廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南(2022版)

GDJT

廣東省交通運輸廳指導性技術文件GDJT002-01-2022

廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋

設計標準化指南（2022版）

Guideforstandardizationdesignofconventionalspanhighwaysteel

bridgesinGuangdongProvince

2022-12-31發(fā)布2023-01-01實施

廣東省交通運輸廳發(fā)布

廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

前言

為貫徹落實《交通運輸部關于廣東省開展交通基礎設施高質量發(fā)展等交通

強國建設試點工作的意見》（交規(guī)劃函[2020]694號）的相關要求，提升廣東省

常規(guī)跨徑公路鋼橋的設計及建造水平，由廣東省交通運輸廳統(tǒng)籌部署，廣東省

交通集團牽頭、廣州交通投資集團配合，組織相關建設、設計、鋼結構制造及

施工等相關單位，依托獅子洋通道工程、廣深高速公路改擴建工程、增城至佛

山高速公路增城至天河段開展了《常規(guī)跨徑公路鋼橋標準化設計及工業(yè)化建造

技術研究》（簡稱鋼橋標準化）工作，并成立專家委員會進行系統(tǒng)的咨詢審查。

編寫組在廣泛調研國內鋼橋使用的基礎上，結合鋼橋標準化的研究成果和

鋼橋建設的發(fā)展水平，編制完成《廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南》

初稿，經(jīng)多次研討、專委會審查及廣泛征求意見，形成了本版指南。

本指南由中交第二公路勘察設計研究院有限公司牽頭編寫，共分9章，第

1~3章、第5章及第8~9章由中交第二公路勘察設計研究院有限公司編寫，第4

章由廣東省交通規(guī)劃設計研究院集團股份有限公司編寫，第6章由中鐵大橋勘

測設計院集團有限公司編寫，第7章由中交第二公路勘察設計研究院有限公司

和廣東省交通規(guī)劃設計研究院集團股份有限公司共同編寫，中交公路規(guī)劃設計

院有限公司參與了指南編寫研討及標準圖設計咨詢。

廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

1總則

1.1指導思想

1堅持安全耐久的首要原則

安全耐久是工程建設的永恒主題。鋼橋標準化設計既要有利于保證構件安

全、結構安全、施工過程安全和運營安全，又要充分考慮結構的養(yǎng)護維修便利

性和耐久性。通過設計標準化研究，全面提高我省常規(guī)公路鋼橋從建設到運營

管理養(yǎng)護各環(huán)節(jié)的安全耐久性。

2堅持建管養(yǎng)一體化設計理念

通過開展鋼橋標準化研究，形成設計標準化指南和標準化設計成果，統(tǒng)一

設計標準化的設計理念、技術參數(shù)和相關標準，為推動標準化、裝配化的工業(yè)

化建造，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈貫通，進一步提高常規(guī)跨徑公路橋梁的綜合建設管養(yǎng)能

力和水平，為落實廣東省交通基礎設施高質量發(fā)展交通強國建設試點工作提供

技術保障。按照設計標準化指南是總領性指導性文件、配套標準圖是標準化設

計成果、是應用指南設計的具體范例的原則，通過對調研資料的分析、整理和

研究，總結出基于建設、管理、養(yǎng)護（簡稱建管養(yǎng)）一體化、全產(chǎn)業(yè)鏈貫通的

公路鋼橋設計標準化指南。

3樹立全壽命周期成本理念

標準化設計應樹立全壽命周期成本的設計理念，貫徹習近平生態(tài)文明思想，

立足于綜合統(tǒng)籌建管養(yǎng)全壽命周期的實際需求等方面，著力提高鋼橋的質量品

質和施工及養(yǎng)護效能。鋼橋設計方案應綜合考慮建管養(yǎng)全過程中的直接成本、

環(huán)境成本、社會成本等方面進行綜合研究，降低全壽命周期成本、全方位減少

碳排放。

4貫徹高質量發(fā)展理念

以《交通強國建設規(guī)劃綱要》和廣東省交通強國試點方案為指導，嚴格執(zhí)

行國家標準、規(guī)范和規(guī)定，并適度超前；密切關注工程材料和施工工藝的新發(fā)

展，積極借鑒、吸收先進的技術；通過制訂科學先進的設計標準化指南，從源

頭上規(guī)范廣東省內鋼橋結構形式，降低加工難度，提高鋼橋的經(jīng)濟性和產(chǎn)品質

1

廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

量，推進交通行業(yè)高質量發(fā)展。

1.2基本原則

1統(tǒng)籌考慮鋼橋全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展

在國家政策性指導下，對常規(guī)跨徑鋼橋的技術研究取得了一定成效，但貫

穿設計、制造、安裝、管養(yǎng)等全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)研究較少，相同的問題在各個項

目之間時常重復出現(xiàn)，設計、制造、安裝、管養(yǎng)各個環(huán)節(jié)缺乏有效溝通銜接。

需要對各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題進行系統(tǒng)調查、梳理總結，及時反饋總結、改進提

