PAGE681總則1.0.1鋼管混凝土拱結構具有跨越能力強、施工方便、造型美觀等優(yōu)點，自1990年以來在我國得到了大量的應用，積累了豐富的工程經驗；同時，開展了大量的科學研究，取得了系列的研究成果。然而，引調水工程結構物的荷載、荷載組合、安全標準與其他行業(yè)存在差異，對結構的功能要求也與其它工程不同，已頒布的鋼管混凝土拱結構相關規(guī)范不能直接應用于引調水工程中水工建筑物。由于目前尚無水工建筑物的鋼管混凝土拱結構的技術規(guī)范，制約了其在水利水電工程中的應用，為此，在總結其它行業(yè)實踐經驗的基礎上，借鑒其它行業(yè)的已有成果，結合水工建筑物特點，制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于水工建筑物鋼管混凝土拱結構的設計、施工與養(yǎng)護。鋼管混凝土有圓形截面、方形截面和其它形式截面的。圓形鋼管混凝土由于平面形狀為軸對稱，受力性能好，鋼管加工容易，因而在鋼管混凝土拱結構中應用最廣泛，理論研究與工程應用較為成熟。因此，本規(guī)范適用的對象為以圓形鋼管混凝土拱肋為主要承重結構的水工建筑物。1.0.4本規(guī)范的內容均是基于近30年來國內外鋼管混凝土拱結構理論研究成果和工程實踐經驗所提出的較為成熟的設計方法和最基本的施工、養(yǎng)護技術要求。當實際工程中鋼管混凝土拱結構的受力狀況、材料性能、施工、養(yǎng)護方法等基本技術條件與本規(guī)范的編制依據有出入時，則需根據具體情況通過試驗分析或專項科研等方式加以解決。

2術語和符號本規(guī)范的基本術語和符號主要依據國家標準《工程結構設計基本術語和通用符號》GBJ132和《道路工程術語標準》GBJ124的規(guī)定采用。本章僅將規(guī)范中出現的、人們比較生疏的術語與符號列出。術語的解釋，其中有部分是國際公認的定義，但大部分則是概括性的涵義，并非國際或國家公認的定義，術語的名稱不是標準化名稱；同時，還給出了相應的推薦性英文術語，僅供引用時參考。

3材料3.1鋼材3.1.1鋼管混凝土拱肋中的鋼管一般采用Q235和Q345鋼B級或B級以上的鋼材制成。據統(tǒng)計分析，在2005年之前建成的鋼管混凝土拱結構中，采用Q235鋼和Q345鋼的分別約21%和79%；2005年后建成的橋梁中，則基本采用Q345鋼（93.5%）。按照鋼材種類，Q235屬于碳素結構鋼、Q345屬于低合金高強度結構鋼，其基本技術特征和質量等級應分別符合《碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的要求，因此規(guī)定拱肋鋼管的質量要求應符合上述規(guī)范的規(guī)定。3.1.2用于鋼管混凝土拱肋的鋼管有卷制焊接管和無縫鋼管，其中無縫鋼管的管徑較小，單價也較高，通常僅用在小管徑且用量不大的構件上，如桁肋的腹桿。滿足卷制要求時，宜采用卷制焊接管。卷制焊接管有直縫焊接管和螺旋焊接管。螺旋焊接管主要由生產承受徑向壓力的輸送管廠家生產，且在制作拱肋時易于其它焊縫交叉，所以不推薦采用，而推薦采用直縫管。3.1.3鋼材的分組和指標取值考慮了鋼管混凝土拱結構中鋼管常用的鋼號與板厚。鋼材強度設計值fs=，其中為強度標準值，為材料分項系數。根據《公路工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB/T50283的規(guī)定，公路橋梁的可靠指標應大于一般建筑結構。表3.1.3中，抗拉、抗壓和抗彎強度的抗力分項系數=1.25；抗剪設計值與抗拉、抗壓和抗彎設計值的換算關系為：。3.1.4本條主要來源于《鋼結構設計標準》GB50017-2017表4.4.8。3.2混凝土3.2.1鋼管混凝土拱肋的管內混凝土強度等級通常選用C30~C60。據統(tǒng)計，在157座橋例樣本中，采用C40和C50的占了絕大多數（92.0%）；只有1997年以前修建的6座小跨徑的橋例采用了C30混凝土，僅占3.8%；C60及以上的也不多，不到5%。為了保證鋼管混凝土構件具有良好的力學性能，并具有較好的經濟性，管內混凝土等級不宜過低。3.2.2本條來源于國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010第4.1節(jié)的內容。盡管目前鋼管混凝土實際工程中管內混凝土以C40，C50為主，但考慮到規(guī)范編制的完備性、實際工程對材料要求的多樣性以及與相應國標的銜接性，在此條文中引用了C35、C45、C55等不常用混凝土的材料指標。3.3鋼管混凝土3.3.1鋼管混凝土作為一種組合材料，應從受力性能、經濟性等方面考慮二種材料之間的合理匹配。本條文推薦了目前工程上常用的三種匹配，其中Q235鋼配C30級或C40級混凝土和Q345鋼配C40級、C50級或C60級混凝土兩種最常用，Q390鋼配C60級及以上混凝土極少用。3.3.2鋼管最小壁厚的規(guī)定是為了保證鋼管焊接質量。已建成的鋼管混凝土拱結構，鋼管拱肋直徑一般不小于500mm，壁厚不小于8mm。鋼管徑厚比的規(guī)定是考慮結構受力要求和經濟性。徑厚比太大時，鋼管容易發(fā)生局部屈曲；徑厚比太小則含鋼率太高，經濟性下降，而且對于大管徑的鋼管，管壁太厚也會給卷管和焊接工作帶來不利因素。目前已建鋼管混凝土拱結構的徑厚比一般在40～100之間。3.3.3約束效應系數設計值和含鋼率的規(guī)定是為了發(fā)揮鋼管對混凝土的套箍作用。對于約束效應系數，據統(tǒng)計分析表明，在78座橋例中約有73%（57座）的約束效應系數大于0.6；福建省工程建設地方標準-《鋼管混凝土結構技術規(guī)程》DBJ13-51-2003規(guī)定此值不宜小于0.6。因此，本條文規(guī)定約束效應系數不宜小于0.6。對于含鋼率，據對113座橋例的統(tǒng)計，96.5%的橋例拱肋截面的含鋼率范圍在0.04~0.2之間?！朵?混凝土組合結構設計規(guī)程》DL/T5085-1999規(guī)定常用的含鋼率范圍為0.04~0.2；《鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程》JCJ01-89則規(guī)定：對于Q235鋼含鋼率宜采用0.04~0.16，對于Q345鋼或Q390鋼含鋼率宜采用0.04~0.12。綜合上述數據，本條文推薦鋼管混凝土構件的截面含鋼率為0.04~0.2。3.4其他材料3.4.1~3.4.2對鋼管混凝土拱結構中（柔性）吊索和系桿索，根據我國鋼管混凝土拱結構的工程實踐，參照《公路斜拉橋設計規(guī)范》JTG/T3365-01中對斜拉索的要求，對其索體材料的技術要求提出了所應執(zhí)行的規(guī)范或標準。3.4.3水工建筑物中的倒虹吸鋼管水荷載很大，空管和滿管狀態(tài)變形大，對于中承式或下承式拱橋，對吊桿剛度要求高，因此，本條文提出可采用型鋼吊桿。