温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的影响

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发布时间：2021-10-23

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基于国内钢管混凝土拱桥管内混凝土检测资料，结合理论计算，分析温度对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱
粘的影响进行分析，认为大直径钢管混凝土拱桥脱粘较小直径的更严重，故从降低脱粘程度考虑，拱肋钢管直径不
宜大于 1 000 mm。另外，钢管混凝土拱桥拱肋上宜采用浅色涂装，以降低日照产生的管内截面温差，减小钢管混凝
土拱肋脱粘程度。
关键词：温度；钢管混凝土；拱桥；脱粘；日光辐射；涂层
文章编号：1009—6477(2013)05—0094—05 中图分类号：U448．22 文献标识码：B
lnfluences of Temperature On Abhesion of Concrete in
Tubes of Steel Tube Concrete Arch Bridges
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钢管混凝土是指把混凝土密实填充在钢管中而
形成的一种新型复合材料。其优点一是内填混凝土
而使钢管壁的稳定性得以增强；二是管内混凝土受
到外部钢管的套箍作用，使得整个构件具有更高的
抗变形能力和抗压强度。
在钢管混凝土拱桥中，主拱肋 (钢管混凝土结
构)的质量关系到整座桥梁的承载能力、稳定性等，
具有重要的安全保障作用。钢管混凝土结构中，只
有在保证管内混凝土与钢管内壁之间紧密接触的前
提下，混凝土和钢管这 2种不同材料才能牢固结合、
形成整体、共同受力，这种新型复合材料的优越性才
能实现。然而，由于目前的施工工艺尚无法保证钢
管内部的混凝土完全均匀充实而无缺陷，且钢管
与混凝土这 2种不同材料之间的亲和力有限，致使
钢管与管内混凝土很容易发生脱粘现象。在钢管
混凝土拱桥中，最容易发生脱粘现象的部位在拱
肋顶部。
1 钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘研究现状
国外修建的钢管混凝土拱桥数量不多，因此此
类桥梁设计、建设、检测、养护等方面的研究目前主
要集中在国内。
忻嘉昆l 11详细分析了钢管混凝土拱桥拱肋脱粘
的原因，并对此类桥梁管内混凝土与钢管脱粘的种
收稿日期：2013—03—22
作者简介：殷迅 (1980一)，男，河南省舞阳县人，硕士，工程师
类进行了划分。廖渭扬等介绍了钢管混凝土拱桥
主拱肋管内混凝土可能发生缺陷的产生机理和相应
的检测方法，并比较和分析了这些检测方法的优缺
点。涂光亚从理论上针对脱粘对钢管混凝土拱桥
受力性能的影响进行了详细分析，建立了脱粘计算
模型，并对脱粘给整体结构受力造成的影响和脱粘
产生的原因做了深入研究，在此基础上提出了经济
有效的钢管混凝土拱桥脱粘病害治理措施。
但国内对钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的研
究主要是集中在材料方面 (如混凝土的收缩效应
等)，对温度影响的研究还相对较少。
2 钢管混凝土拱桥脱粘病害调查结果
中国是世界上钢管混凝土拱桥建造最多的国
家，目前已经建成了 300多座。为对钢管混凝土拱
桥管内混凝土脱粘病害有更多了解，本文搜集、汇总
了国内部分钢管混凝土拱桥管内混凝土脱粘的检测
结果，见表 1。从表 1可以看出，钢管混凝土拱桥普
遍存在程度不一的管内混凝土脱粘病害，脱粘高度
一般在 1～3 mm。且修建较早的钢管混凝土拱桥脱
粘程度相对较大，修建较晚的钢管混凝土拱桥脱粘
程度相对较小，其原因应是桥梁建设时的技术手段
限制所致。此外，从表 1中还可以看出，大直径钢管
混凝土拱桥的脱粘程度较小直径的更为严重。