钢管混凝土拱桥的主要优点是什么

深圳芙蓉大桥是深圳市八卦三路市政工程中的一座特大桥。该桥的修建既是深圳市的一景，同时对改善深圳市东西交通起到十分重要的作用。

该桥位于市区洪湖公园内，跨越洪湖，桥位处湖面宽约300m。大桥全长340m，主桥长190m，采用55m＋80m＋55m三跨连续下承式钢管混凝土系杆拱桥。中跨钢管拱的跨径为78m，矢跨比为1/5，边跨钢管拱的跨径为53.3m，矢跨比为1/4.；每跨由两片拱肋组成，每片拱肋均由2根钢管焊接成“哑铃”型；中跨拱肋截面为2Ф950mm×14mm，其高度为2.4m；边跨拱肋截面为2Ф750mm×14mm，高度为1.8m；拱肋轴线均为抛物线，其抛物线方程式为：Y=(-4F／L2)X^2＋(4F/L)X；每片拱肋分为上管、下管和腹腔三个室，其三个室均需灌注C50微膨胀砼。

洪湖公园位于深圳市区笋岗立交桥东北侧，占地面积约0.7平方千米，南北长1800米，最宽500米，最窄300米。其中陆地面积32.46公顷，水体面积26.69公顷，是一个以荷花为主题，以水上活动为特色的综合性公园。公园游乐项目现有划船、游泳、大家乐舞场、垂钓区、摄影和健身活动等，能满足广大游客的不同需求。由于根据深圳市防洪工程规划，在洪湖以北有一个滞洪区，因此，贮水量达250万立方米的这个湖就称为洪湖。每逢盛夏，洪湖公园的主题就是荷花，百亩池塘，荷花怒放，蔚为壮观。

拱轴系数m是拱轴线为悬链线拱桥的特征值。其值越大，说明拱桥的承载能力越强，稳定性也越强。

其中钢管混凝土拱桥采用范围多为1.2~2.8。进行预拱度设置时，若采取反“M"形变形分配预拱度，拱轴系数需相应降级。f/L=1/5~1/7时降半级；f/L=1/8~1/10时降一级。

拱轴系数越大，说明拱桥的承载能力越强，稳定性也越强。实腹式拱桥的拱轴系数为拱脚截面的荷载集度与拱顶截面的荷载集度之比。

扩展资料：

从侧面看拱桥：弯起的拱有厚度（比如像楼板一样，只不过是一个是平的，一个是弯的）厚度的中心，连成的线。

对悬链线拱来说的，对于以圆弧线或抛物线为拱轴线的拱桥来说，没有什么拱轴线可言，设计者可通过调整拱轴系数或矢来使拱轴线与压力线尽量重合，对于大跨径拱桥，最好尽量采用悬链线。

钢管混凝土拱桥属于钢——混凝土组合结构中的一种。钢管混凝土拱桥是将钢管内填充混凝土，由于钢管的径向约束而限制受压混凝土的膨胀，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度。同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时可作为施工模板，方便混凝土浇筑，施工过程中，钢管可作为劲性承重骨架，其焊接工作简单，吊装重量轻，从而能简化施工工艺，缩短施工工期。

建筑资料

桥名：重庆巫山长江公路大桥

桥型：中承式钢管混凝土双肋拱桥

跨径：460m（净）

设计单位：四川省交通厅公路规划勘察设计研究院

施工单位：四川路桥建设股份有限公司

混凝土用量：38669m3

钢材用量：9022t

造 价： 13322万元

建成日期：2004.12.28.

建设历程

2001年12月28日，重庆巫山长江大桥开工建设。

2003年4月17日大桥钢管主拱合拢。

2004年4月底大桥实现初通。

2005年1月8日，正式竣工通车。

工程概况

巫山长江大桥位于长江三峡段的巫峡入口处，桥址处为长江主航道。巫山长江大桥全长612.2m。

三峡工程蓄水前，桥位处枯水期江面宽约300m,水深约70m， 1/300流量35600m3/s，流速3.54m/s；三峡工程蓄水后, 流速约0.3 m/s。桥位处地貌上处于构造剥蚀侵蚀中低山地地貌单元内，地形上构成不对称的“V”字形峡谷。两岸主拱座均处于裸露的灰岩上，两岸引桥及桥台基础均位于岸坡上。桥址区段属亚热带温湿季风气候区，年平均气温18.40C，多年平均降雨量1049.3mm。

技术标准

（1）桥面净宽：净-15.0+2×1.5m（人行道）+2×0.5m（拦杆）

（2）设计荷载：汽车-超20，挂车-120，人群荷载3.5kN/m2

（3）设计洪水频率：1/300

（4）通航净空：300×18m

（5）地震烈度：6度，按7度设防

（6）设计风速：26.3m/s（10m高度处频率1%，10分钟平均最大风速）

桥梁建筑

巫山长江大桥在建设中创造了当时桥梁建设的5项世界第一。巫山大桥属中承式钢管拱桥，主跨跨径492米，居同类型桥梁世界第一；大桥创下组合跨径、每节段绳索吊装重量、吊塔距离、拱圈管道直径和吊装高度5个世界第一。该桥已被列为世界百座名桥。

