我国钢·混组合结构桥的应用与发展

1、我国钢我国钢混组合结构桥的应用与发展混组合结构桥的应用与发展中国工程设计大师中国工程设计大师王用中王用中我国钢我国钢混组合结构的应用与发展混组合结构的应用与发展 钢钢混组合结构桥概述混组合结构桥概述 我国应大力发展钢我国应大力发展钢混组合结构桥混组合结构桥 钢钢混组合结构桥在我国的应用混组合结构桥在我国的应用我国应大力发展钢我国应大力发展钢混组合结构桥混组合结构桥我国应大力发展钢我国应大力发展钢混组合结构桥混组合结构桥我国已成为桥梁大国，经济的发展要求建设更多的桥梁。我国已成为桥梁大国，经济的发展要求建设更多的桥梁。 我国桥梁总数远远超过世界上任何一个国家。我国桥梁总数远远超过世界上任何一个国

2、家。 到到20102010年我国公路桥梁数量将达年我国公路桥梁数量将达65.8165.81万座。万座。 到到20202020年我国铁路运营里程将达年我国铁路运营里程将达1212万公里以上。万公里以上。 我国各种桥型大跨径桥梁的跨度记录均居世界前列。我国各种桥型大跨径桥梁的跨度记录均居世界前列。环保、节能和实现可持续发展是使环保、节能和实现可持续发展是使社会经济同能源、资源、环境实现良性社会经济同能源、资源、环境实现良性循环的措施，是社会发展与自然关系的循环的措施，是社会发展与自然关系的协调与保证。中国混凝土产量（未计港、协调与保证。中国混凝土产量（未计港、澳、台地区）澳、台地区）1998年是年

3、是13亿亿m3，而到，而到2003年则达到年则达到15亿亿m3，2005年统计我国年统计我国工程用混凝土总量更达工程用混凝土总量更达24亿亿m3,占世界混占世界混凝土总量的凝土总量的40-60%，2012年砼用量更达年砼用量更达40亿亿m3，其耗用砂、石、水泥用量巨大，其耗用砂、石、水泥用量巨大，而水泥、骨料的生产让我们国家付出了而水泥、骨料的生产让我们国家付出了沉重的环保代价。沉重的环保代价。 工程界有识之士正在大力呼吁采用工程界有识之士正在大力呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢高性能高强混凝土、采用钢-混组合结构，混组合结构，推广钢结构，以彻底改变我国工程结构推广钢结构，以彻底改变我国工程结

4、构以混凝土为主的现状，以与发达国家工以混凝土为主的现状，以与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。预应力混凝土桥梁由于施工工艺的局限而普遍存在质量问题，大预应力混凝土桥梁由于施工工艺的局限而普遍存在质量问题，大量混凝土的应用，也让我们为之付出了沉重的环保代价。量混凝土的应用，也让我们为之付出了沉重的环保代价。残缺的青山绿水残缺的青山绿水从产量规模上看，中国是世界粗钢产品的最大产出国，从产量规模上看，中国是世界粗钢产品的最大产出国，2008年粗年粗钢产量超过钢产量超过6万吨，占世界总量的万吨，占世界总量的49% 中国钢铁产量连续中国钢铁产量连续12年保持世

5、界第年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家。中国钢一，并且遥遥领先于其他国家。中国钢铁产量比排名铁产量比排名2-8位的日本、美国、俄位的日本、美国、俄罗斯、印度、韩国、德国、乌克兰等七罗斯、印度、韩国、德国、乌克兰等七个国家的总和还多！个国家的总和还多！ 13.313.412.28.78.98.38.27.87.711.310.48.07.6chart1：近年世界与中国粗钢产量（：近年世界与中国粗钢产量（IISI）1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.51.82.22.73.54.24.96.6024681012141996199820002002200420062008中国中国世界世界

6、 （除中国）（除中国）Chart2:2008Chart2:2008年世界粗钢产量前年世界粗钢产量前9 9国家比对（国家比对（IISI）中国中国, 6,6日本日本, 1.19美国美国, 0.91俄罗斯俄罗斯, 0.69印度印度, 0.55韩国韩国, 0.53德国德国, 0.46巴西巴西, 0.34乌克兰乌克兰, 0.37VS 2008年中国粗钢产量超过年中国粗钢产量超过6亿亿吨吨，占世界总量，占世界总量49%，相当于日本的，相当于日本的4倍，倍，美国的美国的5倍，德国的倍，德国的11倍倍 ！2012年中国粗钢产量更达年中国粗钢产量更达7.16亿吨，亿吨，稳居世界首位。稳居世界首位。“十二五十二五

7、”期间年复合增长率达到期间年复合增长率达到17.23%17.23%。“十二五十二五”期间年复合增长率达到期间年复合增长率达到12.53%12.53%。“十二五十二五”期间年复合增长率达到期间年复合增长率达到20.71%20.71%。钢和混凝土桥梁的比较钢和混凝土桥梁的比较桥式桥式优越性优越性不足性不足性钢桥抗拉强度高，弹性模量高，材料利用效率高。结构自重小，可延伸跨度质量易于保证适于快速施工延性、韧性好，抗震性优越正常涂装情况下，物理寿命长作为受压构件或板件，承载力受压曲性能控制用于受拉构件时，疲劳问题应慎重对待涂装维修费用稍高价格较高混凝土桥价格便宜适用于受压构件短期内维修量少抗拉性能差因盐

