钢-混凝土结合部在桥梁结构中的应用进展

张力树

（重庆市设计院 重庆 400015）

0 引言

在桥梁建设的过程中，钢筋及混凝土是桥梁建造中的主要建筑材料。目前钢-混凝土结合部桥梁结构存在一些问题，如刚度突变的问题等，需要不断改善施工技术，提高施工质量，构建出受力性较高的，耐久性强的混合桥梁结构。根据钢筋混凝土的能够将两种材料各自的优势发挥出来，加固桥梁结构的牢固性，延长桥梁的使用率。

1 钢-混凝土组合桥梁的结构形式及特点

1.1 钢-混凝土组合的结构形式

据相关研究表明，钢-混凝土组合结构主要兴起于20世纪。直到后期才在高层建筑及桥梁工程中众多领域内应用，从而推动了桥梁建筑、高层建筑的质量性，同时也为经济的发展奠定了基础。我国的钢-混凝土组合结构起步相对发达国家而言较晚，从50年代起才开始出现混合式结构，并应用于桥梁建筑汇总。

钢-混凝土应用于桥梁结构中则是在20世纪80年代开始的，最初混合式组合柱仅用于建筑结构中。根据地震实例的研究表明，钢-混凝土结合结构对比其他组合柱而言，强度较强，抗震性能较强，并且在施工的过程中施工速度较快，可见钢-混凝土结合部结构的重要性及牢固性。

1.2 钢-混凝土组合结构的特点

钢-混凝土结构结合部受到特性决定，横截面中钢结构承载力较大，拉力较大，因此，钢结构混凝土也要一起承载较大的压力作用，从而能够使其发挥出材料所具有的特殊性，若在承载力度相同的情况下，则可以节约非结合梁，从而钢材梁能够节约近乎15%～20%，另外，混合结构的应用，混凝土加之钢梁的刚度，则会比单纯应用于钢化结构荷载力度强。所以，钢-混凝土组合结构能够降低对地基的荷载度。

图1 钢混结构组合梁

2 钢-混凝土组合结构桥梁结构在桥梁中的具体应用

2.1 槽型钢—混凝土组桥梁

槽型钢—混凝土组合结构是常见的一种组合结构，该结构在建造的过程中，主要技术手段包括以下几点：①建工处理U型截面钢梁时，尤其是安装钢梁结构的过程中，应当严密观察现场浇筑，避免现场浇筑的时存在不合理的现象，其主要目的为了让钢梁结构与混凝土结构达到有效的结合，在该过程中不仅要突出钢材料的拉伸性，还要使其混凝土的抗剪力度发挥出来，两种材料之间相辅相成，提高混凝土的抗压力性能，从而发挥出槽型钢整体的性能，提高其优势性及桥梁结构的荷载力度。②从结构上进行分析，槽型钢混凝土结构组合应当放置于抗拉区结构内，从而使其钢梁结构的下翼缘作为纵向的柱梁，使其能够避免混凝土出现缝隙的情况容易出现开裂的情况。

2.2 波形钢腹板组合桥梁

进行混凝土的浇筑工作时，应当在下翼缘的钢上开展混凝土浇筑工作，在施工的过程中应当将下翼缘的钢板作为桥梁结构整体的支撑面，支撑起混凝土的使用。在进行混凝土浇筑时应当在施工现场提前搭建好脚手架进行浇筑，能够提升波形钢板的使用。另外，设置波形钢板时，应当考虑钢板的具体位置，应选择混凝土板的外侧为宜，从而承载起钢板的受力情况，承担起较大的抗力力度，波形钢腹板组合桥梁能够加大钢结构的强度，提高抗击裂纹的能力。

2.3 钢混组合刚构桥

钢混组合部结构的桥梁是最典型的代表，刚构桥的桥墩梁固结以后，会受到来自外界的竖向荷载力，在竖向荷载力的作用下，桥梁的柱梁端会受到负弯矩，从而导致跨中正弯矩减少，同时，还减少了梁跨中界面。能够有效的预防强震，避免桥梁结构出现落梁破坏的情况。在固定临时锚固定时，传统的方法锚固措施被悬臂施工的墩梁固结技术而取代，该技术比传统的技术先进化。此外，在施工的过程中钢混组合受力情况及建筑成桥梁后所承受的载力大小几乎相同，是目前较多的钢筋锚固式结合及钢柱式结合部中的问题凸显出来。在固定钢筋锚固式结合时，英纳格选择主筋较长的锚固式长度较好，施工过程具有复杂化的特点。

图2 典型钢-混结构桥梁设计

3 钢混组合结构桥梁的耐久性措施

从钢-混凝与组合桥梁结构的使用寿命，耐久性而言，最大的弊端问题时锈蚀问题，这也是混合桥梁最大的弊端。例如我国的重庆观音岩长江大桥、青岛海湾大桥、厦门园博园大桥等，都是钢-混凝土混合式桥梁结构，这些桥梁应从弊端问题进行改造，可采取涂装工艺的方法，但是该工艺较为复杂化，且涂料具有较大的污染性，会对环境造成一定的污染。

4 钢结构桥梁发展中的弊端及前景展望

我国钢结构桥梁的发展存在较多的弊端，具体如下：①钢结构的生产工艺跟不上时代发展的需求，钢厂的污染度较高，且耗能问题较为严重化，无法满足于现代桥梁建设的需求。②钢结构的施工成本费用较高，所以在推广该技术方法时，增加了推广的难度性，设计方案在评审环节会被淘汰，所以应当综合性考虑钢材料的经济效益，综合考虑可重复利用资源。钢-混组合结合部高于钢筋混凝土结合，建设单位应当优先考虑建造桥梁的成本费用，以及道路桥梁的成本费用。③钢结构的防腐性较差，直接影响着桥梁结构而的耐腐性。

5 结束语

综上所述可知，随着我国混合梁建设的日益增多，桥梁的设计结构越来越多，梁式桥主要以承受弯矩、剪力为主，其中钢筋桥梁混凝体结合结构，在桥梁工程领域得到了广泛的应用，是近年来发展较为迅速地一种桥梁式结构。该结构应用于桥梁中充分发挥了钢材的抗拉力度及其抗剪力度。另外，通过合理的设计桥梁式结构，提高了施工的便利性，推动了桥梁事业的发展。