複雜地形條件下大跨度鋼管混凝土拱橋施工質量控製技術(doc 37頁)

內容摘要
一、立項背景
1991年5月我國第一座鋼管混凝土拱橋—四川旺蒼東河大橋建成通車，它為淨跨115m的下承式拱橋，該橋的建成具有深遠意義，它揭開了我國大規模修建鋼管混凝土拱橋的序幕。自此以後，鋼管混凝土拱橋在我國公路和城市橋梁中發展迅猛，據不完全統計，至今我國已建成鋼管混凝土拱橋230座以上，其中跨度超過200m的就有30餘座，跨徑大於300m的近10座。從設計水平看，我國已建和在建的鋼管混凝土拱橋結構形式豐富多樣，已建成的鋼管混凝土拱橋無論是跨徑還是數量都已是名副其實的世界第一，國內對此類橋梁的設計理論與施工技術研究有許多成功的經驗，也已取得了一定的成果。雖然我國在鋼管混凝土拱橋建設方麵取得了舉世矚目的成就，但總的來說，鋼管混凝土拱橋的設計理論與技術發展速度相對滯後於鋼管混凝土拱橋的建設速度。故在實際工程中，無論是設計還是施工還依然存在不少問題。
設計方麵，在進行此類橋梁的設計與計算時，一般都是直接套用鋼筋混凝土的設計理論，沿用鋼筋混凝土拱橋的設計規範、同時參考其他行業的有關鋼管混凝土的設計規程，因此在計算、設計中缺乏科學的理論體係、有一定的盲目性，導致設計計算結果有些偏於不安全、有些則偏於不經濟。事實上，鋼管混凝土是一種新的複合材料，從內力分析至截麵設計，都表現出與鋼筋混凝土不同的性能。這些設計理論上的先天不足，直接影響了鋼管混凝土拱橋建成後的質量。
施工方麵，由於沒有專門的鋼管混凝土拱橋施工規範，許多控製精度目標是參考其他類型橋梁得出的，存在不合理的內容：有些標準限製太嚴格，有些又太鬆，和鋼管混凝土拱橋的自身特點不相符。此外，國內鋼管混凝土拱橋的施工和技術管理水平普遍較低，施工工藝有待進一步改善，施工質量也有待進一步提高。這些施工方麵的問題，對鋼管混凝土拱橋建成後的正常使用也會有一定程度的影響。
總結近年來發生的病害可以看出，鋼管混凝土拱橋主要病理特征表現為：拱座裂縫、脫空、混凝土早齡期徐變等。
1）拱座裂縫
鋼管混凝土拱橋工程實踐發展較快，且工程實例較多，但目前橋涵設計規範有關大跨徑拱橋拱座的設計計算方法不是很完善，特別是大跨度鋼管混凝土拱橋還有很多問題值得研究探討。因為許多工程結構的破壞常常是從局部開始的，在對已建成的眾多拱橋調查中發現，已有一些鋼管混凝土拱橋的拱腳及拱座處出現了裂縫等病害，所以拱座受力一直受到工程界的關注和重視。施工養護措施不合理、外界溫度變化太大、下部結構不均勻沉降等均為拱橋拱座開裂的主要原因。對於大部分鋼管混凝土拱橋，拱座一旦出現較大裂縫，拱肋的形態將會發生較大變化，造成拱肋的幾何初始缺陷增大，這將對結構的極限承載力造成很大的影響。鋼管混凝土拱橋的拱座處配筋複雜，且錨固了端橫梁和係梁的預應力筋，拱座開裂後若未及時修複，受外界因素的長時間作用，容易引起拱座內部鋼筋的鏽蝕以及係梁預應力的損失，對橋梁的安全性和耐久性造成不利的影響。


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