基于試設(shè)計(jì)的波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性分析

翟 東，萬(wàn)杰龍

（同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

0 引言

自1986年首座波形鋼腹板組合橋在法國(guó)建成，該橋型就吸引了世界各國(guó)學(xué)者和工程人員的廣泛注意（見(jiàn)圖1）。此種新型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，得益于合理的斷面布置和極具創(chuàng)造性的幾何構(gòu)造，材料利用效率得到提高，自重明顯減輕，同時(shí)工期也可縮短[1]。

圖1 波形鋼腹板PC組合箱梁

經(jīng)過(guò)逾三十年的理論分析、試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，波形鋼腹板組合橋的性能已經(jīng)得到證實(shí)，設(shè)計(jì)流程和方法也日趨成熟，國(guó)內(nèi)部分省份先后出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]。另一方面，對(duì)于目前我國(guó)鋼產(chǎn)能大、人口紅利逐漸消失的現(xiàn)狀，此種組合結(jié)構(gòu)用波形鋼板代替混凝土腹板、減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作量的特點(diǎn)使其比較優(yōu)勢(shì)更加突出[3]。

但同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到，目前關(guān)于波形鋼腹板組合橋的研究主要集中于其受力性能和合理構(gòu)造方面，而對(duì)于其經(jīng)濟(jì)合理性的分析尚不多，且集中于對(duì)已建橋梁的統(tǒng)計(jì)歸納，其樣本大部分為國(guó)外的中大跨徑公路橋梁。此類研究對(duì)于我國(guó)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)狀的契合度不高，覆蓋范圍也較小[4]。

1 基于試設(shè)計(jì)的波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性分析

為了方便比較，選擇主跨跨徑30～80 m三跨連續(xù)梁，四車道/六車道/八車道三種橋面布置，分別進(jìn)行波形鋼腹板組合梁和預(yù)應(yīng)力混凝土梁的試設(shè)計(jì)，得到主要工程量，進(jìn)行相關(guān)評(píng)價(jià)分析。

1.1 波形鋼腹板組合梁試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

波形鋼腹板組合梁的設(shè)計(jì)包括三個(gè)層面：概念設(shè)計(jì)、整體結(jié)構(gòu)分析、部件設(shè)計(jì)[1]，見(jiàn)圖2、圖3。設(shè)計(jì)和計(jì)算以國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范為主要依據(jù)，同時(shí)參考國(guó)外相關(guān)規(guī)范和國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，以期結(jié)果趨于合理。

圖2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

圖3 設(shè)計(jì)步驟

綜合考慮我國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及與預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的可對(duì)比性，確定幾個(gè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表 1。

表1 試設(shè)計(jì)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

分別對(duì)按照前文假定的跨徑及橋?qū)挿秶鞣N組合共55座波形鋼腹板組合梁進(jìn)行試設(shè)計(jì)，驗(yàn)算項(xiàng)目全部滿足規(guī)范要求，且安全系數(shù)基本一致，為統(tǒng)計(jì)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.2 試設(shè)計(jì)梁結(jié)構(gòu)建安費(fèi)統(tǒng)計(jì)

在進(jìn)行建安費(fèi)計(jì)算時(shí)，假定所有梁采用滿堂支架施工，支架高度為8 m（即為第一層高架），材料單價(jià)依據(jù)為《河南鄭州建設(shè)工程材料基準(zhǔn)價(jià)格信息》（2018年2月）。建安費(fèi)匯總見(jiàn)表2（表中混凝土造價(jià)包含支架費(fèi)用；預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)造價(jià)包含預(yù)應(yīng)力束、管道和錨具等；各項(xiàng)材料均包含相應(yīng)的人工費(fèi)、機(jī)具費(fèi)等其他相關(guān)費(fèi)用）。

