為什麼鋼箱梁橋的鋪裝不設置混凝土鋪裝層？

01-26

最近接觸老師一個加固的項目，鋼箱梁斜拉橋，主跨加邊跨200多米，所以自重不算大，邊跨還有幾百噸的壓重……病害主要問題是橋面鋪裝，大面積開裂
這個橋的鋪裝層是這樣的，鋼箱樑上沒有鋼筋混凝土鋪裝層，直接鋪了7公分的瀝青鋪裝層
而D64規範也說了，鋼箱梁橋面板剛度比較小，容易產生局部變形，因此提了剛度驗算要求，如下

黃衛在他的專著里也有提及，鋼橋面的鋪裝層開裂主要原因，其實很多都來源於橋面板剛度太小
既然如此，為什麼不把鋼箱梁頂板做厚一點（這座橋頂板14mm）或者在澆築瀝青鋪裝層之前先做7公分左右的鋼筋混凝土鋪裝？
我也了解了一下鋼橋面鋪裝加固的方法，大多是在正交異性橋面板頂面或底面增設鋼板以增大橋面板剛度，或者改良鋪裝層……但是依然沒看到直接在鋼橋面板上直接設置混凝土鋪裝的例子（當然很可能是我沒了解全面），是否鋼橋面設置混凝土鋪裝存在弊端？
（不好意思，才疏學淺，提問可能比較稚嫩，提了幾點自己的猜想）
1.是否類似於組合結構的連接鍵問題？

2.擔心增大橋樑自重？可是中等跨徑的斜拉橋自重不算大啊，而且不少還設置了壓重
3.鋼箱梁和混凝土鋪裝之間的化學反應？可是一般鋼箱梁頂板都會塗抹隔離層啊，可以較好的防止這方面原因啊
4.溫度問題？這個確實存在，材料不同，膨脹係數不同，的確會產生次內力
5.加了混凝土鋪裝後伸縮縫不好做？
6.在鋼箱梁頂板焊接剪力釘，損傷頂板？
專業知識累計的不夠，各位大拿見笑，望不吝賜教，求解惑…

誠邀。首先講講鋼箱梁中的鋼橋面板。為了降低大跨徑橋樑的自重，提升跨越能力，人們通過在鋼箱梁的頂鋼板上設置U肋，板肋，L肋和T肋等加勁肋形成正交異性鋼板來加強鋼頂板剛度，使其直接鋪裝後承受輪載作用。這樣可以達到去除混凝土澆築，減輕結構自重的目的。

如果加了混凝土橋面板，那麼就變為組合鋼箱梁，其自重介於混凝土橋和鋼橋之間，其跨越能力自然也介於兩者之間。

那麼目前的鋼橋的確存在著你說的問題，究其原因就是，頂板做薄了，導致加勁肋間的頂鋼板剛度不夠，產生較大局部變形破壞了鋪裝。但是，頂板剛度其實更重要的作用是控制鋼箱的疲勞裂縫開展，這才是目前對於鋼橋面板最為關心的問題。很早以前我國的鋼橋鋼頂板都是12mm，現在做到16 mm。但由於中國超載現象嚴重，16mm的鋼板目前也有疲勞裂縫問題。前半年在天津開了鋼橋正交異性板的國際會議，研究結果顯示，只要鋼頂板厚度增加到20mm，疲勞問題基本可以得到極大緩解。當然，澆築混凝土的組合橋面板提升橋面板剛度，自然是可以解決疲勞問題和鋪裝開裂問題，但前面提過自重增加，跨越能力降低，經濟性變差，剪力連接件需設置，而且預製橋面板的濕接頭易開裂。

目前國內和國際對於鋼橋面板的疲勞問題主流解決方法就是增加鋼頂板厚度和用輕質高強材料與鋼橋面板結合的形式，這兩種方法對主梁自重都沒有太大影響。同時，如果中國能控制好超載，這種現象也會好很多。虎門大橋就是鋼箱梁疲勞裂縫極其嚴重，後來在修補後剛度已經削弱的情況下嚴格控制超載，疲勞裂縫基本沒再怎麼發生。

@葉水楓@喜喜獸說的都很有道理。

斜拉橋、懸索橋等大跨徑橋樑使用鋼箱梁的主要目的是減小恆載，由於早期缺乏鋼箱梁設計經驗，某些構造設計不是很合理，或是說沒有充分考慮國內的交通狀況，加上鋼橋面鋪裝是最後的一道工序，但對施工工藝要求較高，而國內很多項目都是為了這個那個（十一、國慶、春節等等）獻禮而趕工期，所以現在很多橋通車3-5年，鋪裝就爛得不成樣子