4結構設計基本規(guī)定4.1一般規(guī)定4.1.1～4.1.3參照《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008和《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2015的有關規(guī)定制訂。4.1.4本規(guī)范中的鋼管混凝土拱結構，應用于水工建筑物，鋼管混凝土拱結構的抗震設計應符合現行行業(yè)標準《水工建筑物抗震設計標準》GB51247-2018的規(guī)定。研究表明，鋼管混凝土拱結構較之圬工和鋼筋混凝土拱結構具有更好的抗震性能。在抗震設計方面，它與一般橋梁結構相同，在抗震計算方面，與其他橋梁結構的計算方法相同，主要不同之處在于鋼管混凝土拱肋進入材料非線性后的材料本構關系。但大量的實橋設計計算中，鋼管混凝土拱肋在地震荷載下未進入材料非線性階段，結構內力甚至小于車輛荷載作用下的內力。所以，本規(guī)范未對抗震計算中鋼管混凝土材料非線性材料本構關系作詳細的規(guī)定。4.1.5鋼管混凝土拱結構中的鋼結構和鋼構件之間的連接，顯然應該按橋梁鋼結構進行設計與計算。此外，施工階段管內混凝土達到強度前，亦即鋼管混凝土組合結構形成之前，拱肋的受力為鋼管結構，其承載力、變形和穩(wěn)定，也應按橋梁鋼結構進行設計與計算，分析中除其自身自重外，還應考慮管內混凝土達到設計強度前的自重和其它施工荷載；在管內混凝土達到設計強度后，才能按鋼管混凝土結構進行驗算。同時，在鋼管混凝土中、下承式拱結構中，廣泛采用柔性吊桿（吊索）和系桿（系桿索），雖也屬于鋼結構，但考慮其特殊性，本規(guī)范在5.4和7.4節(jié)單獨給出了設計中計算與構造的相關規(guī)定。4.1.6～4.1.8相對于其它橋型來說，拱結構的施工難易程度與費用，與施工方法有很大的關系，因此，設計時要考慮施工方案。拱在施工過程中的受力與施工完成后的受力有很大的不同，設計時應對施工重要階段進行受力計算。拱結構成橋后的受力與施工過程的受力密切相關，從結構設計的角度來說，設計時也要進行施工受力計算。因此，對設計單位在進行鋼管混凝土拱結構設計時的施工計算提出了要求。第4.1.7條中規(guī)定的與拱肋形成有關的附屬結構包括拱鉸、扣點和拱段接頭等。4.1.10對于金屬材料構件如鋼管拱肋、吊索與系桿索要考慮防腐措施。對于其他材料的結構防腐，應考慮橋梁所在處的環(huán)境，采取必要的防腐措施。4.1.12鋼管混凝土拱結構施工關鍵工序主要有鋼管拱肋、系桿索和吊索等主要構件的制作、安裝、防腐以及鋼管拱肋管內混凝土泵送、系索與吊索安裝等。第4.1.6～4.1.8條規(guī)定的設計單位進行的施工計算只是原則性的、關鍵工序的計算，不能代替施工單位所要進行的施工設計和施工計算，因為后者要更詳細和更具針對性。本規(guī)范第4.1.6～4.1.8條規(guī)定的原則也適用于施工單位所進行的施工計算，此外，本規(guī)范的第11.1.2對鋼管拱肋架設方案的計算也做了規(guī)定。鋼管混凝土拱結構其他各階段的施工計算，無特殊之處，本規(guī)范未做具體規(guī)定，可按照國家有關規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，如現行行業(yè)標準《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T3650。4.1.13由于計算模型、材料特性、混凝土收縮徐變、溫度變化等與實際情況的偏差，大跨徑鋼管混凝土拱結構施工過程中，結構的實際受力狀況與理論計算可能存在著較大的偏差。因此，需要進行施工過程的監(jiān)測監(jiān)控。4.2作用及作用組合4.2.2鋼管混凝土拱肋的沖擊效應應按水力計算確定，當拱結構兩側設置有鎮(zhèn)墩且鎮(zhèn)墩間水工建筑物無縱坡時可不計水流沖擊效應。4.2.3鋼管混凝土拱肋由鋼管與混凝土組成，截面均勻溫度變化引起的變形計算時采用組合線膨脹系數。結構溫度計算的基準溫度是結構受到約束時的結構溫度，或者說是結構形成時溫度變形為零和超靜定結構溫度次內力為零時的溫度。對于鋼拱、石拱、混凝土拱等全截面同時施工的結構，合龍溫度即基準溫度。然而，鋼管混凝土拱肋在施工中鋼管與管內混凝土受到約束的時間不同，截面剛度與強度是逐步形成的，因此不存在對應于施工某一時刻（如空鋼管拱肋合龍）的基準溫度。當混凝土達到強度形成鋼管混凝土結構時，受水泥水化熱影響和環(huán)境溫度的影響，已在鋼管內和混凝土內累積了應力，拱肋也有了相應的溫度變形，因此空鋼管的合龍溫度不能視為鋼管混凝土拱的基準溫度，為此應采用計算合龍溫度作為基準溫度。所謂計算合龍溫度是指以管內混凝土形成強度（也即拱肋形成鋼管混凝土組合截面）時所對應的截面平均溫度值和溫度變形值，反算溫度變形為零（對于超靜定拱，此時溫度次內力為零）時所得的截面平均溫度值。同時，鋼管混凝土由于截面的構成、材料、尺寸等與其他材料的結構有所不同，因此，結構的有效溫度也有其自身的特性。鋼管混凝土拱的計算合龍溫度、有效溫度可根據橋位處的氣象資料和橋梁結構由數值計算求得。本條文給出的簡化計算方法綜合了福州大學等單位的研究成果。4.2.4常規(guī)的混凝土結構暴露在大氣環(huán)境中，除了混凝土自身的水化反應引起收縮外，還存在混凝土水分丟失而引起的干燥收縮。對于鋼管混凝土中的管內混凝土，外包鋼管使其處于密閉環(huán)境中，與大氣環(huán)境沒有發(fā)生濕度交換，混凝土自身的化學收縮是主要因素，干燥收縮不存在或者極小可忽略不計。管內混凝土的收縮已進行了一些試驗研究，但試驗結果具有較大的離散性，還未形成共識性較高的計算方法。然而，從現有的試驗結果來看，其應變一般在250以下，遠小于普通混凝土的500~550。現行的《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG3362—2018關于混凝土收縮應變終極值計算時，考慮了混凝土所處環(huán)境的濕度影響。鋼管混凝土拱肋中管內混凝土處于密閉狀態(tài)的，可按濕度環(huán)境為70%~90%時計算（表6.2.7中實際取值為80%），較之按降溫15℃~20℃計算相對合理，所以作此規(guī)定。4.3結構計算4.3.1當符合第4.2.2條條文說明中可不計水流沖擊效應的情況時，不需要進行節(jié)點疲勞計算。4.3.2剛架系桿拱是在鋼管混凝土拱結構中新出現的橋型，它是一個上下部結構與基礎共同受力的整體結構，在計算中應將考慮其結構特點。當基礎采用樁基礎時，地基土荷載可用彈簧模擬或其他可靠的方法計算。計算系桿索的張拉力時，計算模型中可將系桿索的軸向剛度趨于無窮大，抗彎剛度趨于無窮小。施加了系桿索張拉力的結構的受力計算，應將系桿索剛度置于實際剛度計算結構內力和系桿索的附加力，計算時應考慮系桿索的張拉力。4.3.3設計計算中，拱肋截面剛度的取值不同對荷載效應（如內力、變形、動力特性等）的計算結果均有影響。對于鋼管混凝土結構的剛度，目前國內外的有關規(guī)范的規(guī)定不盡相同。一般而言，壓縮剛度基本不考慮對混凝土剛度的折減，而彎曲剛度考慮到混凝土開裂的可能，對混凝土部分進行了不同程度的折減。綜合國內外的有關規(guī)范和本規(guī)范編制組對鋼管混凝土單圓管、啞鈴形和桁式拱肋剛度計算取值的研究，對混凝土部分的彎曲剛度取0.6的折減系數與試驗值吻合程度較好且偏于安全。

