钢管凝土拱桥设计规范(7)

6.1.3 施工阶段的设计应提出拱肋加载时对该拱肋已浇注混凝土的强度要求，一般要求不宜低于设计强度的80%。若混凝土的收缩、徐变对结构的受力影响较大时，还可根据需要提出对混凝土加载龄期的要求。

6.1.4施工阶段对未充填混凝土的空心管桁式拱肋，当其采用腹杆钢管与弦杆钢管直接焊接的节点时，应参照“钢结构设计规范” (GB 50017-2003) 第十章“钢管结构”的有关规定进行节点承载力校核。

6.1.5 施工阶段的结构整体稳定，应依据施工阶段划分，逐阶段地进行验算。施工各阶段的整体结构弹性一类稳定荷载系数应不少于4.0。

6.1.6 施工阶段的结构应力、变形计算，一般应计入混凝土的收缩、徐变的影响。 6.1.7 采用泵送顶压法浇注钢管内混凝土时，应对钢管的环向应力进行验算。 6.1.8 施工和加载程序设计应以使主拱拱肋受力均匀，避免剧烈的反复变形为原则。 6.1.9计算荷载按照“公路桥涵设计通用规范” (JTJ021-89)、“公路桥涵施工技术规范”(JTJ041-2000)等相关规定根据施工实际情况采用。

6.2 计算内容

6.2.1施工阶段的设计和计算内容应根据选用的施工方案确定。一般应包括如下内容： 1拱肋构件的运输、安装过程中的应力、变形和稳定计算；

2与拱肋形成有关的附属结构（如拱铰、扣点以及拱段接头等）的设计和计算； 3拱肋形成过程的施工程序设计及拱肋形成过程中自身的应力、变形和稳定计算；

4拱上结构或桥面系的加载程序设计与相应阶段的结构应力、变形和稳定计算； 5系杆拱分阶段预加力的设计和计算；

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6对灌注每根钢管内混凝土的施工阶段还应将该阶段再予细分进行计算。

6.3 材料的应力限值

6.3.1 施工阶段钢管内混凝土边缘的法向应力应符合下列规定： 1 压应力

σha≤0.70f'ck

其中f'ck为该施工阶段的混凝土设计要求达到的轴心抗压标准值。 6.3.2 施工阶段钢管的边缘法向应力(弯曲应力)应符合下列规定：

σw ≤1.30[σw]

其中[σw] 为钢管材料的弯曲容许应力。

6.3.3 其他结构或构件在施工阶段的计算应力限值，可分别按“公路桥涵钢结构及木结构设计规范”(JTJ025-86)、“公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范”(JTG D62)的规定采用。

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7. 构造要求

7.1 拱肋

7.1.1 拱肋截面可根据跨径大小选用以下截面型式的一种。当跨径小于120m时，宜选用单圆式或哑铃式；当跨径大于120m时，宜选用三肢式、四肢式、横哑铃式、混合式中的一种。 ?

(a)单圆式 (b)哑铃式① (c)哑铃式②

(d)三肢式 (e)四肢式 (f)横哑铃式 (g)混合式

7.1.2 拱肋用钢管直径宜在550～1200mm范围内选择,管径一般随主拱跨径增大而增大。对于跨度大于300m的特大跨径桥梁，其拱肋截面型式及钢管直径应特殊考虑。 7.1.3 弦杆钢管的壁厚不宜小于10mm。弦杆钢管的外直径与壁厚之比宜在50≤ d/t≤80范围内选用，约束效应系数设计值?0不宜小于0.60，常用的截面含钢率宜为0.05≤αs≤0.08。

7.1.4 弦杆钢管初应力值不宜超过钢材标准强度fy的50％。

7.1.5 拱肋矢跨比一般采用1/4～1/6。拱轴线宜为悬链线或抛物线，悬链线拱轴系数m一般取1.2～1.8。

7.1.6 钢管混凝土拱桥拱肋截面的高、宽尺寸的拟定，应充分考虑主拱跨径及拱肋片数的影响。对于采用单圆式截面的小跨度桥，肋高一般为0.6～0.8m；对于采用哑铃式或多肢式截面的跨度不大于300m的桥，拱肋截面高度尺寸可按下式进行初步估算：

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2??L0?L0?H?k1?k2??0.2???1.2??

