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摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，装配式组合箱梁结构采用了耐候钢和界面胶等新材料，充分利用了波形钢腹板这一新技术，创造了全钢闭合截面这一新工艺，成功解决了传统混凝土腹板开裂、普通钢结构的防腐涂装问题、成倍提高了桥梁结构的承载能力、加快了施工效率，实现了桥梁结构的模块化生产。就装配式组合钢箱梁的主要构成、生产工艺等内容进行了重点介绍。
关键词：桥梁工程;组合钢箱梁;波形钢腹板;施工工艺
引言
传统的预应力钢筋混凝土桥梁结构，本身施工流程复杂，结构本身的承载力较差，且可循环利用价值较低，不符合当前节能环保的社会发展理念。以某市某桥梁工程为例，研究分析了装配式组合钢箱梁在桥梁工程中的应用具有重要的现实意义。
一、工程简介
本工程为赣州市中心城区赣南大道快速路工程一标段（新世纪大桥至章江大桥西侧）工程全长8.49Km，其中桥梁工程包含主线高架桥、平行匝道、立交、新世纪大桥引桥改造工程。工程划分为两个标段，本工程为第一标段：全长约4.2km。快速路主路均以高架方式敷设，涉及交通立交一座平行落地匝道3对。主线高架起讫桩号ZLK26+805.325-ZLK30+762.325，全长3.96km，标准桥宽25m，桥面面积约11.23万㎡。平行匝道共计3对，全长约870m，标准桥宽8.5m，桥面面积约0.74万㎡。我单位施工内容为简支钢箱梁。总计22跨，共112段简支梁。标准跨距50米，单箱单室，宽3.1米，高2.26米。本桥使用材料主要为Q345qD（GB/T714-2015），支座垫板和桥内支撑角钢为Q345C，高强螺栓为大六角型M20*105，剪力钉为φ22*200（GB/T10433-2002）。
二、装配式钢箱梁的主要施工工艺
近些年，随着经济技术的发展，桥梁建设中对加快施工速度、低碳环保建设、提升施工质量的要求越来越高，与此同时，国家也制定了一系列推动钢结构及钢一混凝土组合结构桥梁发展的政策，本工程施工工艺在此背景下也选用了：钢一混凝土组合结构桥梁。其工艺主要如下：
1、备料及材料的化学成分、力学性能检验
首先是原材料复检方面：作为特殊用钢耐候钢的检验项目主要包括化学成分、拉伸、弯曲、冲击试验以及焊丝焊剂等相关检验。施焊前应进行焊接工艺评定，确定科学合理的焊接工艺后方可施焊，施焊采用自动焊接技术。
2、结構本身的传力途径更清晰
其次是在装配式组合钢箱梁结构当中，腹板主要承受剪力，而底板采用预应力混凝土结构，桥面采用钢-聚合物混凝土结构，主要起到抗弯的作用，大幅度的提高了整个桥梁承载能力。而且整个桥梁的受力完全符合平截面假定原则，传力途径十分清晰和明确。以本工程的试验结果为例，基于公路I级荷载的背景下，桥梁的跨中挠度约为11.8mm，远低于规定要求的50mm挠度值。当荷载逐步增大到505t时，桥梁的跨中挠度逐渐上升至167mm，通过对桥梁进行观察，钢板本身未出现屈曲现象，桥面板的混凝土也未出现开裂压碎问题，虽然底板已经呈现一定的屈曲现象，但当荷载卸除后，挠度逐渐恢复，充分说明了采用装配式组合钢箱梁结构可以有效的提高桥梁的承载力，且桥梁本身不会出现脆性破坏等问题。
3、混凝土施工
底板箱内采用自流平微膨胀水泥混凝土，保证了水泥混凝土对钢绞线和连接件的握裹力，确保了受力均匀分布和力的有效传递。顶板为钢混复合结构，采用高强聚合物界面连接喷涂胶和“Ω”形钢筋连接件与钢筋焊网焊接，浇筑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，协同受力。