5總體設計及構造5.1結構型式5.1.1鋼管混凝土拱結構體系豐富，結構型式的分類有多種方法?？煞譃樯铣惺?、中承式和下承式。按照主拱對下部結構是否有水平推力，又可分為有推力拱、無推力拱（拱梁組合）和部分推力拱（剛架系桿拱）。本條文以車承形式分類為主，并對推力情況進行附加說明，給出了常見的五種結構形式。除此五種外，還有一些其它結構型式，如桁架拱、桁式組合拱、（簡支）拉索拱、斜拉飛鳥式拱、剛構-柔拱組合橋等，其中一些結構體系受力（如拉索拱）并不合理，宜慎重采用。推力拱能充分發(fā)揮拱的優(yōu)勢，而無推力或部分推力拱需要索或其他受拉構件來平衡拱的水平推力，因此條文規(guī)定“地質、地形條件許可時宜選擇推力拱”。下承式簡支拉索拱是以高強鋼索為拉桿的部分推力拱結構，它主要靠主動施加預拉力來平衡拱的大部分水平推力。拉索的強度高，抗拉剛度小，活載將引起拱較大的水平變形，這樣支座與伸縮縫將承受較大的活載作用產生的水平力和反復變形，耐久性較差。已建的這類橋梁已出現較多的病害，因此宜慎重采用。5.1.2鋼管混凝土拱的矢跨比建議是根據已建橋梁的統(tǒng)計數據總結得出的。本規(guī)范編制組對282座橋例的統(tǒng)計分析表明，已建鋼管混凝土拱結構的矢跨比主要集中在1/6~1/3.5之間，其中1/5~1/4之間占到總數的70%以上，其中上承式鋼管混凝土拱結構的矢跨比主要在1/4～1/6之間，中承式為1/3.5～1/5，下承式為1/4.5～1/5.5。5.1.3鋼管混凝土中承式剛架系桿拱（也稱飛鳥拱或飛燕拱）。它是通過錨固于兩邊跨端部的拉索來平衡主跨大部分水平推力的拱結構（部分推力拱），也稱自平衡拱或自錨式拱。主跨一般為一跨，與兩邊跨半拱構成三跨連續(xù)結構。也有少量的橋主跨為兩跨或三跨的，與兩邊跨構成四跨或五跨的結構。這種橋型跨越能力較大，造型也較美觀，且能應用于地質條件較差的情況，因此得到了較多的應用。按恒載平衡的設計原則，初步設計時，可采用下列簡化的恒載基本平衡方程式計算考慮各參數之間的關系： （1）式中：L1,L2——主跨、邊跨跨徑；,——主跨、邊跨矢高；,——主跨、邊跨的恒載集度。5.1.4本條文主要是為了防止多孔拱結構的連拱破壞。對于多孔連續(xù)剛架系桿拱的系桿索，各孔獨立錨固除了可防止連拱破壞外，還有利于避免相鄰拱跨施工的相互干擾。5.2主拱5.2.1根據我國大量的鋼管混凝土拱結構的工程實踐，給出了常用且較為合理的幾種拱肋截面形式。對于啞鈴形拱肋，早期的截面在腹腔內填有混凝土，澆注混凝土時易發(fā)生爆管事故。研究表明，腹腔內的混凝土對截面極限承載力的貢獻很小，因此提出了腹腔內不填混凝土的新型啞鈴形截面形式。它免去了澆注腹腔內混凝土的工序，從根本上消除了爆管事故的發(fā)生。這種截面形式提出后，在新建橋梁中得到了廣泛的應用。因此，本條文在截面形式中只給出了腹腔內不填充混凝土的啞鈴形載面形式，而沒有給出腹腔內填充混凝土的啞鈴形截面形式。多管截面有三管、四管、六管，其中四管應用最多，三管次之，六管極少，故六管未在圖7.2.1中列出。對于四肢桁式，早期多采用橫啞鈴形桁式，其上下弦為兩個橫啞鈴形截面，腹桿為鋼管桁片，其平聯內混凝土澆注也存在類似豎啞鈴形截面的問題。其后又發(fā)展了混合式的桁式截面，即上弦采取橫啞鈴形，下弦兩根鋼管采用鋼管下平聯聯結，但應用不多，目前已基本不用，故圖中也未列出。近年來，四肢全桁式截面有較多采用的趨勢。這種拱肋弦桿采用鋼管混凝土材料，腹桿和平聯均采用鋼管。它較之橫啞鈴形桁式截面，由于取消了鋼管間的橫向綴板和綴板內的混凝土而采用綴條，節(jié)省了用鋼量和混凝土用量，減輕了自重，使鋼管混凝土拱結構具有更強的跨越能力。同時，由于各肢以受軸向力為主，更易于采用鋼管混凝土理論進行計算。三肢桁式截面，具不完全統(tǒng)計目前橋例共有14座，遠小于四肢桁式。5.2.2~5.2.4推薦的鋼管混凝土拱結構的拱軸線、拱肋高度、弦管管徑等，均根據我國大量的工程實踐分析總結得出。5.2.6橫啞鈴桁式截面中的平聯板間通常會采用拉桿、螺栓或加勁板等構造，以加勁板效果為佳，其主要目的是防止在充填混凝土時發(fā)生爆管事故。5.2.7~5.2.9對主拱結構的橫向構造，是根據我國大量的鋼管混凝土拱結構的工程實踐總結得出的。5.2.10大跨徑鋼管混凝土拱結構多采用桁式拱肋，其鋼管混凝土節(jié)點是結構受力的關鍵部位。對于受較大軸壓力的支管，可采用鋼管混凝土構件。在有關文獻統(tǒng)計的80余座橋例中，支管與主管直徑比在0.40~0.60的占81%以上；支管與主管壁厚比在0.55~1.00的占78%；支管與主管面積比不小于25%的占87%。需要指出的是，桁式拱肋的主管（鋼管混凝土弦桿）可通過設置內栓釘加強鋼管與管內混凝土的共同作用、加強主管與支管的共同作用。5.2.11本條文參照《鋼結構設計標準》GB50017-2017等有關規(guī)范對鋼管節(jié)點構造提出了要求。5.2.12鋼管拱肋吊裝節(jié)段的高空聯接是鋼管混凝土拱結構施工質量的控制因素。它多采用焊接聯接，但高空焊接受條件限制，質量保證較地面施焊的難，也難以進行射線探傷，故提出應有可靠的措施保證其質量，如采用帶有內襯板的接頭。節(jié)段間的臨時連接常用的有內法蘭盤和外法蘭盤兩種。為減小泵送時的阻力，保證管內混凝土密實且連成一體，內法蘭盤構造應具有相當的通透性。5.2.15管內混凝土澆注構造主要有兩拱腳附近的澆注口、拱頂的隔倉板及其兩端的排漿管等。這些構造應由設計文件給出，在拱肋制作時實現。澆注口位于澆注段的下方，與拱肋一般成30o左右的夾角；排漿口位于澆注段的頂端，其構造本規(guī)范第5.2.15條有相應的規(guī)定。這些開口部位在結構上應予以補強，并在施工完成后修復。5.3拱座與立柱5.3.1拱座的構造要求，參照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG3362-2018的要求制訂。5.3.2立柱與鋼管混凝土拱肋間設置柱腳，是為了便于立柱的安裝、立柱與拱肋之間力的傳遞。5.4吊索與系桿索5.4.1我國近幾十年修建的中、下承式拱結構基本上采用高強的拉索做為懸吊橋面系的吊桿，用高強的拉索做為系桿，稱之為吊索與系桿索。吊索與系桿索為易損構件，使用壽命短于主結構，我國近年來發(fā)生的多起中、下承式拱結構的事故，吊索破壞是其最主要的原因。因此，除了在設計中應采取防水、防腐構造與措施外，必須具有可檢查與可更換的構造與措施。5.4.3~5.4.4根據我國鋼管混凝土拱結構的工程實踐，參照《公路斜拉橋設計規(guī)范》JTG/T3365-01中對斜拉索的要求，對錨具的構造提出了要求。5.4.7系桿索在已建的拱結構中大部分采用系桿箱防護，也有個別橋梁直接暴露于大氣中，主要擔心系桿箱防水、排水性能不好時會加速系桿索的銹蝕。實踐表明，直接暴露于大氣中的系桿索保護層更易老化，所以推薦采用系桿箱防護。當然，系桿箱應具有良好的防水、排水性能，并設有檢查口進行日常檢查與養(yǎng)護。5.5檢修通道5.5.1~5.5.2鋼管混凝土拱結構應設置滿足結構自身和它所承載的倒虹吸、渡槽等水工建筑物管養(yǎng)維護要求的檢修通道，檢修通道與鋼管混凝土拱結構應做好限位措施，確保檢修通道在地震等特殊工況下不至于脫落帶來安全問題。

