​​转载自：西南交大桥梁

        桥梁结构的主要建造材料为钢材与混凝土，两种材料各有优势和缺点：混凝土材料耐久性好、维护少、价格低，但自重大、抗拉强度低、损坏难于修复；钢材强度高、可塑性好，便于连接，但价格高、容易发生腐蚀和疲劳损伤、遇火强度下降块。钢材与混凝土组合在一起共同受力，发挥各自的优势，这就是组合结构桥梁的基本形式。现在一般认识是钢板、钢箱与钢筋混凝土结构组合在一起形成的结合称为组合结构，有时也将各种不同材料的构件在一座桥梁上使用的混合结构，也称为组合结构桥梁，不同基本结构形式在一座桥上同时使用也可称为组合结构桥梁（例如连续梁-刚构协作体系，斜拉-悬索组合体系）。

        组合结构桥梁最为典型的形式主要有：组合钢板梁桥（最早出现，德国，1937年）、组合钢箱梁桥（斜拉桥桥上使用较多）、组合钢桁架梁桥（悬索桥上使用较多）、钢管混凝土拱桥、波形钢腹板桥。近年来也出现了如FRP材料、ECC材料、生物复合基材料、铝合金材料、UHPC材料等组合结构桥梁。由于悬索桥的加劲梁大多数都是钢桁+混凝土桥面或钢箱+混凝土桥面组合结构，与一般的组合结构梁桥类似，因此本章主要列出梁桥、拱桥、斜拉桥三种结构形式中的组合结构桥梁。

表1.1  2020年建成通车组合结构桥梁一览表

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2.1. 银西高速铁路渭河特大桥[1]

        银西高速铁路渭河特大桥位于陕西省境内渭河下游段，桥址处主河槽宽1 km左右，常流水河面宽360 m，桥位百年设计流量Q1/100=9920 m3/s，百年设计水位H1/100=381.34 m。

考虑地震力作用影响，为减小桥墩尺寸，需减轻结构自重；同时为更好地增加铁路桥的通透性、减小对公路通车的压抑感，主桥采用3联（3×60m）+2联（4×60m）钢腹杆预应力混凝土组合结构连续梁，共17孔。主桥部分立面布置见图2.。

        主要技术标准：①铁路等级为Ⅰ级；②正线数目为双线，线间距4.4 m，主桥位于直线上；③设计洪水频率按1/100设计，1/300检算；④设计活载为ZK活载；⑤地震烈度为8度，Ag=0.2 g，场地谱特征周期0.35 s；⑥设计行车速度250 km/h；⑦轨道类型为有砟轨道。

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图2.1.1  主桥部分立面布置（单位：m）

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图2.1.2  银西高铁（银川—西安）渭河特

大桥四线桥合龙

        由于该桥位于渭河主河槽，墩较高，施工周期较长，会经历一个汛期，为防止出现施工风险，采用悬臂浇筑施工最为安全，为减小边跨次内力，采用先中后边的合龙顺序。与传统悬臂浇筑施工方法不同点在于：每次浇筑前均需预埋顶底板节点，并安装上一阶段未安装的腹杆。

2.2. 延崇高速砖楼特大桥[2]

        延崇高速砖楼特大桥主桥为曲线上承式拱形变高钢桁组合连续梁结构，跨径布置为(65+120+65) m，单幅桥宽13 m。钢桁梁为2片主桁结构，桁间距9m，桁高6～18 m。桥面板采用分块预制板+现浇板的结构形式，板厚约33 cm。钢桁梁通过节点弯折改变相邻主桁杆件之间的夹角，以直代曲的方式实现曲线钢桁连续梁桥的建造。桥面超高过渡通过钢桁梁和混凝土板二级横坡变化实现。主桥采用先对称悬臂拼装杆件至钢梁合龙，后安装混凝土板的施工方案。

        延崇高速砖楼特大桥位于延庆至崇礼高速公路河北段，是2022年冬奥会延庆赛场与张家口赛场的直达高速通道。桥梁全长l068.5 m，左、右分幅布置。左、右幅均分为8联，桥梁跨径布置为40 m+40 m+(65+120+65) m+4×40 m+4×40 m+3×40 m+(65+120+65) m+40 m，其中主桥位于第三、七联，采用曲线上承式拱形变高钢桁组合连续梁结构，跨径布置为(65+120+65) m。其余联引桥采用40 m钢一混凝土工形组合连续梁结构。立面布置图如图2.2.1所示。

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图2.2.1  砖楼特大桥桥式立面布置

        该桥按双向4车道高速公路分幅设计，设计速度100 km/h；单幅标准横断面宽13 m，两幅间隔约30m（图2.2.2所示）。

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图2.2.2  砖楼特大桥

2.3. 广佛江珠铁路劳劳溪水道主桥[3]

        广佛江珠城际铁路劳劳溪水道主桥跨越通航水域，采用孔跨布置为(110+204+110) m的连续梁-钢桁组合结构。桥型布置如图2.3.1.1所示。主梁采用变高度单箱双室预应力混凝土箱梁；中跨混凝土梁部设置加劲桁，与主梁采用外接式节点连接（图2.3.2），节点板一半外露，采用高强度螺栓与腹杆连接，节点板另一半伸入主梁，采用PBL键与混凝土连接。

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图2.3.1 劳劳溪水道主桥桥型布置（单位：m）

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图2.3.2 加劲桁与主梁连接构造（单位mm）

2.4. 安九铁路庐山特大桥[4]