表2 試設(shè)計(jì)組合梁上部結(jié)構(gòu)建安費(fèi)匯總表

梁高/m 混凝土 H R B 4 0 0鋼筋 預(yù)應(yīng)力系統(tǒng) Q 3 4 5 D鋼板序號(hào) 跨徑/m 車道數(shù)造價(jià)/萬(wàn)元支點(diǎn) 跨中 標(biāo)號(hào) 造價(jià)/萬(wàn)元造價(jià)指標(biāo)/（元·m-2）造價(jià)指標(biāo)/（元·m-2）造價(jià)/萬(wàn)元造價(jià)指標(biāo)/（元·m-2）造價(jià)/萬(wàn)元總造價(jià)/萬(wàn)元造價(jià)指標(biāo)/（元·m-2）造價(jià)指標(biāo)/（元·m-2）2 0 2.0 C 6 0 6 4 3 2 3 8 1 1 8 5 6 8 4 1 0 5 3 8 8 2 0 5 7 5 7 1 1 3 7 4 2 1 0 2 1 2.2 C 6 0 6 5 2 2 4 1 5 1 8 7 6 9 2 9 1 3 3 7 2 1 2 7 8 6 1 1 4 2 4 2 3 0 2 2 2.4 C 6 0 6 6 6 2 4 6 6 1 8 9 7 0 0 8 4 3 1 1 2 2 1 8 2 0 1 1 6 0 4 2 9 7 2 3 2.7 C 5 0 6 6 6 2 4 6 8 1 9 2 7 1 3 7 6 2 8 3 2 3 9 8 8 5 1 1 7 4 4 3 4 9 2 4 3.0 C 5 0 6 8 6 2 5 4 0 1 9 6 7 2 5 6 7 2 4 7 2 6 2 9 7 2 1 2 1 1 4 4 8 4 2 5 3.3 C 5 0 7 0 4 2 6 0 6 1 9 9 7 3 8 6 4 2 3 8 2 7 6 1 0 2 4 1 2 4 3 4 6 0 5 2 6 4 3×5 0 2.0 C 6 0 1 1 8 7 2 3 9 7 3 5 0 7 0 7 1 8 9 3 8 3 3 6 8 7 4 4 2 0 9 4 4 2 3 1 2 7 2.2 C 6 0 1 2 0 6 2 4 3 7 3 5 4 7 1 6 1 6 8 3 4 0 3 8 2 7 7 2 2 1 1 1 4 2 6 4 2 8 2.4 C 5 0 1 2 1 7 2 4 5 8 3 5 9 7 2 5 1 6 0 3 2 3 3 9 8 8 0 5 2 1 3 4 4 3 1 1 2 9 2.7 C 5 0 1 2 4 9 2 5 2 4 3 6 5 7 3 8 1 3 7 2 7 7 4 3 0 8 6 9 2 1 8 2 4 4 0 8 3 0 3.0 C 5 0 1 2 8 6 2 5 9 8 3 7 2 7 5 1 1 2 3 2 4 9 4 7 2 9 5 4 2 2 5 4 4 5 5 3 3 1 3.3 C 5 0 1 3 2 4 2 6 7 4 3 7 9 7 6 5 1 0 9 2 1 9 4 9 7 1 0 0 5 2 3 0 8 4 6 6 3 3 2 8 C 6 0 1 1 0 3 2 5 3 1 2 9 2 6 7 0 1 3 0 2 9 8 2 8 6 6 5 6 1 8 1 0 4 1 5 5 3 9 C 6 0 1 1 1 8 2 5 6 6 2 9 9 6 8 6 1 0 6 2 4 4 3 1 0 7 1 1 1 8 3 3 4 2 0 7 4 0 C 5 0 1 1 2 3 2 5 7 8 3 0 6 7 0 2 1 0 2 2 3 5 3 3 2 7 6 2 1 8 6 3 4 2 7 6 4 1 C 5 0 1 1 7 3 2 6 9 3 3 1 3 7 1 8 9 4 2 1 6 3 6 7 8 4 2 1 9 4 6 4 4 6 8 4 2 C 5 0 1 1 9 9 2 7 5 2 3 1 9 7 3 3 8 6 1 9 7 4 0 2 9 2 2 2 0 0 6 4 6 