全国首座钢管混凝土简支桁梁桥——汶马高速克枯特大桥提前实现半幅合龙

" W- s  p( x% A5 m6 z$ e" e　　6月6日，汶马高速C4合同段施工现场，机器轰鸣，车辆来回穿梭。随着最后一块30米长的钢管混凝土简支桁梁安装在已架设好的桥墩上，汶马高速克枯特大桥与汶川隧道实现成功衔接。标志着汶马高速克枯特大桥半幅施工提前一个月实现胜利合龙。

架桥施工现场

　　汶马高速公路在汶川县境内全线长14.208km，共设置桥梁7座。克枯特大桥位于汶马高速C4合同段克枯乡境内，全长2485米，是汶马高速的控制性工程和亮点工程。
2 f5 B3 }6 g2 }2 C. i　　据了解，汶马高速克枯大桥是全国首座预应力钢管混凝土简支桁梁桥，也是交通部的重点科研桥项目。该桥在施工建设中采用提前将钢架半成品进行焊接、拼装、涂装、运输等架设准备工作，利用国内发明的首台钢桁梁整幅整跨吊装专用架桥机安装。

汶马高速克枯大桥

　　克枯大桥穿越地形地质条件复杂、生态环境脆弱、环保压力大、施工风险高地段。在施工中施工单位，积极组织技术团队进行科研攻关，建设了全国首座预应力钢管混凝土简支桁梁桥，并发明国内首台钢桁梁整幅整跨吊装专用架桥机进行架设，实现高速公路整幅全断面整体吊装架设工作。“在安全优质的基础上比原定节点工期提前1个月实现半幅合龙。” 现场施工负责人介绍，该桥的胜利合龙，为10月底全桥完工打下了坚实基础。
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克枯特大桥全长2.44Km，为预应力钢管混凝土简支桁梁科研桥，是全线主要控制性工点之一。上部结构为30m和40m的预应力钢管混凝土简支桁梁，下部结构为钢管混凝土柱式结构。主桁由φ670mm主管（直缝管）和φ402mm腹杆（无缝管）及φ219mm上弦管（无缝管）内灌混凝土组合而成。

        克枯特大桥采用长联体系，节点特殊设计，预应力钢管混凝土结构；上部结构采取工厂制作，现场拼装，整段吊装等特有技术，全桥不需模板。具有极限承载潜力高，抗震性能好，混凝土用量少，用钢量指标低，轻型化、整体化、块件化程度高等优点。