三、整体装配式组合梁桥的提出
装配式组合梁桥在保证构件质量的同时，显著地提高了桥梁建设速度，但是，这类桥梁在施工及运营过程中也暴露出一些问题，主要表现为：
①构件在预制时需要庞大的预制及存放场地。
如：在施工过去中，前期由于场地限制，只能将已经制作完成且验收合格的钢梁运往安装现场临时存放。
②运输安装的过程中需要大型的吊运装备及苛刻的道路条件;
③预制件间的接缝往往也成为结构的薄弱部位，出现渗水等病害。
针对装配式组合梁桥的优势以及出现的问题展开探索，结合本工程实际情况，提出了整体装配式组合梁桥的构想，期望在保持其既有优势的条件下，克服存在的问题。整体装配式钢一混凝土组合连续梁桥从构造方面来看，与普通组合钢箱梁基本相同，由钢箱主梁、预制预应力混凝土桥面板组成，其关键构造如下：①PCSC抗剪连接件：作为保证钢梁与混凝土桥道板共同工作的关键的受力构件，在己有研究的基础上，为解决钢-混凝土联结接缝与环境接触耐久性差的问题，同时满足整体装配化施工的需要，提出PCSC剪力连接件。预制硅桥道板（PC）中预埋剪力传递钢筋，钢箱上翼缘焊接钢挡板和栓钉剪力键（S），装配时，通过预制硅桥道板、钢箱上翼缘板及钢挡板围成的封闭腔体内灌注易流动、微膨胀以及收缩徐变小的混凝土（C）来保证预制桥道板与钢箱梁联结为一体，实现组合梁受力。②采用预留焊钉连接通道的预制桥道板：桥面板预制时，钢梁上翼缘处的桥面板带外凸伸入侧挡板内，仅浇筑上层，等桥道板吊运至钢梁对应位置后，密封桥面板与钢挡板间外边缘的空隙，灌注“连接通道”内密闭空间的混凝土，使钢梁与混凝土得到有效联结。③采用间断浇筑的预制桥道板：为降低负弯矩区混凝土桥面板的拉应力，每一联的桥面板分两次预制，先预制中墩顶部及端部桥道板单元，并张拉预应力束，再预制其余区段桥面板，预制桥道板之间通过现浇钢纤维混凝土来进行联结，运输到位后张拉通长预应力束。④采用在工厂中集整的主梁：施工时，桥道板与钢主梁在工厂中完成制作与结整，形成组合梁受力，再架设到位。
四、整体装配式组合梁桥带来得优势
1、整体的抗腐蚀性能提高 以往的桥梁中的整体钢制架构在投入应用时，需要在让其的表面进行防腐蚀材料的涂饰，这也在一定程度上增加了人力资源以及物力成本的投入，而本工程，伴随着全新的装配式钢箱梁的深入的应用则很好的改善了这一环节。
首先由于使用装配式组合梁桥，从而钢材与传统钢材相比，在抗腐蚀性，变无需再进行相关的防腐蚀的操作流程，进而有效的节省了工程的开支成本与时间成本。合理提高了工作效率，节约了近40来天的工期。
其次装配式工艺的应用不仅仅有效的省去了以往需要的防腐蚀涂饰流程，节约了时间，更关键的是在一定程度上降低了钢与混凝土架构的后期的整体维护工作，同时因为其整体的架构材质为钢结构，所以可以进行二次的回收利用，也提升了其整体的利用价值。
2、整体的强度相对提高
以往钢结构的钢材质和混凝土之间的融合是整体钢架构中相对薄弱的环节，所以在开展施工的进程之中则需要进行周密的运算有关部分的负荷度，从而更好的预防诸如部分出现位置偏移的情况发生。
然而本工程在使用装配式钢箱梁架构之中，钢和混凝土之间整体的融合度近乎趋于完美状态，从而不会发生部分位置发生偏移的状况产生。其核心的原理是底板的钢套箱以及相关的混凝土的截面所应用的是专业材质的聚合胶材质，进而更好的达成了钢和混凝土的深度融合，也让这二者的组合过渡的截面的位移问题得到了最佳的改善。特别是底板所应用的密封的钢套箱，在外围封闭钢板的包裹融合之下更好的实现了对于预应力技术的科学化的应用，也更好的提升了这全新组合技术的整体强度，进一步实现了整体架构负荷承载的合理传输，进而也增强了桥梁钢架构的整体的强度，最终达成了全面提升桥梁负荷度的核心目的。