0 4 4 3 C 5 0 1 2 5 3 2 8 7 5 3 2 6 7 4 9 7 9 1 8 2 4 3 7 1 0 0 2 2 0 9 5 4 8 0 9 4 4 C 6 0 5 9 9 2 5 2 1 1 5 4 6 4 8 7 2 3 0 4 1 5 8 6 6 4 9 8 3 4 1 3 6 3 3 C 6 0 6 0 8 2 5 5 9 1 5 7 6 5 9 6 0 2 5 5 1 7 2 7 2 5 9 9 7 4 1 9 8 3 4 C 5 0 6 2 2 2 6 1 6 1 6 0 6 7 4 5 5 2 3 0 1 8 4 7 7 6 1 0 2 1 4 2 9 5 3 5 C 5 0 6 3 6 2 6 7 6 1 6 4 6 8 9 5 0 2 1 2 2 0 4 8 5 7 1 0 5 4 4 4 3 4 3 6 C 5 0 6 5 6 2 7 6 2 1 6 7 7 0 3 4 7 1 9 6 2 2 3 9 3 9 1 0 9 3 4 6 0 0 3 7 C 5 0 6 7 7 2 8 4 8 1 7 1 7 1 8 4 6 1 9 2 2 4 3 1 0 2 1 1 1 3 5 4 7 7 9 3 8 4 3 6+6 0+3 6 8 C 6 0 1 1 2 1 2 4 9 7 2 9 4 6 5 5 1 5 4 3 4 3 3 7 2 8 3 0 1 9 4 1 4 3 2 6 4 5 C 6 0 1 1 5 2 2 5 6 7 2 9 9 6 6 7 1 3 4 2 9 9 3 9 4 8 7 7 1 9 7 9 4 4 1 0 4 6 C 6 0 1 1 8 3 2 6 3 6 3 0 4 6 7 8 1 2 2 2 7 1 4 1 6 9 2 7 2 0 2 5 4 5 1 3 4 7 C 5 0 1 1 9 0 2 6 5 2 3 1 0 6 9 0 1 2 1 2 6 9 4 5 3 1 0 1 0 2 0 7 4 4 6 2 0 4 8 C 5 0 1 2 1 1 2 6 9 9 3 1 5 7 0 2 1 1 3 2 5 2 4 9 0 1 0 9 2 2 1 2 9 4 7 4 4 4 9 C 5 0 1 2 4 7 2 7 7 9 3 2 0 7 1 4 1 0 9 2 4 2 5 2 7 1 1 7 5 2 2 0 3 4 9 0 9 5 0 6 4 8+8 0+4 8 C 6 0 1 4 5 1 2 4 9 9 3 8 6 6 6 4 1 9 9 3 4 2 4 4 0 7 5 7 2 4 7 6 4 2 6 2 5 1 C 6 0 1 4 9 4 2 5 7 2 3 9 3 6 7 6 1 6 7 2 8 8 4 8 7 8 3 9 2 5 4 1 4 3 7 5 5 2 C 6 0 1 5 3 4 2 6 4 2 4 0 0 6 8 8 1 5 3 2 6 3 5 3 5 9 2 1 2 6 2 2 4 5 1 4 5 3 C 5 0 1 5 3 6 2 6 4 4 4 0 6 7 0 0 1 4 9 2 5 7 5 8 3 1 0 0 3 2 6 7 4 4 6 0 4 5 4 C 5 0 1 5 7 8 2 7 1 7 4 1 3 7 1 2 1 3 7 2 3 6 6 3 0 1 0 8 5 2 7 5 9 4 7 5 0 5 5 C 5 0 1 6 2 0 2 7 8 9 4 2 0 7 2 4 1 3 1 2 2 6 6 8 4 1 1 7 7 2 8 5 5 4 9 1 6 8 3.3 1.5 3.6 1.8 3.9 2.1 4.2 2.4 4.5 2.7 4.8 3.0 3.3 1.5 3.6 1.8 3.9 2.1 4.2 2.4 4.5 2.7 4.8 3.0 4.3 1.9 4.6 2.2 4.9 2.5 5.2 2.8 5.5 3.1 5.8 3.4 4.3 1.9 4.6 2.2 4.9 2.5 5.2 2.8 5.5 3.1 5.8 3.4

