日本船谷川大桥新桥(Funetanigawa New Bridge)是米子高速(鸟取县米子市至冈山县真庭市间长约66.5 km的高速公路)江府互通式立交附近4车道路面扩宽工程的一部分,为既有船谷川大桥西侧修建的一座2车道新桥,2座桥形成双向4车道,以缓解交通压力。该桥桥面净宽9.51 m,采用3跨连续波形钢腹板PC刚构箱梁桥,跨径布置为(67.7+121.0+67.7) m,预应力筋规格为12? s 15.2,19? s 15.7,1? s 21.8 mm。采用SM490YB型波形钢腹板。该桥2021年9月13日完成桥面铺装。
主梁为变截面波形钢腹板箱梁,梁高3.5~7.0 m,顶板宽10.4 m,底板宽5.5 m。波形钢腹板厚度根据剪应力进行设计,跨中剪力最小,板厚11 mm;支点剪力最大,板厚15 mm。支点附近波形钢腹板内侧浇筑混凝土内衬,以缓和应力传递并防止波形钢腹板屈曲。
主梁采用改良的大型挂篮悬臂施工,支点节段长15.4 m,悬臂施工节段均长5.6 m。施工步骤为:移动挂篮→安装波形钢腹板→焊接、涂装波形钢腹板→安装底板模板、绑扎钢筋→安装顶板模板、绑扎钢筋→浇筑混凝土→张拉预应力。中跨合龙时考虑设计的预拱度,采用压重方式(3 m×1.5 m钢板压重)调整合龙口两侧主梁梁高,并利用临时固定装置约束主梁位移。临时固定装置利用挂篮走行轨道(I-450 mm×175 mm×13 mm),采用4根?36 mm的预应力粗钢筋固定。
桥墩为空心截面,通常墩顶施工分2层浇筑,第1层浇筑后拆除内部支架,再浇筑第2层。该桥墩顶施工采用永久埋入式模板,利用发泡泡沫的轻质、耐压缩性、耐水性、层积时的自立性,加工成空心形状作为内模。墩顶混凝土一次浇筑完成,减少了支架拆除作业,提高了施工效率,减少了钢筋接头数量,提高了耐久性,减少了高空作业工序,提高了安全性。
体外力筋采用高强度ECF钢绞线(高耐久性环氧树脂涂层PC钢绞线)。ECF钢绞线各素丝间的间隙呈填充状态,具有高耐久性。使用高强度ECF钢绞线(19? s 15.7 mm)可减少体外力筋布置数量,提高了施工效率。现场灌浆作业仅限锚具附近,提高了施工质量。
架桥地址冬季最低气温-4 ℃,最大积雪厚度为40 cm。为提高桥面结构体系的耐久性和施工便利性,采用添加矿粉的混凝土预制壁式护栏。桥面板浇筑时在护栏底座位置设置M22安装螺栓,护栏安装时采用高40 mm的螺帽固定,以便于调整预制护栏高度。
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桥梁工程
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