highway, along the stone river highway old line crossing the river by unity, Ping Hai road to Tong Yang Xi Ting interworking high-speed export. Route length of 23.786km. The design of the 307 Jiangsu provincial Nantong east ring section project as an example, combined with the actual situation of the project, each part of the Xiang Gongcheng plan of construction detail design. The graduation design through to calculate the cost of Nantong east ring section project and on the project cost analysis to complete the graduation design. In the cost control of construction in order to the reasonable use manpower, material and financial resources, to achieve good investment returns. In accordance with the requirements of the design task book, I apply the professional knowledge, independently completed the engineering calculation, calculation of quota and list price and the analysis of the cost, the graduation design makes me independent completion of the cost of the preparation of an actual project, let me have a preliminary understanding the work cost, is also a great help to my future work. Key words: construction drawing budget; list valuation; budget norm; cost control
钢管混凝土拱桥结构设计探讨 (新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0331
钢管混凝土拱桥结构设计探讨(新版) 【摘要】钢管混凝土拱桥在我国的应用发展很快。本文对刚架系杆拱桥型、助供横向结构、拱助我面设计和桥面系构造等问题进行探讨。 【关键词】钢管混凝土拱桥结构设计探讨 钢管混凝土拱桥近十年来在我国发展迅速，随着数量的增多，跨径与规模也不断增大，分布区域也越来越广，除了钢管混凝土拱桥具有材料强度高、施工方便、造型美观等优点的原因外，与我国正处于大规模的交通基础设施建设时期的大环境有密切的关系[2］。本文将根据钢管混凝土拱桥在我国的应用情况与近几年的发展趋势，对结构的合理设计进行定性的讨论。 一、刚架系杆拱桥型 钢管混凝土拱桥结构形式丰富多样，承载形式上、中、不承式
均有。按拱的推力，又可分为有推力供和无推力供。无推力供又有拱架组合体系和刚架系杯供。钢管混凝土拱桥以中下承式为主，有推力拱和元推力拱均占相当的比重。在无推力拱中，以刚架系杆拱为主。这些都是钢管混凝土拱桥的构造特点，与我国传统的石拱桥、钢管混凝土拱桥均有明显的不同。 刚架系杆拱是在钢管混凝土拱桥中出现的拱桥新的结构形式。我国建成的第一座钢管混凝土拱桥--四川旺苍东河大桥采用的就是刚架系杆拱。与拱架组合体系不同，刚架系杆供中拱助与桥墩团结，不设支座，采用预应力钢绞线作为拉杆来平衡换的推力，拉杆独立于桥面系之外，不参与桥面系受力，而桥面系为局部受力构件。这种结构由于拱和墩连接处为刚结点，属刚架结构，又带有系杆，故称之为刚架系杆拱。 刚架系杯拱为超静定结构，桥梁上部、下部以及基础甚至地基连成一体，结构的超静定次数较多，受力复杂。由于其系杆刚度与供梁组合体系中的系杯梁刚度相比小很多，特别对于大跨径桥梁，系杆拉力增量将产生很大的变形，而供助、系杆和墩往团结在一起，
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法 1．前言 岭南高速蒲山大桥主跨结构形式为下承式系杆钢拱桥,其主跨横向设置三片拱肋，标准桥梁横断面宽３8．8m,其跨度为225米。由于拱顶距离地面达到了70余米，距离桥面也达到了4６米，中铁七局集团郑州工程有限公司在施工中参照了国内外相同或相近结构拱桥拱肋混凝土有隔舱泵送施工技术及相关排浆的方法，对现场实际情况进行了分析:若采用有隔舱泵送施工方法,需在拱肋间加焊隔舱板若加焊拱肋内隔舱板，需要将拱肋开孔后施工人员进入拱肋内部焊接，焊接隔板产生的高温会对拱肋钢管造成影响，不但会影响拱肋的线性变化,也违背了设计院关于尽量少在拱肋开孔的设计意图；同时增加了高空作业量,增加了人员机械的投入，延长了泵送施工周期。而采用无隔舱泵送施工技术,在拱顶进行排浆,从而取消焊接拱肋间隔舱板，直接在拱顶处设置排浆孔排浆辅助混凝土泵送的方法进行泵送，可以避免因加焊隔舱而增加的施工投入，同时也能保证在工期内完成泵送施工任务。最后采用无隔舱泵送施工技术进行了施工，采用该技术应用于蒲山大桥拱肋混凝土泵送施工中，在安全、进度、质量上赢得了业主的高度赞扬及奖励，现将该技术及其管理过程进行总结形成成本工法。 2．工法特点 2.1取消横隔舱，采用拱顶排浆孔排浆辅助泵送施工，相对于传统的有隔舱辅助泵送混凝土排浆相比可省去焊接隔舱板而增加的施工投入,节省了成本，同时避免高空焊接作业，安全上有保障。