例如已经浇筑且验收合格的五指峰路、三百山路以及登封大道，使用此工藝的情况下，完美体现了装配式工艺对传统工艺的提升，保质保量的情况下完成工程。
3、生产智能化
以往钢结构的产出工艺相对非常的繁琐化，这也无疑造成了生产的进程当中需消耗大量的资源和成本，同时整体的生产效率也相对较低。
而本工程在使用装配式工艺后更好的提升了钢箱梁的生产智能化的工艺水准，实现了智能化的开平对焊，按照规格进行智能化的切割（例如等离子数控下料），机械设施智能化完成焊接操作等，进一步保障了所有生产部件的整体规格高度统一化，这样的应用也能更好的实现了整个生产流程当中的质量提升、精度提升、效率提升。进而综合的实现了复杂化构件的规范化生产。
五、组合钢箱梁现场安装
组合钢箱梁的现场安装工作虽然雷同于常规的先简支后连续预应力混凝土箱梁，但因其自重较小，可采用较小吨位的自行式吊机或架桥机等设备进行吊装作业，同时加强吊装过程中的测量和监测工作，确保就位的精度和安全。例如三百山路口，在有限的场地、半封闭的施工现场，保证安全、质量的前提下，完成了安装作业。
六、解决了传统预应力钢筋混凝土箱梁的质量问题
传统的预应力钢筋混凝土箱梁本身的自重较大，很容易出现腹板开裂等质量问题。而本工程采用的装配式组合钢箱梁结构，腹板采用了波形钢腹板结构，有效的解决了传统箱梁结构自重大、承载力、腹板开裂以及下挠严重等问题。在实际建设过程中，结合不同桥梁工程的不同桥面宽度要求，可以通过横向增加钢箱叠合梁的方式，满足其横向结构需求。
七、整体装配式组合梁的剪力连接
由于钢结构与混凝土桥道板材质及特性具有不同，剪力键作为保证钢梁与混凝土桥道板共同工作的关键的受力构件，如何设计以保证二者简便快捷联结并长期性能可靠，是工程界一直都在探索解决的问题。现有钢一混凝土组合梁桥中，通常先架设在顶面设置有剪力钉的钢梁，再在钢梁顶面现浇混凝土或安装预制桥道板，通过现浇接缝混凝土实现钢与混凝土的联结。本文针对整体装配式桥梁的施工特点，对现有的剪力联结构造进行改进，提出PCSC剪力联结构造：预制混凝土桥道板（PC）和钢梁（s）之间通过纵向灌注混凝土（C）的方式，利用剪力连接结构使桥道板联结于钢梁上。剪力连接结构包括固定于钢梁上、延伸至纵向灌注空间的的剪力钉工和预埋于混凝土桥道板、下部延伸至纵向灌注空间的钢筋且，剪力钉可沿横向并排设置，钢筋沿纵向周期性排列时折弯形成矩形，增加了预埋长度与灌注强度，同时，位于纵向灌注空间内的折弯钢筋与剪力钉在纵向灌注空间内交错布置，使得剪力连接结构在灌注空间内分布均匀，从而增加了钢与混凝土的连接强度，提高灌注的整体性。
结 语
通过本工程，再次证明了装配式组合钢箱梁在在实际施工过程中，有自己的优势也存在局部局限性，但总体来说，装配式组合钢箱梁结构是一种全新的桥梁结构，其本身具有施工周期短、施工成本低、承载能力强等多种优点，不仅满足了人们对桥梁工程施工质量的要求，而且减少了材料使用，减轻了对周围环境的污染。因此，相关工作者应深入研究装配式组合钢箱梁结构，在各类公路桥梁以及跨线桥工程中积极推广和应用该项技术，推动桥梁工程的可持续发展。
参考文献
[1]GB/T714—2008桥梁用结构钢[S].北京：中国标准出版社，2009.
