龍青高速公路跨越青新高速公路鋼箱梁橋的設計與施工

徐常澤，付明勇

(1. 山東省交通規劃設計院;2. 山東正宏勘測設計咨詢有限公司)

1 工程概況

山東省龍口至青島高速公路在青島市城陽區與青新高速交叉口處設城陽南互通立交，右線橋跨越青新高速采用鋼箱梁橋，跨徑布置為37.2 +2 ×50 +38.8 m 四跨連續梁，橋寬16.7m，橋梁平曲線位于Ls =740 m 的緩和曲線上，與青新高速交角為45°，設計速度80 km/h，設計汽車荷載為公路Ⅰ級。

2 設計要點

2.1 上部結構

上部鋼箱梁采用單箱四室斜腹板截面，設計線處梁高2.114 m。頂板寬16.7 m，厚14 mm，頂板采用U 形加勁肋，U 肋厚8 mm，標準間距60 cm，高26 cm。箱梁底板寬11.6 m，支點部分厚16 mm，跨中部分厚14 mm，采用板式加勁肋，間距40 cm，厚16 mm，高16 cm。懸臂板長2.2 m。腹板跨中段厚14 mm，支點段厚16 mm，在其受壓區設置一道縱向板式加勁肋。橫隔板間距3 m，其間設橫肋一道，均徑向布置。鋼梁在工廠內采用縱向分段、橫向分片的方法制作。

2.2 下部結構

共用墩及連續墩均為雙柱式墩，墩頂墩身截面尺寸橫橋向2.5 m，順橋向1.8 m，墩身間距2.1 m。基礎采用擴大基礎，厚度為2×1.25 m，底層尺寸為10.6 m×5.8 m，上層尺寸為8.6 m×5.8 m，擴大基礎持力層選用埋藏較淺的中風化巖石。

由于上跨青新高速，制動墩布置在中央分隔帶內，橋墩尺寸受限，采用圓柱式獨柱墩，柱徑1.7 m，墩頂設置15 MN的固定支座，為了放置支座，墩頂柱徑漸變至2.5 m，樁基采用端承樁，樁徑2.5 m。

2.3 橋面鋪裝

鋼箱梁橋面鋪裝下層為12 cm C50玄武巖纖維混凝土，玄武巖纖維混凝土層中設置直徑20 的鋼筋網，鋼橋面板上設置M16X100 間距30 cm 的剪力釘。在混凝土中摻加玄武巖短切纖維，可以提高混凝土的防滲、抗裂及抗沖擊性能，和易性及耐久性好。上層為10 cm 瀝青混凝土，瀝青混凝土上層采用4 cm SMA－10 SBS 改性瀝青瑪蹄脂混合料，下層采用4 cm SMA－13 SBS 改性瀝青瑪蹄脂混合料，防水調平層采用2 cm SBS 改性瀝青砂，下設柔性防水層。

3 防腐措施

本項目位于青島市城陽區，毗鄰膠州灣，其大氣腐蝕等級按《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》(JT/T 722－2008)規定為C3。鋼梁采用長效涂裝體系，耐久性要求不小于20年，涂裝方案如表1 所示。

表1 涂裝方案

4 施工方案

根據本橋結構特點，充分考慮制作、運輸等因素，總體制造思路如下:工廠鋼箱梁板單元制造、胎架上總拼成節段、按照吊裝節段解體成梁段、橋位架設、涂裝和修補等全部工作。根據現場的地質條件及工期要求，采用支架法進行安裝。

4.1 工廠制造

鋼梁板單元在工廠內采用縱向分段、橫向分片的方法制作。考慮到鋼梁運輸、架設的可能性，合理劃分板單元。鋼箱梁制造實現板單元化。所有板單元可按類型在專用胎架上形成流水作業制造，實現生產規范化，產品標準化，質量穩定化。

縱向分為14 個制造節段，一個標準節段橫斷面劃分為21 塊板單元，其中頂板6 塊，底板4 塊，斜底板2 塊、縱隔板3 塊，橫隔板4 塊，懸臂板2 塊。

根據排板圖及工藝放收縮量下料，下料采用數控及多頭精密切割，氣割開坡口或機加工開坡口，單元件用胎架裝配，自動焊焊接，單元件校正采用火焰或機械方法，U 肋與面板采用無碼高精度裝配反變形胎架焊接。在總拼組裝胎架中按2 +1 匹配方式拼裝成節段箱梁。按焊接工藝和順序對吊裝段進行焊接及相鄰段匹配拼裝，加裝臨時連接件。檢查合格后，轉運箱段至噴砂車間進行除銹、噴涂。通過汽車運輸至工地業主指定區域。在工地進行鋼箱梁節段吊裝和節段間焊接及安裝附屬設施，局部除銹清理后全橋油漆。

4.2 鋼箱梁架設

鋼箱梁在工廠分段預制運至橋位，分段用吊車起吊到臨時支架架設，最重吊裝節段約重46t。架設順序由小樁號向大樁號方向施工，由跨青新高速，在架設時跨線部分先封閉部分車道并做好道路安全防護工作，施工過程中盡量保證車輛的通行，橋面護欄施工完后拆除支架，恢復道路，完成鋼箱梁安裝。

在橋跨中間均設有臨時支墩，分段定位時，要確保重心均落在支架支撐的范圍內。鋼箱梁現場架設預拱度按設計要求設置。在現場吊裝的跨線部分施工時，為保障行車安全，須要對即有高速路進行臨時區段的封閉，采取半邊封路半邊暢通的形式，保證一邊道路暢通。

施工步驟流程為:

(1)平整施工便道及汽車吊站位場地，保證鋼箱梁的運輸、吊裝。施工臨時支架基礎，安裝臨時支架及橋墩支座。跨線部分先封Y52 墩至Y53 墩之間車道，做好道路指示牌。

(2)按照順序安裝各節段鋼箱梁節段(每個節段橫向從中間向兩側安裝)，調整線型后定位焊接，測量合格再進行施焊作業。

(3)澆筑混凝土護欄，拆除支架，恢復道路，全橋涂裝最后一道面漆。

4.3 鋼箱梁卸載

鋼箱梁卸載方案為整體卸載，卸載時，千斤頂同時并緩慢下降，最終鋼箱梁落在球形支座焊接墊板上使其全部荷載轉化為橋墩自身承受，卸載完成。

卸載的總體步驟為:支架的卸載首先布置千斤頂頂住要切割牙板的主梁，布置完成后按照卸載支架的順序為:連續墩兩側支架→中墩兩側支架→共用墩一側支架→邊跨跨中支架→中跨跨中支架。

5 結 語

龍青高速城陽南互通右線橋跨越青新高速為整個項目的關鍵性工程，橋梁施工時要保證青新高速的安全運營，設計和施工均有較大難度。結合當地實際情況，在上跨青新高速處采用鋼箱梁方案，不僅加快了施工進度，縮短了施工工期，而且保證了青新高速的行車安全。

［1］吳沖. 現代鋼橋. 北京:人民交通出版社，2006.

［2］公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件(JT/T 722－2008)［S］.

［3］公路橋涵施工技術規范(JTJ 041－2000)［S］.