《裝配化工字組合梁橋通用圖》解讀

交通運輸部發(fā)布的《裝配化工字組合梁橋通用圖》（JTG/T 3911-2021，以下簡稱《通用圖》），作為公路工程推薦性行業(yè)標準，自2022年4月1日起施行。為便于理解《通用圖》的編制背景、定位與主要內(nèi)容，充分掌握和用好《通用圖》，推進我國鋼結構橋梁高質(zhì)量發(fā)展，提高常規(guī)跨徑鋼結構橋梁的設計技術水平，現(xiàn)將《通用圖》解讀如下：

一、編制背景

鋼結構橋梁具有自重輕、抗震性能好、跨越能力強、使用壽命長、適合工業(yè)化建造、綜合能耗低、對環(huán)境影響小等優(yōu)勢，有利于減少對傳統(tǒng)建筑材料的依賴，提升橋梁結構安全和耐久性。

標準化水平是一個國家科技與經(jīng)濟發(fā)展水平的反映，工程建設標準設計作為標準化的重要組成部分，在保證和加快工程建設速度、確保和提高工程建設質(zhì)量、傳播和推廣科技創(chuàng)新成果等方面發(fā)揮著極其重要的作用。

鋼-混凝土工字組合梁構造簡潔、受力明確、建造方便，可以充分發(fā)揮鋼材及混凝土各自的受力特性，且易形成標準化和規(guī)格化的產(chǎn)品，適用于標準化設計、工業(yè)化建造，既可提高結構建設效率也易保障質(zhì)量。

為貫徹落實《交通強國建設綱要》和《關于推進公路鋼結構橋梁建設的指導意見》，推進橋梁建設高質(zhì)量發(fā)展，進一步提升我國公路橋梁結構安全性和耐久性水平，推動鋼結構材料、制造工藝、建設水平的提升，促進鋼橋設計、施工、管養(yǎng)高質(zhì)量發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，我部組織并完成了《通用圖》的編制工作。

二、《通用圖》的定位及特點

（一）《通用圖》的定位?！锻ㄓ脠D》和《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTG D64—2015）、《公路鋼混組合橋梁設計與施工規(guī)范》（JTG/T D64-01—2015）、《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T 3650—2020）形成一個完整的鋼結構橋梁設計、建造技術體系?！锻ㄓ脠D》是在國內(nèi)各地近年鋼橋建設經(jīng)驗的基礎上，借鑒國內(nèi)外相關建造技術，經(jīng)過系統(tǒng)研究、總結、提煉我國常規(guī)跨徑鋼結構橋梁結構形式，統(tǒng)籌技術的成熟性、先進性后編制而成。

（二）《通用圖》編制指導思想。通過“標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理、智能化應用”，推動我國鋼結構橋梁產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)“綠色、循環(huán)、低碳和高質(zhì)量發(fā)展”。

（三）《通用圖》適用范圍。適用于高速公路、一級公路雙向四車道和六車道的主線橋，平曲線半徑不小于1000m。

（四）《通用圖》跨徑范圍?？紤]到公路橋梁跨徑的適應性和經(jīng)濟性，在滿足規(guī)范車輛荷載通行的前提下，《通用圖》工字組合梁跨徑為30m、40 m、50 m、60 m，按照三跨連續(xù)結構控制設計，可推展到四跨、五跨、六跨連續(xù)結構使用。