高、推廣先進經(jīng)驗和技術成果，統(tǒng)籌推進鋼橋全產(chǎn)業(yè)鏈的高質量發(fā)展。

2處理好標準化設計與靈活設計的關系

設計標準化通過對鋼橋典型構造細節(jié)和良好易實施的工程經(jīng)驗進行總結提

升統(tǒng)一，作為設計的基本元件和標準化做法，因地制宜地應用到鋼橋設計中，

是總領性、指導性的設計原則，在此基礎上開展標準化設計與提倡的靈活設計

和創(chuàng)作性設計不矛盾，二者應是相輔相成的辯證關系。應注意對工程實踐經(jīng)驗

持續(xù)分析研究、總結提升，不斷豐富完善設計標準化指南，形成高水平的標準

化設計成果，處理好標準化設計與靈活設計的關系。

3處理好標準化設計與標準化施工的關系

標準化設計是設計標準化的應用成果。推行標準化設計將進一步促進標準

化施工，標準化設計通過對施工現(xiàn)場的調研，分析研究標準化施工對設計的要

求，了解施工隊伍的技術現(xiàn)狀、施工裝備水平、以及常規(guī)施工工藝流程等情況，

使設計方案與其有效銜接，引導促進施工技術、裝備、工藝穩(wěn)步革新升級。

4處理好設計與經(jīng)濟之間的關系

樹立價值工程（綜合品質與造價之比）的理念，應綜合考慮價值工程和實

際造價來評價設計方案的經(jīng)濟性，科學擇優(yōu)比選。加強對涉及鋼結構橋梁的鋼

材、特殊材料（構件）、設備的市場供應和價格等基礎調查工作，充分考慮施工

工藝、進度、養(yǎng)護等工程建設和養(yǎng)護成本的影響，力求準確測算全壽命周期造

價，以支撐設計方案創(chuàng)新設計和科學比選。

2

廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

1.3標準、規(guī)范

1.3.1主要標準和規(guī)范

1《公路工程技術標準》（JTGB01）

2《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60）

3《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64）

4《公路鋼混組合橋梁設計與施工規(guī)范》（JTG/TD64-01）

5《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362）

6《公路裝配式混凝土橋梁設計規(guī)范》（JTG/T3365-05）

7《公路橋梁抗震設計規(guī)范》（JTG/T2231-01）

8《公路橋梁抗風設計規(guī)范》（JTG/T3360-01）

9《公路工程混凝土結構耐久性設計規(guī)范》(JTG/T3310)

10《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650）

11《公路裝配式混凝土橋梁施工技術規(guī)范》（JTG/T3654）

12《公路鋼結構橋梁制造和安裝施工規(guī)范》（JTG/T3651）

13《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》（JT/T722）

14《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591）

15《橋梁用結構鋼》（GB/T714）

16《耐候結構鋼》（GB/T4171）

17《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》（GB/T10433）

18《公路常規(guī)跨徑鋼結構橋梁建造技術指南》

19《公路橋梁正交異性鋼橋面板U肋雙面焊接技術指南》（T/CHTS10029)

20《公路鋼橋面鋪裝設計與施工技術規(guī)范》（JTG/T3364-02）

21《高韌性混凝土組合橋面結構技術指南》(T/CHTS10036)

22《公路工程建設項目概算預算編制辦法》（JTG3830）

23《公路橋梁鋼結構工程預算定額》（JTG/T3832-01）

1.3.2參考標準和規(guī)范

1《鋼-混凝土組合橋梁設計規(guī)范》（GB50917）

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

2《鋼結構設計標準》（GB50017）

3《鋼-混凝土組合橋梁施工規(guī)范》（GB50901）

4《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》（GB/T50476）

5《橋梁用結構鋼》（GB/T714）

6《碳素結構鋼》（GB/T700）

7《鋼結構焊接規(guī)范》（GB50661）

8《鐵路橋梁鋼結構設計規(guī)范》(TB10091)

9《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（Q/CR9211）

10《日本道橋示方書·鋼橋篇》

11《AASHTOLRFDBridgeDesignSpecification》（LRFD-8）

12《Eurocode4—Designofcompositesteelandconcretestructures》（EN19942）

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

2適用范圍及術語

2.1道路等級

本指南適用于廣東省高速公路，設計速度：主線100km/h、120km/h；匝道

40km/h~60km/h的鋼橋設計。其他等級公路橋梁，可結合具體情況參考使用。

2.2主要技術參數(shù)

根據(jù)廣東省高速公路的鋼橋建設需要，本指南采用如下主要技術參數(shù)。

表2.2.1主要技術參數(shù)表

序號分類參數(shù)或指標

1荷載等級公路-I級

2設計安全等級一級，橋梁結構重要性系數(shù)取1.1

3環(huán)境類別I~III類

4環(huán)境作用等級B~D級

5結構設計基準期100年

6設計使用年限100年

7地震動峰值加速度0.05~0.2g

2.3標準路基寬度

結合廣東省高速公路設計標準化的前期成果，考慮成果的銜接匹配性及當

前建設的需要，本指南配套編制以下8種路基寬度的標準圖，便于對指南的理

解和應用。

表2.3.1標準路基寬度表

路基寬度*26.0m27.0m33.5m

對應橋寬2×12.5m2×12.75m2×16.25m

路基寬度*34.5m41.0m42.0m

對應橋寬2×16.5m2×20.0m2×20.25m

路基寬度10.5m(匝道)12.5m(匝道)