        新建安九铁路线庐山特大桥跨越瑞九铁路线，受线路高程及桥下铁路净空限制，同时为减少后期维修保养对桥下铁路运营的影响，采用1孔96 m钢-混组合桁架梁结构跨越瑞九铁路，与瑞九铁路线夹角16°。该桥钢-混组合桁架梁全长98 m（支座中心距梁端部1 m），桥面系采用预应力混凝土槽形梁（梁体采用C55混凝土），桥面以上采用钢桁梁结构（主桁采用Q370qE钢，横联及上平联采用Q345qD钢，其他附属结构采用Q235B钢）。钢桁梁采用无竖杆三角形桁式，节间长度12m，桁中心距6.70m，桁高12.6m。主梁部分位于缓和曲线上，曲梁直做。该桥Y197号、Y198号桥墩高度分别为33.534 m、19.633 m，其桥墩处垫石顶标高分别为+59.418 m、+56.899 m，两端垫石顶高差2.519 m，纵坡2.62％。立面、平面图如图2.4.1所示。

        为减少对瑞九铁路线的影响，针对该桥钢-混组合桁架梁结构特点，结合现场施工调查资料，经多次方案比选和专家论证，最终采用“异位成型、转体就位”的方案施工，钢-混组合桁架梁异位成型采用“钢桁梁侧位拼装、槽形梁整体现浇”的方法施工，即在瑞九铁路线侧搭设组合支撑体系，在该支撑体系上进行钢桁梁的拼装、混凝土槽形梁的浇筑（图2.4.2）。

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图2.4.1  立面、平面图

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图2.4.2  施工示意图

2.5. 平潭海峡公铁大桥[5]

        平潭海峡公铁大桥深水高墩区非通航孔桥共34孔，分为80m、88m两种跨径（图 2.5.1），均采用双层钢-混结合简支钢桁梁结构。钢主梁为带副桁、倒梯形截面的简支钢桁梁，由主桁、公路纵梁与横梁、铁路横梁、副桁弦杆与撑杆、桥门架等构件组成（图2.5.2）。主桁采用华伦式桁架，桁高13.5m，主桁中心间距14 m。单孔梁包括8个节间，端部节间长9.6（10.6）m，中间标准节间长9.8（10.8）。主桁弦杆及铁路横梁采用箱形截面；腹杆以箱形截面为主，部分采用H形截面；公路纵梁与横梁、副桁弦杆与撑杆均采用H形截面。每孔公路桥面由混凝土桥面板与公路纵、横梁通过剪力钉连接而成（公路钢-混结合桥面系）；铁路桥面由2幅混凝土槽形梁和9道铁路横梁通过剪力钉连接而成（铁路钢-混结合桥面系）。

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图 2.5.1  深水区非通航孔桥桥跨布置示意图

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图2.5.2  双层钢-混结合简支钢桁梁结构示意图

        双层钢-混结合简支钢桁梁结构由公路纵、横梁及混凝土桥面板结合而成（公路板桁组合桥面系），可通过较大刚度的混凝土桥面板实现桥面系与主桁的协同受力，解决后期恒载（铁路道砟槽形梁自重）及公铁活载引起的桥面系与主桁的共同作用。但在钢桁梁架设并铺设公路混凝土桥面板后，而两者尚未结合之前，由于混凝土桥面板及钢主梁自重，仍存在桥面系与主桁共同作用对横梁产生较大的面外弯曲和应力的问题。因此在钢桁梁施工中，采用预压主桁上弦、缩短纵梁及副桁弦杆的技术减小桥面系与主桁的共同作用，在解决主桁和桥面系共同作用的同时，也保证了简支钢桁梁结构的整体性，且避免设置耗钢料较大的板桁组合钢桥面系和钢箱桥面系，有效节省了材料。

2.6. 沙溪大桥

        沙溪大桥位于莆炎高速三明段，主桥为主跨176 m的钢桁组合连续刚构，为目前国际上同类型桥梁最大跨径，跨径布置100 m+176 m+176 m+100m（图2.6.2）。钢桁架由主桁架、上横梁、纵梁、下平联和横联组成。主桁架桁高5.5m~16m，桁高在顺桥向按二次抛物线变化，标准节间水平长12m。两片主桁架弦杆中心间距9.5 m。钢桁架上横梁、纵梁均采用焊接工字形断面，下平联现浇混凝土板与主桁架通过剪力钉连接。

        沙溪大桥主桥桥面板分为预制部分和现浇部分。预制混凝土桥面板横向划分为两块，顺桥向标准问距3m；板间设置纵横向湿接缝，板内预留剪力钉和伸缩缝处湿接缝槽口。顺桥向分为标准板、特殊桥面板板块。单块预制板最大吊装重量约20吨。预制板通过湿接缝和剪力钉与钢桁架形成组合受力。预制板与主梁及小纵梁连接处设置剪力钉槽口，每块预制极沿顺桥向设置两组共四个剪力钉槽口。大桥于2018年10月份开工，将于2021年建成通车。

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图2.6.1  沙溪大桥效果图

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 图2.6.2  沙溪大桥布置图

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 图2.6.3  主梁构造图

2.7. 成都市三环路蓝天立交

        三环路扩能提升工程勘察设计四标段工程位于成都市南三环三段至南三环五段，东起琉璃立交以东，西至川藏立交以东，为现有道路和立交的改扩建工程。设计荷载：城市-A级，主线桥，匝道桥均为简支结构，如图2.7.1所示。

