1、项目的背景和必要性
1.1 项目概况
拱桥是一种以受压为主的结构，可以应用抗压强度高、抗拉强度低的圬工材料修建，当地基条件较好时，这种由自重产生的廉价的对结构的压力，具有很大的经济性。拱桥的适用跨径范围较大，从几十米到三四百米、甚至更大，在山区深沟峡谷、库区等地形条件下，大跨拱桥能避免高墩或高塔的建造，单跨拱桥不需要象连续梁、斜拉桥那样用边跨来平衡主跨，因此具有很强的竞争力。长期以来，圬工和钢筋混凝土拱桥在我国得到广泛的应用，尤其在西南山区的公路建设中。然而，圬工和钢筋混凝土拱桥的自重较大，无支架施工困难等限制了其跨径的发展，随着经济的发展、劳动力价格的提高和建筑材料供应的充分与价格的相对下降，拱桥的经济性和技术先进性日益受到其它桥型的挑战。1990年代，我国在西南地区开始了将钢管混凝土应用于拱桥的实践。1990年第一座钢管混凝土拱桥--四川旺苍东河大桥建成。此后，这种桥型在我国的公路建设中得到大量的应用与发展，据不完全统计，已建和在建的钢管混凝土拱桥已达200余座。已建成跨径最大的是广州丫髻沙大桥（主跨360m），在建跨径最大的是重庆巫峡长江大桥（主跨净跨460m）。

钢管混凝土将钢材和混凝土有机地结合在一起。在受力方面，一方面借助内填混凝土提高钢管壁耐侧压稳定性，另一方面，通过钢管对混凝土的紧箍力作用提高核心混凝土的承载力，因此两种材料优势互补，材料得到充分的利用。在施工方面，空钢管架设吊装重量轻，工厂化程度高，又可作为施工支架和内填混凝土的模板，施工用钢量省，而且工厂化、工业化水平高，加快了施工的速度。由于在材料性能和施工方法上的优越性，将其应用于以受压为主的拱桥之中是十分合理，它对于桥梁结构节约材料、减轻自重、提高跨越能力、方便施工、缩短工期都有着积极的意义。

在国外，本世纪的30年代前苏联曾建造了两座钢管混凝土拱桥。此后，未有此类桥梁建设的报道。我国钢管混凝土拱桥近期的迅速发展已引起了国际桥梁界的注意。近些年国外有个别拱桥应用了钢管混凝土材料，如法国的Autrenas桥（跨径56m）、美国的Columbus Gateway拱桥等，但这些桥只是在拱脚部分应用了钢管混凝土材料，在设计上将其视为钢拱桥，与我国的钢管混凝土拱桥相比，无论在设计理论、结构型式，还是施工工艺与技术上均有很大的不同。

然而，由于我国正处于交通基础设施与市政工程设施建设的高峰，钢管混凝土拱桥的应用发展迅猛，对于钢管混凝土拱桥的结构受力性能、施工工艺和要求等方面还处于探讨过程之中，仍有许多课题研究有待进行，更为重要的是我国迄今为止还没有专门的钢管混凝土拱桥设计与施工规范，给工程应用带来困难，也制约了钢管混凝土拱桥的健康发展。

此外，我国的钢管混凝土拱桥修建虽然时间不长，但已有一些桥梁暴露出使用与养护上的一些问题，如悬吊桥面系的整体性较差、吊杆的安全性与养护、钢管拱肋的防腐等，随着时间的推移，其养护问题可能更加突出。因此，钢管混凝土拱桥使用管理与养护方面的研究也应及早开展。

钢管混凝土拱桥最早从我国的西南发展起来。我国西南地处山区，适合于修建拱桥，钢管混凝土拱桥是在我国经过广大桥梁工作者对拱桥轻型化、现代化的大量探索之后，找到的一种新型拱桥结构。由于它适合我国生产力、钢产量不断提高、对施工工期要求短、对桥梁审美要求提高的国情，在适合条件下具有良好的综合经济效益，因此，钢管混凝土拱桥一经出现很快就向全国发展。近年来，在西北地区的交通建设中，钢管混凝土拱桥也日益显示出其强大的生命力。因此，钢管混凝土拱桥已经在、也还将继续在西部地区交通建设中发挥越来越重要的作用，对钢管混凝土拱桥的设计、施工和养护关键技术开展研究是非常必要的。

钢管混凝土拱桥设计、施工与养护关健技术研究主要内容包括：
1、钢管混凝土拱桥结构体系的研究
（1）钢管混凝土拱桥结构体系研究；
（2）钢管混凝土拱肋结构与构造研究；
（3）桥面结构与构造研究。

2、钢管混凝土拱桥结构设计理论及设计方法的研究
（1）钢管混凝土拱桥极限承载力的研究；
（2）钢管混凝土拱桥正常使用极限状态受力的研究；
（3）钢管混凝土拱桥温度、收缩徐变问题研究。