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汶马高速克枯特大桥，缘何引人关注？
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# S$ }3 C6 J% ^) R6 |　　1 首创 全桥不需要模板，现场“DIY”组装
! g; v+ V5 b/ b3 K, y( S　　从外形看，克枯特大桥裸露在外面的部分都是钢结构，桥墩、桁梁等比常见的混凝土桥略显“苗条”。
2 A3 A8 m2 \" N8 [5 W( R* P+ t　　建设现场也很特别。传统的架桥法，是在桥梁建设地附近，建设预制场，现场浇筑桁梁等。而在克枯特大桥建设工地，只看见堆放的钢架半成品。高级焊工师现场将钢架焊接起来，组成30米或40米长的桁梁；浇入混凝土后，由特制的超大型铺装机，安置在已架设好的桥墩上。
　　牟廷敏介绍，这座桥是钢管混凝土组合桁梁桥，桥基、桥墩、盖梁、桁式主梁均是钢筋混凝土，桥面板是带钢底板的组合桥面板。该桥最大的特点是“全桥不需要模板”。
4 s& E3 \' M* U0 x" O& a　　没有模板如何浇筑混凝土？“这些钢管就是‘模具’。”他解释。桥墩部分，确定钢管位置后，再浇筑混凝土，形成桥墩。上部结构部分，根据桥成型后的样式，分割成若干块钢管，由工厂统一定制生产，建设者只需现场“DIY”组装，焊接、注入混凝土、安装即可。
　　这种架桥技术国内首创，因此这座桥被列为交通运输部、四川省交通运输厅科研桥，也是目前国内唯一的钢管混凝土组合桁梁桥。
　　作为科研桥，它具有“科技引领”的示范意义，不仅实现了桥梁建设的进步，还实现了由技术引领行业发展和产业结构转型升级。使用耗材减少，与简支桥梁比较，钢管混凝土组合桁梁桥减少混凝土用量约60%，钢材用量相当——实现了资源节约和环保；在工厂制造、现场整体安装——实现了工厂化、集约化，也确保了生产品质；作业量减小，现场工人少，由需 500人减少到只需 30余人，更多的工人则进入车间，成为产业工人。
　　还有一个好处：建设工期更短。项目总工余洋说，在现场，焊拼一跨钢桁梁只需 20天，若采取传统方式，生产同等长度的T型梁需 30天以上。
　　2 背后 破难修路，从材料应用到结构形式不断创新
　　为什么会想到这种架桥方式？这是由现场条件决定的。汶马高速全线几乎在深山峡谷里穿行，有的地方，连找一块可以修互通立交的完整场地都没有，要寻找到合适的场地进行现场加工、现场预制，十分困难。既有的技术条件不能满足后，新技术、新工艺、新方式应运而生。
5 Y' L0 g5 j' @3 T　　架桥技术虽首创，但牟廷敏对于克枯特大桥的使用，极有信心。
　　业内有一句话，钢管混凝土桥梁，业内看中国、中国看四川。几十年来，四川公路设计院持续进行钢管混凝土桥梁的研究和实践，技术已领先全球。
　　在牟廷敏的办公室，记者看到厚厚的一叠书籍，是钢管混凝土桥梁的各种规范，设计规范、应用规范，行业标准、国家标准……这些已经推广应用到全国、全行业的规范和标准，由四川公路设计院牵头编制。
　　理论来源于实践。第一座钢管混凝土拱桥、梁桥、斜拉桥以及世界最大跨钢筋混凝土拱桥——万县长江公路大桥、世界最大跨度钢管混凝土拱桥——合江长江一桥、世界首创全钢管混凝土桁梁桥——干海子特大桥，均诞生在四川公路设计院笔下。
% _( j( H+ `$ N' b2 `' K% j　　“钢管混凝土桥梁集纳了钢管和混凝土各自的优点，解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题。”牟廷敏说，自1991年，首座钢管混凝土桥梁经四川公路设计院设计诞生后，迅速在业内得到推广应用，在2015年正式规范诞生前，全国建成了445座钢管混凝土拱桥。
; A& }; R" ~" W; O0 u9 ?9 t8 a　　在主持设计雅西高速时，牟廷敏基于多年经验，尝试从“建筑材料的变化”向“建筑结构的变化”改变，由此诞生了著名的干海子特大桥——全钢管混凝土的结构让大桥自重减轻了60%以上，抗震性能好。克枯特大桥对钢结构的创新运用则更进一步，实现了全桥不用模板。
% h" I8 N+ x3 L　　3 探索 从“薄弱点”下手，推动行业发展
　　从“全桥模板”到“全桥不用模板”，对钢管混凝土桥梁的探索，是不是达到极致了？“不会！”牟廷敏给出肯定的答复。
　　“对设计者而言，没有一座桥是完美无瑕的。”他说，技术的发展有一个过程，即使是干海子特大桥，现在回过头来看，也还有诸多需要改进和完善的地方。时代在进步，科技也在进步，创新和探索是永无止境的。
　　探索的方向是什么？牟廷敏表示，在一个个“建设难”迎刃而解后，“服务运营”成为新时代的命题。
　　以克枯特大桥为例。上部结构件在工厂生产后，拆分成若干零部件运到工地。建设现场，焊接成为了重要的一道工序。项目总工余洋告诉记者，大桥长4.4公里，而焊接长度却达到了10多公里，是桥长的数倍。
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为牟工点赞！

不错为牟工点赞！

预应力是如何施加的，能看到图纸就好了

好厉害，这种简支梁上缘受压，不需要预应力。

全简支会否伸缩缝过多？！

理论指标非常好，耐久性需要时间检验。

楼主能把图纸共享下吗？

这种组合梁为桁架式组合梁的一种，混凝土桥面板取代了桁架的上弦杆和上平联。总体来说，体系没有问题，国外（欧洲）也早已建设过类似桥梁。
$ ?& Y: g  u7 J! C7 v# J) M" i' j存在两个问题需要注意：
  ?, E+ w7 u0 u# j1、桁架的腹杆与混凝土桥面板的连接，国内已经有相关单位做过足尺受力实验，大概是采用T-PBL（双开孔板剪力键）+柔性剪力钉+焊接U形钢筋的连接形式，施工质量良好的情况下，节点构造没有问题。
2、下弦杆与腹杆的连接节点是大问题。理由是：国外建造的类似桥梁，此处的连接节点大多数采用整体铸造一体成型，没有疲劳问题。而国内的设计制造大多采用焊接连接，圆管间的焊接连接受焊接质量影响较大，其次此类焊接的焊缝的疲劳细节类别在55~70MPa，焊缝质量如得不到保障，疲劳问题将十分突出！

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