對應橋寬10.5m12.5m

*注：此處所列路基寬度為主線路基寬度。

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

2.4結構形式

本指南針對鋼箱梁、鋼箱組合梁、鋼板組合梁等三種結構形式編制，各結

構均具有一定的適用場景。

1鋼箱梁結構自重相對較輕，抗彎、抗扭剛度大，在橫風作用下穩(wěn)定性

好，但結構內部應力狀態(tài)復雜，箱梁內部檢測、維修難度較大，養(yǎng)護費用相對

較高，鋼橋面板抗疲勞性能的改善仍需進一步研究。

2組合梁斷面由一個或多個鋼工字梁或箱形梁及混凝土面板組成，發(fā)揮了

混凝土材料的抗壓性能和鋼材的抗拉性能，避免了鋼橋面板的疲勞問題，但其

結構自重相對較大，施工相對復雜。

3應結合項目的實際情況，選擇適合的橋梁結構形式。常規(guī)跨徑等高度鋼

橋的選型原則見表2.4.1。

表2.4.1常規(guī)鋼橋結構選型原則

分類主要優(yōu)勢結構選型原則

小半徑曲線匝道橋可采用鋼箱梁，宜選用

整體性好；抗彎、抗扭剛度大，適合曲整箱斷面；主線保通要求高的跨線橋也可

鋼箱梁

線梁橋；施工快捷采用鋼箱梁，宜采用多主梁斷面；跨海鋼

箱梁橋宜采用整箱斷面。

具備較大的抗扭剛度，適合建造曲線梁對于二、三、四車道的平直路段，可相應

鋼箱組合梁

橋；整體性好，抗車、船撞擊性能好采用二、三、四片主梁結構

對于二、三、四車道的平直路段，可相應

鋼板組合梁單個構件自重較輕，便于運輸及安裝

采用三、四、五片主梁結構

2.5跨徑范圍

本指南適用的常規(guī)跨徑范圍見表2.5.1，配套標準圖編制范圍見表2.5.2。

表2.5.1鋼橋常規(guī)跨徑范圍

分類常規(guī)跨徑（m）

鋼箱梁30~120

鋼箱組合梁30~100

鋼板組合梁20~80

注：本指南常規(guī)跨徑橋梁指《公路工程技術標準》中按單孔跨徑分類的梁

式大、中橋，即跨徑大于等于20m小于等于150m的梁式橋。

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

表2.5.2標準圖編制范圍

序號結構形式跨徑范圍

1鋼箱組合梁

2鋼板組合梁30~60m

3匝道鋼箱梁

4跨線鋼箱梁50~80m

5跨海鋼箱梁85~110m

2.6術語

2.6.1設計標準化

指通過制訂、發(fā)布和實施減少和細化局部構造細節(jié)種類、減少材料種類及

耐久性措施等技術參數(shù)和相關標準相對統(tǒng)一，具有總領性、指導性的設計指南，

使設計的靈活性限制在有限的合理范圍，實現(xiàn)工程建設標準化的標準化方式。

2.6.2標準化設計

指依照設計標準化指南制訂、發(fā)布和實施的可直接用于大部分工程建設的

成套標準圖等設計標準化成果，使設計的靈活性限制在較小的范圍，實現(xiàn)工程

建設標準化的標準化方式。

2.6.3正交異性鋼橋面板

用縱、橫向互相垂直的加勁肋（縱肋和橫肋）連同橋面蓋板所組成的共同

承受車輪荷載的鋼結構面板。

2.6.4鋼箱梁

由槽型鋼梁和正交異性鋼橋面板連成整體并且在橫截面內能夠共同受力的

梁。

2.6.5鋼-混凝土箱型組合梁

由槽型鋼梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內能夠共同受力的梁。本指

南簡稱鋼箱組合梁。

2.6.6鋼-混凝土鋼板組合梁

由鋼板梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內能夠共同受力的梁。本指南

簡稱鋼板組合梁。

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

3材料

3.1鋼材

1應根據(jù)結構形式、受力狀態(tài)、連接方法及所處的環(huán)境條件，合理地選用

鋼材，鋼材應滿足橋梁設計要求的交貨狀態(tài)、化學成分、力學性能及工藝性能。

2橋梁主體結構用鋼材宜選用Q355D鋼、Q420D、Q345qD鋼、Q420qD

鋼，其質量應分別符合現(xiàn)行《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591）和《橋梁用