巫山长江大桥跨径组合为6×12m（引桥）+492m（主跨）+3×12m（引桥）。桥面为预应力混凝土π形连续梁；全桥吊杆和立柱间距为12.0m，吊杆、立柱横梁及引桥墩盖梁均设计为预应力混凝土截面梁，桥面与拱肋交汇处横梁为组合截面梁。

主桥两条拱肋为钢管混凝土组成的桁架结构，拱顶截面高7.0m；拱脚截面高为14.0m，肋宽为4.14m，每肋上、下各两根Ф1220×22（25）mm的内灌C60的钢管混凝土弦杆，弦杆通过横联钢管Ф711×16mm和竖向钢管Ф610×12mm连接而构成钢管混凝土桁架。吊杆处竖向两根腹杆间设交叉撑，加强拱肋横向连接。拱肋中距为19.70m，两肋间桥面以上放置“K”形横撑，桥面以下的拱脚段设置“米”形撑，每道横撑均为空钢管桁架。全桥共设横撑20道。

重要意义

巫山大桥在同类型钢管拱肋吊装成塔的缆索吊机跨径、吊塔高度、起吊高度、吊重、微膨胀自应力砼强度等方面有较大突破，攻克了钢管拱肋制作、吊装和管内砼压注3大世界级施工技术难题，成为长江上第一座中承式钢管拱桥。

天堑长江一直是巫山经济发展的天然障碍，巫山南北两岸的经济发展极不均衡，也严重制约了巫山整体经济发展的规划布局。

巫山长江大桥是“8小时重庆”主干道渝巴路的支线桥梁，通过该桥，连接湖北巴东、恩施、宜昌、建始以及湖南的张家界等。大桥建成通车后，这一“瓶颈”将被彻底打破，将对拓宽巫山旅游景观、顺畅渝东交通、带动巫山经济发展等有着显著的现实意义和深远的历史意义。

技术创新

（1）首次在大跨钢管混凝土拱桥设计中，计入钢管桁架腹杆对抗弯刚度的影响、采用钢管混凝土统一理论、采用钢管混凝土桁式拱圈节点承载力和疲劳计算方法等，完善了钢管混凝土拱桥的设计方法。

（2）拱圈采用全管桁结构、竖径向腹杆布置，桥面梁与拱圈联合作用等多项构造技术，提高桥梁的整体受力性能，具有创新性。

（3）吊杆横梁、桥面梁等结构的轻型化设计、拱座构造设计为分离式肋、吊杆上下端锚具防腐构造设计等技术的创新和发展。

（4） 自主设计并布设的索跨576m、吊重170t、索塔高度150.22m、起吊高度260m的缆索吊机系统，解决了特大跨钢管混凝土拱桥钢管拱肋节段吊运就位安装的难题，发展和完善了无支架缆索吊装技术。

（5）在缆索吊机系统中首创研制了主动式承索器，解决了起吊绳在空载时下垂太多相应需要的配重大和牵引绳的放出端下垂太多的难题。

（6）施工使用的钢绞线扣索、自主研发的可调索低应力夹片锚固系统及缆索吊机系统一起来实施安装钢管拱肋的工艺，总结为“大跨径钢管混凝土拱桥无支架吊装斜拉扣挂工法”，确保了拱肋顺利安装。

（7）钢管内混凝土压注采用分段连续灌注，由两岸分别从拱脚向拱顶方向按设计分段的一、二、三段顺序接力连续泵送施工，总结为“大跨径钢管混凝土拱桥钢管混凝土施工工法”，保证了大体积弦管混凝土连续灌注。

（8）“巫山长江公路大桥特大跨径钢管混凝土拱桥施工技术研究” 成果解答了大跨度钢管混凝土拱桥钢管拱肋节段吊扣、钢管混凝土连续泵送灌注等技术难题，提升了我国大跨度钢管混凝土拱桥的施工技术水平。

（9）“大型钢管混凝土拱桥的光纤传感监测系统研究”探索出了钢管混凝土监测新方法，实现了对钢管内混凝土质量的远程监测。

（10）结合本桥开展的一些课题，如“化学自应力钢管混凝土应用研究”，“脱空缺陷对钢管混凝土工作性能影响的研究”，“初始应力对钢管混凝土承载力的影响研究”，“钢管混凝土收缩徐变影响研究”，以及“钢管桁架拱节点承载力的试验研究”，其成果应用于本桥，而且对钢管混凝土拱桥的认识大大提高了一步，这一系列的成果为该桥型的发展奠定了技术理论基础。

巫山长江公路大桥曾获重庆市科技进步一等奖一项，中国公路学会科技进步二、三等奖各一项，国家专利两项，国家级工法一项。

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