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   摘 要：在市政桥梁建设中，桥梁受线型走向、施工范围、施工环境等因素的影响，桥梁梁体结构的设置会有明显的不同。通过对四类梁体结构的材料、造价等的调查及研究，整理分析不同梁体结构的适用条件，为桥梁设计从科学性、准确性、安全性、舒适性、经济性等角度上为梁体的选用提供参考。

   关键词：市政桥梁工程；桥梁梁体；预制小箱梁；现浇连续梁；钢箱梁；钢混组合梁；造价分析

   0 引言

   市政桥梁工程在城市基础设施建设中占据重要地位，桥梁梁体结构是桥梁的主要结构。为了提升桥梁建设的科学性、准确性、安全性、舒适性、经济性等，需要对市政桥梁工程进行分析，并探索优化路径。而上部梁体结构形式对桥梁的整体使用性、经济性影响较大。本文以某项目为例，主要分析市政桥梁中预制小箱梁、现浇连续梁、钢箱梁、钢混组合梁这四种结构形式。

   1 桥梁梁体的主要结构形式

   随着城市建设的发展，城市道路建设得到了飞速的发展。城市交通的地理位置及空间等因素，通过道路主干次道路、桥梁及下穿等多种形式的方式连接，织成城市交通大网。在这个大网下，城市桥梁起着至关重要的连接作用。在市政道路桥梁的梁体结构中，梁体的类型通常有钢筋混凝土结构、钢结构、预应力混凝土结构、木结构、圬工结构等。

   2 案例分析

   2.1 项目概况

   本项目位于成都市龙泉驿区，属于城市主干道工程，串联起都江堰、温江、青羊、锦江、成华、龙泉驿、龙泉山城市森林公园、简州新城、简阳等9个区域，连接沿线14个产业功能区。本工程主要包括道路工程、桥涵工程、排水工程、照明工程、缆线管沟、电力通信工程、河道工程、交通工程、绿化景观工程及附属工程等工作内容。其中桥梁工程的梁体主要有预制小箱梁、现浇连续梁、钢箱梁、钢混组合梁这种形式。

   2.2 桥梁梁体的结构形式

   2.2.1 预制小箱梁

   预制小箱梁结构采用全预应力混凝土构件。桥梁上部结构采用30~40m预制预应力混凝土简支小箱梁，梁高1.9m，跨中顶底板及腹板厚度为20cm，端部顶板厚度为20cm、底板及腹板厚度为33cm。如下图所示。

   2.2.2 现浇连续梁

   现浇连续梁结构为现浇混凝土浇筑连续梁。连续梁高2.8m，顶悬臂长度2.5m，悬臂端厚20cm，悬臂根部40cm。悬臂与边腹板外缘线倒角R=6m，边腹板外缘线与地面线倒角R=2m。连续梁标准断面顶板厚22cm，底板厚22cm，腹板厚45cm。腹板上倒角尺寸为100×30cm，腹板下倒角为30×30cm。如下图所示。

   2.2.3 钢箱梁

   钢箱梁结构为整体结构采用钢结构。顶板在标准段厚度16mm，在中支点附近20mm；底板标准段20mm，中支点附近加厚至40mm；腹板标准段板厚16mm，中支点附近加厚至22mm。顶板采用U型加劲肋，U肋厚8mm，U间距600mm，顶板悬臂处采用I型加劲肋。箱梁横坡、纵坡与路线一致，各腹板高度一样，底板横坡与顶板一致，箱梁横隔板纵向间距6m左右，间隔3m设置横梁断面。如下图所示。

   2.2.4 钢混组合梁

   钢混组合梁结构为下部箱体采用钢结构，面板采用现浇面板。单片主梁钢梁梁高2.4m，腹板顶间距4m，底板宽度3.4m，顶板宽度0.6~1.2m。小纵梁钢梁高1.91m，顶板宽度0.4m，底板宽度0.6m。桥面板标准段厚为0.25m，腹板和支点横梁位置加厚为0.4m，通过剪力钉与主梁、中纵梁及横梁相连。剪力钉高20cm，帽宽3.5cm。主梁顶板上布置3列剪力钉，横向间距200mm；横梁翼缘钢板上布置3列剪力钉，横向间距200mm。剪力钉纵向间距300mm，在支点附近间距局部加密为120mm。现浇桥面板采用C50补偿收缩钢纤维混凝土，钢纤维含量为50kg。如下图所示。

   2.3 桥梁梁体技术指标分析

   本项目桥梁主要位于绕城生态带内，景观效果要求较高，跨径以50m为主，桥梁总宽60m，分左、中、右三幅施工。在设计中，桥梁上部结构为预制小箱梁、现浇连续梁、钢箱梁、钢混组合梁。

   在跨越收费站位置采用钢箱梁桥，以减小上部结构自重，有利于结构抗震。根据铁路部门要求，上部结构采用混凝土结构，在跨越现状铁路位置采用40m预应力小箱梁，在规划铁路及匝道收费站区域采用预应力混凝土连续梁桥。其余部分根据线性、跨径、施工、经济等方案综合考虑，分别采用现浇连续梁和钢混组合梁。