6承載能力極限狀態(tài)計算6.1一般規(guī)定6.1.2本條文參照《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008第3.2.1條的規(guī)定。當符合第4.2.2條條文說明中情況時，水荷載不計沖擊效應。6.1.3對《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60和《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191的規(guī)定進行了比較，由于《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191規(guī)定的荷載組合系數更不利，且本規(guī)范適用于水工建筑物鋼管混凝土拱結構，故本條文參照《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008第3.2.2條的規(guī)定。6.1.4本條文參照《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008第3.2.4條的規(guī)定。6.1.5對鋼管混凝土拱結構承載能力極限狀態(tài)的計算，本規(guī)范主要針對鋼管混凝土拱肋、吊索和系桿索，其他結構與構件的承載力計算參照相關規(guī)范執(zhí)行。鋼管混凝土拱的持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算分為強度和穩(wěn)定兩部分，分別見本規(guī)范第6.2節(jié)和第6.3節(jié)。對于鋼管混凝土單圓管拱肋，拱肋的組成就是圓鋼管混凝土，組成構件與整體結構一致，強度與穩(wěn)定計算的對象是一致的，顯然穩(wěn)定承載力要不大于強度承載力，所以如果穩(wěn)定計算滿足要求則強度計算自然也滿足要求。對于啞鈴形與桁式拱肋，組成構件指鋼管混凝土弦桿及其連接構件，整體結構是指將這些構件組成的一個結構，整體上視為一根桿件。對于啞鈴形拱肋，由于腹板為連續(xù)構造，約束了單根鋼管混凝土的橫向變形，因此對于其中的鋼管混凝土弦桿構件只需進行強度計算，而不需要考慮穩(wěn)定計算。而對于桁式拱肋，弦桿只在節(jié)點處受到腹桿的約束，因此對于其鋼管混凝土弦桿，應考慮節(jié)間內弦桿長細比問題。如果長細比，可只進行6.2節(jié)規(guī)定的強度計算，否則應進行6.3節(jié)規(guī)定的穩(wěn)定計算。6.2拱肋強度計算6.2.1拱肋構件截面的內力可采用彈性理論計算。在內力計算時，如果將啞鈴形截面或鋼管混凝土拱肋截面當作一根桿件計算時，應將計算出來截面的內力分配到各根鋼管混凝土構件上，進行單根鋼管混凝土構件的強度驗算。桁式截面高度較大，弦管分配到的彎矩較小，所以可以直接采用桁式截面進行內力分配。但對于啞鈴形構件，由于其截面高度較小，如果不考慮每根鋼管混凝土分配到的彎矩，假定各管只承受軸力，沒有考慮偏心對承載力削弱的影響，計算結果將偏于不安全。啞鈴形截面一般由上下相同截面的兩肢組成。6.2.2本條文采用的計算方法，主要基于其具有形式簡單、參數適用范圍廣的特點而選用。6.2.3鋼管混凝土組合結構在力學性能方面的主要優(yōu)勢有鋼管對管內混凝土的套箍作用和管內混凝土對鋼管向內變形的阻止作用。鋼管與管內混凝土結合緊密，是使其優(yōu)勢充分發(fā)揮的保證。然而，大量工程實踐表明，鋼管與混凝土之間經常會出現界面分離的現象。界面分離現象可分為兩種，一種是由于施工質量引起的較大程度的脫離，可稱之為脫空；另一種是由于混凝土收縮、溫度變化等非質量原因引起的二者之間粘結力的喪失，可稱之為脫粘。脫粘處的空隙厚度一般較為均勻且不大，以拱頂截面出現為多，拱腳截面極少。本規(guī)范第12.3.2對管內混凝土澆注后的質量檢驗提出“檢測發(fā)現鋼管混凝土拱肋脫粘（角度）率大于20％或脫粘空隙厚度大于3mm時，應對脫粘處進行鉆孔壓漿補強處理”。本條文考慮脫粘對承載力的影響計算是基于脫粘（角度）率不大于20％或脫粘空隙厚度不大于3mm的情況。6.2.6鋼管混凝土啞鈴形和橫啞鈴形桁肋截面軸心抗壓強度除鋼管混凝土構件外，還應考慮與鋼管混凝土主肢共同承擔荷載的連接鋼板的作用。對于傳統(tǒng)的啞鈴形截面，兩綴板內（腹腔內）填有混凝土，其對軸壓承載力的貢獻率約為5%。受彎時貢獻率更小。加上其施工質量（澆注密實度）較難保證，因此本規(guī)范中偏安全地不考慮腹腔內混凝土對構件強度的貢獻。6.2.10鋼管混凝土桁式拱肋腹桿除承受整體結構的剪力外，還有立柱或吊桿施加的局部力。其內力取實際結構內力和將桁式拱肋等效成格構柱來考慮腹桿承受的軸力的較大值。6.2.12目前對鋼管混凝土節(jié)點的疲勞性能與承載力已開展了一些研究，研究表明，鋼管混凝土節(jié)點由于主管內填充有混凝土，其承載能力、節(jié)點剛度和疲勞性能較之于空鋼管節(jié)點均有不同程度的提高。然而，鑒于節(jié)點的重要性和該研究尚不成熟，本條文偏于安全地規(guī)定按鋼管節(jié)點的計算。6.3拱肋穩(wěn)定計算6.3.1拱作為以受壓為主的結構，需要進行穩(wěn)定計算。拱的穩(wěn)定問題按失穩(wěn)方向可分為面內失穩(wěn)與面外（空間）失穩(wěn)，按失穩(wěn)類型可分為極值點失穩(wěn)和分支點失穩(wěn)。鋼管混凝土拱的面內穩(wěn)定以極值點失穩(wěn)為主，本規(guī)范中將其等效成鋼管混凝土梁柱進行整體穩(wěn)定承載力的計算，本小節(jié)中其他條文都是有關這一計算的規(guī)定。對于空間失穩(wěn)，由于拱所受的面外荷載較小而面內荷載較大，因此其失穩(wěn)類型更接近于分支點失穩(wěn)。本條文主要是針對空間穩(wěn)定的計算。分支點失穩(wěn)可以通過特征值求解求得，當考慮材料為線彈性時，稱之為彈性穩(wěn)定問題。由于彈性失穩(wěn)沒有考慮材料非線性和幾何大變形問題，為結構真實穩(wěn)定承載力的上限，因此要求有較大的穩(wěn)定系數（彈性失穩(wěn)的荷載與設計荷載之比值）。本規(guī)范參考國內外大量的規(guī)范與鋼管混凝土拱結構的研究結果，規(guī)定彈性穩(wěn)定系數應不小于4.0。特大跨徑的鋼管混凝土拱，材料非線性或幾何大變形或雙重非線性對結構的整體穩(wěn)定影響較大，一般還進行考慮非線性的極值點穩(wěn)定計算。