1.3 波形鋼腹板組合梁與預(yù)應(yīng)力混凝土梁的建安費(fèi)對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)1.2節(jié)中數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)波形鋼腹板組合梁每平方米建安費(fèi)指標(biāo)影響較大的兩個(gè)因素為跨徑和梁高，而橋面寬度的影響十分有限。因此，本文以跨徑為核心變量，以相同跨徑造價(jià)指標(biāo)最低為甄選標(biāo)準(zhǔn)，從55座試設(shè)計(jì)梁中選取5座作為分析樣本；同時(shí)從近年建成的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，選取總體布置和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均與試設(shè)計(jì)梁基本一致的5座作為對(duì)比組樣本，進(jìn)行造價(jià)對(duì)比分析，見(jiàn)表3。

表3 上部結(jié)構(gòu)建安費(fèi)對(duì)比樣本

在對(duì)比分析中，只有當(dāng)總體布置基本一致時(shí)，兩種結(jié)構(gòu)的比較才有意義。因此，以主跨跨徑為自變量，以每平方米造價(jià)指標(biāo)為目標(biāo)變量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和線性回歸，得到圖4。

圖4 兩種橋型上部結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)與線性回歸

對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的每平米造價(jià)指標(biāo)與主跨跨徑的關(guān)系進(jìn)行線性擬合，分別得到兩者的擬合公式：混凝土PC箱梁每平米造價(jià)y（單位：元/m2）與主跨跨徑 x（單位：m）的關(guān)系為 y=17.108x+3 326.4；波形鋼腹板組合梁每平米造價(jià)y與主跨跨徑x的關(guān)系為y=13.669x+3 532.2。根據(jù)這兩個(gè)回歸公式，計(jì)算得到，當(dāng)x=59.8m時(shí)，二者造價(jià)相等，跨徑小于該值時(shí)混凝土PC箱梁較為經(jīng)濟(jì)，跨徑大于該值時(shí)波形鋼腹板組合梁較為經(jīng)濟(jì)，跨徑30 m時(shí)PC箱梁造價(jià)高3%，跨徑80 m時(shí)波形鋼腹板組合梁造價(jià)低6%。

2 影響波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的主要因素

影響波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的因素眾多，本文選取幾個(gè)關(guān)鍵變量進(jìn)行分析：

（1）k：“波形鋼腹板組合梁造價(jià)指標(biāo)-跨徑”曲線斜率，指特定條件下波形鋼腹板組合梁造價(jià)指標(biāo)隨跨徑變化的速度：

曲線斜率越大，表示每平米造價(jià)指標(biāo)對(duì)跨徑的變化越敏感，在確定跨徑布置、選擇結(jié)構(gòu)形式時(shí)需要從經(jīng)濟(jì)合理性角度進(jìn)行更加細(xì)致的分析。

（2）l臨：“臨界跨徑”，指特定條件下兩種結(jié)構(gòu)每平米造價(jià)指標(biāo)相等的跨徑：

當(dāng)小于該跨徑時(shí)混凝土PC箱梁造價(jià)更省，而大于該跨徑時(shí)波形鋼腹板組合梁則更為經(jīng)濟(jì)。此指標(biāo)用于判斷某種因素對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響，回答的是在某種情況下“二者誰(shuí)更省”的問(wèn)題；

（3）α30、α60、α80：主跨跨徑為 30 m、60 m 和 80 m時(shí)，波形鋼腹板組合梁與預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁造價(jià)指標(biāo)的比值：

三個(gè)跨徑值分別為小跨徑、中等跨徑、大跨徑三個(gè)類別的代表。這三個(gè)值與1.0的差距越大，說(shuō)明在小跨徑/中等跨徑/大跨徑的布置下，兩種結(jié)構(gòu)之一具有更大的比較優(yōu)勢(shì)，選擇另一種橋型結(jié)構(gòu)時(shí)付出的機(jī)會(huì)成本越高，回答的是“能省多少”的問(wèn)題。

2.1 各分項(xiàng)工程價(jià)格影響分析

為了研究四種主要材料（混凝土、普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)、波形鋼腹板）對(duì)應(yīng)的分項(xiàng)工程費(fèi)用對(duì)臨界跨徑的影響，本文分別計(jì)算了各分項(xiàng)工程綜合單價(jià)（包括人工費(fèi)、材料費(fèi)用、機(jī)械使用費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)、利潤(rùn)以及一定范圍內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)的費(fèi)用）變動(dòng)幅度為-30%、-10%、+10%和+30%時(shí)，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的情況，見(jiàn)表4。

從表4可以看出，各分項(xiàng)工程對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響存在較為明顯的差別。

