趙淑蘭

（佛山市路橋建設(shè)有限公司，廣東佛山528313）

在我國公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域，中小跨徑橋梁占比一直較高，隨著橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，我國對中小跨徑橋梁的結(jié)構(gòu)形式選用進行了大量的研究和創(chuàng)新，其中混凝土預(yù)制小箱梁與鋼混組合板梁作為近年來大量采用和嘗試創(chuàng)新結(jié)構(gòu)形式的代表，不少學(xué)者都分別對其進行了一定的研究[1-2]，并證實了其良好的力學(xué)性能和適應(yīng)性，但較少有對兩種結(jié)構(gòu)形式進行經(jīng)濟性對比分析。本文通過對兩種橋梁結(jié)構(gòu)型式的主要結(jié)構(gòu)尺寸、綜合單價經(jīng)濟指標、主要材料指標及建安費等進行比較研究，從而比較出兩種結(jié)構(gòu)型式的經(jīng)濟性。

1 鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁的簡介

鋼混組合板梁是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)型式。它主要通過在鋼梁和混凝土翼緣板之間設(shè)置剪力連接件（栓釘、槽鋼、彎筋等），抵抗兩者在交界面處的掀起及相對滑移，使之成為一個整體而共同工作。這種組合板梁中充分利用鋼材所具有的抗拉性能和混凝土所具有的抗壓性能，混凝土與鋼梁共同受力，協(xié)調(diào)變形，從而使這兩種不同性能的材料得到合理的利用，其構(gòu)造相對常規(guī)鋼混組合箱梁或鋼箱梁大幅簡化，設(shè)計施工難度也大大降低。鋼混組合板梁截面由鋼梁、翼板（或加托板）和抗剪連接件等組成，如圖1所示。

混凝土預(yù)制小箱梁作為橋梁工程中梁的一種，內(nèi)部為空心狀，上部兩側(cè)有翼緣，類似箱子，混凝土箱梁由頂板、腹板、底板組成，如圖2所示。其中，小箱梁由于具有較好的截面剛度、抗扭強度、抗彎強度，其彎曲應(yīng)力圖形合理、剪應(yīng)力小和良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點，能夠很好地滿足高等級公路行車高速、平穩(wěn)、舒適的要求，并且兼有價格便宜、施工速度快的特點，在國內(nèi)發(fā)展迅速并廣泛應(yīng)用。

混凝土預(yù)制小箱梁因其良好的力學(xué)性能、施工便利性、景觀性及經(jīng)濟性，目前在國內(nèi)已經(jīng)得到大規(guī)模應(yīng)用，特別是在廣東省，公路橋梁中小跨徑除了16 m及以下跨徑橋梁仍采用混凝土預(yù)制空心板外，基本上均采用了預(yù)制小箱梁。而鋼混組合板梁作為近幾年從國外引進的一種介于混凝土和全鋼結(jié)構(gòu)的一種混合梁，目前僅在國內(nèi)部分省市有試驗性的零星采用。

圖1 鋼混組合板梁構(gòu)造圖

圖2 混凝土箱梁構(gòu)造圖

2 鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁經(jīng)濟性比較

本文選取了常見的33 m橋幅寬雙向六車道橋梁斷面，對該橋?qū)捪落摶旖M合板梁（雙主梁）和混凝土預(yù)制小箱梁進行了對比分析。采用的斷面示意見圖3～4。

圖3 鋼混組合板梁標準橫斷面圖（雙主梁）

圖4 混凝土預(yù)制小箱梁標準橫斷面圖

2.1 主要結(jié)構(gòu)尺寸對比

在經(jīng)濟性比較中，橋梁的主要結(jié)構(gòu)尺寸作為其重要的因素之一，影響著整個橋梁的制作、運輸和安裝的成本。對于路基寬度33.5 m的不同跨徑連續(xù)鋼混組合板梁與裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，其主要結(jié)構(gòu)尺寸分別如表1和表2所示，同時為了便于比較，下部結(jié)構(gòu)墩高均采用10 m，樁長均采用50 m，地震動峰值加速度為0.1 g。

表1 不同跨徑連續(xù)鋼混組合板梁主要結(jié)構(gòu)尺寸

表2 不同跨徑混凝土預(yù)制小箱梁主要結(jié)構(gòu)尺寸

從表1和表2可以發(fā)現(xiàn)，在20～40 m中小跨徑橋梁中，鋼混組合板梁結(jié)構(gòu)與混凝土預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)尺寸相差不大。但上部結(jié)構(gòu)中，鋼混組合板梁相對于預(yù)制小箱梁的截面高度高5.5%～8.3%，較高的橋梁高度勢必影響整個橋梁建造成本。