8、害、中性化、碱骨料反应、冻融等病害，物理寿命较短PC结构施工繁杂，施工期较长干燥收缩、水化热反应、温差等原因，施工时应慎重防止早期裂纹脆性大，不利于抗震自重大，大跨桥梁受限制大量使用砂石材料，不利于环保复合结构可利用的效果复合结构可利用的效果效果效果说明说明组合效果组合效果与钢梁相比增大了截面系数和刚度与钢梁相比增大了截面系数和刚度相互支持效果相互支持效果由于钢与混凝土的相互支持和约束，增大了强度和抗变形能力。如处于由于钢与混凝土的相互支持和约束，增大了强度和抗变形能力。如处于二轴或三轴受力状态（钢管或钢箱内混凝土）的混凝土，强度得到成倍二轴或三轴受力状态（钢管或钢箱内混凝土）的混凝土，强度得

9、到成倍提高；提高了与混凝土板连续的钢梁翼缘的压屈强度提高；提高了与混凝土板连续的钢梁翼缘的压屈强度高质量、快速施工高质量、快速施工厂内预制钢梁和混凝土板，确保了质量，可快速架设和安装厂内预制钢梁和混凝土板，确保了质量，可快速架设和安装架设钢材作为主体结构架设钢材作为主体结构吊桥和斜拉桥主塔用型钢骨架立模板，可有效控制施工精度；斜拉桥主吊桥和斜拉桥主塔用型钢骨架立模板，可有效控制施工精度；斜拉桥主塔的刚锚固体直接传力并平衡两侧索的拉力，避免了塔的刚锚固体直接传力并平衡两侧索的拉力，避免了PCPC锚固体施工的复锚固体施工的复杂性杂性轻型化轻型化中小跨度钢梁、组合梁和中小跨度钢梁、组合梁和PCPC梁

10、的重量之比大约为梁的重量之比大约为1 1：（2 22.52.5）：）：（4 44.54.5），相比减小了恒载内力及地震时的惯性力，大大减少了作用在），相比减小了恒载内力及地震时的惯性力，大大减少了作用在下部结构的荷载下部结构的荷载平衡重效果平衡重效果大跨度连续梁、矮塔斜拉桥（大跨度连续梁、矮塔斜拉桥（extradosed bridgeextradosed bridge）、斜拉桥、斜腿刚）、斜拉桥、斜腿刚构中，跨中区段用钢梁代替构中，跨中区段用钢梁代替PCPC梁，既可避免端支点负反力，又可平衡中梁，既可避免端支点负反力，又可平衡中跨弯矩跨弯矩节省模板材料节省模板材料钢梁作为混凝土桥面板的脚手架和

11、模板钢梁作为混凝土桥面板的脚手架和模板保护效果保护效果上翼缘混凝土板使下面钢梁避免雨水和阳光的直接照射，改善了腐蚀环上翼缘混凝土板使下面钢梁避免雨水和阳光的直接照射，改善了腐蚀环境，可延长钢梁涂装寿命境，可延长钢梁涂装寿命环保效果环保效果混凝土的主要原料是砂石，就地开采矿石对环境造成严重破坏并污染大混凝土的主要原料是砂石，就地开采矿石对环境造成严重破坏并污染大气，减少砂石用量有利于环境保护气，减少砂石用量有利于环境保护法国组合梁桥在不同跨长上的分布率法国组合梁桥在不同跨长上的分布率钢钢混组合结构桥概述混组合结构桥概述钢钢- -混组合结构定义混组合结构定义l在型钢或钢板焊接（或冷压）钢构件，上面

12、、在型钢或钢板焊接（或冷压）钢构件，上面、四周或内部浇筑混凝土，使混凝土与钢构件四周或内部浇筑混凝土，使混凝土与钢构件形成整体，共同受力的结构，统称为钢形成整体，共同受力的结构，统称为钢- -混凝混凝土组合结构。土组合结构。l由钢梁和混凝土板通过连接件连成整体而共由钢梁和混凝土板通过连接件连成整体而共同受力的承重构件是为钢同受力的承重构件是为钢- -混组合梁。混组合梁。钢钢- -混组合结构的优点混组合结构的优点 钢钢- -混凝土结合梁桥在中等跨度混凝土结合梁桥在中等跨度(2090m)(2090m)桥梁中已在世界各桥梁中已在世界各地广泛应用。它的主要优点是：地广泛应用。它的主要优点是：l组合结构

13、桥梁可以充分合理地发挥钢与混凝土两种材料的各组合结构桥梁可以充分合理地发挥钢与混凝土两种材料的各自优势，可以最大程度地实现工厂化制造，减少现场操作，自优势，可以最大程度地实现工厂化制造，减少现场操作，因而具有整体受力的经济性与工程质量的可靠性。因而具有整体受力的经济性与工程质量的可靠性。 l 与钢桥相比有：节省钢材；降低建筑高度；减少冲击，与钢桥相比有：节省钢材；降低建筑高度；减少冲击，耐疲劳；减少钢梁腐蚀；减少噪音；维修养护工作量耐疲劳；减少钢梁腐蚀；减少噪音；维修养护工作量较少等。较少等。l与混凝土桥相比有：重量较轻；制造安装较为容易；与混凝土桥相比有：重量较轻；制造安装较为容易；施工速度

14、快，工期短等。施工速度快，工期短等。组合结构桥梁在国外的发展（组合结构桥梁在国外的发展（1/41/4）l19501950年前后欧美及日本等国开始发展组合桥梁研究；年前后欧美及日本等国开始发展组合桥梁研究；l二战后，二战后，2020世纪世纪6060年代，欧美及日本等国的桥梁建年代，欧美及日本等国的桥梁建设黄金期间，组合结构桥梁以其整体受力的经济性、设黄金期间，组合结构桥梁以其整体受力的经济性、发挥两种材料各自优势的合理性、便于施工的突出发挥两种材料各自优势的合理性、便于施工的突出优点而得到广泛应用，大量各种形式的组合结构桥优点而得到广泛应用，大量各种形式的组合结构桥梁建成；梁建成；组合结构桥梁在