100?100?????式中： H——拱肋高度（m）

L0——拱肋净跨径（m）

K1——荷载系数，对汽—20及以下为0.9,对汽超—20为1.0。

K2——车行道系数，2、3行车道时为0.9，4行车道时为1.0，6行车道时为1.1。 拱肋截面的宽度与拱肋截面形式有关，一般可取其高度H的0.4～1.0倍，此宽高比值随拱肋高度的增大而取用低值。

对于跨度大于300m的特大跨径桥梁，其拱肋截面宜采用变截面。

7.1.7 为了保证拱的横向稳定,拱肋间宜设置适当数量的横撑。横撑一般为空心钢管组成的桁架撑、K形撑、X形撑、米字形撑等。在无横撑时，则应通过加强桥面系的横向刚度或拱肋自身的横向刚度来提高其抵抗横向变形的能力。

7.1.8 对于钢管混凝土拱肋，应设置避雷设施；同时，还应随着跨径增大，因检修与维护的需要，在拱肋上设置检修通道。

7.2 吊杆及系杆

7.2.1 对于设置吊杆、系杆的钢管混凝土拱桥，应考虑吊杆和系杆的防护措施和耐久性。还应提出更换吊杆、系杆的具体措施。

7.2.2 吊杆及系杆所用防护材料不得含有对钢材有腐蚀作用的成分。

7.2.3 吊杆锚具宜采用冷铸锚式的拉锚体系锚具；系杆锚具另可采用经过耐疲劳及强度试验证明其可靠性的预应力体系常规锚具，但应考虑防止退锚的措施。 7.2.4 对外露的锚具部分应设防护罩；对靠边的短吊杆锚端宜设可转动球铰。

7.3 立柱及拱座

7.3.1 钢管混凝土拱桥(主要指上承式、中承式)中的立柱，可采用钢管混凝土构件或钢筋混凝土构件。

对于钢管混凝土构件，立柱下端可直接与拱肋钢管焊接形成固结，立柱上端周边应有钢筋分别伸入立柱和盖梁。钢筋伸入长度应满足锚固长度要求，钢筋截面积应不

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小于立柱混凝土计算截面积的0.4%。

对于钢筋混凝土构件，立柱下端应通过其主筋与焊接于主拱肋上的钢板焊接，形成固结，上端与盖梁的连接，按一般钢筋混凝土构件处理。

7.3.2 钢管混凝土无铰拱应将拱肋伸入拱座内，伸入长度应大于拱肋弦管直径的1倍以上，以确保拱肋与拱座固结。在拱脚埋置段内,宜在钢管外缘设置螺旋箍筋或其它可靠构造措施。

7.3.3 拱座内拱脚截面下应设置2～4层分布钢筋网。

7.4 节点构造

7.4.1 节点构造应做到构造简单、整体性好、传力明确、安全可靠、节约材料和施工方便。

7.4.2 钢管对接时，宜直接采用与母材等强度的焊缝连接；作为节段间的临时连接，可采用内法兰盘配螺栓连接或其他可靠方式连接。采用法兰盘连接时，法兰盘应为带孔板，使管内混凝土保持连续。

7.4.3 对于多肢拱肋截面，受压弦杆及压力较大的腹杆宜采用钢管混凝土构件，其它构件可采用空钢管。弦杆、腹杆间的连接节点构造见图7.4.3，并应符合下列规定：

1 弦杆和腹杆应直接焊接，腹杆不能穿入弦杆。 2 相邻的腹杆端部净距不得小于50mm。

3 腹杆轴线宜交于节点中心，当不能满足时，允许腹杆轴线不交于弦杆轴线，但偏心距e不得大于d/4，若大于d/4，应考虑其偏心影响。同时，任意两钢管之间的夹角不得小于30°。

4 腹杆钢管直径应不小于弦杆钢管直径的1/3。

5 腹杆钢管壁厚应大于钢管直径的1/50，腹杆钢管壁厚不应超过弦杆钢管壁厚。

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