        主线跨线桥钢混叠合梁说明：机场主线跨线桥梁总长968.2 m。主线第四联及第六联采用钢-混叠合梁，横断面为多箱单室组合结构，顶板：叠合梁钢箱顶板为变厚度顶板，腹板内侧设置3道纵向加劲肋，底板设置3道纵向加劲肋。横联纵向间距3 m一道，支座处采用全高横联，其余位置与箱梁不等高。横联间设置1道垂直加劲肋。桥面板：桥面板含顶板总厚20 cm，顶板上焊接带孔钢板，并贯穿钢筋，以形成PBL剪力连接件。桥面板为现浇板，采用C50钢纤维混凝土。

        A匝道第三联、第四联，B匝道第二联、第三联，C匝道第二联、第三联、第七联，采用横向双箱组合形式钢-混组合梁，箱间通过横联连接，箱底宽2 m，净距2.5 m，悬臂1.0 m，采用等梁高直腹板断面。顶板：叠合梁钢箱顶板为变厚度顶板，腹板内侧设置3道纵向加劲肋。底板设置3道纵向加劲肋。横联：横联纵向间距3 m一道。桥面板构造：桥面板厚18 cm, 采用钢纤维现浇混凝土板，顶板上设置PBL剪力键(又称开孔钢板连接件)。

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图2.7.1  蓝天立交（组合钢箱梁桥）

该立交于2020年建成，4月30号分阶段通车。

本桥特点：

1、本桥以弯桥为主，PBL剪力键开孔位置应严格按照设计线放样，避免现场钢筋无法穿过的情况。PBL剪力键应在工厂焊接在钢底板上，现场仅对对接接头进行焊接；不得吊装未焊接PBL剪力键的钢底板，以免造成过大变形。

2、为保证钢结构制造精度，必须采用匹配制造，即匹配胎架、匹配放样、匹配组装、匹配焊接、匹配检测等。每批梁段制造完成后，应进行连续匹配预拼装。每批预拼装的梁段数不应少于3段，预拼装检查合格后，留下最后一个梁段并前移参与下一批次预拼装，其余梁段吊运出胎架。箱梁、工字梁除纵向进行预拼装外，横向也要求进行预拼装。预拼装应在连续匹配胎架上进行，胎架应有足够的刚度，其基础应有足够的承载力。

2.8. 湘府路高架桥

        该桥为湖南省长沙市湘府路快速化改造工程跨路线高架桥，设计荷载：城市-A级。上部为等高连续组合梁结构（图2.8.1）。该高架与2020年4月始陆续分段通车。

        主梁采用钢板组合梁，整幅桥宽25.0m，主梁横向共11片预制小组合梁，小组合梁之间横向间距为2.3m，预制吊重不超过30t，主梁只在边墩及中墩墩顶处设置混凝土横梁联结各小组合梁，其余位置各组合梁之间不设置横向连接系。

        主梁结构分为两大部分，首先在每片“工”字形钢梁上翼缘焊接剪力钉，然后与底层预制混凝土板组合形成小组合梁；再利用汽车吊或厦带逐片整孔横向安装多组小组合梁，利用弹性橡胶条密封组合梁之间的板缝，把底层混凝土板当做模板，最后在底层混凝土板上现浇上层混凝土板形成最后主梁结构。上层混凝土板与底层混凝土板通过锚固钢筋及剪力钉进行连接，形成多层组合梁结构。

        单片钢主梁设计成工字型结构，工字型钢梁主要由上翼缘板、腹板、底板焊接组成，钢梁材质采用Q345qD。钢梁上翼缘板厚度为16mm，宽400mm；腹板厚度为16mm；底板宽600mm，中跨跨中区域厚度为32mm，墩顶区域为26mm，边跨跨中区域厚度为36mm，梁端及墩顶区域为26 mm。钢梁腹板不设置竖向以及水平加劲肋。

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图2.8.1  湘府路高架桥

3.1. 藏木大桥[6]

        藏木大桥位于西藏加查县安饶镇桑加峡谷内，地处海拔3350m的山地，主桥横跨雅鲁藏布大峡谷，水深66m，大桥采用430m中承式钢管混凝土拱，拱高112m，是首座跨过雅鲁藏布江的铁路桥梁，世界最大跨度最高海拔铁路钢管混凝土拱桥（图3.1.1）。

        作为具有世界级施工难度的桥梁，藏木特大桥面临一大二高三新四难的困难。一大是跨度大，是同类型桥梁中跨度最大的；二高是海拔高、锁塔高，桥址处海拔3350m，是同类型桥梁中海拔最高的；三新是材料新、设计新、工艺新；四难是顶升难、安装难、拼装难。

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图3.1.1  藏木大桥

3.2. 商合杭铁路淮河特大桥[7]

        商合杭铁路淮河特大桥位于安徽省凤台县及寿县境内，桥梁全长17.041 km，淮河为现状Ⅲ(2)级、规划Ⅱ级航道，线路法线与主航道水流夹角14.18°，如所图3.2.1所示。根据通航要求，主跨采用228m跨越主航道，单孔双向通航。结合主跨跨度及桥上铺设无砟轨道等技术条件，对多种桥型进行了技术经济比选，最终采用(112+228+112)m连续刚构—柔性拱结构桥梁方案图3.2.1所示。

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图3.2.1  商合杭铁路淮河特大桥 

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图3.2.2  主梁横断面图

        主梁采用预应力混凝土结构，全长453.5m，采用单箱双室变高度箱形截面，跨中及边支点处梁高5.5m，中支点处梁高14.0m，梁底按1.6次抛物线变化。箱梁顶宽14.2m，中支点处局部加宽至17.1m，箱梁顶板厚0.42m，局部加厚到0.62m，中支点处局部顶板厚1.0m，边支点处局部顶板厚0.72m。箱梁底宽11.0m，底板厚度0.40～1.5m。箱梁采用直腹板，腹板厚分0.40m、0.60m、0.80 m三种，中支点处局部腹板厚1.10m，箱梁各腹板上下交错设置直径为φ10cm的通风孔，以降低箱内外温差。主梁典型横断面如图3.2.2所示。