[2]GB/T4171—2008耐候结构钢[S].北京：中国标准出版社，2009.
[3]陈宜言.波形钢腹板预应力混凝土桥设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2009.
关键词：桥梁工程;组合钢箱梁;波形钢腹板;施工工艺
引言
传统的预应力钢筋混凝土桥梁结构，本身施工流程复杂，结构本身的承载力较差，且可循环利用价值较低，不符合当前节能环保的社会发展理念。以某市某桥梁工程为例，研究分析了装配式组合钢箱梁在桥梁工程中的应用具有重要的现实意义。
一、工程简介
本工程为赣州市中心城区赣南大道快速路工程一标段（新世纪大桥至章江大桥西侧）工程全长8.49Km，其中桥梁工程包含主线高架桥、平行匝道、立交、新世纪大桥引桥改造工程。工程划分为两个标段，本工程为第一标段：全长约4.2km。快速路主路均以高架方式敷设，涉及交通立交一座平行落地匝道3对。主线高架起讫桩号ZLK26+805.325-ZLK30+762.325，全长3.96km，标准桥宽25m，桥面面积约11.23万㎡。平行匝道共计3对，全长约870m，标准桥宽8.5m，桥面面积约0.74万㎡。我单位施工内容为简支钢箱梁。总计22跨，共112段简支梁。标准跨距50米，单箱单室，宽3.1米，高2.26米。本桥使用材料主要为Q345qD（GB/T714-2015），支座垫板和桥内支撑角钢为Q345C，高强螺栓为大六角型M20*105，剪力钉为φ22*200（GB/T10433-2002）。
二、装配式钢箱梁的主要施工工艺
近些年，随着经济技术的发展，桥梁建设中对加快施工速度、低碳环保建设、提升施工质量的要求越来越高，与此同时，国家也制定了一系列推动钢结构及钢一混凝土组合结构桥梁发展的政策，本工程施工工艺在此背景下也选用了：钢一混凝土组合结构桥梁。其工艺主要如下：
1、备料及材料的化学成分、力学性能检验
首先是原材料复检方面：作为特殊用钢耐候钢的检验项目主要包括化学成分、拉伸、弯曲、冲击试验以及焊丝焊剂等相关检验。施焊前应进行焊接工艺评定，确定科学合理的焊接工艺后方可施焊，施焊采用自动焊接技术。
2、结構本身的传力途径更清晰
其次是在装配式组合钢箱梁结构当中，腹板主要承受剪力，而底板采用预应力混凝土结构，桥面采用钢-聚合物混凝土结构，主要起到抗弯的作用，大幅度的提高了整个桥梁承载能力。而且整个桥梁的受力完全符合平截面假定原则，传力途径十分清晰和明确。以本工程的试验结果为例，基于公路I级荷载的背景下，桥梁的跨中挠度约为11.8mm，远低于规定要求的50mm挠度值。当荷载逐步增大到505t时，桥梁的跨中挠度逐渐上升至167mm，通过对桥梁进行观察，钢板本身未出现屈曲现象，桥面板的混凝土也未出现开裂压碎问题，虽然底板已经呈现一定的屈曲现象，但当荷载卸除后，挠度逐渐恢复，充分说明了采用装配式组合钢箱梁结构可以有效的提高桥梁的承载力，且桥梁本身不会出现脆性破坏等问题。
3、混凝土施工
底板箱内采用自流平微膨胀水泥混凝土，保证了水泥混凝土对钢绞线和连接件的握裹力，确保了受力均匀分布和力的有效传递。顶板为钢混复合结构，采用高强聚合物界面连接喷涂胶和“Ω”形钢筋连接件与钢筋焊网焊接，浇筑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，协同受力。
三、整体装配式组合梁桥的提出
装配式组合梁桥在保证构件质量的同时，显著地提高了桥梁建设速度，但是，这类桥梁在施工及运营过程中也暴露出一些问题，主要表现为：
