装配式|中国工程院院士聂建国：推广钢混结构，建经济耐久桥！

近年来，我国钢结构桥梁建设成就举世瞩目，但问题也十分突出。很多人认为纯钢结构桥梁才算得上是钢桥，其实不然。

钢结构能够承受拉力，但不能受压，而混凝土特性却恰恰相反。在动载荷作用下的桥梁结构，既承受拉力，又承受压力，因此任何单一材料构成的桥梁结构都不会是最优结构。

充分利用材料的性能是实现高强度桥梁结构的基础。钢混结构桥梁发挥了两种材料的优势，同时符合国家大力发展装配化建筑以及化解钢材过剩产能的产业政策，逐渐成为最受欢迎的钢结构桥梁形式。

随着钢结构桥梁建设的不断推进，一些行业发展存在的问题也日渐暴露。

▲广西合江长江一桥，该桥建设体现了500m级钢管混凝土拱桥建造核心技术。（资料片）

1.装配化程度低钢结构优势难发挥

国内很多钢桥运营仅七八年，桥面板上就出现了裂缝。究其原因，大多数裂缝是装配化程度低造成的，甚至有很多裂缝是在面板制作完成后就产生了。

在钢结构桥梁建设中，我们强调“工厂化制作、装配化施工”，以求获得更高的使用寿命。而实际施工过程中，很多工程却做成了“工厂化分块、装配化焊接”，在施工现场进行大量焊接和涂装作业。这样一来，施工周期被拉长，桥梁结构变得复杂，用钢量大大增加，桥面铺装费用增加。

另外，现场焊接还破坏了工厂涂装，导致桥梁耐久性降低，后期的维护成本将会增加。

北京机场高速公路上有一座简支钢桥，外侧焊接了由钢桁架拼接而成的广告牌，并且进行了现场涂装。经过数年的风霜雨雪，钢桥崭新如初，而广告牌已锈迹斑斑。这说明现场焊接和涂装会降低钢结构的耐久性，进而降低使用寿命。

装配化程度低往往是由于设计方案不科学，影响了钢结构桥装配式建筑梁优势的发挥。设计工程师应当不断学习，接受新的设计理念和思路，做到不唯书、不唯他、不唯上、不唯洋、只唯实。

2.用钢量大 不经济也不耐久

我曾在深圳和昆明评审过两座钢桥，结构形式和施工工艺相似，而且用钢量都超过了每平方米600千克，这一数字远远超过了每平方米300千克的钢混组合结构桥梁的平均水平。

用钢量大，直接后果是自重大，进而影响桥梁的耐久性。而且，建设成本也会大大增加。

我们之所以选择钢桥，是因为其轻巧美观、易于制造和装配。用钢量增加会抵消这些优势，让桥梁变得笨重，焊接的难度也会增加。

钢桥设计师要不断更新设计理念、提升设计技术，不要墨守成规，要勇于突破。一些新的设计理念有助于提升钢材的利用率，例如使用钢混结构替换纯钢结构、合理搭配主梁和横梁的构成、适当拉长墩柱之间的距离、采用钢混叠合板组合形式等。

让我们坚持创新，共同努力，建造出高性能、可持续发展的桥梁工程，早日实现中国土木工程强国梦。

作者简介

▲聂建国，男，中国工程院院士。

现任清华大学土木工程系教授、博士生导师、结构工程研究所所长兼工程结构实验室主任、教育部长江学者特聘教授、结构工程与振动教育部重点实验室主任、中国工程院土木、水利与建筑工程学部院士、 土木工程系和建设管理系学术委员会主任兼任中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会常务副理事长、中国建筑学会建筑结构分会副理事长等职。

（作者：中国工程院院士 聂建国）

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