        采用最新的原位整体同步提升方案，合理利用空间资源，精确定位至毫米，既大大缩短了工期，又保证了时速350公里高铁列车平稳驶过大桥不降速、不颠簸。为目前高速铁路无砟轨道连续刚构拱桥世界第一。2017年5月9日淮河特大桥主墩钢围堰下沉成功到位，2018年11月18日合龙。

3.3. 鸭池河特大桥[8-9]

        成贵铁路是连接四川省成都市与贵州省贵阳市的高速铁路，鸭池河特大桥是成贵铁路最大跨度桥梁，是整个线路的控制性工程之一。大桥位于索风营水电站上游约8km处，起于黔西县铁石乡，向东南跨越鸭池河后，止于清镇市暗流乡。

        成贵铁路鸭池河特大桥属于艰险山区高速铁路桥梁，主桥采用跨度436m中承式拱桥，拱肋采用新型钢一混结合桁架拱结构形式（图3.3.1），充分发挥了组合结构的优点，节约钢材，有效提高了桥梁刚度，降低了温度对拱肋变形的影响；上、下弦结合段混凝土施工利用钢桁架弦杆作为底模、侧模和施工平台，减少了立模工序，方便了施工，快速实现钢一混结合（图3.3.2）。

        创新地提出了中承式空腹钢混结合提篮拱桥的桥型方案，是世界上首座用于双线高速铁路上的中承式空腹钢混结合提篮拱桥。成贵铁路鸭池河特大桥2013年12月开工，2019年12月通车运营（图3.3.3）。

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图3.3.1  成贵铁路鸭池河特大桥主桥总体布置

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图3.3.2  成贵铁路鸭池河特大桥施工方案

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 图3.3.3  成贵铁路鸭池河特大桥

3.4. 花鱼洞大桥

        花鱼洞大桥改造工程位于G320线（贵黄公路）K2133+183m处，主要在原址上拆除重建，采用中承式钢管混凝土拱桥替代原来的桁架组合拱桥。桥梁设计荷载采用公路-I级标准。桥梁全长269.6 m，主桥宽度14m；上部结构：1-30m预应力混凝土箱梁+1-180m中承式提篮钢管混凝土变截面桁架拱+1-30m预应力混凝土箱梁（图3.4.1）。

        主跨为净跨径180m中承式钢管混凝土拱桥，拱轴线采用悬链线，拱轴线系数m=1.8，净失高h=45.0m，净矢跨比为1/4。主拱圈采用提篮等宽度变高度空间桁架结构，横桥向由2片拱肋组成，每片拱肋为4肢钢管桁架式断面。拱肋在拱脚出高5.5m，拱顶高3.5m，拱肋宽1.5m，2片拱肋横桥向向内倾斜10°。上下弦拱肋均采用等外径变厚度截面钢管。主拱圈每半跨分4个吊装节段，最重节段长约24m，重约67吨（含脚段腹杆）。

        桥面行车道板为预制16cm厚度CF50桥面板与10cm厚现浇桥面板组合而成，16cm厚预制钢筋混凝土板通过纵、横向湿接縫互相连接，并通过剪力钉与钢纵梁、钢横梁连接，湿接缝混凝土采用微彭胀钢纤维CF50补偿收缩混凝士。10cm钢纤维混凝土铺装层参与桥面共同受力。桥面系采用半漂浮体系。

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图3.4.1  花鱼洞大桥

        该桥于2018年12月14号开始动工，由于疫情延误，预计延期至2021年5月通车。该桥特点如下：

1、花鱼洞大桥改造工程的设计特点和难点都集中在拆除旧桥上。工程将新建桥梁主拱设计成主跨180 m的中承式钢管提篮拱，“包住”旧桥。借助新修建好的提篮拱，用钢梁将旧桥吊起，将原先旧桥400多吨的轴力改变成20 t。在此基础上，经过5个月的时间，陆续对1400立方的桥面进行93次切割、吊装转移，并实现施工区域的水域环境零污染。

2、该桥施工条件困难、施工工艺复杂、技术难度高，且采用大型缆索吊装设备及吊机横移工艺。

3、为了使主拱圈在吊装过程中便于调整标高和线型，拱脚接头采用横向可转动的铰连接方式。拱脚截面中心处设置一弧形铰，上下弦管与拱脚预埋段间留40 cm断缝，待主拱圈吊装完毕，调整好拱肋标高及线型后，首先采用与主拱圈同规格、同材质的钢管进行对接溶透焊后，再采用外包钢板补强焊的形式连接拱脚接头进行加强。

节段间接头：先采用内法兰加搭接套管形式连接各节段。待节段安装就位并用高强螺栓等强度连楼好法兰盘后，再焊接搭接套管，完成节段间连接。拱顶接头：采用内置式瞬间合拢连接构造。待节段安装就位，调整好拱肋标高、线形，并利用花兰螺母进行线型微调和上下弦杆内力调整后，及时焊接搭接套管。完成拱肋的全桥合拢。

3.5. 车辋大桥

        车辋大桥是泸州市渡改桥项目第一座特大桥。车辋大桥连接合江县法王寺与车辋镇，跨越赤水河。桥梁宽度：12m，全长256.81m（含两岸桥台搭板长度），主桥为净跨径220m钢管混凝土中承式拱桥，吊杆标准间距8m。净矢高55m，净矢跨比1/4，拱轴系数为1.5（图3.5.1）。该桥与2020年10月份建成通车。