為反映材料的非線性性能，其材料非線性模型一般不考慮材料變異系數，這樣極值點失穩(wěn)荷載就應比設計荷載大，《公路鋼管混凝土拱橋設計規(guī)范》JTG/TD65-062015規(guī)定使用階段極值點荷載與設計荷載比值不宜小于1.75。6.3.2大量的研究結果表明，拱肋的面內整體穩(wěn)定承載力可將其等效成梁柱進行計算。6.3.3～6.3.4鋼管混凝土偏心受壓構件穩(wěn)定承載力采用了偏心率折減系數與穩(wěn)定系數相乘的計算方法，計算方法較為簡單，便于工程應用。6.3.5～6.3.10鋼管混凝土柱穩(wěn)定系數計算方法，將鋼管混凝土單圓管、啞鈴形和格構柱的穩(wěn)定系數統(tǒng)一起來，通過相對長細比對三種截面形式的鋼管混凝土柱均考慮了材料對穩(wěn)定系數的影響。對于鋼管混凝土格構柱，換算長細比采用了將有關系數相乘的形式，使之更加合理。6.3.11按0.36拱軸線弧長折減計算長度，一般情況下單圓管、啞鈴形和桁拱的名義長細比分別為60~120、40~90和40~90之間。因此，徐變影響折減系數中構件名義長細比的范圍應為40~120，而《鋼管混凝土拱橋技術規(guī)范》GB50923-2013給出的應用范圍為50~120之間，分析表明，將其外推至長細比為40的情況是可行的。所以，本規(guī)范表5.3.11中名義長細比的應用范圍取為40~120之間。6.3.12鋼管混凝土拱肋的施工順序是先安裝空鋼管拱肋，然后再向管內澆注混凝土。在管內混凝土形成強度之前，鋼管拱肋要承受自重與管內混凝土的自重荷載，因此在鋼管與混凝土作為組合結構共同承受荷載之前，空鋼管中已產生了初應力和初應變，這就是鋼管混凝土拱結構中拱肋鋼管的初應力問題，簡稱初應力問題。研究表明，鋼管的初應力和初應變縮短了鋼管混凝土的彈性階段，提前進入彈塑性階段，對穩(wěn)定極限承載力有較大的影響，而對截面強度影響較小。所以，本規(guī)范在拱肋結構整體穩(wěn)定計算中考慮了初應力的影響，而在拱肋強度計算中沒有考慮此影響。鋼管混凝土拱肋中的初應力隨截面的變化而變化，拱肋等效成鋼管混凝土梁柱計算時，由于其內力是取1/4跨截面處的內力，所以初應力應取1/4跨截面處的初應力。有彎矩荷載時，同一截面中不同點的初應力值也不同，取平均值計算。6.4節(jié)點承載力計算6.4.1鋼管混凝土桁式拱肋的節(jié)點主要有X、T、Y、K、N形，主拱的主管內灌注混凝土，支管為空鋼管，空心支管與主管的連接采用相貫焊接。主管內混凝土灌注前后，其節(jié)點破壞行為并不相同。主拱鋼管混凝土灌注前，節(jié)點破壞為主管沖剪或塑性失效破壞；主拱鋼管混凝土灌注后，節(jié)點破壞為受壓支管的局部屈曲失效破壞。因此，需要控制支管內力的大小，以保證節(jié)點的承載力安全。6.4.2主管填充混凝土后，對于受壓節(jié)點承載力的提高作用明顯，而對于受拉節(jié)點承載力的提高不是十分明顯，且通常由受拉節(jié)點承載力控制。偏于安全，可按空鋼管節(jié)點進行計算。6.4.3主管節(jié)點部位設置內栓釘后，內栓釘可使得節(jié)點承載力提高，但提高幅度并不大，且目前對此研究并不充分，因此，偏于安全，可按空鋼管節(jié)點進行計算。6.5吊索與系桿索計算6.5.2鋼管混凝土中下承式拱結構的吊桿主要采用高強、柔性的鋼索（吊索）。吊索受力中活載占有較大的比例，工作環(huán)境與斜拉橋中的斜拉索類似，要求吊索有較高的抗疲勞性能。同時，由于吊索在整個橋梁造價中所占的比例不大。因此，為降低吊索中的應力幅，提高其安全性，根據我國近年的工程經驗，吊索計算中取用了3.0的安全系數，比斜拉橋中斜拉索的2.5高一些。6.5.3系桿用于拱梁組合體系和剛架系桿拱中。對于鋼管混凝土拱梁組合體系中的預應力混凝土梁和鋼梁系桿，可按預應力結構和鋼結構計算。本條文的對象系桿索，為預應力拉索，只受拉不受彎，主要用于剛架系桿拱中。由于系桿索為總體受力構件，恒載所占的比例較大，活載引起的應力幅值較小，其疲勞問題沒有吊索突出，更接近于預應力體外索的受力。因此，其安全系數取2.0，比吊索的小。

7正常使用極限狀態(tài)計算7.0.1本條文參照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG3362-2018第6.1.1條的規(guī)定而制定。具體的荷載效應組合，可參照《水工混凝土結構設計規(guī)范》SL191-2008第3.2.5條的規(guī)定執(zhí)行。7.0.3大量工程實踐表明，管內混凝土由于處于密閉養(yǎng)護狀態(tài)，它的徐變特性與普通混凝土有著較大的不同，對此已進行了大量的研究。大量試驗研究表明，ACI209R-92徐變模型計算結果與管內混凝土的徐變規(guī)律較為吻合。然而，分析結果表明，采用ACI209R-92徐變模型和采用CEB-FIP90徐變模型計算的鋼管混凝土拱的徐變變形相差不大?？紤]到我國橋梁工程師習慣于使用現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG3362-2018推薦的CEB-FIP90徐變模型進行結構的徐變計算，因此，本規(guī)范規(guī)定在無可靠的實測資料時，可采用該計算方法。由于管內混凝土處于密閉狀態(tài)，計算時一般取環(huán)境相對濕度為90%。7.0.4本規(guī)范在鋼管混凝土拱的設計計算中采用的是采用極限狀態(tài)法，本條文規(guī)定是為了在正常使用極限狀態(tài)中控制鋼管的應力處于彈性階段，考慮了一定的安全儲備后限值取0.8fy。在鋼管應力計算中除了內力產生的應力外，還包括由于組合截面產生的非線性自應力部分，如混凝土收縮、徐變等引起的應力。大量的工程實踐經驗表明，限制值取鋼材的容許應力fs為計算指標，如0.8fs，則該限制值將控制設計并導致鋼材用量的急劇上升，失去鋼管混凝土作為組合結構的意義，同時這種規(guī)定也背離極限狀態(tài)法設計計算原則。8焊接8.3焊接工藝評定8.3.1焊接工藝評定是保證鋼結構焊縫質量的前提條件。所以，應通過焊接工藝評定選擇最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工藝參數、焊后熱處理方法等，以保證焊接接頭的力學性能達到設計要求。對于所有參與鋼管混凝土拱結構施工的單位，凡該單位首次使用的鋼材、焊材及改變焊接方法、焊后熱處理等，均必須進行焊接工藝評定，其主要力學性能均應達到設計要求。工藝評定合格后寫出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導書，根據工藝指導書及圖樣的規(guī)定，編寫焊接工藝。根據焊接工藝進行焊接施工，以保證焊接接頭力學性能達到設計要求。8.4焊接施工8.4.1為滿足規(guī)定的精度要求所采取的措施主要有匹配、工裝設計和預拼裝等。8.4.2鋼管相貫線焊縫應進行焊縫修磨和錘擊，是為了減小焊接殘余應力，緩解節(jié)點疲勞問題。8.4.4交叉焊縫對結構的抗疲勞性能不利，這一不利因素除設計中應考慮外，施工中也應盡量避免。本條文給出了對環(huán)焊縫、縱焊縫及節(jié)點處的相貫焊縫交叉點的避讓方式。8.4.6本條文參照《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T3650的規(guī)定而制定。