15、国外的发展（组合结构桥梁在国外的发展（2/42/4）l2020世纪世纪7070年代，欧美及日本等国家又投入大量资年代，欧美及日本等国家又投入大量资金进行基础性理论研究及试验，制定组合结构规金进行基础性理论研究及试验，制定组合结构规范；目前国外几个主要规范都包含组合结构桥梁范；目前国外几个主要规范都包含组合结构桥梁设计部分，如：设计部分，如：EURO CODEEURO CODE、BS5400BS5400、DINDIN、AASHTOAASHTO等；等；l同时，在深入研究的基础上，结合工程实践，发同时，在深入研究的基础上，结合工程实践，发展了一些新的设计方法和施工工艺；展了一些新的设计方法和施工工艺

16、；组合结构桥梁在国外的发展（组合结构桥梁在国外的发展（3/43/4）l2020世纪世纪8080年代以来，国际桥梁及结构工程协会（年代以来，国际桥梁及结构工程协会（IBASEIBASE）多次召开国际学术会议，对组合结构桥梁在研究、设计、多次召开国际学术会议，对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨，进一步促进了组合结施工等方面的发展进行交流和研讨，进一步促进了组合结构桥梁的发展；构桥梁的发展；l在法国，组合结构桥梁最具竞争力的跨径范围为在法国，组合结构桥梁最具竞争力的跨径范围为3030110m110m，跨度在跨度在4040100m100m范围内的公路桥梁中范围内的公路桥梁中85

17、85都是组合结构桥都是组合结构桥梁；而梁；而TGVTGV高速铁路桥梁中组合结构桥梁的比例占高速铁路桥梁中组合结构桥梁的比例占4545，之后建设的高速铁路桥梁中组合结构桥梁的比例更高；之后建设的高速铁路桥梁中组合结构桥梁的比例更高；组合结构桥梁在国外的发展（组合结构桥梁在国外的发展（4/44/4）l英国，大多数英国，大多数2020160m160m及以上跨径的公路桥，组合结构桥及以上跨径的公路桥，组合结构桥梁竞争力很强；德国及美国组合结构桥梁应用更广泛；梁竞争力很强；德国及美国组合结构桥梁应用更广泛；l总之，组合结构桥梁由于其整体受力的经济性、发挥钢与总之，组合结构桥梁由于其整体受力的经济性、发挥

18、钢与混凝土两种材料各自优势的合理性、以及便于施工的突出混凝土两种材料各自优势的合理性、以及便于施工的突出优点，在欧美、日本等国的桥梁建设中占有重要地位，德优点，在欧美、日本等国的桥梁建设中占有重要地位，德国、美国的应用范围更加广泛，取得了世人瞩目的成就。国、美国的应用范围更加广泛，取得了世人瞩目的成就。组合结构桥梁在国内的发展现状（组合结构桥梁在国内的发展现状（1/21/2）在国内，三十多年来：在国内，三十多年来：l一方面，在寻求跨度突破的巨大技术需求推动一方面，在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下，大跨度桥梁得以快速发展并屡创世纪记录；下，大跨度桥梁得以快速发展并屡创世纪记录；l另一方面，在大

19、量中小跨度桥梁中，混凝土及另一方面，在大量中小跨度桥梁中，混凝土及预应力混凝土的桥梁占据绝对数量优势；预应力混凝土的桥梁占据绝对数量优势；l组合结构桥梁的技术水平落后于国际先进水平。组合结构桥梁的技术水平落后于国际先进水平。组合结构桥梁在国内的发展现状（组合结构桥梁在国内的发展现状（2/22/2） 形成中国组合结构桥梁的研究与实践都与其国际发展形成中国组合结构桥梁的研究与实践都与其国际发展水平有明显差距的认识原因有：水平有明显差距的认识原因有：l钢结构或组合结构的造价高、养护费用高；钢结构或组合结构的造价高、养护费用高；l钢材较贵，同时我国劳动力费用较低；钢材较贵，同时我国劳动力费用较低； 而

20、深入研究表明：同等的设计理论、方法以及当前国而深入研究表明：同等的设计理论、方法以及当前国内施工水平，在内施工水平，在4040100m100m甚至更大的跨度范围内，组甚至更大的跨度范围内，组合结构完全可以在造价上与预应力混凝土竞争。合结构完全可以在造价上与预应力混凝土竞争。组合结构桥梁发展展望组合结构桥梁发展展望 西方国家在西方国家在40100m40100m跨度的桥梁，甚至更大跨度范围跨度的桥梁，甚至更大跨度范围的桥梁中，组合结构桥梁已经显示出技术经济上的优势。组的桥梁中，组合结构桥梁已经显示出技术经济上的优势。组合结构桥梁在国内完全可以表现出经济竞争力。国内在组合合结构桥梁在国内完全可以表现

21、出经济竞争力。国内在组合结构的发展过程中必须充分重视经济性，失去经济上的竞争结构的发展过程中必须充分重视经济性，失去经济上的竞争力就不可能获得良好的发展前景和发展动力。力就不可能获得良好的发展前景和发展动力。组合结构设计理念组合结构设计理念 长江三峡库区向家坝大桥为43.3m+72.2m+43.3m三跨连续钢桁架组合梁，其材料费用指标与附近基本相同跨径、桥宽、桥高的峡口二号大桥对比如下表： 桥桥 名名 指指 标标向家坝大桥向家坝大桥峡口二号大桥峡口二号大桥每每平平米米桥桥面面主梁混凝土总用量主梁混凝土总用量0.33m30.66m3主梁预应力钢材用量主梁预应力钢材用量11.2kg46.1kg主梁

