摘要： 这篇文章显示了钢管混凝土的拱桥系统的发展现状,阐明了未来重要的发展方向,基于大量的桥梁类型的研究,在中国的发展历史和方向,桥式设计计算理论的特点,工程施工方法做一个结构化的总结。现阶段的研究对象大多是施工阶段的收缩徐变和整体稳定性。在工程施工阶段，一般采用应力叠加原理。该桥型设计计算方法中的应力叠加原理能较好地反映拱桥工程施工阶段的真实应力状态。拱桥钢骨架的装配方式主要有两种:一种是旋转工程的施工方式，另一种是斜拉吊架的拉索装配安装方式。
关键词:钢管混凝土结构;发展状况;工程建设方法
0 引言
本项目施工过程中，初始生产的硅钢管承担了结构的重量，初始生产的硅钢管承担了后续浇注硅的重量。然而，外部增强硅量的膨胀将继续引起桥梁截面几何形状和材料特性的显著变化，导致桥梁结构中非常复杂的荷载变化。
重庆万县长江拱桥建成三年半后，主跨拱的挠度明显增大，在设计计算中应引起重视。在施工过程中，结构经常发生不稳定变形，经常偏离设计值。例如，广州虎门大桥拱桥主跨最大挠度为26cm，转换跨度为1/1038，大大超过图纸挠度l0cm的允许值。在钢管硅拱桥体系中，经受了收缩和徐变的作用。桥梁工程师经过长期的探索和研究，完全解决了这类问题。此外，还有一个重要的实验室提高了钢管的硅钢刚度，并且加固可以让桥梁承受更多的荷载。一般情况下，钢管的硅钢截面与拱桥主拱顶的承载力相差约20%。四川嘉陵江大桥采用加装强钢管硅骨架的方法，一方面提高了桥梁结构的承载力，另一方面降低了硅蠕变的逐渐收缩效应。此外，四川嘉陵江大桥和上海至昆州的盘江大桥均采用C80级高强度硅[1]。通过以上处理方法，确实可以减少桥梁上部结构的变形。
1 钢管混凝土拱桥设计计算理论
钢管硅拱桥体系的施工步骤十分繁琐。在工程建设过程中，结构截面的荷载和几何特性都在逐渐发生变化。在使用工程施工仿真分析时，必须使用有限元仿真程序。当拱桥为钢管硅复合结构时，有限元模拟通常从三个方面开始:
(1)几何截面变换方法。该方法是根据钢管中硅的计算原理，将钢管和硅转化为具有物理几何特性的材料，然后利用相同材料的几何截面进行校核。
(2)公共节点公共单元法。这种计算形式是将钢管和硅作为单独的结构单元，使用普通节点一起形成一个荷载。根据多年的施工实例，这种计算形式比较成熟，多采用桥型设计计算[2]。
(3)材料聚合方法。该计算形式将硅钢作为一种新的再聚合原料。材料试验显示了原材料的特性，通过实际尺寸校核得到了原材料截面的几何和物理特性。该方法既探索了硅钢管的结构特点，又符合实际施工过程。然而，实际应用却很少。
2 钢管混凝土拱桥的安装
钢骨架的安装方法主要分为旋转工程的施工方法和斜拉吊架的电缆组装安装方法[3]。这是安装钢骨架时最常用的两种方法。
旋转工程施工法将高空施工演化为地面施工，施工危险性大大降低。安装时钢骨架位置更准确，施工效率也很高，施工成本相对较低。
如江西德兴拱桥，主跨为130m，这是第一个将旋转工程施工方法延伸到钢管硅拱桥的典型案例;湘路峡北江拱桥主跨160m;湖北省黄灵洞拱桥，主跨为152m;赣龙线吊中岩拱桥主跨140米;大东拱桥主跨为160米。以上方法均可用于钢骨架的架设[4]。现阶段主要的装配方法是电缆装配和安装斜拉索扣的方法。这种方法是用钢索将各种部件组装成满足图纸要求的，然后采用焊接装配的方法，同时用斜拉索调整桥梁结构的形状来调整荷载。这种方法在钢骨架节段较多的情况下更常用。例如，重庆万县长江拱桥有36段，每段重60吨;贵州盘江刚构拱桥骨架共38段，每段重130吨。由此可见，对700米跨度钢管硅拱桥进行校核时，最好采用这种装配方式。