9防腐涂裝9.2防腐涂裝設計9.2.4對截面尺寸較小的構件，如鋼拱肋上下弦桿、箱形腹桿、立柱等，由于空間狹小，內表面涂裝操作困難，鋼材的表面處理是保證鋼結構防腐蝕涂層壽命的首要因素，表面處理不但要形成一個清潔的表面，以消除引起金屬腐蝕的隱患，而且還要使該表面的粗糙度適當，以增加涂層與基體金屬之間的附著力。9.3防腐涂裝施工9.3.2涂裝質量取決于合理的涂裝設計和施工工藝與質量，為了確保涂層的使用年限，涂裝施工工藝與質量的控制應嚴格要求。施工方應制定合理詳細的涂裝工藝施工細則，并建立有效的質量保證體系。

10施工10.1一般規(guī)定10.1.1根據統(tǒng)計，鋼管拱肋的架設除小跨徑的鋼管混凝土拱橋外，一般采用無支架施工方法，其中以斜拉扣掛懸臂拼裝法應用最多。由于鋼管混凝土拱橋的設計受力是根據設計單位提出的架設方法來計算的，所以施工組織設計應在設計單位提出的架設方案的基礎上進行。10.1.2鋼管拱肋架設的施工組織設計計算中，包含了拱肋構件吊裝過程的計算和拱肋安裝過程直至合龍的計算。拱肋構件吊裝過程的計算，除了構件本身的受力外，采用纜索吊機吊裝時還應計算纜索系統(tǒng)的受力。由于鋼管拱肋在合龍之前并不是拱結構，所以一般需要其他輔助措施來承擔其自重或與其共同受力，因此拱肋安裝過程的計算對象為被安裝的拱肋和施工輔助構造組成的施工受力結構，如斜拉扣掛懸臂法安裝中由拱肋、扣（錨）索系統(tǒng)、風纜系統(tǒng)等組成的施工受力結構，轉體施工中由拱肋、轉動機構和支撐結構組成的施工受力系統(tǒng)等。拱肋安裝計算一般以彈性理論計算，對于特大跨徑橋梁，也可采用非線性方法計算。10.2拱肋的制作與組裝10.2.2鋼管混凝土桁式拱肋中相貫接點的焊接質量與支管的端口放樣與下料加工精度密切相關，所以要求采用易于保證質量的自動切割機加工。對于支管的坡口加工，《公路橋涵施工技術規(guī)范實施手冊，人民交通出版社，2002年》中給出了鋼管桁式拱肋中支管與主管節(jié)點的坡口加工構造圖，可供加工時參考。10.2.4鋼管拱肋節(jié)段制作軸線可采用曲線狀鋼管拼接成設計曲線（曲線法），也可采用直線狀鋼管拼接成折線代替設計曲線（以折代曲法）。采用以折代曲法制作時，應避免分段直線代替曲線產生較大的受力誤差。10.2.5鋼材熱加工后，如果在空氣中緩慢冷卻，加熱區(qū)鋼材的韌性幾乎不下降；而采用澆水驟冷，則加熱區(qū)鋼材就有明顯的脆化現象，因此規(guī)定不得用水驟冷。10.2.6鋼管拱肋組裝胎架，又稱拼裝臺座或放樣臺。為保證吊裝單元在空中順利對接，每個吊裝單元在地面的組裝胎架上應與前后二個吊裝單元的拱肋鋼管接口進行調校，因此拼裝臺座要求滿足至少三個相鄰吊裝段按1：1放樣的要求。10.2.8鋼管混凝土桁式拱肋采用雙層側臥法施工簡單，但無法反映自重荷載下的變形因素。當跨徑較大時（如主拱跨徑不小于200m），自重荷載下的結構變形較大，采用立拼法能夠反映自重作用下的變形因素，效果較好。10.2.9鋼管內表面的除銹防護在形成拱肋節(jié)段后難以處理，所以本條文規(guī)定應在鋼管拱肋組裝前進行處理。對充填混凝土的鋼管內表面，一般設計不要求進行防腐涂裝。為保證鋼管內壁與核心混凝土緊密粘結，在澆注管內混凝土前應將鋼管內的油漬等污物清除干凈。對于制作后長時間置于易腐環(huán)境的鋼管拱肋構件，即使設計不要求涂裝，也應采取簡單的油漆等措施，防止其嚴重銹蝕。10.2.13鋼管是鋼管混凝土拱肋的主要組成部分，開孔和焊接對其均會產生不利影響，施工中應盡量避免在拱肋上的開孔和焊接。本條文是對于確實需要的開孔和焊接提出的規(guī)定。10.3鋼管拱肋架設10.3.6相關研究表明，鋼管混凝土拱的基準溫度主要與管內混凝土成型時間段內的大氣溫度與管徑大小有關，空鋼管拱肋的合龍溫度對其影響較小。鋼管拱肋安裝合龍溫度選擇溫度相對穩(wěn)定的時段，主要是考慮使得鋼管拱肋合龍后的聯接受溫度的變化盡可能地小。10.4管內混凝土的澆筑10.4.2管內混凝土澆注時，濕混凝土的荷載由鋼管拱肋承擔。拱肋各部分混凝土的澆注順序，對拱肋施工過程和成橋后的受力均有影響，設計時的結構受力計算是按設計提出的澆注順序進行的，因此規(guī)定施工時也應按此順序進行。為保證管內混凝土的質量，管內混凝土宜一次性連續(xù)澆注完成。如果設計提出了分倉或分段澆注，則設計中考慮了構造措施，并已在鋼管拱肋制作時實現。如果設計為一次性連續(xù)澆注，而施工單位在施工組織設計時提出來要分倉或分段澆注，則必須征得設計與監(jiān)理單位的同意，進行必要的設計變更并在拱肋制作中實現。此外，澆注過程如因特殊原因（如停電或泵送設備故障等）而造成管內混凝土無法連續(xù)泵送頂升時，應開孔放掉管內混凝土上層浮漿，鑿除松散的混凝土，露出新鮮粗糙的混凝土面，在已灌入管內混凝土初凝之前，在開孔處重新接管繼續(xù)泵送頂升完成；或在混凝土強度達到設計強度的80%以上后，從開孔處重新開始后續(xù)的澆注，直至完成。10.4.3管內混凝土的施工采用泵送頂升法，既高效又能夠通過頂升使混凝土密實而免除了振搗，因此已成為我國鋼管混凝土拱橋施工的基本方法。當排漿管離隔艙板太近時，在泵送頂升過程中由于隔艙板發(fā)生變形而易堵塞排漿管，無法排出浮漿；當排漿管離隔艙板太遠時，拱頂隔艙板附近的浮漿和氣泡也不易排出，易造成拱頂混凝土與鋼管壁脫粘。因此，排漿管與隔艙板的適宜距離為1m左右。排漿管不應插入主拱鋼管內，否則會造成排漿管附近的主拱管內氣泡、浮漿不易排出而導致混凝土與鋼管壁脫空，因此，在拱頂設置排漿管時不應將排漿管插入管內。10.4.4試泵是為了在大量施工實踐經驗的基礎上，針對具體工程的情況，更好地制定和把握泵送工藝。根據我國大量的工程實踐經驗，泵送施工過程應保持輸送泵儲料斗內混凝土量不少于料斗容量的一半，且不反泵；泵送混凝土施工在排漿管排出合格混凝土后宜停止3~5分鐘，然后繼續(xù)泵送2~3個行程，以增加拱頂混凝土的密實度；全部混凝土泵送完成后，關下壓注口的倒流截止閥，待混凝土終凝后拆除倒流截止閥。10.4.7管內混凝土澆注完成后將鋼管的所有開孔封閉，是為了防止管內水分蒸發(fā)。10.4.8目前，我國鋼管混凝土拱結構施工中管內混凝土的澆注以泵送頂升法為主。采用這種方法施工時，對管內混凝土的品質有特殊的要求。相關研究表明：1）管內混凝土強度等級一般較高，而水膠比是影響混凝土強度的主要因素之一，因此水膠比不宜過大。2）由于鋼管是封閉的，當混凝土含氣量較高時，在泵送壓力作用下，混凝土中氣體會部分逸出，在鋼管和混凝土之間形成氣膜，當這種氣體不能排除或者混凝土的膨脹變形不能彌補氣膜時，將造成鋼管和混凝土脫粘，降低鋼管對混凝土的套箍作用，因此提出控制混凝土含氣量在2.5%以下的要求。3）泵送頂升要求混凝土具有高流動性、優(yōu)良抗離析性及填充性、坍落度經時損失小和緩凝。其中前四項（高流動性、優(yōu)良抗離析性及填充性、坍落度經時損失?。