钢管混凝土拱桥以钢管为拱圈外壁，在钢管内浇筑混凝土，形成由钢管和混凝土组成的拱圈结构。由于管壁内填满混凝土，提高了钢管壁受压的稳定性，钢管内的混凝土受钢管的约束，提高了混凝土的抗压强度和延性。在施工上，由于钢管的重量轻、刚度大，吊装方便，可以作为拱圈施工的劲性骨架，钢管本身就是模板，这些优点给大跨度拱桥施工创造了十分有利的条件。钢管混凝土拱桥断面尺寸较小，结构很轻巧；钢管外壁涂以色彩亮丽的油漆，使拱桥建筑外形极佳。

由于具有上述优点，钢管混凝土拱桥在全国各地很快得到推广应用。值得一提的是，由于钢管吊装重量轻、安装方便、刚度大等，近年来在大跨度钢筋混凝土拱桥施工中，常采用钢管混凝土结构作为拱圈施工的劲性骨架。

1.中承式、下承式钢管混凝土拱桥的施工程序及施工要点

（1）施工程序。

①分段制作钢管及加工腹杆、横撑等。

②在样台上拼接钢管拱肋，应按照先端段、后顶段的顺序逐段进行。

③钢管拱肋吊装就位、合龙，从拱顶向拱脚对称施焊、封拱脚，使钢管拱肋转为无铰拱；同时，从拱顶向拱脚对称安装肋间横梁、X撑及K撑等结构；另外，可按设计程序浇筑钢管内混凝土。

④安装吊杆、拱上立柱及纵横梁和桥面板，浇筑桥面混凝土。

（2）施工要点。

①用钢板制作钢管时，下料要准确，成管直径误差应控制在±2 mm范围内。

②拱肋拼接应在1∶1大样的样台上进行。焊接时应采取措施减少焊接变形，并严格保证焊接质量。

③由于钢管直径大，一次浇筑混凝土数量多，为避免浇筑过程中钢管混凝土出现过大的拉应力及保证管内混凝土的浇筑质量，每根钢管混凝土的浇筑应连续进行。上下钢管、相邻钢管内混凝土的浇筑按一定程序或设计要求进行。

④为保证空间桁架拱肋在施工中的纵横向稳定性，拱肋间应设置横梁、X撑、K撑等，并采取调整管内混凝土的浇筑程序等措施。

⑤钢管的防锈和柔性吊杆的防护及更换，应有一定的措施。

⑥必须在钢管混凝土达到设计强度后，再进行桥面系的安装。

2.中承式、下承式钢管混凝土拱桥的钢管拱肋制作

钢管混凝土拱桥所用的钢管直径大，材料一般采用Q235钢和16Mn钢，钢管由钢板卷制成型，管节长度由钢板宽度确定，一般为120～180 cm。采用桁式截面时，上下弦之间的腹杆由于直径较小，可以直接采用无缝钢管。在有条件的情况下，优先选用符合国家标准的系列成品焊接管。拱肋制作的关键在于拱肋在放样平台上的精确放样和焊接质量的严格控制，应尽量减少高空焊接。严格控制钢管拱肋的制作质量，为拱肋的安装和拱肋内混凝土浇筑提供保证。

（1）钢管卷制和焊接。

钢板利用火焰切割机切割，但应将宽3～5 mm的热力影响区去掉。拱肋及横撑结构外表面均应先喷丸除锈，按一级表面清理。钢板卷制前，应根据要求将板端开好坡口，将钢板送入卷板机卷成直筒体，卷管方向应与钢板压延方向一致。钢板卷制焊接管可采用工厂卷制和工地冷弯卷制。前者卷制质量便于控制，检测手段齐全，为推荐方法。轧制的管筒的失圆度和对口错边量，应符合相关规程的要求。

根据不同的板厚和管径，可采用螺旋焊缝和纵向直焊缝，将卷成的钢管焊接成直管。由于钢管对混凝土起套箍作用，宜采用螺旋焊缝。对焊成的直管应进行检查和校正，以确保卷制的精度。

（2）拱肋放样。

卷制后的成品管通常为8～12 m长的直管，一般在工地进行接头、弯制、组装，形成拱肋。首先，根据设计图的要求绘制施工详图（包括零件图、单元构件图、节段单元图及组焊、拼装工艺流程图）；然后，将半跨拱肋在现场平台上进行放样，注意考虑温度和焊接变形的影响，放样的精度需达到设计和规范要求。沿放样的拱肋轴线设置胎架，在大样上放出吊杆位置、段间接头位置及混凝土灌注孔位置。拱肋分段的长度应考虑能从工厂运输到工地。分段的长度可以适当变化，主要分段接头应避开吊杆孔和混凝土灌注孔位置。