22、钢管、型钢、钢筋用量主梁钢管、型钢、钢筋用量182.5kg96.0kg全桥造价（全桥造价（2000年）年）2834元元4167元元法国不同跨长法国不同跨长PCPC梁桥与组合梁桥的造价对比（梁桥与组合梁桥的造价对比（19951995年）年）组合结构桥梁的主要分类组合结构桥梁的主要分类l组合钢板梁桥组合钢板梁桥l组合钢箱梁桥组合钢箱梁桥l组合钢桁梁桥组合钢桁梁桥l钢桁腹杆组合梁桥钢桁腹杆组合梁桥l波形钢腹板箱梁桥波形钢腹板箱梁桥l除梁桥外，组合结构还广泛应用于斜拉桥、除梁桥外，组合结构还广泛应用于斜拉桥、拱桥与悬索桥等桥型中，钢管混凝土拱桥即拱桥与悬索桥等桥型中，钢管混凝土拱桥即为很好的例子。为很

23、好的例子。新型组合梁桥新型组合梁桥少少I字梁桥字梁桥 少少I I字梁桥因字梁桥因I I型梁型梁数量少组合桥面板或预数量少组合桥面板或预应力桥面板径增大，主应力桥面板径增大，主梁减少从而实现横梁、梁减少从而实现横梁、横隔的结构简化。横隔的结构简化。经济适用跨度经济适用跨度少少I I字主梁桥与传统的多主梁桥比较示意如下字主梁桥与传统的多主梁桥比较示意如下新型组合梁桥新型组合梁桥少少I字梁桥字梁桥新型组合梁桥新型组合梁桥少少I字梁桥字梁桥设定传统多主梁桥各项目指标为设定传统多主梁桥各项目指标为100100时，相应少时，相应少I I字主梁各项目指标字主梁各项目指标百分比百分比钢重钢重大型板材片数大型板

24、材片数小型板材片数小型板材片数焊接长度焊接长度涂装面积涂装面积新型钢桥架设实例新型钢桥架设实例少少I I字梁桥字梁桥由于采用少由于采用少I I字梁组合桥面板，字梁组合桥面板，故可不用主体工程支架。由于故可不用主体工程支架。由于采用了厚钢板，提高了屈曲强采用了厚钢板，提高了屈曲强度，由于组合桥面板的采用，度，由于组合桥面板的采用，可提高横向刚度，使顶推施工可提高横向刚度，使顶推施工得以实现。得以实现。紀勢大橋（大内山川橋）紀勢大橋（大内山川橋）新型组合梁桥新型组合梁桥开口断面箱梁桥开口断面箱梁桥 开口断面箱梁桥上开口断面箱梁桥上翼缘构件类同翼缘构件类同I字梁，字梁，在桥面板做成后成为闭在桥面板做

25、成后成为闭断面箱梁桥。断面箱梁桥。 因腹板间距较大多因腹板间距较大多使用组合结构桥面板导使用组合结构桥面板导致纵梁，导致纵横梁等致纵梁，导致纵横梁等桥面板大量简化、省桥面板大量简化、省略略。经济适用跨度经济适用跨度与传统主箱梁相比开口断面箱梁桥比较结果示意如下与传统主箱梁相比开口断面箱梁桥比较结果示意如下新型组合梁桥新型组合梁桥开口断面箱梁桥开口断面箱梁桥新型钢桥架设实例新型钢桥架设实例开口箱梁桥开口箱梁桥由于主梁构造优化致构件数由于主梁构造优化致构件数量减少，组合桥面板的采用以量减少，组合桥面板的采用以及底板具有补强功能，导致顶及底板具有补强功能，导致顶推牵引施工的可能性。推牵引施工的可能性

26、。雄物川橋雄物川橋设定传统主箱梁桥各项目指标为设定传统主箱梁桥各项目指标为100100时，相应开口断面箱梁桥各项目指标百分比时，相应开口断面箱梁桥各项目指标百分比钢重钢重大型板材片大型板材片数数小型板材片小型板材片数数焊接长度焊接长度涂装面积涂装面积新型组合梁桥新型组合梁桥开口断面箱梁桥开口断面箱梁桥组合钢箱梁桥的优点组合钢箱梁桥的优点l组合钢箱梁桥具有抗扭能力强、整体性好、适合组合钢箱梁桥具有抗扭能力强、整体性好、适合曲线以及更能适应大跨等特点，已经曲线以及更能适应大跨等特点，已经 有大量的有大量的公路、铁路组合钢箱梁桥建成。公路、铁路组合钢箱梁桥建成。l目前连续组合箱梁桥最大跨度已超过目前

27、连续组合箱梁桥最大跨度已超过200m200m，单箱，单箱桥面宽度超过桥面宽度超过30m30m。新型组合梁桥新型组合梁桥窄幅箱梁桥窄幅箱梁桥 窄幅箱梁桥的箱窄幅箱梁桥的箱梁幅宽较传统的箱梁梁幅宽较传统的箱梁要窄，另一方面翼缘要窄，另一方面翼缘板加厚故使箱梁内部板加厚故使箱梁内部构造简化（箱梁内纵构造简化（箱梁内纵肋减少，横肋取肋减少，横肋取消），又因采用组合消），又因采用组合结构桥面板或预应力结构桥面板或预应力混凝土桥面板从而导混凝土桥面板从而导致桥面板构造的简化致桥面板构造的简化与合理化。与合理化。经济适用跨度经济适用跨度窄幅箱梁桥与传统的宽箱梁桥的比较示意如下窄幅箱梁桥与传统的宽箱梁桥的比较