結構鋼》（GB/T714）的規(guī)定。

注：考慮高強鋼材及焊材的采購、制造難度，本指南不推薦500MPa級及

以上鋼材，優(yōu)先選用420MPa級及以下的低合金高強度結構鋼，橋梁用結構鋼

可根據(jù)實際建設條件自行選用。

根據(jù)常規(guī)跨徑鋼橋調研情況，結合經(jīng)濟性、制造、吊重等因素考慮，本指

南推薦根據(jù)跨徑選擇鋼材：①50m及以下鋼箱梁采用355MPa級鋼材，50m以上

鋼箱梁采用420MPa級鋼材；②30m~50m鋼箱組合梁采用355MPa級鋼材，60m

鋼箱組合梁采用420MPa級鋼材；③30m~40m鋼板組合梁采用355MPa級鋼材，

50m~60m鋼板組合梁采用420MPa級鋼材。

3當采用耐候鋼時，其材質應符合《耐候結構鋼》（GB/T4171）或《橋梁

用結構鋼》（GB/T714）的規(guī)定。

注：根據(jù)橋梁所處環(huán)境中年均氯離子沉積率和年均S02沉積率的不同，耐

候鋼分為城鄉(xiāng)大氣環(huán)境用耐候鋼、工業(yè)大氣環(huán)境用耐候鋼和海洋大氣環(huán)境用耐

候鋼，其化學成分有較大差異。應注意根據(jù)當?shù)丨h(huán)境氣候、工程的管理養(yǎng)護條

件等因素，科學合理選用。

4當厚鋼板有Z向性能要求時，應符合《厚度方向性能鋼板》（GB/T5313）

的規(guī)定。

5鋼材應以熱軋、熱機械軋制（TMCP）、熱機械軋制+回火（TMCP+T）

中任何一種交貨狀態(tài)交貨，并在質量證明書中注明。耐候橋梁鋼以熱機械軋制

（TMCP）、熱機械軋制+回火（TMCP+T）狀態(tài)交貨。

6熱機械軋制（TMCP）狀態(tài)交貨的鋼材，當強度級別為355MPa級鋼板

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

時，其厚度不小于32mm的鋼板應進行回火處理；當強度級別為420MPa級鋼

板時，其厚度不小于20mm的鋼板應進行回火處理。

7鋼板的尺寸、外形、重量及允許偏差應符合《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、

外形、重量及允許偏差》（GB/T709）的規(guī)定。

注：一般結構鋼板的厚度偏差宜滿足B類；重要結構如橋面板鋼板的厚度

偏差應滿足C類，固定負偏差為0，按公稱厚度規(guī)定正偏差。

8鋼材的強度設計值應根據(jù)鋼材的不同厚度按表3.1.1或表3.1.2的規(guī)定采

用。

表3.1.1低合金高強度結構鋼的強度設計值（MPa）

序號抗拉、抗壓端面承壓（刨平頂

抗剪fvd

牌號厚度（mm）和抗彎fd緊）fcd

≤16275160

16~40270155

Q355鋼40~63260150355

63~80250145

80~100245140

≤16335195

16~40320185

Q420鋼390

40~63305175

63~100290165

表3.1.2橋梁用結構鋼的強度設計值（MPa）

序號抗拉、抗壓端面承壓（刨平頂

抗剪fvd

牌號厚度（mm）和抗彎fd緊）fcd

≤50275160

Q345q鋼50~100260150370

100~150240135

≤50335195

Q420q鋼405

50~100320185

注：1、表中厚度指計算點的鋼材厚度，對軸心受拉和軸心受壓構件指截面中較

厚板件的厚度；

2、考慮后期使用條件的不確定性、為活載變異預留一定的拓展空間，在規(guī)

范最低要求的基礎上，適當提高安全儲備，鋼材強度設計值可按表中強度設計

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

值的90%采用。

3.2混凝土

1鋼筋混凝土橋面板混凝土強度等級不應低于C40，預應力混凝土橋面板

混凝土強度等級不應低于C50，相關設計指標應按照現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及

預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362）取用。

2混凝土強度等級、配合比（水膠比、膠凝材料和礦物摻合料用量）、氯

離子含量、堿含量和硫酸鹽含量均應按照現(xiàn)行《公路工程混凝土結構耐久性設

計規(guī)范》（JTG/T3310）取用。

3超高性能混凝土的強度等級及設計指標應按照現(xiàn)行《公路裝配式混凝土

橋梁設計規(guī)范》（JTG/T3365-05）取用。

注：我國超高性能混凝土（Ultra-HighPerformanceConcrete，UHPC）的材

料標準為《活性粉末混凝土》（GB∕T31387），為與材料標準保持一致，《公路

裝配式混凝土橋梁設計規(guī)范》（JTG/T3365-05）沿用了術語活性粉末混凝土。

3.3鋼筋

1普通鋼筋宜采用HPB300、HRB400、HRB500級，其技術標準應符合

《鋼筋混凝土用鋼第1部分熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1）、《鋼筋混凝土用鋼第

2部分熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2）的要求。

2預應力鋼筋及其設計指標應按照現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土

橋涵設計規(guī)范》（JTG3362）取用。

3.4標準連接件

1高強度螺栓、螺母、墊圈的技術條件應符合現(xiàn)行《鋼結構用高強度大六

角頭螺栓》(GB/T1228)、《鋼結構用高強度大六角螺母》(GB/T1229)、《鋼結構

用高強度墊圈》(GB/T1230)、《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、

墊圈技術條件》(GB/T1231)、《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》(GB/T3632)

的規(guī)定。

2普通螺栓、螺母、墊圈的技術條件應符合現(xiàn)行《六角頭螺栓》(GB/T

5782)、《I型六角螺母》(GB/T6170)、《平墊圈》(GB/T97.1)、《緊固件機械性能

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

螺栓、螺柱和螺釘》（GB/T3098.1）、《緊固件機械性能螺母粗牙螺紋》（GB/T

3098.2）的規(guī)定。

3圓柱頭焊釘連接件的材料應符合現(xiàn)行《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》

(GB/T10433)的規(guī)定。

3.5焊接材料

焊接材料應與主體鋼材相匹配，并應符合以下規(guī)定：

1手工焊接采用的焊條應符合現(xiàn)行《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》(GB/T