綜合來(lái)看，四個(gè)分項(xiàng)工程中，在相同的變動(dòng)幅度下，波形鋼腹板的綜合單價(jià)浮動(dòng)產(chǎn)生的影響最為顯著。首先，k值對(duì)波形鋼腹板綜合單價(jià)的變動(dòng)比較敏感，這是因?yàn)椴ㄐ武摳拱褰M合梁的建安費(fèi)中，波形鋼腹板占比可達(dá)到20%。從l臨來(lái)看，臨界跨徑隨波形鋼腹板綜合單價(jià)劇烈變動(dòng)，說(shuō)明在兩種橋型經(jīng)濟(jì)性的相對(duì)關(guān)系上，波形鋼腹板的綜合單價(jià)是一個(gè)權(quán)重較大的因素。這不僅是因?yàn)椴ㄐ武摳拱逶靸r(jià)在上部結(jié)構(gòu)建安費(fèi)中占比較大，還有一個(gè)重要原因就是，與其他分項(xiàng)工程不同，波形鋼腹板這一項(xiàng)目是該橋型特有的，因此在兩種橋型的經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)中，處于“敵不動(dòng)我動(dòng)”的特殊地位。從 α30、α60、α80來(lái)看，波形鋼腹板綜合單價(jià)的變動(dòng)對(duì)兩種橋型上部結(jié)構(gòu)建安費(fèi)的比值也產(chǎn)生了最為明顯影響。

表4 各分項(xiàng)工程評(píng)價(jià)指標(biāo)表

混凝土分項(xiàng)工程的綜合單價(jià)對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響強(qiáng)度也很可觀。從k值來(lái)看混凝土綜合單價(jià)浮動(dòng)產(chǎn)生的影響程度接近于波形鋼腹板而從 l臨、α30、α60、α80來(lái)看，則影響強(qiáng)度明顯較小。究其原因，是因?yàn)榛炷凉こ痰馁M(fèi)用在波形鋼腹板組合梁的建安費(fèi)中占比雖達(dá)到55%～60%，而在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中這一比例為65%～70%，二者差距并不大，因此在混凝土分項(xiàng)工程價(jià)格產(chǎn)生浮動(dòng)時(shí)，二者造價(jià)產(chǎn)生的變化“方向相同、幅度相近”，從而導(dǎo)致了兩者“絕對(duì)值變化較大、但相對(duì)關(guān)系變化有限”這一特殊趨勢(shì)。

普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)兩個(gè)分項(xiàng)工程的綜合單價(jià)與波形鋼腹板組合梁的經(jīng)濟(jì)性之間建立的關(guān)聯(lián)是比較弱的，其中的原因也很明顯：這兩個(gè)分項(xiàng)工程在兩種橋型中占比都很小，而且很接近——波形鋼腹板組合梁建安費(fèi)中，普通鋼筋占比16%～19%，預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)占比5%～8%；同時(shí)在預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，普通鋼筋占比19%～21%，預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)占比占比9%～12%。因此，不論從兩個(gè)橋型造價(jià)本身來(lái)看，還是從二者經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比情況來(lái)看，這兩個(gè)分項(xiàng)工程綜合單價(jià)變動(dòng)的影響都十分有限。

從以上分析可以看出，相對(duì)而言，波形鋼腹板和混凝土兩個(gè)分項(xiàng)工程單價(jià)變動(dòng)對(duì)波形鋼腹板組合梁相對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響較大，前者得益于其在兩種橋型中占比的根本差別，后者則得益于其在兩種橋型上部結(jié)構(gòu)建安費(fèi)中的壓倒性占比。然而，必須注意到，即便如此，不論哪個(gè)分項(xiàng)工程的綜合單價(jià)變動(dòng)都難以對(duì)兩個(gè)橋型的經(jīng)濟(jì)性輕易產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響：當(dāng)單個(gè)分項(xiàng)工程綜合單價(jià)浮動(dòng)量處于-30%～+30%之間時(shí)，在80 m跨徑上，波形鋼腹板組合梁建安費(fèi)相對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁最多能節(jié)省約8%；在60 m跨徑上，最多能節(jié)省約6%；而在30 m跨徑上，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的優(yōu)勢(shì)地位極難被逆轉(zhuǎn)。

2.2 波形鋼板材料價(jià)格影響分析

之所以把波形鋼板材料價(jià)格單列討論，有三個(gè)原因：

（1）相對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁來(lái)說(shuō)，波形鋼板是一個(gè)“新增項(xiàng)目”，值得特別關(guān)注；