儆谧悦軐嵭缘囊蟆８鶕覈袠I(yè)標準《自密實混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T283，自密實性的要求可采用坍落擴展度試驗、V型漏斗試驗和U型箱試驗方法進行檢測。如果坍落度小于20cm、擴展度小于50cm、T500時間大于20s、V型漏斗通過時間大于25s、U型箱填充高度試驗小于30cm，則混凝土的工作性能不易滿足自密實特性；若坍落度大于26cm、擴展度大于65cm、T500時間小于5s、V型漏斗通過時間小于10s，則泵送頂升施工過程中，因混凝土的粘聚性不良，易造成混凝土膠凝漿體與粗集料分離，導致堵管和管內混凝土不勻質，影響鋼管混凝土承載能力。因此制備的管內混凝土入泵坍落度宜控制為20cm~26cm，擴展度宜控制在50cm~65cm，T500時間宜控制在5s~20s，V型漏斗通過時間宜控制在10s~25s，U型箱填充高度試驗宜大于30cm。T500為擴展時間，是用坍落度筒測量混凝土坍落度擴展度時，自坍落度筒提起開始計時，至拌合物坍落擴展度面直徑達到500mm的時間。混凝土的經時坍落度損失和初凝及終凝時間由澆筑泵送頂升的所需時間決定，混凝土泵送頂升澆注施工時，混凝土與鋼管壁的摩擦阻力以及法蘭盤對混凝土的阻力，使得中心部分混凝土上升速度比邊部混凝土快，并向邊部不斷擴散而形成“栓流”，而當混凝土接近拱頂段時則呈斜截面層疊推進，所以混凝土在鋼管內向上運動過程中并非全截面整體推移模式，而是存在混合過程，初始灌入鋼管內的混凝土并不一定保持在鋼管內混凝土的最前端。因此，設計制備的混凝土不必強調在整個澆注施工過程中一直保持良好的流動性。通過大量的試驗研究和工程應用總結：如泵送頂升施工在6h內完成，宜控制混凝土3h坍落度損失小于3cm；如泵送頂升施工在10h內完成，宜控制混凝土3h坍落度無損失，5h坍落度損失宜小于3cm，初凝時間應大于完成澆筑一根鋼管所需的時間；則混凝土能滿足鋼管混凝土拱結構泵送頂升自密實施工要求。4）早強是讓混凝土盡早形成強度和參與受力，以縮短空鋼管拱受力時間，并加快施工速度。5）為了防止或減輕鋼管壁與混凝土的脫粘，制備混凝土時宜摻入適量膨脹劑，補償混凝土的收縮，并使混凝土具有微膨脹性能。目前工程實際中，管內混凝土多采用微膨脹混凝土的效果依具體情況而變。也有些工程沒有采用微膨脹混凝土。所以對管內混凝土是否采用自密實補償收縮混凝土本規(guī)范沒有強制要求，而是推薦采用。10.4.9本規(guī)范提出根據《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T50082-2009）而不是《補償收縮混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T178-2009進行密閉環(huán)境下混凝土的體積穩(wěn)定性能（收縮率或自由膨脹率）性能檢測，是因為JGJ/T178-2009中規(guī)定：要求混凝土試件脫模后放入水中養(yǎng)護14d，此后再轉入空氣中養(yǎng)護14d，測試其限制膨脹率。這種評價混凝土體積穩(wěn)定性方法的測試條件與鋼管混凝土所處的實際環(huán)境大不相同，鋼管內混凝土處于密封條件下，與外界基本上沒有水分交換，不能真實反映鋼管內混凝土的體積變化情況。管內混凝土在密閉環(huán)境下的膨脹率宜在60d以內穩(wěn)定收斂，以利于施工控制和橋梁結構的穩(wěn)定。當密閉環(huán)境下鋼管內混凝土自由膨脹率在0~6×10-4，含氣量小于2.5%時，管內混凝土密實，且混凝土與鋼管不易發(fā)生脫空現象。如果設計的密閉環(huán)境下混凝土自由膨脹率過大，則一方面易造成混凝土中膨脹劑摻量高，影響混凝土的工作性能和力學性能，另一方面不利于材料穩(wěn)定性的控制。10.4.10當環(huán)境氣溫高于30°C時，為避免管內混凝土坍落度損失過快，造成混凝土堵管，應采取措施降低鋼管溫度，如蓋濕麻袋或澆水等。10.5吊索與系桿索的安裝10.5.2對下料索進行10min～15min施力持續(xù)預拉是為了消除系桿索的非彈性延伸量。10.5.5采用滾動支架，系桿索拉力的摩擦損失較小。11質量檢驗與驗收11.1鋼管拱肋加工及制作質量檢驗11.1.1本條文主要綜合《鋼管混凝土工程施工質量驗收規(guī)范》GB50628-2010、《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011等有關規(guī)定而制定；這些規(guī)定對同一偏差的限制并不完全相同，考慮到鋼管構件的制作是整個拱肋形成的源頭，為避免施工偏差累積，保障施工質量，因此在這部分標準制定時遵循了從嚴的原則。11.1.3本條文主要依據《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017表8.8.6-1而制定。11.1.4鋼管混凝土桁式拱肋節(jié)段除了整體和弦管幾何尺寸要求應滿足表8.3.3的要求外，對弦桿、豎桿、斜腹桿等構件之間的關系提出組拼要求。其中管肢組合和綴件組合允許偏差參考了《鋼管混凝土工程施工質量驗收規(guī)范》GB50628-2010表4.2.8的規(guī)定。11.2鋼管拱肋架設與質量檢驗11.2.1鋼管拱肋組裝胎架，又稱拼裝臺座或放樣臺。為保證吊裝單元在空中順利對接，每個吊裝單元在地面的組裝胎架上應與前后二個吊裝單元的拱肋鋼管接口進行調校，因此拼裝臺座要求滿足至少三個相鄰吊裝段按1：1放樣的要求。鋼管混凝土桁式拱肋采用雙層側臥法施工簡單，但無法反映自重荷載下的變形因素。當跨徑較大時（如主拱跨徑不小于200m），自重荷載下的結構變形較大，采用立拼法能夠反映自重作用下的變形因素，效果較好。11.2.4本條是對鋼管拱肋吊裝節(jié)段預拼裝的精度要求。11.2.5本條文參照《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017第8.8.6制訂。11.3鋼管構件焊接質量檢驗11.3.2本條文參照《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011第19.6.1條和19.6.2條的規(guī)定而制定。11.3.3~11.3.4卷制焊接管的卷管對接焊縫、鋼管的縱向對接焊縫對結構受力性能影響很大，一般又都采用自動焊，所以按《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011中焊縫質量等級I進行超聲波探傷和射線探傷檢驗，既是必要的，也是可能的。對于高空吊裝節(jié)段拼裝、合龍等接頭處高空焊接的焊縫，雖然也很重要，但由于受條件的限制，射線探傷檢驗較為困難，所以沒有強制規(guī)定執(zhí)行。為保證現場焊接聯接的可靠性，在拱肋鋼管對接或合攏，當采用焊接聯接時，應有可靠的措施保證焊縫的質量?！