5117)的規(guī)定；對需要驗算疲勞的構件宜采用低氫型堿性焊條。

2自動焊和半自動焊采用的焊絲和焊劑應符合現(xiàn)行《氣體保護電弧焊用碳

鋼、低合金鋼焊絲》(GB/T8110)、《非合金鋼及細晶粒鋼藥芯焊絲》(GB/T

10045)、《埋弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合

分類要求》(GB/T5293)的規(guī)定。

3焊接材料進廠時應有質量證明書，焊接材料的質量管理應符合《焊接材

料管理規(guī)定》（JB/T3223）的規(guī)定。

3.6涂裝材料

1涂裝材料應根據(jù)設計文件要求、結構部位、橋址環(huán)境條件等選定，以確

保預期的涂裝效果。禁止使用過期產(chǎn)品和未經(jīng)試驗的替用產(chǎn)品。

2為保證防腐材料的質量和防腐效果，考慮到不同廠家材料及施工工藝的

兼容性，同一涂裝體系所用的底、中、面油漆的供應商宜為同一廠家。

3涂裝材料的品種、規(guī)格、技術性能指標必須符合設計文件和技術規(guī)范的

要求，具有完整的出廠質量合格證明書。涂料供應商應提供涂裝施工全過程的

技術服務，對涂料保證年限進行承諾。

4涂裝材料各項性能指標應滿足《公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件》

(JT/T722)或《橋梁鋼結構冷噴鋅防腐技術條件》(JT/T1266)的要求。新材料除

滿足各項指標要求外，應用前還應進行涂層相容性、環(huán)境適應性等相關試驗，

并組織專家論證后方可應用。涂裝材料供應商應提供滿足各項指標性能的第三

方檢測報告。

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廣東省常規(guī)跨徑公路鋼橋設計標準化指南

4鋼箱梁

4.1一般規(guī)定

1本章節(jié)適用于立交匝道鋼箱梁橋設計。

2跨徑在60m以下的鋼箱梁宜采用等高度箱梁。

3鋼箱梁宜分段分塊制作，工廠焊接，現(xiàn)場節(jié)段拼裝；同時應采取措施防

止鋼箱梁在制作、運輸、安裝架設和運營階段產(chǎn)生過大的變形或喪失穩(wěn)定性。

注：鋼箱梁制作應在運輸和吊裝可行的條件下，盡量采用大件運輸，減少

現(xiàn)場安裝及焊接工作量。

制作、運輸、安裝架設過程中的受力往往與成橋運營階段不同，設計應考

慮施工階段的受力，特別是集中力的作用。

結構應該有足夠的剛度避免運營階段的過大變形和失穩(wěn)。

4應根據(jù)橋梁建設條件和使用條件，合理設計正交異性鋼橋面板。

注：根據(jù)調研，鋼箱梁主要病害集中于正交異性橋面板，應重視其剛度及

構造設計，有效提高鋼橋面板的疲勞性能，避免橋面鋪裝破壞。

5鋼箱梁設計應重視結構的可達、可檢、可修，應設置進入箱體內的檢修

通道及排水孔。

注：鋼箱梁不能完全封閉時，由于結露等原因可能積水，應設置排水孔。

當箱梁尺寸受限不能設置檢修通道時，應完全封閉箱梁。

4.2總體布置

4.2.1橫斷面布置

1匝道鋼箱梁優(yōu)先采用整體箱斷面，運輸、安裝受限時可采用分體箱斷面。

注：鋼箱梁按照橫斷面布置可分為單箱單室、單箱雙室、單箱多室、多箱

單室等多種形式。單箱單室、單箱雙室、單箱多室在外觀上箱體形成一個單箱

整體，可通過增加腹板分割成多個箱室，統(tǒng)稱為整體箱斷面；多箱單室斷面由

多個獨立的小箱通過橫梁組拼而成，也稱為分體箱斷面。

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（a）整體箱斷面（b）分體箱斷面

圖4.2.1鋼箱梁斷面示意

整體箱斷面焊接量稍大，制造運輸較麻煩，但整體性好，抗扭性能優(yōu)于分

體箱斷面，且由于在工程實踐中被廣泛應用，施工工藝較為成熟，采用匹配組

焊對曲梁線形控制有利；而分體箱斷面單個箱體小，制造難度較小，且運輸時

不需橫向切分箱體，箱體運輸穩(wěn)定性較好，但對安裝精度要求較高。

從現(xiàn)階段省內的鋼箱梁應用情況，匝道鋼箱梁大都用于小半徑曲線、跨線

等復雜節(jié)點，單個項目應用點不多且較為分散?；诂F(xiàn)階段實際情況，采用分

體箱尚不能體現(xiàn)出制造規(guī)模效益，且對施工安裝精度提出了更高的要求，使匝

道鋼箱梁在施工安裝的難度加大；而采用整體箱斷面有利于控制匝道鋼橋安裝

精度，提高施工質量，其整體抗扭性能及橫向贅余度也更優(yōu)。同時，對于廣泛

應用的跨線匝道鋼箱梁，采用整體性斷面，其景觀性更好，且安裝及后期養(yǎng)護

對橋下交通影響較小。

綜合考慮，匝道鋼箱梁優(yōu)先采用整體箱斷面。

2匝道橋寬宜與路基同寬，斷面布置應綜合考慮受力、制造、運輸、安裝、

維修管養(yǎng)等因素，整體箱斷面單室寬度不宜大于6m，不宜小于3m。

3匝道鋼箱梁宜采用直腹板。腹板位置宜盡量避開行車輪跡帶，宜設置在

車道中部或車道線處。

（a）直腹板（b）斜腹板

圖4.2.2腹板形式

注：對于匝道鋼箱梁，由于其平曲線變化大，如采用斜腹板形式在空間上

腹板存在扭轉的情形，制造上難度較大，建議無特殊要求時，采用直腹板形式。

410.5m寬匝道整體箱推薦采用下圖單箱雙室斷面。

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圖4.2.310.5m寬匝道斷面示意圖（單位：mm）

注：對于10.5m寬匝道，采用單箱單室箱室寬度達到5-5.5m，箱室需橫向

分塊，導致現(xiàn)場橫隔板對接安裝精度要求高，安裝難度大，同時，塊件在運輸

及施工過程中穩(wěn)定性較差，需增加臨時支撐構件。

綜合考慮以上因素，10.5m寬匝道鋼箱梁建議采用單箱雙室斷面。

4.2.2梁高

主梁應滿足強度和剛度要求，綜合考慮制造和管養(yǎng)，梁高宜按下表取值。

表4.2.1匝道鋼箱梁各跨徑梁高建議值

跨徑(m)30405060

梁高(m)1.61.82.02.4

注：鋼箱梁橋梁高大約為跨徑的L/20~L/30（L為理論跨徑），建議按L/25

取值，同時從制造、施工、檢修空間考慮，跨徑小時，可適當加大梁高，有利

于后期養(yǎng)護，建議最小梁高不小于1.6m。

4.2.3橫坡

1匝道鋼箱梁推薦采用整體旋轉形成橫坡。

注：橋面橫坡一般通過以下幾種方法形成：

①高低腹板調節(jié)橫坡：鋼箱梁底板在橫橋向保持水平，通過箱梁內外側

腹板的高度來使橋面板形成橫坡。如圖4.2.4（a）所示。

②箱梁頂?shù)装逍D：箱梁頂?shù)装咫S橋面橫坡進行旋轉，腹板保持固定傾

角不變，但腹板與頂?shù)装宓膴A角會隨橫坡變化而變化。如圖4.2.4（b）

所示。

③箱梁整體旋轉：箱梁頂?shù)装濉⒏拱咫S橫坡整體旋轉形成橋面橫坡，腹

板與頂?shù)装宓慕嵌缺３植蛔?。如圖4.2.4（c）所示。采用整體旋轉方式

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時應考慮旋轉對支座位置的影響。

④鋪裝厚度調節(jié)：通過調整鋪裝厚度形成橫坡，不影響鋼結構主體。如

圖4.2.4（d）所示。

（a）高低腹板調節(jié)橫坡（b）頂?shù)装逍D，腹板不變

（c）箱梁整體旋轉（d）鋪裝厚度調節(jié)