（2）國(guó)家推廣鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁；

（3）鋼材價(jià)格變動(dòng)頻繁。

與前文類似，這里對(duì)波形鋼板（Q345D）價(jià)格變動(dòng)幅度為-30%、-10%、+10%、+30%時(shí)的情況進(jìn)行分析，見(jiàn)表5。

表5 波形鋼板材料價(jià)格變動(dòng)對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響

從表5可以觀察到，當(dāng)鋼板材料價(jià)格浮動(dòng)幅度在-30%～+30%之間時(shí)，對(duì)提高波形鋼腹板組合梁的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)起到的作用十分有限，小跨徑上依然難以超越預(yù)應(yīng)力混凝土梁，中大跨徑上也沒(méi)有體現(xiàn)出實(shí)質(zhì)性優(yōu)勢(shì)，80 m跨徑上僅能節(jié)省約5%。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)用

我國(guó)人口紅利正逐漸消逝，勞動(dòng)力價(jià)格持續(xù)上漲，各行業(yè)都面臨著必須大幅削減人工的轉(zhuǎn)型壓力，這也是促進(jìn)鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)展因素之一。因此，有必要分析波形鋼腹板組合梁通過(guò)減小現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量能在何種程度上增大該橋型的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

表6 現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)用變動(dòng)對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響

由表6現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)用變動(dòng)對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響可以看出，人工費(fèi)用的浮動(dòng)對(duì)兩橋型經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比情況的影響也不如預(yù)期顯著。即使人工費(fèi)用再上漲30%，在80 m跨徑橋梁上，波形鋼腹板組合梁造價(jià)相對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的節(jié)約比例仍不足3%。造成這一情況的關(guān)鍵原因是，波形鋼腹板組合梁實(shí)際上并不能大幅節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)人工工作量——在預(yù)應(yīng)力混凝土梁造價(jià)中，現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)用占26%左右，而在波形鋼腹板組合梁中，這一比例雖然有所減小，但依然高達(dá)21%。因此在現(xiàn)場(chǎng)人工費(fèi)用發(fā)生變動(dòng)時(shí)，兩種結(jié)構(gòu)建安費(fèi)并不能隨之產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性差距?？梢哉J(rèn)為，相對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁，波形鋼腹板組合梁沒(méi)能充分利用人工費(fèi)用上漲這一形勢(shì)獲得明顯的競(jìng)爭(zhēng)力提升。

3 結(jié)論及展望

本文基于對(duì)一定假設(shè)條件下波形鋼腹板組合梁進(jìn)行試設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以預(yù)應(yīng)力混凝土梁為比較對(duì)象，對(duì)波形鋼腹板組合梁的經(jīng)濟(jì)性及其影響因素進(jìn)行了研究，得到一些初步結(jié)論：

（1）波形鋼腹板組合梁在跨徑達(dá)到60 m以上時(shí)，相對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土梁具有經(jīng)濟(jì)性比較優(yōu)勢(shì)，但優(yōu)勢(shì)也并不明顯，80 m跨徑時(shí)造價(jià)降低6%左右；

（2）在混凝土、普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)、波形鋼板四個(gè)分項(xiàng)工程中，混凝土、波形鋼板兩者綜合單價(jià)的浮動(dòng)對(duì)波形鋼腹板組合梁經(jīng)濟(jì)性的影響較為顯著。在30～80 m跨徑范圍內(nèi)，某單一分項(xiàng)綜合單價(jià)浮動(dòng)幅度在-30%～+30%之間時(shí)，波形鋼腹板組合梁的造價(jià)相對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的節(jié)約幅度不超過(guò)10%；

（3）鋼材價(jià)格下行、人工費(fèi)用上漲對(duì)提升波形鋼腹板組合梁的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力作用有限，原因是波形鋼腹板組合梁鋼材用量占比并不大，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人工作業(yè)量的減少并不顯著。

本文研究只針對(duì)上部結(jié)構(gòu)，沒(méi)有包括下部結(jié)構(gòu)影響分析，很顯然由于波形鋼腹板組合梁結(jié)構(gòu)重量減小勢(shì)必降低下部基礎(chǔ)造價(jià)，沒(méi)有涉及其它橋型結(jié)構(gòu)，若能包含更多橋型、涉及下部結(jié)構(gòu)其對(duì)比研究成果將更具有參考價(jià)值。