        拱肋由钢管混凝土弦杆和钢管腹杆组成的桁架结构，每肋四道弦杆，弦杆采用800×12~16 mm、内灌C70砼的钢管砼；弦杆通过450×10mm的空钢管腹杆连接而构成桁架结构。两条拱肋中距14.3m，拱肋截面高4.5m，截面宽2.2m。主拱采用分阶段预制吊装，单节最大吊装重量为44吨。

        主桥桥面梁采用钢格子梁的波形钢-混凝土组合桥面，标准段桥面钢格子梁由两道主纵梁(吊索处)、一道次纵梁与吊索处的主横梁及两道次横梁组成，钢格子梁均采用“工”形载面。各板件根据板件位置及受力情况选取不同的板厚。

该桥的特点如下：

1、桥面板采用“凹肋钢-混凝土组合桥面板"，由底部的波折钢板、混凝土板和钢筋共同结合而成。通过焊钉连接件在纵横梁处与格子钢梁相连。波形钢板在桥面板施工中可以当做模板使用，既可免除模板拆卸又可支撑架设工作，可实现预制；钢底板用波形钢取代了平底板，波形钢的腹板能提供比较大抗剪承载力，无带孔钢板作为加劲肋省去了大量焊接工艺，承载能力得到相对提升。

2、主拱肋间的桥面以上主拱，上弦平面设置“K”形钢管斜撑；吊杆处的上下弦杆设置“I”形竖撑，通过“K”形钢管斜撑与“I”形竖撑构成组合式横撑。车辋岸桥面以下的主拱段设置钢管混凝土桁横撑，主拱与桥面交叉处，支撑桥面梁的横撑兼作肋间横撑。法王寺岸以下的主拱段设置钢管混凝土桁横撑采用桁架式结构。

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图3.5.1  车辋大桥

3.6. 沪通长江大桥天生港航道桥[10-11]

        沪通长江大桥天生港航道桥采用刚性梁柔性拱桥结构形式，跨径布置为：140m+336m+140m，全长616m（图3.6.1所示），是目前世界最大跨度公铁两用钢拱桥。主梁为带竖杆的华伦式桁架，横向采用3片主桁结构，桁间距2×17.25=34.5m，边桁桁高15.7m，中桁桁高16m（图3.6.2所示），节间距14m，全桥拱44个节点。拱肋为钢箱结构，矢高60m，吊杆为平行钢丝拉索。上层公路桥面和下层铁路桥面均采用正交异性钢桥面板的整体桥面板。大桥于2020年7月1日建成通车。

        上部结构体采用“先梁后拱，主梁扣挂悬拼，拱肋梁上安装，竖向转体”的施工工艺。钢拱肋半边转体重量约1400t，转体总重量拱2800t。

        拱肋为竖板带肋的箱型截面，内宽1200mm，内高1400～2004mm，板厚44～48mm。拱肋采用全焊方式连接，最大单根杆件重约88.2 t，拱肋中部设1 m合龙段。

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图3.6.1  天生港专用航道桥总体

立面布置（m）图

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3.6.2  主桁标准横断面布置图（㎝）

该桥特点如下：

1、天生港专用航道桥采用刚性梁柔性拱桥结构简洁明快、通透轻盈。

2、先梁后拱的施工方法使主拱避免了高空悬臂拼装，节约了工程造价和安装工期。

3、主拱肋采用全焊接，减轻了后期养护维修的工作量。吊杆采用柔性吊索，避免了刚性吊杆带来的风振问题，有效地降低了主跨恒载和用钢量，节约了成本。天生港专用航道桥建成后将成为跨度最大的双层刚性梁柔性拱桥。

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图3.6.3  沪通长江大桥天生港航道桥

3.7. 银西高铁银川机场黄河特大桥[12-13]

        银西高铁银川机场黄河特大桥处于银川至西安高铁银川至吴忠段，位于银川市东南方向、银川河东机场西侧，为跨黄河、京藏高速公路等道路及灌溉渠而设，为银西县重点控制性工程，是双线铁路桥。桥梁全长13814m，其中主桥长度1200m，孔跨布置为1孔96m简支钢桁梁+2联（3×168）m连续钢桁柔性拱+1孔96m简支钢桁梁（图3.7.1所示）。大桥于2017年9月30日主桥合龙，2020年12月26日建成通车。

        3×168m连续钢桁柔性拱结构，主桁采用华伦桁式，桁高12.8m，节间长度11.12m。拱肋采用二次抛物线线形，矢高受河东机场净空所限采用28m（上弦以上），矢跨比1/4.714。上弦及拱肋设置纵向联结系，横桥向每隔22～24m设置1道横向联结系。为加大结构刚度，减小主梁分担弯矩，在中墩设置加劲V撑，加劲V撑高14m。

一联连续钢桁柔性拱结构共设62根吊杆，吊杆间距边跨11m、中跨12m，采用刚性吊杆，与上弦及拱肋采用外拼式螺栓连接。为避免可能出现的吊杆风振危害，参考国内的研究成果，吊杆截面采用八角形截面，截面内宽1000mm、高800mm，切角为200mm×200mm。

该桥特点如下：

1、国内首创“跨中搭设支架、双悬臂对称、拱梁同步”的架设施工工艺，实现了主桥钢桁梁施工“三同步”（钢梁架设与主桥下部基础同步施工、主桁架设与柔性拱架设同步施工、连续梁架设与简支梁架设同步施工），使主桥合龙日期提前了近半年，全桥总工期由45个月优化到14个月。