才疏學淺，只說一下看法，其中有兩點∶一呢，用鋼結構橋樑本來就是為了減少自重，增大跨徑，鋪裝層是不考慮結構受力的，再鋪鋼筋混凝土會增大自重，導致鋼結構構件需要加大尺寸，不划算；二則是普通混凝土抗拉強度過低，在負彎矩區，頂層混凝土受拉易開裂，導致很多耐久性問題。這裡就要推薦一下湖南大學邵旭東教授的鋼-STC輕型組合橋面方案了，運用高抗拉強度、超高韌性的STC與鋼結構組合，能夠大大增強結構剛度，降低橋面板及其他構件應力，能解決鋪裝層易損壞及鋼結構易疲勞開裂兩個鋼結構橋樑的世紀難題！手機碼字，隨便看看吧。

你問得很好，先給結論：中小跨徑鋼樑為了徹底解決鋪裝問題，確實可以考慮加混凝土鋪裝層。

為什麼一般我們不這麼做？因為鋼橋是從大跨徑開始用起的，大跨徑橋樑恆載減小至關重要，因此一脈相傳下來鋼橋的傳統處理就固定了。後續的改進措施，全是在幾公分的瀝青鋪裝或鋼橋面板剛度上做文章。

土木工程是個很重視可靠性的行業，在大橋上適用且經過了時間考驗的做法，雖然有一定的瑕疵，但要全面徹底否定，是需要有理論、實驗、權威人士撐腰的，一般的設計人員顯然做不了主。

我覺得中小跨徑鋼橋加混凝土鋪裝，是可以考慮的做法，解決了鋼橋面鋪裝難題和結合梁怕負彎矩的問題，混凝土鋪裝使用過程中肯定會開裂，但只要不裂成小於加勁肋間距的小塊，就還能起到提高剛度的作用。

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看到問題描述里有幾個問題，在此更新一下我的看法：

1.是否類似於組合結構的連接鍵問題？

答：組合結構的連接件已經很成熟了，況且鋪裝不是關鍵受力構件，連接不好並沒關係。

2.擔心增大橋樑自重？可是中等跨徑的斜拉橋自重不算大啊，而且不少還設置了壓重

答：自重大不大和是否會增大是不同的概念，小跨徑橋的預算也低啊。壓重是平衡用的，一般加在邊跨端部平衡主跨多出的重量；而鋪裝是均布荷載，如果全橋滿布，只會加重壓重的需求，如果只加在邊跨，會增加構造的複雜性。

3.鋼箱梁和混凝土鋪裝之間的化學反應？可是一般鋼箱梁頂板都會塗抹隔離層啊，可以較好的防止這方面原因啊

答：不是怕化學反應。

4.溫度問題？這個確實存在，材料不同，膨脹係數不同，的確會產生次內力

答：溫度次內力確實存在，但不是控制因素，否則鋼筋混凝土和結合梁都沒法做了。

5.加了混凝土鋪裝後伸縮縫不好做？

答：混凝土梁橋的伸縮縫不好做？

6.在鋼箱梁頂板焊接剪力釘，損傷頂板？

答：這個也是理論存在但不是控制因素的問題，否則結合梁怎麼做？

我的理解是混凝土鋪裝和自身橋樑鋼結構之間不能很好的結合。湖南大學邵旭東教授在橋面剪力鍵設置這一方面研究蠻多的

不是不加，是加了混凝土橋面板的是叫鋼混結合梁橋，就是不同的橋型了。

減重

可以增加混凝土鋪裝層，在鋼橋面板增設剪力鍵，選用高性能混凝土（一般會摻各種複合纖維等），再在其上設置瀝青混凝土，可以查閱這方面文獻和實橋案例。之前做過的項目有用過，出發點就是為了解決鋼橋面鋪裝的老大難問題。

換一個思路，為什麼鋼橋一定要用正交異性鋼橋面板？造成這麼多鋪裝問題。選個混凝土橋面板，做成疊合梁不是很好嗎，省錢省工又省事，毛病少。

目前從事就是此類工作，我的答案是可以，湖南大學邵旭東教授的超高性能混凝土(stc)能完美的解決鋼橋面疲勞開裂、重載開裂等問題，同時也能減輕結構自重，適應於大跨徑橋樑。目前已應用於湖南株洲六橋、赤石大橋、長沙河西高架橋、汕頭礐石大橋等

對於鋼橋面鋪裝，懂得不多。

但是有個概念需要澄清。

請不要直接用「混凝土」這個名詞。因為「混凝土」包括「水泥混凝土「和「瀝青混凝土」。

題目中提到的「瀝青鋪裝層」其實就是瀝青混凝土。

我覺得你這個問題問的不對。

如果要做組合梁橋，那麼就沒必要做箱梁，用工字鋼+混凝土橋面板就好了~~

如果要做鋼箱梁，那麼放混凝土橋面板唯一的作用就是提高局部剛度，但是會使恆載增加，進而梁高增加，造假增加。所以，綜合考慮和這麼多年的實踐下來，加肋的成本更低、效果也不錯。（最後一句我猜的）

和上面的答案一樣，如果加了混凝土橋面板，那就不是鋼箱梁了，就變成了結合梁了。

你這個是加固項目，比較忌諱加恆載。

另外如果同意加混凝土，可以試試高強混凝土的方案，ecc之類