28、示意如下新型组合梁桥新型组合梁桥窄幅箱梁桥窄幅箱梁桥设定传统的宽幅箱梁桥各项目指标为设定传统的宽幅箱梁桥各项目指标为100100时，则窄幅箱梁与之相比指标为：时，则窄幅箱梁与之相比指标为：钢重钢重大型板材片数大型板材片数小型板材片数小型板材片数焊接长度焊接长度涂装面积涂装面积新型组合梁桥新型组合梁桥窄幅箱梁桥窄幅箱梁桥新型钢桥架设实例新型钢桥架设实例窄幅箱梁桥窄幅箱梁桥伴随主梁构造的优化，纵梁伴随主梁构造的优化，纵梁承托和桥面板等构造的省略，承托和桥面板等构造的省略，架设工期可望缩短。架设工期可望缩短。町屋川橋（員弁川橋）町屋川橋（員弁川橋）组合钢桁梁桥以其更能适应大跨与重载的特点获得发展与竞

29、组合钢桁梁桥以其更能适应大跨与重载的特点获得发展与竞争力争力l在德国的铁路桥中，有较多的组合钢桁梁桥，如：主跨在德国的铁路桥中，有较多的组合钢桁梁桥，如：主跨208m208m的的NantenbachNantenbach双线铁路桥，三跨连续梁中间支点的钢桁架下双线铁路桥，三跨连续梁中间支点的钢桁架下弦设有混凝土板相结合共同受力。弦设有混凝土板相结合共同受力。l丹麦的公铁两用厄勒海峡桥的引桥采用了主跨丹麦的公铁两用厄勒海峡桥的引桥采用了主跨140m140m的等高度的等高度组合钢桁梁桥，采用全截面预制整孔吊装法施工。组合钢桁梁桥，采用全截面预制整孔吊装法施工。l日本主跨日本主跨155m155m的小白

30、仓公路桥是采用预应力混凝土桥面板的的小白仓公路桥是采用预应力混凝土桥面板的组合钢桁梁桥；组合钢桁梁桥；l西班牙主跨西班牙主跨170m170m的的SilSil桥钢桁梁采用顶推法施工。桥钢桁梁采用顶推法施工。法国法国BoulonnaisBoulonnais高架桥，首座钢桁腹板组合梁桥。架设从高架桥，首座钢桁腹板组合梁桥。架设从19971997年年1 1月开始，月开始，至至19971997年年1212月底完成。月底完成。BoulonnaisBoulonnais高架桥由三座高架桥组成：高架桥由三座高架桥组成：QuehenQuehen高架桥跨径布置为（高架桥跨径布置为（44.5+544.5+577+44

31、.577+44.5）m m，梁高，梁高5.5m5.5m；HerquelingueHerquelingue高架桥跨径布置为（高架桥跨径布置为（52.5+252.5+277+52.577+52.5）m m，梁高，梁高5.5m5.5m；EchinghenEchinghen高架桥桥跨布置为（高架桥桥跨布置为（44.5+344.5+377+93.5+577+93.5+5110+93.5+3110+93.5+37777）m m。法国法国Bras de la PlaineBras de la Plaine桥是一座跨越深谷河流的公路桥，桥是一座跨越深谷河流的公路桥，19991999年开始施工，年开始施工，20

32、012001年竣工通车。该桥为单孔刚构，跨径年竣工通车。该桥为单孔刚构，跨径280m280m，全长，全长305m305m，桥宽，桥宽11.9m11.9m；变截面，跨中梁高；变截面，跨中梁高4m4m，桥台根，桥台根部梁高部梁高17.4m17.4m。 法国法国ArboisArbois桥建于桥建于19851985年，跨越年，跨越CuisanceCuisance河，等截面三跨河，等截面三跨连续公路梁桥，跨径布置连续公路梁桥，跨径布置29.85+40.40+29.85m29.85+40.40+29.85m，桥梁全长，桥梁全长100.1m100.1m，桥面宽度，桥面宽度11.0m11.0m。 组合钢桁梁桥

33、（钢桁架梁混凝土桥面板）组合钢桁梁桥（钢桁架梁混凝土桥面板）Korntal-Munchingen Bridge (Germany)Korntal-Munchingen Bridge (Germany)总长总长: 300m; 9 : 300m; 9 跨跨; ; 最大跨径最大跨径41 m41 m。德国德国NantenbachNantenbach桥，主跨桥，主跨208m208m的双线铁路桥，三跨连续梁中间支的双线铁路桥，三跨连续梁中间支点的钢桁架下弦设有混凝土板相结合共同受力。点的钢桁架下弦设有混凝土板相结合共同受力。日本的日本的KinokawaKinokawa高架桥为高架桥为4 4跨连续钢桁腹杆混

34、凝土组合梁桥，全长跨连续钢桁腹杆混凝土组合梁桥，全长268m268m（=51.85+2=51.85+285.0+43.85m85.0+43.85m），桥宽），桥宽10.5m10.5m，主梁采用梁高为，主梁采用梁高为6m6m的的等截面，腹杆采用钢管（直径为等截面，腹杆采用钢管（直径为406.4406.4，t=9.5t=9.522mm22mm），），20032003年建年建成。成。组合桥施工组合桥施工l对于组合钢板梁、组合钢箱梁、组合钢桁梁，施工普遍对于组合钢板梁、组合钢箱梁、组合钢桁梁，施工普遍采用先架设钢梁、再施工桥面板的方法。采用先架设钢梁、再施工桥面板的方法。l当跨度较大时多采用吊索支架辅

35、助施工。当跨度较大时多采用吊索支架辅助施工。l混凝土桥面板主要采用现浇和预制两种施工方法。混凝土桥面板主要采用现浇和预制两种施工方法。l组合结构桥梁在形成整体结构的过程中，施工方法与过组合结构桥梁在形成整体结构的过程中，施工方法与过程不同，最终的结构受力状态也不同，需要通过一些施程不同，最终的结构受力状态也不同，需要通过一些施工措施改善结构受力状况。工措施改善结构受力状况。特殊的安装方法实例特殊的安装方法实例主桁钢构桥悬臂施工主桁钢构桥悬臂施工桥墩周围设作业区，用一桥墩周围设作业区，用一台吊机作构件吊运架设。台吊机作构件吊运架设。架设步骤图架设步骤图钢钢混组合梁桥在我国的应用与发展混组合梁桥在