2、为减小螺栓断裂可能对行车的危害，本桥对上弦平联的螺栓采取了防断裂措施，将平联螺栓在满足受力前提下，预紧力江都20%使用，M24螺栓的材质由常用的20MnTiB改为35VB。

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图3.7.1  银川机场黄河特大桥立面布置（m）

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图3.7.2  钢梁架设示意

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 图3.7.3  钢桁梁结构横断面（单位：mm）

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 图3.7.4  银川机场黄河特大桥

3.8. 盐通高速铁路通榆河特大桥

        盐通高速铁路通榆河特大桥全长451 m，设计行车速度为350 km/h，主桥为(110.7+228+110.7) m预应力混凝土连续梁拱，主跨跨径228 m。拱肋采用钢管混凝土桁架形式，靠近拱脚部分采用钢管混凝土哑铃形，如图3.8.1所示。大桥于2020年12月30日建成通车。

        该桥主要特点：“先拱后梁法” 总体施工方案，每片拱肋分5段，采用“低位拼装、整体吊装”安装，有效减少拱肋分段数量和现场焊接量，加快拱肋安装进度，缩短了工程工期。

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图3.8.1  盐通高速铁路通榆河特大桥

3.9. 合安高铁肥西花岗特大桥

        合安高铁肥西花岗特大桥主桥采用(90+180+90) m预应力混凝土连续梁拱，设计行车速度350 km/h。桥梁全宽14.2 m，中支点处（拱脚处）局部加宽为16.5 m。中跨跨中截面梁高为5.5 m，中支点处截面梁高为11 m，如图3.9.1所示。大桥于2020年12月22日建成通车。

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图3.9.1  合安高铁肥西花岗特大桥

        拱肋计算跨度为180m，矢高36m，矢跨比为1/5，采用二次抛物线线型。拱肋为钢管混凝土结构，截面采用等高度哑铃形截面，截面高度3.1m，上、下弦采用1100×24mm钢管混凝土，上下钢管之间用两块16mm厚钢板连接，腔内填充补偿收缩混凝土。两拱肋横向中心间距11.9m。全桥共设18组双吊杆，吊杆顺桥向间距9m。施工采用先梁后拱的工艺。

4.1. 潭江大桥[14]

        潭江大桥位于中国的深圳-茂名铁路上，是一种单塔两跨铁路混合梁式斜拉桥（Hybrid girder cable-stayed bridges），可在两个方向上提供双轨，跨距布局为(64+256+130+57+32) m，如图4.1.1所示。潭江大桥的大梁包含分开的双箱形大梁截面，深度为4.602m。中间的桥面板在两侧连接双箱梁，并支撑火车。主跨中的钢梁的宽度为19.2m，而侧跨中的混凝土梁的宽度为15.2m。中跨钢梁和侧跨混凝土梁通过位于副墩附近的钢混组合结点连接起来。

        潭江大桥的钢混组合结点总长度为7m，并包括双轴承板，以实现出色的力传递性能，良好的变形性能以及足够的耐久性来支撑高速列车的行驶，而用于高速公路混合梁式斜拉桥的典型钢混组合结点通常长度为2m，并且带有单个支承板图a和图b。此外，这条铁路钢混组合结点由数个3.5m长的不同高度的梯形钢舱室和3.5m长的插入段组成，这可能导致平滑的刚度过渡模式并减少钢梁和混凝土梁之间的附弯矩，而在高速公路上钢混组合结点通常使用固定高度的钢制驾驶室。

        潭江特大桥是一座单塔斜拉双线铁路桥梁，大桥全长5641.07m，主桥为独塔混合梁斜拉桥，主跨256m为潭江通航孔，跨越在550m宽的潭江水域。大桥11号主塔，基础共15根桩，直径3m，钻孔桩深度70m，主塔H形状，高157m，是一座科技攻关型的铁路桥梁。正桥全长540.55m，承载16300吨荷载，可满足列车200km运行时速;桥面宽度14m，抗100年一遇的洪水，抗烈度7度地震。

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图4.1.1  潭江大桥桥型布置及主梁构造图

4.2. 武水大桥[15]

        武水大桥是湖南湘西一座正在建的蝶形斜拉桥，主桥跨径为2×94m，两侧引桥各为30m，桥梁全长为248m。主桥均采用预应力混凝土箱梁，主桥为单箱四室流线型截面，两侧引桥为单箱六室流线型截面。

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图4.2.1  武水大桥

        桥主塔采用双肢蝶型钢拱塔，外观俯看呈蝶形，与水平方向夹角为68.2°，钢拱塔顶部至钢混结合面底部的垂直高度为57m，由带肋钢箱拼接而成，钢拱塔底部采用钢—混组合结构并布有相应的预应力筋。斜拉索采用填充型环氧涂层钢绞线，共计9对水平拉索和18对斜向拉索，水平索用于连接双肢蝶形钢拱塔，斜拉索用于连接钢拱塔与主梁（图4.2.2所示）。

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图4.2.2  武水大桥总体布置

4.3. 禹门口黄河公路大桥[16]

