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• 钢管混凝土拱桥（Concrete Filled Steel Tubular Arch Bridge）简称CFST拱桥，其主跨径一般在40~400m， 矢跨比的范围在1/6~1/3。常用跨径在80~280m，常用 矢跨比为1/5~1/4。我国第一座钢管混凝土拱桥即四川 旺苍东河大桥始建于1990年10月，其跨度为115m，矢 跨比为1/6。二十世纪建成的钢管混凝土拱桥中，跨径 最大的是广西的三岸桥。其跨径为270m，矢跨比1/5， 1999年建成。目前的钢管混凝土拱桥的最大跨径已达 400m，是巫峡长江大桥，其矢跨比为1/5。
• 在中等跨径的中承式拱桥中，桥面以下，拱脚附近也 可不设横撑，一般也能满足要求，因为在固定横梁与 工作之间的距离一般不大，中间无需再设计横撑，稳 定性也能满足要求。
• （2）固定横梁。固定横梁既是支撑桥面的横梁，同 时也是拱肋的横撑。固定横梁受力复杂，构造设计也 复杂。可以做成钢结构或钢筋混凝土结构，但必须周 密考虑其与拱肋的连接。
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三、桥面系构造
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• （3）桥面以上。如图8 。桥面以上的横撑一般设成 奇数个，因为在拱顶出的横撑所起的作用较大，然后 两边对称布置。横撑间距一般是吊杆间距的整数倍， 可设置在吊杆的节点处。横撑可以径向布置（与拱轴 线垂直）或竖向布置（与水平面垂直）。横撑形式可 以设成“一”字横撑和“K”字横撑。拱肋在四分点 处的相对搓动较大，因此较多的在四分点处设置强大 的“K”撑，能显著的提高拱肋的稳定系数
• 跨径：40~400米
• 失跨比：1/3~1/6
• 拱轴线：悬链线或抛物线。
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第2节 钢管混凝土拱桥的基本组成、各部构造
包括：钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道 系、下部构造
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1、拱肋构造
• （1）拱肋的截面形式 • ①单肢圆管适用于跨径小于80m的钢管混凝土拱桥。 • ②双肢哑铃截面常用于80~150m的钢管混凝土拱桥，
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第1节 概述
• 钢管混凝土工作的基本原理 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件 。 钢管混凝土的原理可类比于螺旋配筋的钢筋混凝土柱 来比拟：核心混凝土在密集的螺旋筋的作用下处于三 向受压状态，因而使得核心混凝土的抗压强度明显提 高 。由于钢管对混凝土的紧箍力作用，大大提高管内 混凝土的承载力，反之，混凝土对钢管的约束作用， 提高了钢管抗失稳的能力，二者结合是完美的 。
(e
面 (c)二肢桁式 (d）横哑铃形桁式
(e）混合式
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(f）四肢式
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拱肋构造
• 大跨径拱桥一般选择格构式截面，这样一来，每一根 弦杆基本上都是轴心受压构件，充分利用钢管混凝土 材料。
• 钢管材料：16Mn钢、15Mn、或A3钢；可采用无缝钢 管，也可采用钢板卷制而成，钢板厚度不宜小于 12mm。
✓ 借助内填砼增强钢管壁的稳定性； ✓ 借助钢管对核心砼的套箍作用提高砼强度
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钢管混凝土的优点
• 构件承载力大大提高 • 具有良好的塑性和韧性 • 结构自重和造价均有降低 • 施工简单、缩短工期 • 防腐、防火性能好 • 结构造型美观 特别适合于修建拱桥: ✓ 拱为压弯构件，钢管砼以受压为主； ✓ 拱桥施工问题。
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结构特点：
✓ 钢管本身就是耐侧压的模板 ✓ 钢管本身就是钢筋 ✓ 钢管本身又是劲性承重骨架 ➢ 与钢结构相比，省钢材50%，与普通钢筋砼相比，面
积省一半（用钢量相同时）
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• 钢管混凝土结构充分发挥了混凝土的抗压能力及钢材 的抗压、抗拉能力，主要用于承受轴向压力的构件。 早期钢管混凝土结构多用于桥梁工程的基础工程之中。 随着对钢管混凝土构件工作性能的深入研究以及计算 机技术的不断发展，从八十年代开始钢管混凝土开始 用于拱桥结构。我们知道拱桥的拱圈是以承受轴向压 力为主的构件，这恰好充分利用了钢管混凝土结构的 优点。由于钢管混凝土结构的重量相对较轻，加之拱 桥的转体施工技术，使得拱桥的跨径大幅度增加。此 外钢管混凝土柱也大量地用于桥梁下部结构，以使得 桥梁结构更加秀丽美观。
其拱圈的出平面刚度较小。 • ③三肢构格式适用的跨径在80~120m，但可以考虑取
消横桥向风撑。 • ④四肢格构式、四肢梯形单哑铃形及四肢双哑铃形断
面常用于100~500m跨径的钢管混凝土拱桥。
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(a)圆形截面
(b)哑铃形截面
(c)二肢桁式
(d）横哑铃形桁式
• 混凝土：高标号、高性能混凝土：免振自流平，微膨 胀、低收缩、高强度，一般选择C50、C55
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拱肋施工
• 首先分段加工钢管 • 现场拼装钢管拱 • 灌注管内混凝土 • 形成钢管混凝土拱桥
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管内混凝土的灌注—形成钢管混凝土拱肋，钢管主 拱吊装焊接完成后，检测拱轴线和高程符合设计要 求后即可进行管芯砼的浇注。主拱肋内砼灌注采用 泵送顶升法，自两端拱脚一次对称压注至拱顶。施 工流程是：清洗管内污物→人工浇捣拱脚封底砼→ 润湿内壁→安设压注口和砼闸阀→压注砼→从拱顶 排气孔溢出部分砼→从拱顶排气孔振捣混凝土→关 闭压注口闸阀稳定→拆除闸阀完成压注。
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二、拱圈横向联系构造
• （1）在桥面以下，可以采用刚度较大的K式或X式横 撑，以加强拱脚段的横向刚度，又不致影响美观。K 撑布置形式有两种，当为整体式桥台（墩），可采用 如图7a式，当桥台（墩）为分离式时，采用图7b式。
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