按拱肋加工段长度进行钢管接长。应先对两管对接端进行校圆，除成品管按相应的国家标准要求控制外，失圆度一般不大于3D/1000（D为钢管直径），达不到要求必须进行调校；接下来进行坡口处理，包括对对接端进行不平度检查，然后焊接。工地弯管宜采用加热预压方式，加热温度不得超过800℃。钢管的对接焊缝，可采用有衬管的单面坡口焊和无衬管的双面熔透焊。两对接环焊缝的间距，应符合设计要求。设计无规定时，对于直缝焊接管，不小于管的直径，对于螺旋焊缝焊接管，不小于3 m。对接径向偏差不得超过壁厚的0.2倍。各管节的纵向焊缝应错开，施工时应严格进行控制；而且将纵向焊缝全部置于两肋板中间，以免焊缝位于外表面，影响美观。焊接完成后，严格按照设计要求对管缝焊接质量进行超声探伤和X光拍片检查。

（3）拱肋段的拼装。

①精确放样和下料。

②对管段进行防锈（喷砂）防护处理，涂刷油漆。

③在放样台上组拼拱肋。先进行组拼，然后做固定性点固焊接；在拱肋初步成型后，详细检查，调校尺寸。

④精度控制。精度控制着眼于节段的制作精度。

⑤防护。钢管防护直接影响钢管混凝土拱桥的使用寿命。先对所有外露面作喷砂除锈处理，然后作防护处理。目前，防护处理一般采用热喷涂，喷涂工艺及厚度均应符合设计要求。

3.中承式、下承式钢管混凝土拱桥拱肋安装

对于钢管拱肋的安装，我国已建成的钢管混凝土拱桥中采用较多的施工方法为少支架或无支架缆索吊装、转体施工、斜拉扣索悬拼法施工。

4.中承式、下承式钢管混凝土拱桥拱肋混凝土浇筑

根据钢管拱肋的截面形式及施工设备，钢管混凝土的浇筑可采用以下两种方法。(www.daowen.com)

（1）人工浇筑法。

这种方法是用索道吊点悬吊活动平台，在钢管拱肋顶部每隔4 m开孔作为灌注孔和振捣孔。混凝土由吊斗运至拱肋灌注孔，混凝土由人工铲进，用插入式或附着式振捣器振捣。

（2）泵送顶升浇筑法。

这种方法适用于桁架式钢管拱肋内混凝土的浇筑，也可用于单管、哑铃形等实体拱肋截面的混凝土浇筑。一般输送泵设于两岸拱脚，对称、均衡地一次压注混凝土。在钢管上应每隔一定距离设置气孔，以减少管内空气压力。泵送之前，应先用压力水冲洗钢管内壁，再用水泥砂浆通过，然后连续泵送混凝土。

灌注混凝土的配合比除满足强度指标外，尚应注意混凝土坍落度的选择。采用泵送顶升浇灌法时，粗集料粒径为0.5～3 cm，水灰比不大于0.45，坍落度不小于15 cm；采用吊斗浇捣法时，粗集料粒径为1～4 cm。为满足坍落度的要求，应掺入适量减水剂；为减少收缩量，可掺入适量的混凝土微膨胀剂。

（3）浇筑混凝土注意事项。

钢管混凝土填充的密实度是保证钢管混凝土拱桥承载力的关键问题。钢管内混凝土是否灌满，主要看混凝土收缩后与钢管壁之间是否形成空隙。质量检测以超声波检测为主，人工敲击为辅。当然，采用小铁锤敲击钢管听声音的方法是十分简单和有效的，通过检测，有空隙部位必须进行钻孔压浆补强。施工中除应按设计要求进行外，还应注意以下几点。

①每根钢管的混凝土须由拱脚至拱顶一次连续浇筑完成，不得中断，且浇筑完成时间不宜超过第一盘入管混凝土的初凝时间，当钢管直径较大，混凝土初凝时间内不能浇完一根钢管时，可设隔板把钢管分为三段或五段，分段灌注。隔板钢板厚度应大于1.5倍钢管壁厚。下段开口应紧靠隔板，使两段混凝土通过隔板严密结合。隔板周边应与钢管内壁焊接。