36、我国的应用与发展钢钢混组合梁桥应用记录混组合梁桥应用记录钢钢混组合梁桥在港珠澳大桥的应用混组合梁桥在港珠澳大桥的应用波形钢腹板波形钢腹板PCPC箱梁桥方兴未艾的发展箱梁桥方兴未艾的发展钢钢混组合梁桥应用记录混组合梁桥应用记录我国已建的较大跨度钢我国已建的较大跨度钢混组合梁桥一览表混组合梁桥一览表桥名桥名主孔跨度（主孔跨度（m m）建设情况建设情况邹区大桥邹区大桥11011020052005年建成年建成北京丰北路北京丰北路Z4Z4匝道桥匝道桥70.570.520062006年建成年建成上海长江隧道桥上海长江隧道桥10510520092009年建成年建成北京京山铁路桥北京京山铁路桥72722005

37、2005年建成年建成北京航天桥北京航天桥747419951995年建成年建成东莞白沙立交主线第二联东莞白沙立交主线第二联100100设计完成设计完成东莞白沙立交主线第六联东莞白沙立交主线第六联150150设计完成设计完成东莞白沙立交东莞白沙立交A A匝道第二联匝道第二联110110设计完成设计完成上海长江隧道桥上海长江隧道桥上海长江隧道桥上海长江隧道桥钢钢- -混凝土组合结构连续箱梁位于北港主通航道桥两侧，跨径组合为混凝土组合结构连续箱梁位于北港主通航道桥两侧，跨径组合为85855 510510590m90m两联双幅共两联双幅共2828孔，全长孔，全长1400m1400m。组合梁位于平曲线向直

38、。组合梁位于平曲线向直线过渡范围内，南侧联由曲率半径线过渡范围内，南侧联由曲率半径R=8000mR=8000m曲线过渡到直线，北侧联由直曲线过渡到直线，北侧联由直线过渡到曲率半径线过渡到曲率半径R=7000mR=7000m曲线，两侧纵坡均为曲线，两侧纵坡均为2.5%2.5%。组合梁由钢槽型。组合梁由钢槽型梁与桥面板组成，钢槽型梁底板宽梁与桥面板组成，钢槽型梁底板宽7.0m7.0m，顶板宽，顶板宽10.35m10.35m，高，高4.5m4.5m，中间，中间设钢管横撑，间距为设钢管横撑，间距为5.1m5.1m。桥面板由中板与边板组成，板厚为。桥面板由中板与边板组成，板厚为0.5m0.5m，中，中板

39、长板长8.11m8.11m，边板长，边板长3.295m3.295m，中板、边板宽，中板、边板宽2.12.14.5m4.5m，纵向现浇缝宽，纵向现浇缝宽1.125m1.125m，横向现浇缝宽，横向现浇缝宽0.60.60.97m0.97m。江苏平陵大桥江苏平陵大桥江苏平陵大桥江苏平陵大桥主桥采用主桥采用(71+110+71)m(71+110+71)m三跨变截面连续钢混组合梁，左右分幅，主三跨变截面连续钢混组合梁，左右分幅，主桥桥梁宽度桥桥梁宽度33.5m33.5m。钢梁为变高度钢梁为变高度U U 形断面，采用双箱单室，单个钢箱宽形断面，采用双箱单室，单个钢箱宽4.25m4.25m，箱间净，箱间净间

40、距间距4.22m4.22m，桥面设，桥面设2%2%的单向横坡，钢梁顶板宽的单向横坡，钢梁顶板宽600mm600mm，厚度为，厚度为25mm25mm；钢；钢梁底板宽梁底板宽4350mm4350mm，厚度根据受力区域不同，分别为，厚度根据受力区域不同，分别为30mm30mm和和40mm40mm（钢板在（钢板在箱梁外侧对齐），其加劲肋也根据受力区域不同而采用不同形式，在墩箱梁外侧对齐），其加劲肋也根据受力区域不同而采用不同形式，在墩顶两侧各顶两侧各23.5m23.5m的长度范围内，采用的长度范围内，采用形式，高形式，高270mm270mm，厚，厚20mm20mm，间距，间距760mm760mm，其它

41、区域为扁钢加劲肋，高，其它区域为扁钢加劲肋，高250250200mm200mm，厚，厚202012mm12mm，间距，间距380mm380mm。东莞白沙立交第二联原设计方案东莞白沙立交第二联原设计方案白沙立交第二联上跨广深高速，钢白沙立交第二联上跨广深高速，钢- -混凝土组合梁连续刚构桥，桥梁混凝土组合梁连续刚构桥，桥梁跨径布置跨径布置64+100+80=244m64+100+80=244m，上部构造采用变高度预应力钢，上部构造采用变高度预应力钢- -砼组合梁，砼组合梁，钢箱梁为钢箱梁为U U型断面，梁高型断面，梁高1.84.0m1.84.0m；单幅桥梁总宽；单幅桥梁总宽13.25m13.25

42、m，平面弯曲半，平面弯曲半径径600m600m。钢钢混组合梁桥在港珠澳大桥的应用混组合梁桥在港珠澳大桥的应用港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程总体布置总体布置港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程上部结构设计上部结构设计港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程上部结构设计上部结构设计港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程上部结构设计上部结构设计港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程钢梁应力钢梁应力港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程钢梁应力钢梁应力港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程主梁应力汇总主梁应力