圖4.2.4箱梁橫坡形成方式

上述4種橫坡調節(jié)方式中，方式①底板平置，制造方便，但鋼材消耗高且

腹板單元高度隨橫坡不斷變化，且隔板尺寸也隨橫坡不斷變化，板件標準化程

度低；方式②底板需要不斷調節(jié)角度，制造較繁瑣，隔板尺寸旋轉角度不斷變

化，但腹板高度保持不變，高度標準，容易實現(xiàn)腹板板件標準化；方式③整體

旋轉，頂?shù)装濉⒏拱灏寮藴?，容易實現(xiàn)標準化，對于橫坡保持不變的，可水

平制造后整體旋轉，制造簡單。方式④通過鋪裝厚度變化形成橫坡，可使主體

結構保持不變，有利于制造加工，但鋪裝不宜設置過厚或過薄，故調整范圍有

限。

根據(jù)制造廠家的調研，方式①和方式③是常用的橫坡形成方式，在制造上

相對簡單。綜合考慮，為簡便制造，更大范圍的實現(xiàn)板件標準化，減少非標準

梁段的制造，匝道鋼箱梁推薦采用整體旋轉的方式形成橫坡。

2存在超高漸變時，可通過鋪裝或腹板高度變化形成橫坡調整。

注：根據(jù)對近幾年多條高速立交匝道鋼箱梁的統(tǒng)計，約70%的鋼箱梁橫坡

變化值不大于1.5%，這意味著大部分的匝道鋼箱梁的橫坡變化值不大，可以通

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過鋪裝厚度進行橫坡調整，簡化制造加工，更多的實現(xiàn)板件標準化。通過鋪裝

調節(jié)橫坡變化，按行車道混凝土鋪裝厚度不小于8cm控制。

4.3計算分析

1結構分析采用的模型和基本假定，應能反映結構實際受力狀態(tài)，其精度

應能滿足結構設計要求。

2結構強度、穩(wěn)定、變形及疲勞驗算應滿足《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》

（JTGD64）的要求。

3鋼箱梁計算應考慮局部穩(wěn)定、剪力滯及扭轉的影響。

4為簡化計算，鋼橋面板的計算可采用疊加計算法?？傮w模型可采用梁單

元模擬計算體系Ⅰ下的應力，局部模型采用板單元模擬計算體系Ⅱ、體系Ⅲ下

的應力，然后將Ⅰ、Ⅱ體系下的應力合理疊加以獲得最不利活載工況下的應力

狀態(tài)。

注：鋼橋面板的力學行為較為復雜，一般包含三個基本結構體系。

結構體系Ⅰ：由頂板和縱肋組成的結構體系看成是主梁（橋梁主要承載構

件）的一個組成部分，共同參與主梁共同受力，稱為主梁體系。

結構體系Ⅱ：由縱肋、橫肋和頂板組成的結構系，頂板被看成縱肋、橫肋

上翼緣的一部分，將橋面上的荷載傳遞到主梁和剛度較大的橫梁上，稱為橋面

體系。

結構體系Ⅲ：本結構系把設置在肋上的頂板看成是各向同性的連續(xù)板，這

個板直接承受作用于肋間的輪荷載，同時把輪荷載傳遞到肋上，稱為蓋板體系。

體系Ⅲ的應力較小，一般可忽略不計。

5進行正交異性鋼橋面板承載能力極限狀態(tài)設計時，橋面上汽車局部荷載

作用的沖擊系數(shù)應采用0.4。

6鋼結構橋梁應重視結構抗傾覆設計，橫向抗傾覆驗算應按《公路鋼筋混

凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362）的規(guī)定執(zhí)行。

7鋼箱梁橋的抗風設計應按《公路橋梁抗風設計規(guī)范》（JTG/TD3360-01）

的規(guī)定執(zhí)行。

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8鋼箱梁應設置預拱度，預拱度大小宜為結構自重標準值+0.5倍活載標準

值產(chǎn)生的豎向撓度之和。預拱度應保持橋面曲線平順。

4.4正交異性鋼橋面板

正交異性鋼橋面板的構成部分主要有頂板、縱肋、橫肋，頂板兼做行車道

板。

4.4.1頂板

1正交異性鋼橋面板應具有足夠的局部和整體剛度。橋面鋪裝采用柔性鋪

裝時，頂板最小厚度不宜小于16mm；采用剛性鋪裝時，頂板厚度不宜小于

14mm。頂板厚度變化時，宜采用箱梁內側平齊方式。

注：正交異性鋼橋面板剛度直接影響橋面鋪裝受力和使用壽命，近年來正

交異性鋼橋面板出現(xiàn)疲勞和橋面鋪裝損傷的現(xiàn)象較為普遍。我國《公路鋼結構

橋梁設計規(guī)范》（JTGD64）規(guī)定行車道橋面板最小厚度不小于14mm；歐洲規(guī)

范規(guī)定橋面板不小于0.04倍的縱肋腹板間距，且不小于14mm(鋪裝厚度≥70mm)