3 钢管混凝土拱桥的应用及发展
1990年以后，加劲骨架法施工拱桥技术日趋成熟。其中，宜宾金沙江拱桥成功建成，主跨240m，为中等承重的硅钢管加劲骨架拱桥。但型钢半刚性框架存在整体刚度低、难以把握工程施工荷载影响线等缺点。这就导致了桥梁体系不能大跨度、大跨度的发展能力。摘要硅钢管结构施工技术的改进，特别是1990年我国最早的硅钢管拱桥体系——四川王仓东河拱桥的建成，增加了硅钢管刚度骨架的投资。硅钢管具有超强的抗压能力，组装安装方便等优点。由于这些优点，硅钢管刚骨架拱桥得到了迅速的发展。在短短6年时间里，中国建成了不少于10座硅管拱桥。重庆万县横跨长江的420米拱桥，打破了最大跨度的吉尼斯世界纪录。硅刚性骨架的整体刚度钢管拱桥系统高,熊的桥梁载荷变形较低,穿越u或v型山脉和山谷是这种桥式的优点,结构的动态负载也是优秀的,铁路大跨度桥梁的需求能满足这种类型的桥。2005年建成12座钢管硅加劲骨架拱桥，其中铁路拱桥6座，占比50%。这一时期，钢管硅加劲骨架拱桥的建造，其中跨度300米，表明该桥梁体系较早占据了大跨度拱桥的主体构件[5]。
现阶段，在钢管硅拱桥的探索中，两个方向更加突出:
(1)探讨收缩和徐变对桥梁体系的影响。对重庆万县跨长江拱桥的收缩和蠕变进行了研究。对沪昆盘江拱桥的收缩和蠕变进行了研究。(2)探索拱桥在工程施工阶段的整体稳定性和刚度。重庆万县跨长江拱桥进行了稳定性分析，得知桥梁在浇注硅工程施工阶段，灌水初期是整个工程施工过程中最容易出现质量问题的部分[6]。全程遵循各部位浇注硅的最佳工程施工步骤，确保工程施工按时保量完成。
4 总结
钢管的硅钢骨架和外包硅是否在结构被破坏之前就已经发生了影响，也是值得探讨的。我国桥梁同仁进行了钢管硅钢芯柱轴线压力试验，提出了极限体积匹配比的概念。在破坏之前，结构的内部和外部都要工作，否则结构的外部会先破坏内部[7]。
现阶段，拱桥工程的施工技术已经走在世界的前列，但科学研究还不是很先进。综上所述，钢管硅拱桥的研究还需要加大投入，进行更深入的仿真实验设计研究，大力发展仿真步骤。同时，桥梁结构的耐久性也不容忽视，结构细节的设计也必须重视，以保证该桥梁体系的稳定发展。
参考文献：
[1]张玉平,李传习,董创文.“零弯矩法”应用于斜拉扣挂索力确定的讨论[J].长沙交通学院学报,2004(1):15-18.
[2]蔡净.定长扣索法安装拱析架节段控制索力计算[J].中南公路工程，2003 (3):16-17+26.
[3]周水兴,张永水,顾安邦,吴国松.大跨钢管砼拱桥施工控制的理论与实践[J].重庆交通学院学报,2001(S1):12-16+22.
[4]张治成.大跨度钢管混凝土拱桥施工控制研究[D].杭州:浙江大学，2004.
[5]王洁.大跨径钢管砼拱桥拱肋吊装施工技术的研究[D].合肥:合肥工业大学,2007.
[6]钟善桐.钢管混凝土结构[M].北京:清华大学出版社,2003.
[7]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社，1999.