（五）《通用圖》技術特點。按照工業(yè)化建造理念進行設計，具有“工廠化、模塊化、裝配化、無模化、高性能、非預應力、BIM技術、非超限運輸”等技術特點。

1.工廠化：將鋼結構、橋面板、護欄等構件按照工廠流水線制造生產(chǎn)。

2.模塊化：將組合梁結構、混凝土護欄等結構在工廠內(nèi)按模塊單元制造。

3.裝配化：將運輸至現(xiàn)場的鋼主梁、橋面板、混凝土護欄等結構模塊進行搭積木式的安裝施工。

4.無?；和瓿砂惭b后，橋面板濕接縫等采用無模板澆筑。

5.高性能：采用高強度鋼、耐候鋼等高性能材料。

6.非預應力：采用鋼筋混凝土橋面板與工字鋼梁組合結構，不使用預應力鋼絞線。

7.BIM技術：采用BIM技術進行通用圖正向設計、參數(shù)化設計。

8.非超限運輸：將工廠化制造的結構模塊按照陸路或水路非超限運輸方式運至施工現(xiàn)場。

三、主要內(nèi)容

《通用圖》涵蓋了3×30m、3×40m、3×50m及3×60m雙向四車道和雙向六車道工字組合連續(xù)梁橋上部結構的施工圖設計，主要內(nèi)容如下：

（一）編制原則?！锻ㄓ脠D》按照“安全、適用、耐久、美觀”的理念和原則進行編制，主要工程材料的技術指標、設計水平等與國際先進水平接軌。

（二） “裝配化”理念?！锻ㄓ脠D》中涉及的組合梁的主要構件如鋼主梁、橋面板、護欄均采用工廠制造、工地現(xiàn)場裝配的模式；預制橋面板采用非預應力結構，濕接縫為無模化澆筑；裝配化率達到95%，大大減少了現(xiàn)場作用人員和工作量，實現(xiàn)了施工快捷；施工安全、品質(zhì)、進度、成本、環(huán)保等要素可期可控。

（三）設計荷載。設計荷載按公路—Ⅰ級選?。恢髁浩诤奢d采用計算模型Ⅰ和計算模型Ⅱ，橋面系構件采用疲勞模型Ⅲ；系統(tǒng)溫差按整體升溫39℃，整體降溫－32℃選用；豎向溫度梯度正溫差T1=14℃，T2=5.5℃，反溫差為正溫差乘以-0.5；支座不均勻沉降取10mm；支座摩阻系數(shù)取0.03；抗震設防烈度為6度，設計基本地震動峰值加速度值為0.05g；與汽車荷載組合時，橋面處風速取25m/s。

（四）主要材料。鋼梁構件采用Q370qD～Q420qD鋼材；鋼梁連接用高強度螺栓性能等級為10.9S；預制橋面板采用C55混凝土，橋面板濕接縫采用C55自密實微膨脹混凝土，混凝土護欄采用C50混凝土；橋面鋪裝采用瀝青混凝土；混凝土橋面板普通鋼筋采用HRB500鋼筋。

（五）主體結構。

1.橫斷面形式。上部結構采用“工字型鋼梁+混凝土橋面板”的形式，雙向四車道單幅橋采用三片鋼梁，雙向六車道單福橋采用四片鋼梁。鋼主梁主要由上翼緣板、腹板、腹板加勁肋、底板及橫肋組成，采用工廠分節(jié)段制造，節(jié)段間采用高強度螺栓工地現(xiàn)場連接。

2.橋面板。為實現(xiàn)橋面板制造及安裝標準化、工廠化和裝配化，簡化現(xiàn)場安裝架設工藝，本通用圖橋面板采用預制鋼筋混凝土結構，通過調(diào)整梁高和配筋控制橋面板的開裂。橋面板與橋面板之間采用自成底模的形式澆筑濕接縫。橋面板在圓柱頭焊釘處設置預留槽，便于后澆混凝土濕接縫。

3.墊條。為避免混凝土橋面板與鋼主梁上翼緣頂面直接接觸損傷，保證接觸面緊密貼合，在主梁上翼緣板的兩側邊緣、順橋向通長設置并固定兩道50mm寬的可壓縮墊條，隨后吊裝和安裝預制橋面板。在橋面板自重作用下，墊條被壓緊，并通過自身壓縮適應橋面板橫坡。

4.護欄。為實現(xiàn)護欄制造及安裝的標準化、工廠化和裝配化，提高施工效率和護欄品質(zhì)，護欄采用預制裝配式混凝土護欄，外側采用SS級，內(nèi)側采用SA級。預制護欄與預制橋面板之間采用高強度螺紋鋼棒連接。為提高護欄抗沖擊能力，預制護欄之間、預制護欄和預制橋面板之間均設置混凝土剪力鍵，匹配面涂抹環(huán)氧樹脂。