或16mm（鋪裝厚度≥40mm）；日本《道路橋示方書》中規(guī)定板厚不小于0.037

倍的縱肋腹板間距，且不小于12mm，但日本橋梁建設協(xié)會建議重車輪跡下方

不小于16mm；美國規(guī)范中規(guī)定鋼橋面板的厚度不小于0.625英寸（約16mm），

同時不小于0.04倍加勁肋腹板間距。

從國內外的一些好的橋面案例來看，一般使用較厚的頂板厚度時，其鋪裝

使用效果都較好，頂板厚度對橋面板及鋪裝的耐久性有很大影響，綜合比較各

國的規(guī)范，本次鋼箱梁標準化設計建議柔性鋪裝體系下的正交異性鋼橋面板頂

板厚度不宜小于16mm。

2正交異性鋼橋面板的整體剛度及局部剛度應采用橋面板最不利荷載位置

處的最小曲率半徑R、縱向加勁肋間相對撓度和相對撓跨比D/L三項指標進行

評價，三項指標需滿足表4.4.1中的要求。最小曲率半徑R及撓度D可通過有限

元方法計算獲得，也可采用現(xiàn)行《公路鋼橋面鋪裝設計與施工規(guī)范》（JTG/T

3364-02）中附錄A中的計算方法獲得。

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圖4.4.1正交異性鋼橋面板整體剛度示意

圖4.4.2正交異性鋼橋面板相對撓度示意

表4.4.1正交異性鋼橋面板剛度要求指標表

剛度要求最小曲率半徑R(m)相對撓度D(mm)相對撓跨比D/L

技術指標≥20≤0.4≤1/700

注：我國鋼橋發(fā)展初期，橋面鋪裝發(fā)生較多的早期病害正是由于正交異性

鋼橋面板剛度不足引起。我國《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64）對局部

剛度指標D/L進行了規(guī)定，未對整體剛度進行要求；而《公路鋼橋面鋪裝設計

與施工技術規(guī)范》中參照日本規(guī)范對局部剛度指標D和整體剛度指標R提出了

剛度要求。

4.4.2縱向加勁肋

1鋼橋面板縱向加勁肋的形式主要有板肋、L形肋、T形肋、球扁鋼肋、

閉口加勁肋（如圖4.4.3所示）。鋼箱梁制造節(jié)段加勁肋可以以直代曲時，宜優(yōu)

先采用閉口加勁肋；平曲線半徑較小時，可采用板肋或球扁鋼肋。

a)板肋b)L形肋c)T形肋d)球扁鋼肋e)閉口加勁肋

圖4.4.3加勁肋形式

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注：閉口加勁肋剛度大，能有效增加橋面板剛度，改善結構局部受力性能，

成為縱向加勁肋的主流形式，特別是U肋應用最為廣泛，建議優(yōu)先采用，但在

小半徑彎梁上，U肋彎曲加工較為困難，可結合橋面板的受力改用板肋或球扁

鋼肋。T形肋需要橫隔板開設大口，橫隔板連接的受力抗疲勞性能低，不建議

采用。

平曲線半徑很小時，U肋以直代曲容易導致單個U肋節(jié)段過細，U肋接頭

過多，一般平曲線半徑R＜150m，可采用板肋或球扁鋼肋，但此時橋面板的用

鋼量及焊接量也會相應增加。

2為了防止加勁肋自身的局部失穩(wěn)，對于如圖4.4.3所示的開口或閉口加

勁肋，其幾何尺寸應滿足《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）第

5.1.5條的規(guī)定。

3正交異性橋面板縱向閉口加勁肋的最小板厚不應小于8mm，同時幾何

尺寸還應滿足下列規(guī)定：

Ta3

r400

T3h'

f

式中：Tf——頂板厚度(mm)；

Tr——加勁肋腹板厚度(mm)；

h’——加勁肋腹板斜向高度(mm)；

a——加勁肋腹板最大間距(mm)。

4縱向加勁肋宜等間距布置；不等間距布置時，最大間距不宜超過最小間

距的1.2倍。

5縱向加勁肋應連續(xù)通過橫向加勁肋或橫隔板，橫向加勁肋或隔板角部應

設10×10mm切角，焊接時角部不得起熄弧，加勁肋與頂板焊縫的過焊孔宜采

用堆焊填實，焊縫應平順；板肋僅在單側與橫肋或隔板焊接，如圖4.4.4所示。

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圖4.4.4縱肋與橫肋、面板交叉處構造細節(jié)

