中國交通報2016年7月第6289期
中交公路規劃設計院有限公司標準規范研究室主任 馮苠
目前我國公路橋梁主要包括鋼筋混凝土橋梁、鋼結構橋梁和砌石圬工結構橋梁等。截至2015年年底,我國已建成公路橋梁77.92萬座、4592.77萬米,其中鋼結構橋梁僅1877座、34.56萬米,分別占橋梁總數的0.25%和總長度的0.76%,其余絕大多數橋梁為鋼筋混凝土結構和砌石結構橋梁。建造橋梁的鋼材主要為普通鋼筋、高強鋼絞線、高強鋼絲以及熱軋鋼板、鑄鋼等。近年來,我國每年新增公路橋梁約2.8萬座,橋梁用鋼每年消耗鋼材約2000萬噸。
公路大跨徑懸索橋、斜拉橋和拱橋以及部分梁橋的建設方案多數是鋼結構主梁,部分還采用了鋼結構主塔,而主纜、吊索等多采用高強度線材。大跨徑梁橋和中小跨徑梁橋沒有大量應用鋼結構既有客觀原因,也有主觀原因。客觀原因是我國在21世紀前一直處于鋼材緊缺的狀態,要求建造橋梁盡量因地制宜選材、多用當地砂石材和混凝土結構。主觀原因主要是鋼橋建設成本相對較高,且設計施工隊伍多年來已熟練掌握鋼筋混凝土結構技術,橋梁參建各方采用鋼結構的利益點缺乏、內在動力不足。
但鋼結構橋梁與混凝土結構橋梁相比,優勢還是比較明顯的。
從使用壽命方面看,鋼材與混凝土材料相比,具有結構自重小、材料效率高、工廠化程度高、質量易控制的特點,且其安全儲備高、耐久性影響因素和退化機理簡單。而混凝土結構現場工序較多,質量難以控制,其耐久性影響因素復雜、性能退化機理不明確。因此,鋼結構橋梁的服役壽命更易于保障。
從經濟性能方面看,雖然鋼結構橋梁比鋼筋混凝土橋梁建設成本高10%左右,但后期養護成本低,鋼結構橋梁比混凝土橋梁全壽命養護費用每平方米低200元左右。另外,得益于近年來鋼材價格走低,鋼結構方案與混凝土結構方案價差有縮小趨勢。此外,隨著鋼橋的推廣,鋼材加工成本將會進一步降低。
從可持續發展和環保方面看,鋼結構平均每年的碳排放以及每平方米的能耗均比混凝土結構低8%左右。此外,混凝土結構拆除形成的建筑垃圾會對環境帶來較大沖擊,而鋼結構可循環利用,鋼結構節能減排和無限循環利用的優勢是混凝土結構無法相比的,外白渡橋、蘭州鐵橋以及天津鐵橋的修復再利用實踐就是很好的證明,我國自主建設的錢塘江大橋也已經建成使用了80年,并且還將繼續使用。
綜上,鋼結構橋梁在提高橋梁建設品質、結構耐久性、資源節約和全壽命周期成本等方面具有明顯優勢,從國外發達國家鋼結構橋梁的應用現狀也能看出,這是橋梁建設的發展方向。
當前,我國交通運輸行業正在推行綜合交通、智慧交通、綠色交通和平安交通建設,正需要橋梁建設各方按照指導意見的要求,進一步挖掘鋼結構橋梁的優勢和先進性,大力推廣鋼結構橋梁的應用,為實現橋梁強國的中國夢貢獻自己的力量。
(天津市交通運輸委員會 2016-07-20 17:18:39)
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