5.伸縮裝置及支座。伸縮裝置采用多向變位梳形板伸縮裝置，伸縮裝置頂面標高具有可調(diào)節(jié)功能。支座選用非抗震型雙水平摩擦面球型鋼支座，適用于不超過地震烈度6度區(qū)或非抗震控制區(qū)域。

6.結構耐久性。通用圖鋼結構均采用重防腐涂裝，涂裝體系壽命不小于25年。鋼結構也可以根據(jù)環(huán)境條件采用耐候鋼材，若主體結構采用耐候鋼材，與之相匹配的伸縮裝置、支座、高強度螺栓、圓柱頭焊釘及拼接板等金屬構件，均應使用耐候鋼材。

（七）施工方案。

1.鋼梁架設。對于橋跨數(shù)較多的主線橋梁，推薦采用架橋機施工；對于跨河、跨谷以及橋墩較高的主線橋梁，可采用在一側岸進行主梁組拼，隨后頂推就位施工，若跨徑較大，可根據(jù)需要設置臨時墩支撐；其余地形條件可采用支架法施工。

2.橋面板安裝。鋼梁架設完成后，應從一側或兩側同時吊裝鋪設橋面板。首先進行各跨正彎矩區(qū)橋面板預留剪力槽口及濕接縫混凝土的澆筑，待正彎矩區(qū)橋面板濕接縫混凝土達到設計強度和滿足彈性模量要求后，再進行中墩負彎矩區(qū)橋面板預留剪力槽口及濕接縫混凝土的澆筑。

（八）采用公路及城市橋梁設計規(guī)范的荷載，對本通用圖結構進行驗算評估，各項指標均滿足規(guī)范要求。

（九）《通用圖》編制采用了BIM正向設計技術，實現(xiàn)了BIM技術與通用圖一體化，通過參數(shù)化設計修改，任何一處參數(shù)發(fā)生變更，所有相關信息即隨之變化，可以實現(xiàn)梁高、板厚、板件位置等參數(shù)的變化，進而實現(xiàn)了不同跨徑和橋?qū)挼脑O計需求，自動完成工程量統(tǒng)計，實現(xiàn)二維及三維出圖等。

四、實施注意事項

（一）《通用圖》使用者應充分理解通用圖，根據(jù)具體工程項目的建設條件、荷載條件、施工方案與裝備條件等進行計算復核、論證，確保工程項目的質(zhì)量、安全和耐久。項目的設計者依法對《通用圖》在工程項目中的應用負有全部設計責任。

（二）《通用圖》編制過程中，已對其中的裝配式混凝土護欄開展實車碰撞試驗驗證，結果表明：裝配式混凝土護欄的各項技術指標均符合《公路護欄安全性能評價標準》（JTG B05-01-2013）中SS級評價要求。護欄、伸縮裝置及支座等按圖推薦選用，因橋梁實際條件需求，在充分研究論證的情況下可采用其它類型。

（三）《通用圖》工字組合梁上部結構可以與立柱蓋梁式橋墩、箱型薄壁式橋墩等下部結構配合使用?！锻ㄓ脠D》使用者應根據(jù)結構特點及工程項目特點自行選定，并注意根據(jù)荷載組合條件，特別是特種荷載和地震、碰撞等偶然荷載條件,對下部結構進行設計驗算，確保結構安全。

（四）精心組織宣貫培訓?！锻ㄓ脠D》服務于各省（自治區(qū)、直轄市）的交通運輸主管部門、建設單位、勘察設計等單位，在公路建設中有廣泛的使用需求，需加強宣貫培訓，尤其對一線橋梁設計人員，以期正確理解并應用好《通用圖》。同時建議對《通用圖》的使用情況進行跟蹤，進一步收集相關工作意見，利于修訂時研用。