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摘要：本文在针对钢板组合梁桥快速建造基本理念进行分析的基础之上，对中小跨径钢板组合梁桥标准化构造以及关键细部的处理要点进行分析，最后对钢板组合梁桥快速建造技术的应用成本进行研究，仅供业内人员参考与借鉴。
关键词：中小跨径；钢板组合梁桥；快速建造技术
组合结构具有突出的经济性优势，且受力合理，施工方便，在交通、民用建筑等行业领域中有着非常突出的应用优势。组合结构能够将不同材料的力学优势充分发挥出来，以受力可靠为前提，控制结构自重，缩短建设周期，因而备受建设施工人员的重视。而在诸多组合结构形式当中，钢板组合梁桥凭借制作方便、施工速度快、构造简单等一系列优势而得到了相当广泛的以应用，对满足快速建造目标有重要意义。
1 钢板组合梁桥快速建造技术理念
在工程实践中，钢板组合梁桥具有预制施工方便、构造简单、以及跨度适用范围广等一系列优势，备受施工人员青睐。钢板组合梁桥快速建造的核心理念在于：通过预制拼装标准化构造的方式，使传统意义上钢板组合梁桥的设计施工问题转换为基于桥梁构件的工业化生产以及单元机械拼接安装问题，实现全程管理的信息化与质量控制。相较于传统预制拼装技术方案而言，钢板组合梁桥快速建造技术表现出了更为突出的产业化优势，可与桥梁建造轻型化、大跨径化的发展趋势相吻合，主要优势体现在以下几个方面：第一，传统意义上的混凝土预制梁自重大，制作运输相对不便，且对机械设备性能有较高要求，而钢板组合梁桥适用范围与之相比更为广阔；第二，传统混凝土结构桥梁相较于钢板组合梁桥的结构而言，受力性能不稳定，且混凝土生产全程资源耗费严重；第三，在钢铁产能过剩背景下，建筑钢结构产能可满足钢板组合梁桥结构生产所需，具有较高的工业化程度以及合理产业布局。
2 中小跨径钢板组合梁桥标准化构造
首先，从钢主梁上来说，钢板组合梁桥钢主梁构造简单，组合形式以双主梁、多主梁为主，前者具有结构形式简单，应用范围广的特点，后者主梁间距多在3.0~4.0m范围内，一般针对桥梁宽度在25.0m以上且吊装能力有所局限的情况下采用此种结构形式。目前工程实践中对于常见双车道桥梁多采用四主梁构造方案。在跨径较大的情况下，考虑到单纯增加主梁数量可能会在一定程度上影响结构经济性，因此还可以通过在钢主梁间设置纵梁的方式，在控制桥面板厚度的前提下促进主梁间距的提高。目前工程实践中多针对跨径在84.0m以上钢板组合梁桥应用此种结构形式，选用轧制H型钢，为桁架式横梁提供结构支持。在钢主梁结构细部构造上，传统模式下为确保主梁局部稳定性，多采用增加加劲肋的方式予以实现，但随着计算理论的成熟，在保障结构稳定性的同时，逐步减少了主梁加劲肋的设置数量。
其次，从横梁构造上来说，钢板组合梁桥通常选用的结构形式为工字型截面横梁，以发挥其在拼装方便以及构造简单方面的优势。根据横梁构造形式，常见横梁构造有以下几种类型：第一是小横梁，其纵向间距大多控制在8.0m范围内，多适用于梁高较低的双主梁构造以及多主梁构造形式中；第二是悬臂支撑大横梁，其纵向间距大多在3.5~4.5m范围内，桥面板厚度多为25.0cm，两者通过剪力钉进行连接，通过桥面板组合受力降低其厚度水平，提高对较宽桥梁的适宜性，但施工难度相对较大；第三是变截面大横梁，这种结构形式通常应用于正弯矩作用力区域以及支座部分，根据具体部位对横梁高度进行相应控制。
再次，从桥面板构造上来说，借助钢主梁结构以及钢梁上翼缘协同受力的方式，共同承担来自桥面板的荷载作用力，并将桥面轮压荷载作用力以及铺装恒载组合传递至梁体结构中。其构造方式多样，如现浇桥面板、混凝土桥面板、以及组合桥面板等。其中，现浇桥面板结构施工作业量较大，对模板结构性能有较高要求，且整体性好；混凝土桥面板单元尺寸需结合结构运输以及吊装能力进行合理选取，纵向尺寸多控制在4.0m范围内，横向尺寸可结合实际情况设置为半宽预制模式或全宽预制模式，整体结构受力性能以及耐久性直接受到剪力槽以及截面部位处理的影响；组合桥面板是目前应用较为广泛的一种结构形式，将现浇桥面板与预制面板的优势充分结合，节约模板用量，有较广适用范围，但构造相对复杂。需要特别注意的一点是，在桥面板构造细部处理过程当中，当桥面板相互间基于湿接缝进行连接的情况下，接缝位于横梁翼缘或主梁上时，多采用如下图（见图1）所示的构造方案，而在接缝位于翼缘以外位置时，则需要按照如下图（见图2）所示方式通过吊模法对接缝部位混凝土进行合理处理，以达到调节桥面横坡，并为板梁组合连接提供构造空间的目的。
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最后，从板梁连接构造的角度上来说，常见剪力钉集中布置以及剪力钉均匀布置这两种方案，近来随着研究理论的不断深入，也有研究人员提出可将PBL作为桥面板与主梁结构的连接件，满足组合梁桥面板连接需求。在此基础之上，在板梁细部构造处理时，考虑到其密实性会直接影响组合结构的耐久性水平，故通常建议将橡胶密封装置设置于钢梁上翼缘边缘部位，空隙内灌注混凝土砂浆，以达到提高其密实性水平的目的。对于桥面板结构采用现场浇筑的情况而言，为了方便后续模板安装作业的开展，常在承托与翼缘连接部位设置横向水平段，长度在10.0cm左右。
3 中小跨径钢板组合梁桥成本分析
以跨径20.0m桥梁工程为例，对空心板桥、小箱梁桥、钢板组合梁桥的材料造价进行对比分析，选择混凝土、钢材以及其他项目为对比指标，结果显示钢板组合梁桥单位平米材料造价基本与空心板一致。同时，从后期维护成本角度上来说，钢板组合梁桥以钢梁为主要受力结构，钢材性能较混凝土更好，但在实际使用中缺乏抗腐蚀性能，需要长期投入维护保养，而近年来通过对耐候钢的应用，则很好的解决了钢材抗腐蚀性能差方面的问题，给钢板组合梁桥结构形式规模化应用与推广奠定了基础。
4 结束语
在社会经济快速发展的背景下，建造技术开始呈现出信息化、标准化、以及装配化的发展趋势，备受交通、民用等行业领域建设施工人员的青睐。从桥梁建造的角度上来说，基于预制拼装技术的桥梁快速建造方案被广泛应用于中小跨径钢板组合梁桥施工领域，对缩短建设周期，控制人力成本，保障施工质量均有非常重要的作用。本文上述分析中围绕中小跨径钢板组合梁桥快速建造的关键技术要点以及应用优势进行了系统分析与阐述，旨在于促进快速建造技术的进一步推广应用。
参考文献：
[1]张超，段亚军，胡祥森.钢板组合梁桥国内外设计探讨[J].城市道桥与防洪，2019，（11）：38-41.
[2]段亚军.钢板组合梁桥施工工艺综述[J].钢结构，2019，34（10）：78-84.DOI：10.13206/j.gjg201910015.
论文作者:岳木林斯,谢贻清
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6