龙青高速公路跨越青新高速公路钢箱梁桥的设计与施工

徐常泽，付明勇

(1. 山东省交通规划设计院;2. 山东正宏勘测设计咨询有限公司)

1 工程概况

山东省龙口至青岛高速公路在青岛市城阳区与青新高速交叉口处设城阳南互通立交，右线桥跨越青新高速采用钢箱梁桥，跨径布置为37.2 +2 ×50 +38.8 m 四跨连续梁，桥宽16.7m，桥梁平曲线位于Ls =740 m 的缓和曲线上，与青新高速交角为45°，设计速度80 km/h，设计汽车荷载为公路Ⅰ级。

2 设计要点

2.1 上部结构

上部钢箱梁采用单箱四室斜腹板截面，设计线处梁高2.114 m。顶板宽16.7 m，厚14 mm，顶板采用U 形加劲肋，U 肋厚8 mm，标准间距60 cm，高26 cm。箱梁底板宽11.6 m，支点部分厚16 mm，跨中部分厚14 mm，采用板式加劲肋，间距40 cm，厚16 mm，高16 cm。悬臂板长2.2 m。腹板跨中段厚14 mm，支点段厚16 mm，在其受压区设置一道纵向板式加劲肋。横隔板间距3 m，其间设横肋一道，均径向布置。钢梁在工厂内采用纵向分段、横向分片的方法制作。

2.2 下部结构

共用墩及连续墩均为双柱式墩，墩顶墩身截面尺寸横桥向2.5 m，顺桥向1.8 m，墩身间距2.1 m。基础采用扩大基础，厚度为2×1.25 m，底层尺寸为10.6 m×5.8 m，上层尺寸为8.6 m×5.8 m，扩大基础持力层选用埋藏较浅的中风化岩石。

由于上跨青新高速，制动墩布置在中央分隔带内，桥墩尺寸受限，采用圆柱式独柱墩，柱径1.7 m，墩顶设置15 MN的固定支座，为了放置支座，墩顶柱径渐变至2.5 m，桩基采用端承桩，桩径2.5 m。

2.3 桥面铺装

钢箱梁桥面铺装下层为12 cm C50玄武岩纤维混凝土，玄武岩纤维混凝土层中设置直径20 的钢筋网，钢桥面板上设置M16X100 间距30 cm 的剪力钉。在混凝土中掺加玄武岩短切纤维，可以提高混凝土的防渗、抗裂及抗冲击性能，和易性及耐久性好。上层为10 cm 沥青混凝土，沥青混凝土上层采用4 cm SMA－10 SBS 改性沥青玛蹄脂混合料，下层采用4 cm SMA－13 SBS 改性沥青玛蹄脂混合料，防水调平层采用2 cm SBS 改性沥青砂，下设柔性防水层。

3 防腐措施

本项目位于青岛市城阳区，毗邻胶州湾，其大气腐蚀等级按《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T 722－2008)规定为C3。钢梁采用长效涂装体系，耐久性要求不小于20年，涂装方案如表1 所示。

表1 涂装方案

4 施工方案

根据本桥结构特点，充分考虑制作、运输等因素，总体制造思路如下:工厂钢箱梁板单元制造、胎架上总拼成节段、按照吊装节段解体成梁段、桥位架设、涂装和修补等全部工作。根据现场的地质条件及工期要求，采用支架法进行安装。

4.1 工厂制造

钢梁板单元在工厂内采用纵向分段、横向分片的方法制作。考虑到钢梁运输、架设的可能性，合理划分板单元。钢箱梁制造实现板单元化。所有板单元可按类型在专用胎架上形成流水作业制造，实现生产规范化，产品标准化，质量稳定化。

纵向分为14 个制造节段，一个标准节段横断面划分为21 块板单元，其中顶板6 块，底板4 块，斜底板2 块、纵隔板3 块，横隔板4 块，悬臂板2 块。

根据排板图及工艺放收缩量下料，下料采用数控及多头精密切割，气割开坡口或机加工开坡口，单元件用胎架装配，自动焊焊接，单元件校正采用火焰或机械方法，U 肋与面板采用无码高精度装配反变形胎架焊接。在总拼组装胎架中按2 +1 匹配方式拼装成节段箱梁。按焊接工艺和顺序对吊装段进行焊接及相邻段匹配拼装，加装临时连接件。检查合格后，转运箱段至喷砂车间进行除锈、喷涂。通过汽车运输至工地业主指定区域。在工地进行钢箱梁节段吊装和节段间焊接及安装附属设施，局部除锈清理后全桥油漆。

4.2 钢箱梁架设

钢箱梁在工厂分段预制运至桥位，分段用吊车起吊到临时支架架设，最重吊装节段约重46t。架设顺序由小桩号向大桩号方向施工，由跨青新高速，在架设时跨线部分先封闭部分车道并做好道路安全防护工作，施工过程中尽量保证车辆的通行，桥面护栏施工完后拆除支架，恢复道路，完成钢箱梁安装。

在桥跨中间均设有临时支墩，分段定位时，要确保重心均落在支架支撑的范围内。钢箱梁现场架设预拱度按设计要求设置。在现场吊装的跨线部分施工时，为保障行车安全，须要对即有高速路进行临时区段的封闭，采取半边封路半边畅通的形式，保证一边道路畅通。

施工步骤流程为:

(1)平整施工便道及汽车吊站位场地，保证钢箱梁的运输、吊装。施工临时支架基础，安装临时支架及桥墩支座。跨线部分先封Y52 墩至Y53 墩之间车道，做好道路指示牌。

(2)按照顺序安装各节段钢箱梁节段(每个节段横向从中间向两侧安装)，调整线型后定位焊接，测量合格再进行施焊作业。

(3)浇筑混凝土护栏，拆除支架，恢复道路，全桥涂装最后一道面漆。

4.3 钢箱梁卸载

钢箱梁卸载方案为整体卸载，卸载时，千斤顶同时并缓慢下降，最终钢箱梁落在球形支座焊接垫板上使其全部荷载转化为桥墩自身承受，卸载完成。

卸载的总体步骤为:支架的卸载首先布置千斤顶顶住要切割牙板的主梁，布置完成后按照卸载支架的顺序为:连续墩两侧支架→中墩两侧支架→共用墩一侧支架→边跨跨中支架→中跨跨中支架。

5 结 语

龙青高速城阳南互通右线桥跨越青新高速为整个项目的关键性工程，桥梁施工时要保证青新高速的安全运营，设计和施工均有较大难度。结合当地实际情况，在上跨青新高速处采用钢箱梁方案，不仅加快了施工进度，缩短了施工工期，而且保证了青新高速的行车安全。

［1］吴冲. 现代钢桥. 北京:人民交通出版社，2006.

［2］公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT/T 722－2008)［S］.

［3］公路桥涵施工技术规范(JTJ 041－2000)［S］.