2.2 綜合單價經(jīng)濟指標對比

綜合單價法是建筑安裝工程費計算中的一種計價方法。其中綜合單價是指除措施費、規(guī)費、稅金外的全部費用之和，即人工費、機械費、材料費、管理費、利潤，并考慮風(fēng)險費用的總和。同時綜合單價法能較好地與工程量清單銜接，便于適應(yīng)市場經(jīng)濟條件下的工程建設(shè)和管理。所以橋梁的綜合單價經(jīng)濟指標也是影響橋梁整體經(jīng)濟性的重要指標之一，本文對于4×35 m跨徑的鋼混組合板梁和混凝土預(yù)制小箱梁的綜合單價進行了對比，其鋼混組合板梁綜合單價經(jīng)濟指標見表3，混凝土預(yù)制小箱梁綜合單價經(jīng)濟指標見表4。

表3 35 m跨徑鋼混組合板梁綜合單價經(jīng)濟指標

表4 35 m跨徑混凝土預(yù)制小箱梁綜合單價經(jīng)濟指標

由表3和表4可知，35 m跨徑的鋼混組合板梁綜合單價3 393.47元/m2，小箱梁綜合單價3 093.93元/m2，鋼混組合板梁綜合單價高于混凝土預(yù)制小箱梁9.7%。對比鋼混組合板梁，混凝土預(yù)制小箱梁在綜合單價經(jīng)濟指標上更具有經(jīng)濟優(yōu)勢。

2.3 主要材料指標的對比

主要材料指標作為公路橋梁建設(shè)中的重要因素，影響著整個橋梁的造價。在對鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁經(jīng)濟比較中，鋼混組合板梁和混凝土預(yù)制小箱梁主要材料指標分別如表5和表6所示。

由表5、表6可知，鋼混組合板梁結(jié)構(gòu)主要材料指標為2 668元/m2，高于混凝土預(yù)制小箱梁主要材料指標2 228元/m2的19.7%。對比鋼混組合板梁，混凝土預(yù)制小箱梁在主要材料指標上更具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。

2.4 建安費的對比

建安費是由建筑安裝工程的直接費、間接費、利潤和稅金組成。包括建筑安裝工程中的人工費、材料費、施工機具使用費等。對于不同跨徑的鋼混組合板梁和混凝土預(yù)制小箱梁，分別對其進行了建安費統(tǒng)計，并得出每m2造價指標，兩者比較結(jié)果詳見表7。

表5 鋼混組合板梁主要材料指標

表6 混凝土預(yù)制小箱梁主要材料指標

表7 不同跨徑鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁建安費統(tǒng)計表

通過表7可知，對比不同跨徑鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁的建安費，不同跨徑橋梁采用鋼混組合板梁的每m2造價均要高于混凝土預(yù)制小箱梁。對于中小跨徑橋梁經(jīng)濟布跨中常用的25 m、30 m跨徑橋梁，采用鋼混組合板梁的每m2造價分別要高出混凝土預(yù)制小箱梁12%和15%?；炷令A(yù)制小箱梁在建安費上花費更少，具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。

3 結(jié)語

本文通過4個方面對比鋼混組合板梁（雙主梁）與混凝土預(yù)制小箱梁，重點比較兩者的經(jīng)濟性，得到結(jié)論如下：

（1）從結(jié)構(gòu)尺寸上對比，在中小跨徑橋梁中，鋼混組合板梁結(jié)構(gòu)與混凝土預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)尺寸差別不大。但上部結(jié)構(gòu)中，采用雙主梁斷面的鋼混組合板梁相對于混凝土預(yù)制小箱梁的截面高度高5.5%～8.3%左右，較高的橋梁高度勢必影響整個橋梁規(guī)模，這部分造價的增加也是經(jīng)濟性比較不能忽略的重要組成部分。當結(jié)構(gòu)高度受限需要采用鋼混組合板梁時，可采用多主梁斷面形式來降低結(jié)構(gòu)高度。

（2）從綜合單價經(jīng)濟指標上對比，鋼混組合板梁綜合單價比混凝土預(yù)制小箱梁綜合單價高9.7%，在跨徑相同的情況下，混凝土預(yù)制小箱梁的綜合單價更低，更具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。

（3）從主要材料指標進行對比，綜合橋梁的上下結(jié)構(gòu)組成部分，鋼混組合板梁整體結(jié)構(gòu)主要材料指標高于混凝土預(yù)制小箱梁主要材料指標19.7%。對比鋼混組合板梁，混凝土預(yù)制小箱梁在主要材料指標更低，從而更具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。

（4）從建安費進行對比，對于中小跨徑橋梁經(jīng)濟布跨中常用的25 m、30 m跨徑橋梁，采用鋼混組合板梁的每m2造價分別要高出混凝土預(yù)制小箱梁12%和15%?；炷令A(yù)制小箱梁在建安費上更低，更有優(yōu)勢。

通過對雙主梁斷面鋼混組合板梁與混凝土預(yù)制小箱梁經(jīng)濟性比選，對于中小跨徑橋梁，混凝土預(yù)制小箱梁在結(jié)構(gòu)尺寸和綜合單價等方面均優(yōu)于鋼混組合板梁，經(jīng)濟優(yōu)勢較為明顯。但鋼混組合板梁作為一種結(jié)構(gòu)新穎、抗震性能好、綜合混凝土和鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)異性能的橋梁上部結(jié)構(gòu)，在我國日益強調(diào)低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保的大環(huán)境下，也必將得到推廣應(yīng)用。