②浇筑入口应设在浇筑段根部，应从两拱脚向拱顶对称浇筑。用顶升法浇筑时，严禁从中部或顶部抛灌。

③应沿浇筑混凝土的前进方向，每隔30 m左右设置一个排气孔，有助于排出空气，加强管内混凝土的密实度。

④桁式钢管拱肋混凝土的浇筑顺序，一般为先下管后上管，或者上、下管和相邻管的混凝土浇筑按一定程序交错进行，或者按设计要求进行。

⑤浇筑时环境温度应高于5℃。当环境温度高于40℃，钢管温度高于60℃时，应采取措施降低钢管温度。

⑥因浇筑管道较小，要求混凝土有较高的和易性，为减小混凝土凝结时的收缩，施工时应加入适量的减水剂和微膨胀剂，并注意振捣密实。

⑦管内混凝土的配合比及外掺剂等，应通过设计、试验来确定。施工中须严格管理，以确保钢管混凝土的质量。

大跨径钢管混凝土拱桥，混凝土灌注可以分环或分段浇筑，灌注时应从拱脚向拱顶对称进行。大跨径拱肋灌注混凝土时应对拱肋变形和应力进行观测，并在拱顶附近配置压重，以保证施工安全。

5.中承式、下承式系杆拱桥施工的施工程序与施工注意事项

（1）施工程序。

①搭架浇筑两边跨半拱。

②拱肋制作、吊装。

③系杆安装。拱肋合龙后安装横撑，穿系杆钢绞线，安装张拉设备，张拉部分系杆，以平衡钢管拱肋产生的水平推力。

④浇筑拱肋钢管内混凝土，安装桥面系（吊杆、横梁、纵梁及桥面板）并同步张拉系杆，按设计程序浇筑管内混凝土，同时按增加的水平推力张拉系杆，以达到推力平衡。按一定的加载程序安装横梁、桥面板、吊杆及桥面系其他部分，同步张拉系杆，最后封固系杆，形成系杆拱桥。

⑤拆除边跨支架，安装边跨支座。

（2）施工注意事项。

①钢管拱肋合龙时，系杆无法马上张拉，因此主墩必须能承受空钢管拱肋产生的水平推力或采取临时措施使主墩能承受此水平推力；如为单跨系杆拱桥，则在钢管拱肋吊装合龙且安装好横撑后，在封拱脚的同时，浇筑拱脚两端的系杆锚墩，完成主拱拱脚固结。

②拱肋加载应与系杆张拉同步进行。施工中应严格控制主墩（或锚墩）的水平位移以确保施工安全。

③桥面系施工、吊杆安装程序等应按设计程序对称、均衡地施工。

④加载程序为先灌注拱肋钢管内混凝土，然后施工桥面系、张拉竖向吊杆及水平向系杆钢束。

⑤钢管内混凝土浇筑可通过压浆、微膨胀混凝土、泵送连续浇筑等措施保证管内混凝土的密实性及与管壁的紧密结合，完成后，要检查质量及密实度。

⑥应采取措施将吊杆与后浇筑的系杆混凝土隔离。

6.中承式、下承式系杆拱桥的钢管混凝土劲性骨架施工

由于钢管吊装重量轻，钢管内灌注混凝土后刚度大，钢管对混凝土的约束作用提高了混凝土的强度，这些突出的优点使钢管混凝土结构适宜作为大跨径钢筋混凝土拱桥的劲性骨架。

这种方法采用不同形状的钢管（如单管形、哑铃形、矩形、三角形或集束形），或者以无缝钢管作弦杆，以槽钢、角钢等作为腹杆组成空间桁架结构。先分段制作钢骨架，然后吊装合龙成拱，再利用钢骨架作支架，浇筑钢管内混凝土。待钢管内混凝土达到一定强度后，形成钢管混凝土劲性骨架，然后在其上悬挂模板，按一定的浇筑程序分环（层）分段浇筑拱圈混凝土直至形成设计拱圈截面。先浇的混凝土凝结成型后可作为承重结构的一部分，与劲性骨架共同承受后浇各部分混凝土的重力；同时，钢管中的混凝土也与钢骨架共同承受钢骨架外包混凝土的重力，从而降低了钢骨架的用钢量，减少了钢骨架的变形。故利用钢管混凝土作为劲性骨架浇筑拱圈的方法比劲性骨架法更具优越性。