        禹门口黄河公路大桥地处晋陕峡谷出口，跨越黄河河道，受禹门口峡谷环境影响，风场较为复杂。主桥设计采用半飘浮体系双塔双索面钢一混组合梁斜拉桥，全长1055m，跨径布置为(245+565+245) m（图4.3.1所示），边跨设计无辅助墩。桥塔采用H形钢筋混凝土结构，塔高171.3m，设置上、下2道横梁。斜拉索采用OVM250平行钢绞线拉索体系，扇形布置，全桥共92对斜拉索。梁上索距12m，塔上索距2.5～3.5m。主梁采用双工字形钢梁+混凝土桥面板结构，由主纵梁、横梁、小纵梁、混凝土桥面板等构件组成，梁高2.8m，桥面宽30.25m（图4.3.2所示）。主梁施工采用全回转桥面吊机双悬臂拼装，吊装重量16～42t。主桥边跨设计无辅助墩，边跨B18～B20梁段搭设钢管支架进行架设，施工长度为33m，悬臂施工过程最大双悬臂长度达200m。

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图4.3.1  禹门口黄河公路大桥主桥总体立面布置

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图4.3.2  梁标准横断面

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 图4.3.3  禹门口黄河公路大桥

4.4. 蒙华铁路洞庭湖特大桥主桥[17]

        蒙华铁路是国家铁路网的重要组成部分和“北煤南运”新的战略运输大通道，洞庭湖特大桥是蒙华铁路的重难点控制性工程。洞庭湖特大桥位于湖南省岳阳市，全长 10444.66m，主桥长1290.24m，桥跨布置为2×32m简支T梁+92m钢管混凝土系杆拱桥+110×32m简支T梁+4×52m简支箱梁+83×32m简支T梁+(75+3×120+75)m连续梁+(98+140+406+406+140+98)m三塔双索面钢箱-桁结合梁斜拉桥+84m简支钢桁梁+57×32m简支T梁（图4.4.1所示）。

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图4.4.1  洞庭湖特大桥主桥立面（单位：m）

        主梁为钢箱-桁结合梁结构，主桁采用内倾布置，上弦中心间距12.0m，下弦中心间距14.0m。全联桁架为不带竖杆的华伦式桁架，主桁高12.0m，节间长度14.0m，斜杆立面倾角59.744°，全桥共计92个节间，全桥以4号塔为中心对称布置（图4.4.2所示）。

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图4.4.2  洞庭湖特大桥钢梁断面（单位：mm）

该桥的特点如下：

1、钢箱-桁组合结构适用于大跨度铁路斜拉桥，可有效提高桥梁的竖向刚度，保证列车运营的安全性与舒适性。

2、三塔斜拉桥的关键技术问题是采取合理的加劲措施控制中塔的顺桥向偏转，通过调整和优化索、塔、桁、桥面系等几何尺寸和结构参数可提高桥梁整体刚度，使局部刚度和各构件的受力状态均达到合理状态。

3、相比于增加主桁、斜拉索和桥面系刚度来提高三塔双主跨整体竖向刚度的方式，设置中塔稳定索更有效。

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图4.4.3  蒙华铁路洞庭湖特大桥主桥

        该桥创造了海内外同类桥梁中五项第一：世界上首座重载铁路三塔斜拉桥；跨度最大的铁路三塔斜拉桥；首次在斜拉桥上采用钢箱钢桁结合主梁形式；首次在斜拉桥上采用先架设、合龙钢箱梁，再安装合龙钢桁梁的方法；中国国内首次在铁路桥上采用中塔稳定索。

4.5. 昌赣高铁赣州赣江特大桥[18]

        南昌至赣州客运专线是规划京九客运专线的重要组成部分，设计时速350km，全线铺设CRTS-III型板式无砟轨道。赣州赣江特大桥为全线控制性工程，主桥采用(35+40+60+300+60+40+35)m组合梁斜拉桥，半飘浮体系，该桥是国内首座铺设无砟轨道的大跨度斜拉桥。

        主梁预拱度：主跨设置60mm预拱度，预拱度按圆曲线设置，曲线半径187500m，桥塔支点处为0，主跨跨中为60mm。

        斜拉桥边跨主梁为混凝土箱梁（图4.5.1所示），中跨主梁为箱形钢混组合梁，混凝土箱梁采用单箱三室等高截面，截面顶宽16.5m，中心处梁高4.5m。钢一混组合梁桥面顶宽16.3m，中心梁高4.5m，由槽形钢梁与混凝土桥面板组成，混凝土桥面板厚30cm，局部加厚至50cm（图4.5.2所示）。

        桥塔采用人字形索塔，全高120．6m，桥面以上塔高88m，为主跨的1/3.409，桥塔基础采用钻孔桩基础。斜拉索采用空间双索面，扇形布置（图4.5.3所示），全桥共48对斜拉索，材质采用1670 MPa镀锌平行钢丝，斜拉索在边跨锚固点纵向间距10.5m，在主跨锚固点纵向间距12m。

        赣江特大桥为世界第一个大跨度无碴轨道高速铁路斜拉桥，施工工艺复杂、技术难度大。施工中首次将箱型钢——混凝土结合梁用于高速铁路大跨斜拉桥；首次在高速铁路斜拉桥上铺设无砟轨道；首次应用新型的钢——混结合段构造连接技术；首次在中国国内将索塔钢锚箱结构应用于大跨铁路斜拉桥；首次在中国国内将锚拉板应用于高速铁路斜拉桥上。

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图4.5.1  混凝土箱梁标准截面图（单位：mm）

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图4.5.2  组合梁断面布置图（单位：mm） 

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图4.5.3  立面布置图

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图4.5.4  赣江特大桥

        回顾2020年组合结构桥梁的设计实践和研究成果，以“组合结构、钢-混凝土结合桥梁、波形钢腹板桥梁、steel-concrete composite，corrugated steel webs bridge，Concrete-filled steel tube arch bridge”作为关键词进行搜索，检索相关中、英文文献，从2020年建造的组合结构桥梁来看，其发展主要总结如下：