豆窐蚝┕ぜ夹g規(guī)范》JTG/TF50-2011對采用不同探傷方法（超聲波探傷、射線探傷和磁粉探傷）檢驗的焊縫質量等級、檢驗方法、檢驗部位等都有比較詳細和明確的規(guī)定，但在缺陷等級評定方面，只給出了超聲波探傷的缺陷等級評定，對其他兩種探傷方法沒有給出具體的規(guī)定。因此，條文11.3.3~11.3.4綜合了《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011和其他規(guī)范的相關規(guī)定，對焊縫檢驗和評定提出了要求。11.4防腐涂裝質量檢驗11.4.6本條文綜合了《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017第8.9.2條、《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205-2001第14.2.2條（強制性條文）以及《建筑鋼結構防腐技術規(guī)程》JTJ/T251-2011第5.3.1條的內容而制訂。11.5管內混凝土澆注質量檢驗11.5.1根據現行《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T3650-2021第19.7.3條的要求，鋼管內混凝土應飽滿，混凝土與管壁緊密結合。實踐表明，人工敲擊是檢測管內混凝土填充密實度的有效方法，可用質檢專用的3號鋼錘進行敲擊檢查。需要指出的是拱腳處受固端的影響，敲擊時發(fā)出的聲音與其他部分會有所不同。11.5.2對鋼管混凝土拱肋的脫粘，當程度較輕（脫粘率不大于20％且脫粘空隙厚度不大于3mm）時，對結構性能影響較小且壓漿補強施工難度較大，因此可暫不進行壓漿補強，但應密切注意其發(fā)展情況，發(fā)展到一定程度應進行壓漿補強；而當鋼管混凝土拱肋脫粘（角度）率大于20％或脫粘空隙厚度大于3mm時，鋼管與混凝土的脫粘對鋼管混凝土的剛度和承載能力削弱影響較大且壓漿補強施工難度也降低了，此時應進行壓漿處理。研究結果表明，對發(fā)生脫粘的鋼管混凝土采用壓漿處理后，鋼管混凝土原有的力學性能基本恢復。針對鋼管混凝土的不同脫粘程度，可采取不同的壓漿材料。當脫粘厚度較大時，壓漿材料可采用由水泥、硅灰、膨脹劑、高效減水劑等原材料制備的與混凝土具有相同強度等級的無收縮水泥漿；當脫粘厚度較小時，壓漿材料可采用由環(huán)氧樹脂、增塑劑、稀釋劑、固化劑等原材料制備的與混凝土具有相同強度等級的化學灌漿材料。壓漿處理后應將鉆孔補焊封固。補強漿液的強度應不低于管內混凝土的設計強度。壓注進漿口應位于不密實部位的最低處，出漿口應位于最高處。11.5.3本條文參照《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017第8.8.6和《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T3650-2021第19.7.1條的規(guī)定而制訂。11.6吊索與系桿索的安裝與質量檢驗11.6.4本條文參照《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2017第8.8.7和《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T3650-2021第19.7.4條的規(guī)定制訂。

12維護12.1基本規(guī)定12.1.2技術檔案的建立是養(yǎng)護工作的基礎。由于技術檔案的建立沒有專門的章節(jié)，故在此對其內容給出規(guī)定。12.1.3本章根據鋼管混凝土拱結構的主要特點和使用過程中暴露出來的主要病害，針對鋼管混凝土拱、吊索與系桿索等結構與構件制訂相關的規(guī)定。12.2檢查與評定12.2.1本規(guī)范將檢查按深度分為三類，即經常檢查、定期檢查和特殊檢查，與《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120-2021中的名稱一致，與《城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》CJJ99-2017中的經常性檢查、定期檢測和特殊檢測，大同小異。為了后面的敘述方面，又按照內容將其分為整體檢查、結構與構件檢查和附屬結構物檢查等。12.2.2橋梁檢測基準主要有高程基準和平面基準，它們由一系列的基準點組成基準系統(tǒng)，是橋梁變形檢測的依據，必須進行定期檢測，以確保檢測數據的準確性。鋼管混凝土拱結構的固定測點，根據橋梁規(guī)模、橋型、結構特點設定，常見的觀測點有拱肋的拱頂、1/4點和拱腳截面處、拱座、墩（臺）處、吊索或立柱等。12.2.5～12.2.7參照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120-2021第3.4.1條～第3.4.3條制訂。12.2.8對橋梁狀況的整體檢查和宏觀判斷，是橋梁檢查中首要的任務，為避免檢查工作中只注意具體結構與構造，而忽視整體狀況的評判，故規(guī)定本條文。12.2.9鋼管混凝土拱結構包括拱肋與橫撐。主拱鋼結構焊縫檢查時要特別注意桁式拱肋管節(jié)點的相貫焊縫，因為其焊接質量較難控制，且抗疲勞性能較弱，是檢查的重點。12.2.12、12.2.13《城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》CJJ99-2017中將定期檢測分為常規(guī)定期檢測與結構定期檢測，而《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120-2021無此細分。本規(guī)范參照《城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》CJJ99-2017，將定期檢查分為常規(guī)定期檢查與結構定期檢測，并對它們的頻率按橋梁的跨徑大小做了規(guī)定，既考慮了必要性，也考慮了實際執(zhí)行的可行性。常規(guī)定期檢查，借助簡單的檢測設備便可完成，可由養(yǎng)護單位自檢，也可委托具有一定資質的專業(yè)單位進行，檢查的頻率大些。結構定期檢測，需要一些專門的儀器設備和高水平的檢測隊伍，因此規(guī)定由有資質的單位完成，檢查的相對頻率也小些。一般來說，結構定期檢測是在常規(guī)定期檢查的基礎上進行的，因此當常規(guī)定期檢查與結構定期檢測在同一年內進行時，可將二者合并進行。12.2.16敲擊法檢測拱肋鋼管與混凝土脫粘的方法參見本規(guī)范的11.5.1條文說明。12.2.23、12.2.24《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120-2021中將特殊檢查分為專門檢查和應急檢查，而《城市橋梁養(yǎng)護技術規(guī)范》CJJ99-2017無此細分。本規(guī)范參照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》JTG5120-2021