①构件在预制时需要庞大的预制及存放场地。
如：在施工过去中，前期由于场地限制，只能将已经制作完成且验收合格的钢梁运往安装现场临时存放。
②运输安装的过程中需要大型的吊运装备及苛刻的道路条件;
③预制件间的接缝往往也成为结构的薄弱部位，出现渗水等病害。
针对装配式组合梁桥的优势以及出现的问题展开探索，结合本工程实际情况，提出了整体装配式组合梁桥的构想，期望在保持其既有优势的条件下，克服存在的问题。整体装配式钢一混凝土组合连续梁桥从构造方面来看，与普通组合钢箱梁基本相同，由钢箱主梁、预制预应力混凝土桥面板组成，其关键构造如下：①PCSC抗剪连接件：作为保证钢梁与混凝土桥道板共同工作的关键的受力构件，在己有研究的基础上，为解决钢-混凝土联结接缝与环境接触耐久性差的问题，同时满足整体装配化施工的需要，提出PCSC剪力连接件。预制硅桥道板（PC）中预埋剪力传递钢筋，钢箱上翼缘焊接钢挡板和栓钉剪力键（S），装配时，通过预制硅桥道板、钢箱上翼缘板及钢挡板围成的封闭腔体内灌注易流动、微膨胀以及收缩徐变小的混凝土（C）来保证预制桥道板与钢箱梁联结为一体，实现组合梁受力。②采用预留焊钉连接通道的预制桥道板：桥面板预制时，钢梁上翼缘处的桥面板带外凸伸入侧挡板内，仅浇筑上层，等桥道板吊运至钢梁对应位置后，密封桥面板与钢挡板间外边缘的空隙，灌注“连接通道”内密闭空间的混凝土，使钢梁与混凝土得到有效联结。③采用间断浇筑的预制桥道板：为降低负弯矩区混凝土桥面板的拉应力，每一联的桥面板分两次预制，先预制中墩顶部及端部桥道板单元，并张拉预应力束，再预制其余区段桥面板，预制桥道板之间通过现浇钢纤维混凝土来进行联结，运输到位后张拉通长预应力束。④采用在工厂中集整的主梁：施工时，桥道板与钢主梁在工厂中完成制作与结整，形成组合梁受力，再架设到位。
四、整体装配式组合梁桥带来得优势
1、整体的抗腐蚀性能提高 以往的桥梁中的整体钢制架构在投入应用时，需要在让其的表面进行防腐蚀材料的涂饰，这也在一定程度上增加了人力资源以及物力成本的投入，而本工程，伴随着全新的装配式钢箱梁的深入的应用则很好的改善了这一环节。
首先由于使用装配式组合梁桥，从而钢材与传统钢材相比，在抗腐蚀性，变无需再进行相关的防腐蚀的操作流程，进而有效的节省了工程的开支成本与时间成本。合理提高了工作效率，节约了近40来天的工期。
其次装配式工艺的应用不仅仅有效的省去了以往需要的防腐蚀涂饰流程，节约了时间，更关键的是在一定程度上降低了钢与混凝土架构的后期的整体维护工作，同时因为其整体的架构材质为钢结构，所以可以进行二次的回收利用，也提升了其整体的利用价值。
2、整体的强度相对提高
以往钢结构的钢材质和混凝土之间的融合是整体钢架构中相对薄弱的环节，所以在开展施工的进程之中则需要进行周密的运算有关部分的负荷度，从而更好的预防诸如部分出现位置偏移的情况发生。
然而本工程在使用装配式钢箱梁架构之中，钢和混凝土之间整体的融合度近乎趋于完美状态，从而不会发生部分位置发生偏移的状况产生。其核心的原理是底板的钢套箱以及相关的混凝土的截面所应用的是专业材质的聚合胶材质，进而更好的达成了钢和混凝土的深度融合，也让这二者的组合过渡的截面的位移问题得到了最佳的改善。特别是底板所应用的密封的钢套箱，在外围封闭钢板的包裹融合之下更好的实现了对于预应力技术的科学化的应用，也更好的提升了这全新组合技术的整体强度，进一步实现了整体架构负荷承载的合理传输，进而也增强了桥梁钢架构的整体的强度，最终达成了全面提升桥梁负荷度的核心目的。