（1）传统的钢板、钢箱、钢桁与混凝土桥面板组合形成的结构体系日趋成熟，应用越来越广泛，充分发挥钢材和混凝土两种材料的优势取得了较好的经济价值。

（2）波形钢腹板桥梁作为近十年发展起来的新型桥梁结构形式，从简支梁和小跨径连续梁上的使用，逐步向着大跨度连续梁、连续刚构桥上使用迈进。该类桥诸如腹板稳定，钢-混凝土结合，体外预应力布置，耐久性与疲劳等问题的深入研究，未来可能发展到更大跨度的斜拉桥、悬索桥的应用中，其强弯弱剪的特性也可能用到部分桥梁抗震耗能构件中去。

（3）新型的材料如FRP材料、生物复合基材料、铝合金材料、UHPC等与混凝土、钢材的组合，形成新的组合结构桥梁也在不断探索和尝试，但这些新型材料性能优越的条件下价格一般较高，工程实践中要合理解决性价比的问题。

（4）组合结构桥梁家族中的结构形式组合容易被业界忽略，但梁、拱、斜拉、悬索几种体系的组合，形成的如刚构-连续梁、刚构-拱、斜拉-悬索等在特殊的大跨径桥梁中也能发挥较好的工程效果。

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李亚东，男，博士，教授，博士生导师。兼任中国钢结构协会桥梁钢结构协会副理事长，中国铁道学会工程分会桥梁专业委员会副主任委员，中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会理事，《桥梁》杂志编委会副主任委员，《桥梁建设》和《世界桥梁》期刊编委。主编《桥梁工程概论》、《土木工程专业英语》和《亚东桥话》，副主编《桥梁漫笔》（第二版）、《铁路桥梁施工》和《焊接钢桥的疲劳应力》，参编《中国铁路桥梁（1980-2020）》、《大贝耳特海峡东桥》等，主审《铁路桥梁造型指南：德国铁路桥梁的设计理念》，是《中国铁道大百科全书（工程工务卷）》和第三版《中国大百科全书（土木卷）》桥梁分支条目的主要撰稿人。主持和参与国家及省部级科研课题10余项，承担过南京长江二桥、重庆菜园坝大桥、武汉杨泗港大桥、大瑞铁路怒江大桥、常泰长江大桥等20余座特大桥梁的科研和技术服务工作。

主要研究方向：现代桥式，钢桥焊接残余应力，山区桥梁防灾减灾，桥梁工程史，桥梁美学。

Email: [email protected]。

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庄卫林，男，教授。中国公路学会桥梁和结构工程分会常务理事、全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会委员、北京茅以升科技教育基金会桥梁委员会委员等。2019年5月以前主要从事公路桥梁勘察设计工作，2019年5月调入西南交通大学工作。研究方向为桥梁的防灾减灾及桥梁技术的工程应用。曾获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖11项，二等奖7项，国家专利19项。享受国务院政府特殊津贴，四川省学术及技术带头人、四川省工程设计大师、全国公路优秀科技工作者、全国交通运输行业优秀科技人员、全国“年度十大桥梁人物”。

联系邮箱：[email protected]。

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谢尚英，女，博士，教授级高级工程师，硕士生导师，四川省工程设计大师，成都市政协委员，西南交大土木工程设计有限公司总经理。研究方向为现代桥式及桥梁结构设计理论、既有桥梁结构损伤与健全性评估。主持、参与完成科研项目10余项；发表论文20余篇；获四川省科技进步一等奖1项；主持设计作品获国家及省部级优秀设计奖60余项；专利30余项；主编地方标准3项。

联系邮箱：[email protected]。

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何畏，男，硕士，副教授，硕士生导师。国家级土木工程实验教学示范中心（西南交通大学）常务副主任，国家级土木工程虚拟仿真实验教学中心（西南交通大学）常务副主任，国家级精品课程、国家一流本科课程骨干教师。研究方向为大跨度桥梁结构行为、桥梁施工控制与健康监测、超高性能混凝土结构应用、桥梁智能建造技术。获中国公路学会科技进步一等奖1项；四川省教学成果一等奖1项；参编地方标准3部；参编教材2本。

联系邮箱：[email protected]

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张迅，男，博士，副教授，博士生导师。国家自然科学基金通讯评审专家、国际声学与振动学会会员、中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会会员、中国地震学会基础设施防震减灾青年委员会委员。主要研究方向：（1）桥梁结构车致振动与噪声的预测、监测和主/被动控制；（2）灾害环境下（泥石流、落石、滑坡、洪水等）桥上行车安全性控制。相关研究成果被应用于成灌铁路、秦沈客专、津秦高铁、长沙中低速磁浮、广州地铁、杭长高铁、深茂高铁等重点工程中。主持国家自然科学基金3项、省部级课题3项，企业委托课题十余项。出版学术专著1部，发表SCI/EI收录论文50余篇。

联系电话：15902820405

邮箱：[email protected]

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徐勋，男，博士，讲师，硕士生导师。研究方向为桥梁结构行为、箱梁桥结构行为。完成科研项目20余项，发表论文30余篇。

联系邮箱：[email protected]。

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任伟平，男，博士，高级工程师。主要从事现代桥式及桥梁结构设计理论、桥梁钢结构稳定与疲劳等方向的研究及教学工作。近年来主持完成了20多座大中型桥梁的工程设计及技术咨询；主持完成了铁道部科技研究开发计划1项；参与国家863项目1项，西部课题1项；参编教材专著2本、译著1本。

联系邮箱：[email protected]

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