43、汇总港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程上部结构施工上部结构施工港珠澳大桥桥梁主体工程港珠澳大桥桥梁主体工程波形钢腹板波形钢腹板PCPC箱梁桥方兴未艾的发展箱梁桥方兴未艾的发展桥名桥名桥跨桥跨（m m）桥面宽（桥面宽（m m）箱式箱式梁高梁高（m m）设计深度与设计深度与工程进展工程进展鄄城黄河公路大桥鄄城黄河公路大桥70+1170+11120+70120+702 213.5m13.5m单箱单室单箱单室3.57.m3.57.m已建成已建成南京长江四桥南京长江四桥 跨大堤桥跨大堤桥56 m +96m+56m56 m +96m+56m2 2161

44、6单箱单室单箱单室3.03.06.56.5在建在建台中生活圈台中生活圈4 4号线大号线大里溪桥里溪桥99+399+3145+99m145+99m25.8m25.8m单箱三室单箱三室4.08.5m4.08.5m已建已建南昌朝阳赣江大桥南昌朝阳赣江大桥79+5150+79m79+5150+79m48.5m48.5m单箱多室单箱多室4.7m4.7m设计中设计中桃花峪黄河大桥桃花峪黄河大桥75 m +135 m+75m75 m +135 m+75m2 216.5516.55单箱单室单箱单室3.53.57.57.5在建在建珠海前山河大桥珠海前山河大桥90+160+90m90+160+90m2 215.7

45、5m15.75m单箱单室单箱单室3.59.5m3.59.5m在建在建武云高速南水北调总武云高速南水北调总干渠大桥干渠大桥100+175100+17527m27m单箱三室单箱三室- - -待建待建重庆花天河大桥重庆花天河大桥85+148+85m85+148+85m2 212m12m单箱单室单箱单室48.5m48.5m待建待建深圳东宝河新安大桥深圳东宝河新安大桥88+156+88m88+156+88m2 216.5m16.5m单箱单室单箱单室3.58.5m3.58.5m待建待建郑州朝阳沟大桥郑州朝阳沟大桥58+118+188+108m58+118+188+108m35m35m单箱四室单箱四室4.5

46、-7.0m4.5-7.0m设计中设计中鄱阳湖大桥鄱阳湖大桥125+220+220+125m125+220+220+125m28.528.5单箱多室单箱多室3m3m在建在建我国在建、已建的波形钢腹板我国在建、已建的波形钢腹板PCPC桥桥南昌赣江朝阳大桥南昌赣江朝阳大桥南昌赣江朝阳大桥南昌赣江朝阳大桥南昌朝阳赣江大桥是江西南昌市跨越赣江的一座特大桥，其跨径设置为：南昌朝阳赣江大桥是江西南昌市跨越赣江的一座特大桥，其跨径设置为：2 2（49+50+49m49+50+49m）+ +（79+5 79+5 150+79m150+79m）+2 +2 （4 4 49m49m），全长），全长1596m1596m

47、，为波形钢腹板，为波形钢腹板PCPC桥。桥。在我国波形钢腹板在我国波形钢腹板PCPC箱梁桥的应用发展中，南昌朝阳大桥将会起到箱梁桥的应用发展中，南昌朝阳大桥将会起到里程碑的作用。据初步设计分析，我认为南昌朝阳大桥有一定技术难度里程碑的作用。据初步设计分析，我认为南昌朝阳大桥有一定技术难度与亮点：与亮点： 波形钢腹板波形钢腹板PCPC组合箱梁桥的应用规模将为世界之最；组合箱梁桥的应用规模将为世界之最； 79+579+5150+79m150+79m跨波形钢腹板跨波形钢腹板PCPC组合六塔斜拉桥为当前最长的波形钢组合六塔斜拉桥为当前最长的波形钢腹板腹板PCPC组合斜拉桥；组合斜拉桥； 宽达宽达45.

48、84m45.84m的波形钢腹板单箱四室断面可与日本矢作川桥类比，属的波形钢腹板单箱四室断面可与日本矢作川桥类比，属宽箱多室。宽箱多室。非通航孔非通航孔50m50m跨波形钢腹板跨波形钢腹板PCPC组合箱梁桥应用将有力地促进组合梁桥组合箱梁桥应用将有力地促进组合梁桥在我国中小跨径桥梁中的应用。在我国中小跨径桥梁中的应用。南昌赣江朝阳大桥南昌赣江朝阳大桥洛阳吉利黄河桥洛阳吉利黄河桥洛阳吉利黄河桥为洛阳市洛阳吉利黄河桥为洛阳市310310国道至吉利区新建公路跨越黄河的国道至吉利区新建公路跨越黄河的节点工程，大桥按双向四车道城市快速通道标准设计，单幅桥宽节点工程，大桥按双向四车道城市快速通道标准设计，单

49、幅桥宽12.5m12.5m，设计荷载公路，设计荷载公路-级，桥梁总长级，桥梁总长2426.12m2426.12m，桥跨设置自洛，桥跨设置自洛阳市市岸起为：阳市市岸起为：(48+12(48+1280+48)m+380+48)m+340m+840m+84 440m+ 340m+ 340m40m。其中，（其中，（48+1248+1280+4880+48）m m主桥为波形钢腹板主桥为波形钢腹板PCPC连续梁桥，而连续梁桥，而3434孔孔40m40m引桥则为波形钢腹板引桥则为波形钢腹板PCPC组合连续箱梁，全长组合连续箱梁，全长2426.12m2426.12m的波形钢的波形钢腹板腹板PCPC桥创造了同类

