浅谈钢―混凝土组合连续箱梁桥在我国的应用

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1、浅谈钢一混凝土组合连续箱梁桥在我国的应用【摘要】钢-混凝土组合连续箱梁桥，能充分发挥钢材和混凝土两种材料的优势性能，具有整体性好、抗弯抗扭刚度大、动力性能好、跨越能力强、节省钢材及施工速度快等优点，在世界桥梁建设中得到有效发展和应用。随着我国交通建设速度加快及桥梁技术的发展，钢-混凝土组合连续箱梁桥也逐步由理论研究向工程实践发展，近年来国内修建的几座知名桥梁都采取了这种结构形式，并在设计理念及施工方法上取得了较为成功的突破。【关键词】组合结构；连续梁桥；工程应用1、前言钢-混凝土组合结构能充分发挥钢材和混凝土的优势性能，与混凝土结构相比能有效减轻结构自重，与

2、钢结构相比能显著提高结构刚度和稳定性能并节省钢材用量，具有良好的经济特性和技术特性，经过几十年的发展被广泛应用于工程实践⑴。特别是钢-混凝土组合连续箱梁，具有抗弯抗扭刚度大、整体性强、抗震性能好、跨越能力强和快速施工等优点，在桥梁工程建设中被广泛采用。欧美及日本等发达国家，钢-混凝土组合连续箱梁桥已发展相对成熟，最大跨度已突破200m[2]o在我国钢-混凝土组合连续箱梁桥的应用较欧美等国落后，但随着我国交通基础建设步伐加快及桥梁工程技术的发展，钢-混凝土组合连续箱梁桥因其本身结构优势和快速施工的特点，逐步广泛应用于中等跨径的城市高架桥梁，尤其是近年来建成及在

3、建的几座知名跨江、跨海桥梁的非通航桥或引桥，出于降低阻水率及结构耐久性等考虑，采用了较大跨度的钢-混凝土组合连续箱梁桥结构，本文将结合几座具体工程实例对钢-混凝土组合箱梁桥在我国的应用进行介绍。2、武汉二七长江大桥深水区非通航桥武汉二七长江大桥是武汉市二环线的控制性工程,综合结构受力、排洪、跨径协调、景观及用钢量等因素，该桥非通航深水区桥梁采取了6X90m等高钢-混凝土组合连续箱梁桥结构，上、下游分幅布置，双幅桥宽29.5m⑶。每幅主梁截面采用单箱单室对称倒梯形截面，顶宽14.7m,底宽6.3m,梁高4m,由钢槽形梁和混凝土桥面板通过剪力栓钉连结构成，通过梁

4、体整体横向旋转实现2%的横向坡度设置，跨中标准横断面如图2-1所示。图2-1跨中标准横断面（mm）由于结构为钢-混凝土组合连续箱梁结构，中间支点前后附近存在负弯矩区段，此区段内钢梁处于受压区，混凝土桥面板处于受拉区，钢梁和混凝土桥面板受力均不利。为防止负弯矩区段混凝土桥面板应拉应力而开裂，常用的方法有压载配重法、张拉纵向预应力、支点升降法及混合法⑷，经分析比选该桥釆取了通过主墩和临时墩共同参与的支点升降法，对负弯矩区段混凝土桥面板施加预应力，从而满足抗裂要求。由于该桥位于长江内陆段，因而大型船舶无法作业，不能采取大型整体浮吊安装，采取了设置临时墩的顶推施工工

5、艺，桥面板和钢主梁阶段分开预制，钢主梁顶推架设到位后进行桥面板铺设但不结合，桥面板铺设到位后通过主墩和临时墩按照特定顶升回落顺序完成桥面板同钢梁的组合，实现体系传转形成钢-混凝土连续组合箱梁结构。施工过程中结构空间受力及线形变化复杂，结构应力及线形控制成为施工控制的难点和关键点。3、上海长江大桥深水区非通航桥上海长江大桥是上海长江隧桥的桥梁工程部分，考虑到阻水率、耐久性、快速施工等因素，其非通航孔桥采取了最大跨达105m的钢-混凝土组合连续箱梁结构，是目前国内同类型桥梁中跨度最大的结构，每联为7孔一联，跨径布置为90m+5X105m+85m,分布于主航道桥两

6、侧［4］。上下行车道采取双墩分幅布置方式，单幅桥宽17.15m,梁底宽7m为单箱单室倒梯形截面，由槽型钢主梁和混凝土桥面板通过剪力栓钉连结组合而成，中心线梁高5nn,通过内外腹板不等高设置形成桥面横向坡度，标准横断面如图3-1所示。图3-1跨中标准横断面（mm）对于组合梁负弯矩区设计，上海长江大桥深水区非通航孔桥与武汉二七长江桥中所采取的方式类似，通过支点升降法实现对中间墩顶附近负弯矩区段混凝土桥面板施加纵向预应力，单片组合箱梁在场内先进行中间区段混凝土板与钢主梁的组合，位于梁端即中间墩顶负弯矩区段混凝土桥面板仅铺设于钢梁上不和钢梁结合，待组合梁架设焊接变连

7、续后，然后通按一定顺序顶升中间支点，完成墩顶桥面板与钢主梁的组合，然后通过支点回落对墩顶负弯矩区段桥面板施加纵向预应力，依次完成一联体系转换。同时为减小墩顶钢梁底板厚度，方便组合梁大阶段匹配焊接，该桥也在墩顶钢梁底板前后20m范围内浇筑混凝土，从而形成双组合结构，改善结构受力。上海长江大桥位于长江入海口，具有大型工程船舶通航条件，综合考虑施工精度、施工速度等因素，其深水区非通航孔组合连续箱梁桥采取了整孔预制、整孔浮运吊装的施工方案。组合梁在工厂完成桥面板、钢主梁的预制及其相互组合，使施工精度得到有效控制和保证，进行单片组合梁重量达2300t的整孔浮运吊装，有

8、效地加快了施工速度，避免了顶推所需要的临时墩施工，从