   基础结构主要采用两种类型。一是采用大挑臂盖梁结合矩形墩连接承台，承台下设4根桩径为2米的桩基；二是采用单柱矩形墩接承台，承台下设2根桩径为2米的桩基。

   以本项目为基础，根据设计图纸，对桥梁工程的各个部分进行详细的工程量计算，并按施工期对桥梁价格进行测算。按梁体结构类型详细分析了各种梁体结构中钢结构、混凝土、钢筋的指标参数和单位面积的造价指标。如表1所示。

表1 钢结构、混凝土、钢筋、单价指标

   以上数据中钢结构、混凝土、钢筋工程量均为梁体的设计工程量，单价为包含基础、下部结构、铺装附属及其相应措施等在内的桥梁总单价，面积为各类型梁体的桥面面积。

   2.4 桥梁梁体类型的适用性

   2.4.1 预制小箱梁

   预制小箱梁主要在预制制梁厂集中制作生产，相对现浇箱梁的生产过程更为节能环保，既减少了施工现场的噪音、尘土等污染，也提高了生产制作的效率，并且可以同下部结构施工同时开展生产，节省了现场施工时间，符合绿色建筑的发展趋势。

   因预制小箱梁在梁厂集中生产，可采用先进的生产工艺和技术，使其成品预制梁的混凝土强度高、耐久性好，可有效提高建筑物的整体结构安全性和使用寿命。且现场安装可采用架桥机等机械，相较于现浇梁现场需搭设大量的支架增加的各类措施，可适量减少现场施工措施，提高现场施工进度，减少了施工成本。

   2.4.2 现浇连续梁

   现浇连续梁的浇筑为连续性浇筑，使其均为连续性整体结构。因此，现浇连续梁结构稳定性较好，线性连续性高，刚度较高，行车舒适感也较强，并且可以避免预制构件在接缝时产生的问题，减少因接缝处理不当可能导致的安全隐患。

   桥梁的线型走向及路线的实际情况，相较于预制梁跨径相对固定的情况下，现浇连续梁在施工时可根据现场跨径、桥宽变化等调整施工范围。因此，现浇连续梁使用的跨度变化较为灵活，适用的桥型的范围也更广。现浇连续梁在施工时一般采用搭设支架的措施施工，搭设的支架也可根据现场情况调整。

   相较于预制梁，现浇连续梁的施工工期较长，施工措施也较多，但适用范围更广，受成品进场运输的限制也更少。

   2.4.3 钢箱梁

   钢箱梁可以在工厂内统一加工制作完成后，运至施工现场进行拼装安装，节省了大量现场施工的时间。在工厂统一制作，预制化程度较高，梁体的质量更能得到标准化保证，并且集中制作减少了施工现场的噪音及污染等环境问题。

   跟混凝土结构的梁体相比，钢箱梁整体采用钢材，使钢箱梁具有比混凝土梁体更高的承载能力和较高的抗震性能，可用于跨度较大的桥梁，更适用于在强震地区和需要承载大交通量的场所。

   在整体采用钢结构后，梁体整体重量较轻，既减少了桥梁的自重，有利于下部结构的设计，在现场施工安装时也增加了便利。因钢箱梁的材质为钢材，在做好防护措施的情况下，可减少大量后期维护工作。

   由于钢箱梁在实际应用过程中采用全钢材，用钢量较大，因此市场的供应会受到影响。钢箱梁在工厂制作完成出厂后，整体运输块较大，载重较大，部分施工区域的施工进场线路有限，存在进场道路承载力不足、坡率较高、宽度较窄等，有时造成成品钢箱梁无法进到相应施工区域，且钢箱梁相比于其他梁体结构整体造价较高。

   2.4.4 钢混组合梁

   钢混组合梁在保证整体性和抗震性的前提下，将面板改为钢筋混凝土，使钢筋混凝土板成为梁体的一部分，增加了钢筋混凝土的同时减少了用钢量。与钢箱梁相比，钢混组合梁既保留了钢箱梁制作时的优势，又减少结构运输块的重量，增加了部分可使用的区域。

   钢混组合梁在承受正弯矩力时，其中的混凝土部分主要处于受压区，钢结构部分主要处于受拉区，两种不同类型的材料在受力时正好充分发挥各自材料的受力特性，使得梁体受力合理，节约了材料。

   因钢混组合梁为钢结构和混凝土的组合结构，在组合连接部分需有一定数量的抗剪连接件，这增加了大量的焊接工作，虽比混凝土结构梁体的造价高，但造价却远低于钢箱梁结构。

   3 结语

   桥梁梁体结构形式的选用，直接影响到现场施工措施的设置及整个桥梁的造价。通过对某项目实际情况的分析发现，桥梁梁体的选择需根据桥梁的走向，以及施工范围内跨越的收费站、铁路、公园、规划线路等，并结合跨径、受力、生产条件、运输条件、铁路及其他部门要求等，合理经济地选择适宜的梁体结构形式，以达到更好的建设期望。

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