50、桥梁建设规模的世界之最。桥创造了同类桥梁建设规模的世界之最。洛阳吉利黄河桥概况洛阳吉利黄河桥概况3 340m+840m+84 440m+340m+340m40m的波形钢腹板的波形钢腹板组合连续箱梁桥的设计则很有创意，设计组合连续箱梁桥的设计则很有创意，设计为等截面预制安装现浇连续梁，其典型断为等截面预制安装现浇连续梁，其典型断面如下图所示。图中，蓝色部分为预制波面如下图所示。图中，蓝色部分为预制波形钢腹板先张预应力混凝土工字梁，可在形钢腹板先张预应力混凝土工字梁，可在工厂预制，运至现场起吊安装，单榀梁重工厂预制，运至现场起吊安装，单榀梁重约为约为114T114T。安装到位后借梁上挂模现浇顶。安

51、装到位后借梁上挂模现浇顶底板连接混凝土（图中灰色），形成波形底板连接混凝土（图中灰色），形成波形钢腹板组合箱梁。钢腹板组合箱梁。 吉利黄河桥典型断面图吉利黄河桥典型断面图洛阳吉利黄河桥概况洛阳吉利黄河桥概况步骤步骤1 1：预制波形钢腹板工字：预制波形钢腹板工字梁梁步骤步骤2 2：安装波形钢腹板工字：安装波形钢腹板工字梁梁步骤步骤3 3：现浇顶底板混凝土，形：现浇顶底板混凝土，形成波形钢成波形钢- -混组合箱梁混组合箱梁波形钢腹板波形钢腹板PCPC箱梁桥制作、安装程序箱梁桥制作、安装程序其制作、安装程序如图9所示。制作、安装程序如下图所示。制作、安装程序如下图所示。制作、安装程序制作、安装程序桥

52、型桥型混凝土混凝土m/m/预应力钢材预应力钢材kg/kg/普通钢筋普通钢筋kg/kg/钢板钢板kg/kg/40m40m跨波形钢腹跨波形钢腹板组合箱梁板组合箱梁0.650.6522.122.1126.6126.645.145.140m40m跨预应力混跨预应力混凝土凝土T T梁梁0.930.9323.823.8171.6171.6波形钢腹板波形钢腹板PCPC梁节省值梁节省值0.280.281.711.7145.045.0-45.1-45.1设计中曾将本设计方案与部颁设计中曾将本设计方案与部颁40m40m跨预应力混凝土跨预应力混凝土T T梁标准图每平方米梁标准图每平方米材料用量指标做了对比，对比情况

53、如表材料用量指标做了对比，对比情况如表9 9。40m40m跨波形钢腹板桥与跨波形钢腹板桥与40m40m跨预应力混凝土跨预应力混凝土T T梁桥材料用量指标对比梁桥材料用量指标对比较之较之PC TPC T梁，波形钢腹板组合箱梁还具有吊装工作量少、构件轻、梁，波形钢腹板组合箱梁还具有吊装工作量少、构件轻、整体刚度大、抗震性能好等一系列优点。整体刚度大、抗震性能好等一系列优点。材料对比材料对比据统计，当跨径为据统计，当跨径为30m30m至至110m110m，特别是，特别是60m60m至至80m80m范围内，钢范围内，钢- -混组合桥的单位面积造价要低于混凝土桥混组合桥的单位面积造价要低于混凝土桥18%

54、18%，在这个跨度范围，在这个跨度范围内，法国近年建造的桥梁中有内，法国近年建造的桥梁中有85%85%都采用了钢混组合梁。而吉利都采用了钢混组合梁。而吉利黄河桥的设计表明：波形钢腹板组合预应力砼箱梁与一般预应黄河桥的设计表明：波形钢腹板组合预应力砼箱梁与一般预应力砼箱梁或一般钢混组合箱梁相比，具有更好的经济型与施工力砼箱梁或一般钢混组合箱梁相比，具有更好的经济型与施工便易性，便易性，应成为我国应成为我国30m60m30m60m跨常用的推荐桥式。跨常用的推荐桥式。 邢台装配式波形钢腹板邢台装配式波形钢腹板PCPC小箱梁桥小箱梁桥 新结构新结构 新结构新结构 新结构新结构底箱内设置连接件，压注水泥

55、混凝土或布置预应力钢绞线，确保底底箱内设置连接件，压注水泥混凝土或布置预应力钢绞线，确保底箱刚度和稳定性。箱刚度和稳定性。腹板采用波形钢板，解决了纵向拉伸延缩、竖向稳定。腹板采用波形钢板，解决了纵向拉伸延缩、竖向稳定。顶板为钢混复合结构，采用了高强聚合物界面连接喷涂胶和顶板为钢混复合结构，采用了高强聚合物界面连接喷涂胶和“ ”“ ”型钢筋连接件与钢筋焊网焊接，浇注聚合物纤维混凝土使型钢筋连接件与钢筋焊网焊接，浇注聚合物纤维混凝土使钢顶板与钢筋混凝土网固结成一体、永不分离，共同受力。钢顶板与钢筋混凝土网固结成一体、永不分离，共同受力。底箱连接件与上下钢板焊接在一起，微膨胀自密水泥砼，泵送压密，底箱连接件与上下钢板焊接在一起，微膨胀自密水泥砼，泵送压密，保证了水泥混凝土对钢绞线和连接件的握裹力量，确保了受力均布和保证了水泥混凝土对钢绞线和连接件的握裹力量，确保了受力均布和力的有效传递。力的有效传递。底箱内的水泥混凝土，有钢板围合抱裹，支撑了钢箱、使混凝土处底箱内的水泥混凝土，有钢板围合抱裹，支撑了钢箱、使混凝土处在约束状态下工作，实现了受力的良好传递。在约束状态下工作，实现了受力的良好传递。 聚合物纤维混凝土聚合物纤维混凝土聚合物和聚合物纤维水泥混凝土用于桥面。聚合物和聚合物纤维水泥混凝土用于桥面。聚合物界面连接喷涂胶聚合物界面连接喷涂胶钢与水泥混凝土的高强