例如已经浇筑且验收合格的五指峰路、三百山路以及登封大道，使用此工藝的情况下，完美体现了装配式工艺对传统工艺的提升，保质保量的情况下完成工程。
3、生产智能化
以往钢结构的产出工艺相对非常的繁琐化，这也无疑造成了生产的进程当中需消耗大量的资源和成本，同时整体的生产效率也相对较低。
而本工程在使用装配式工艺后更好的提升了钢箱梁的生产智能化的工艺水准，实现了智能化的开平对焊，按照规格进行智能化的切割（例如等离子数控下料），机械设施智能化完成焊接操作等，进一步保障了所有生产部件的整体规格高度统一化，这样的应用也能更好的实现了整个生产流程当中的质量提升、精度提升、效率提升。进而综合的实现了复杂化构件的规范化生产。
五、组合钢箱梁现场安装
组合钢箱梁的现场安装工作虽然雷同于常规的先简支后连续预应力混凝土箱梁，但因其自重较小，可采用较小吨位的自行式吊机或架桥机等设备进行吊装作业，同时加强吊装过程中的测量和监测工作，确保就位的精度和安全。例如三百山路口，在有限的场地、半封闭的施工现场，保证安全、质量的前提下，完成了安装作业。
六、解决了传统预应力钢筋混凝土箱梁的质量问题
传统的预应力钢筋混凝土箱梁本身的自重较大，很容易出现腹板开裂等质量问题。而本工程采用的装配式组合钢箱梁结构，腹板采用了波形钢腹板结构，有效的解决了传统箱梁结构自重大、承载力、腹板开裂以及下挠严重等问题。在实际建设过程中，结合不同桥梁工程的不同桥面宽度要求，可以通过横向增加钢箱叠合梁的方式，满足其横向结构需求。
七、整体装配式组合梁的剪力连接
由于钢结构与混凝土桥道板材质及特性具有不同，剪力键作为保证钢梁与混凝土桥道板共同工作的关键的受力构件，如何设计以保证二者简便快捷联结并长期性能可靠，是工程界一直都在探索解决的问题。现有钢一混凝土组合梁桥中，通常先架设在顶面设置有剪力钉的钢梁，再在钢梁顶面现浇混凝土或安装预制桥道板，通过现浇接缝混凝土实现钢与混凝土的联结。本文针对整体装配式桥梁的施工特点，对现有的剪力联结构造进行改进，提出PCSC剪力联结构造：预制混凝土桥道板（PC）和钢梁（s）之间通过纵向灌注混凝土（C）的方式，利用剪力连接结构使桥道板联结于钢梁上。剪力连接结构包括固定于钢梁上、延伸至纵向灌注空间的的剪力钉工和预埋于混凝土桥道板、下部延伸至纵向灌注空间的钢筋且，剪力钉可沿横向并排设置，钢筋沿纵向周期性排列时折弯形成矩形，增加了预埋长度与灌注强度，同时，位于纵向灌注空间内的折弯钢筋与剪力钉在纵向灌注空间内交错布置，使得剪力连接结构在灌注空间内分布均匀，从而增加了钢与混凝土的连接强度，提高灌注的整体性。
结 语
通过本工程，再次证明了装配式组合钢箱梁在在实际施工过程中，有自己的优势也存在局部局限性，但总体来说，装配式组合钢箱梁结构是一种全新的桥梁结构，其本身具有施工周期短、施工成本低、承载能力强等多种优点，不仅满足了人们对桥梁工程施工质量的要求，而且减少了材料使用，减轻了对周围环境的污染。因此，相关工作者应深入研究装配式组合钢箱梁结构，在各类公路桥梁以及跨线桥工程中积极推广和应用该项技术，推动桥梁工程的可持续发展。
参考文献
[1]GB/T714—2008桥梁用结构钢[S].北京：中国标准出版社，2009.
[2]GB/T4171—2008耐候结构钢[S].北京：中国标准出版社，2009.
[3]陈宜言.波形钢腹板预应力混凝土桥设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2009.