2．２能实现较快的施工进度,以岭南高速蒲山大桥为例,全桥１４根弦管计2310m3混凝土在5天之内全部完成，减小了施工周边环境的干扰。 2.３拱顶设置排浆孔排浆,其排浆效果与隔舱两侧设置排浆孔排浆的效果一致，浮浆同样能顺利排出,且省去了焊接拱肋间隔舱板的工序,施工更简便，投入少,效果明显,混凝土的质量同样达到了规范要求。 3．适用范围 3.１适用于跨河流、公路、铁路和房屋密集区等钢管混凝土拱桥拱肋混凝土施工。 4.工艺原理 4.１排浆孔设置 图4.1 如图4.1所示，顶升时拱肋内混凝土顶面为水平面,在距离拱顶还有17.4m时,灌注较快一侧混凝土就会越过拱顶流向另一侧,两侧混凝土接头处夹杂浮浆,该处混凝土质量难以保证。本桥设计无隔舱板,考虑在拱顶设置一个出浆孔，直径为20cm。只要保证两侧混凝土同时顶升至拱顶后，浮浆可以同时由拱顶设置的出浆口排出,相对于
星河大桥设计（公路-Ⅱ级荷载) (桥面净空为净11m+2×1.5m的人行道) The Galaxy Bridge Design（A highway-II load）(Net 11m + 2 ×1.5 m Sidewalk)
摘要 本桥为星河大桥，全长220米，该公路设计为公路－Ⅱ级。该桥设计有三种方案，分别为预应力简支T梁桥、简支T梁桥、和空心板桥。经过方案比选、工程量计算，选用装配式预应力简支梁桥为最终方案。该设计总体方案为装配式预应力简支T梁，全长220米,分6跨，净11m＋2×1.5m。设计说明书分为三章，分别是桥梁初步设计，桥梁上部结构设计及钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算，后面附参考资料与设计规范。 关键词：T型梁桥；上部结构；钻孔灌注桩；
ABSTRACT The Galaxy Bridge Design, the length of 220 meters, the highway design for highway-Ⅱlevel. The bridge design has three scheme, were simply supported beam bridge,prestressed T simply supported beam bridge, and the hollow slab T. After the alternative schemes, work load calculation, choose prestressed beamtocolumn beam bridge for the project. The overall design scheme for the prestressed beamtocolumn simply-supported T beam, the length of 220 meters, six points across, and net 11 m + 2 x 1.5 m. The design specification is divided into three chapters, respectively is bridge preliminary design, bridge at the structure design and bored piles, double column type pier calculation, behind with references and design standard. Keywords: T bridge; The upper structure; Bored piles;
中承式钢管混凝土拱桥设计说明书 拱桥指的是在竖直平面内以拱作为主要承重构件的桥梁，是我国公路上使用较广泛的一种桥型，在我国已经有1800年的历史了。其与梁桥、刚构桥不仅外形不同，而且受力性能有较大差别。拱式结构在竖向荷载作用下，两端将产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比较为均匀，因此可以充分利用主拱截面的材料的强度，使跨越能力大大增大。其主要优点是可充分的就地取材（砖石、混凝土结构时2），可节省大量的钢材和水泥，而且其受力性能好，维修费用少，外形美观，构造较简单。 此拱桥为中承式钢管混凝土拱桥，净跨径225m，主拱圈线型为二次抛物线。因为在竖向均布荷载作用下，拱的合理拱轴线为二次抛物线，而此拱桥自重集度较为均匀，且为大跨，故选用二次抛物线形式，其造型优美，构造较简单。桥梁全长316m，起终点至拱桥桥台处选用等截面梁布置，在跨中位置设置桥墩以分配受力。此拱桥拱肋截面为三角形桁式结构，主钢管为Φ610×13mm，连接钢管和横撑为Φ325×8mm，拱肋高3.7m，宽1.7m，吊索间距为6m，吊索下设30cm×30cm方形截面横梁。 此中承式钢管混凝土拱桥属钢-混凝土组合结构中的一种，主要用于受压为主的结构。它一方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和抗变形能力。而且由于其承载能力大，正常使用状态是以应力控制设计，外表不存在混凝土裂缝问题。另外，钢管本身相当于混凝土的外板，它强度高，质量轻，易于吊装或转体，同时钢管兼做纵向主筋在施工过程中，可作为劲性承重骨架，方便施工，可先将空钢管拱肋合龙，再压注混凝土，从而降低施工难度，省去了支模、拆模等工序，简化了施工工艺，并可适应先进的混凝土泵送工艺。另外钢管混凝土使构件承载力大大提高，具有良好的塑形和韧性，降低了结构自重和造价，而且其防腐、防火性能好，结构造型美观。 但钢管混凝土拱桥也有其自身的缺点。此管壁外露的拱桥，在阳光照射下，钢管膨胀，容易造成钢管与内填混凝土之间出现脱空现象。另外，由于钢管先于管内混凝土受压，容易造成钢管应力偏高，而混凝土不能发挥应有的作用，而且其自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求高。而且虽然接头连接较为简便，但是接头进行焊接具有许多的难以避免的缺陷，钢管内灌注混凝土的密实度问题也较为突出，钢管的养护比较麻烦，钢管混凝土的动力性能和疲劳性能也必须考虑。