注：早期縱向板肋與隔板采用雙側焊接，日本橋梁建設協(xié)會認為此構造對

縱、橫肋的組裝較困難，且容易出現(xiàn)焊接裂紋，應避免采用。

6頂板縱向加勁肋與腹板的距離不宜過小，應考慮腹板與頂板焊縫的焊接

操作空間。

7閉口縱向加勁肋與頂板焊接熔透深度不宜小于縱向加勁肋厚度的80%，

并避免熔穿，焊縫有效喉高不得小于縱向加勁肋的厚度。

注：《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》中要求U肋的熔透深度不小于U肋厚度

的80%，從焊接領域來講，該類型焊縫最大的安全隱患是焊穿，且焊穿后基本

上無法進行有效可靠的修復，從而存在裂紋源。一般認為根部未焊透2mm是焊

接的極限，再小的話焊穿的概率就大大增加，反而不利于鋼橋面板結構的耐久

性。該類焊縫的要求在美國、日本等是按照75%控制，如按U肋厚度8mm，則

根部未焊透厚度則剛好為2mm，可較好地控制焊接質量，目前國內也有部分橋

梁的U肋焊接按照75%熔透深度控制。

匝道鋼箱梁一般位于曲線段，閉口縱向加勁肋內外雙面焊接實施難度大，

建議采用單面焊。

8受壓加勁板宜采用剛性加勁肋，構造布置困難或受力較小時可采用柔性

加勁肋。

9受壓加勁板的剛性加勁肋，其縱、橫向加勁肋的相對剛度應滿足《公路

鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）第5.1.6條的要求。

4.4.3橫向加勁肋

1橫向加勁肋間距應滿足下列要求：

對閉口縱向加勁肋，橫向加勁肋或橫隔板的間距不宜大于4m。

對開口縱向加勁肋，橫向加勁肋或橫隔板的間距不宜大于3m。

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2橫向加勁肋最小厚度不應小于10mm。

3橫向加勁肋與閉口縱向加勁肋下翼緣相交處的弧形切口推薦尺寸及構造

細節(jié)見圖4.4.5。

圖4.4.5橫肋弧形切口推薦尺寸和構造細節(jié)（單位：mm）

注：省內近年來實施的幾個跨海通道工程，如港珠澳大橋、南沙大橋、深

中通道、黃茅海大橋等均采用了圖4.4.6所示的孔型1，該孔型也是日本規(guī)范、

歐洲規(guī)范公路橋梁常采用的孔型；孔型2為歐洲規(guī)范鐵路橋梁推薦孔型。

（a）孔型1（b）孔型2

圖4.4.6閉口加勁肋開口弧形切口孔型

國內學者曾對各類型的弧形切口孔型進行研究，其中歐洲與日本的公路橋

孔型是比較接近的，研究結果表明，采用歐洲規(guī)范的弧形切口時，其切口處的

細節(jié)應力幅綜合表現(xiàn)最好，也是目前國內使用較多的孔型，因此推薦使用歐洲

規(guī)范公路橋弧形切口，具體尺寸如圖4.4.5所示。

4.5腹板

1腹板的厚度應根據(jù)截面抗剪需要確定，腹板最小厚度應滿足表4.5.1的

要求，同時考慮腐蝕及后期涂層養(yǎng)護的需要，最小厚度不宜小于12mm，厚度

變化時，宜采用箱梁內側平齊方式。

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表4.5.1腹板最小厚度

鋼材種類

構造形式備注

Q355Q420

不設橫向加勁肋及縱向加

hwhw

勁肋5040

僅設橫向加勁肋，但不設hh

ww

縱向加勁肋120100

縱向加勁肋位于受壓翼緣0.2附近，如

設橫向加勁肋和一道縱向hwhwhw

加勁肋210180圖4.12所示

縱向加勁肋位于受壓翼緣0.14h和0.36

設橫向加勁肋和兩道縱向hwhww

加勁肋300250附近，如圖4.12所示

hw

注：通過對比國內外規(guī)范關于腹板最小厚度的相關規(guī)定，目前《公路鋼結

構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64）中未對Q420鋼材的腹板最小厚度進行規(guī)定，而

《鋼-混凝土組合橋梁設計規(guī)范》（GB50917）對腹板厚度取值有較為詳細的條

文解釋，且其取值與日本規(guī)范基本相當，故腹板不同構造下的最小厚度參照

《鋼-混凝土組合橋梁設計規(guī)范》（GB50917）的相關要求。

當腹板厚度滿足hw/50（或hw/40），但有局部豎向壓應力作用時，仍應按

構造設置豎向加勁肋。

2腹板橫向加勁肋的間距及慣性矩、縱向加勁肋的慣性矩應滿足《公路鋼

結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）第5.3節(jié)的要求。

圖4.5.1腹板加勁肋示意圖

注：縱向加勁肋為防止彎曲壓應力引起的腹板失穩(wěn)，布置于受壓側。橫向

加勁肋為防止剪應力和局部壓應力引起的腹板失穩(wěn)，其間距應根據(jù)縱向加勁肋

的道數(shù)按規(guī)范要求設置。

3腹板縱向加勁肋與橫向加勁肋相交時，橫向加勁肋宜連續(xù)通過，縱向加

勁肋斷開，建議采用圖4.5.2所示構造。

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3535

15

縱向加勁肋

45°

橫向加勁肋

圖4.5.2腹板縱、橫向加勁肋關系示意圖（單位：mm）

注：對于梁式體系鋼箱梁，腹板縱向加勁肋不需傳遞軸向壓力，縱向加勁

肋的作用是為了保證腹板的局部穩(wěn)定，縱向加勁肋斷開可以避免橫向加勁肋開

孔及對橫向加勁肋的削弱。

考慮到焊接及涂裝操作的需要，縱向加勁肋與橫向加勁肋之間的間隙一般

可設為35mm，如橫向加勁肋傾斜設置時應根據(jù)焊接操作要求重新確定間隙

值。

4采用單箱多室斷面時，中腹板宜在跨中剪力較小處設置人孔。

4.6橫隔板

4.6.1跨間橫隔板

1跨間橫隔板宜采用實腹式或框架式。

注：跨間橫隔板分為實腹式、框架式和桁架式，構造如圖4.6.1所示。

圖4.6.1中間橫隔板結構形式

實腹式橫隔板主要為受彎受力，不能充分發(fā)揮材料性能，但面內剛度大，

適用于箱室斷面尺寸較小的箱梁，或在箱梁支承位置及結構抗扭要求較高的情

況下使用。桁架式隔板由橫肋斷面和拉壓桿件構成，利用桿件的軸向拉壓受

力，可充分發(fā)揮材料性能，主要用于大斷面的箱梁，但應注意節(jié)點處的抗疲勞

構造細節(jié)?？蚣苁礁舭褰橛趯嵏故礁舭搴丸旒苁礁舭逯g。

2對跨徑小于100m的鋼箱梁，橫隔板間距LD需滿足以下要求。

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L6

DL50

LD0.14L120L50

式中：L——橋梁等效跨徑(m)；

LD——兩相鄰橫隔板間距(m)。

注：滿足上述要求時，可認為在偏心活載的作用下，箱梁的翹曲應力與容

許應力的比值在0.02~0.06，此時繼續(xù)加密橫隔板間距對減小箱梁畸變效應不明

顯。

橫隔板間距應結合經(jīng)濟性、臨時運輸穩(wěn)定性、頂?shù)装鍣M肋間距等因素綜合

考慮。根據(jù)制造廠的調研反映，為控制變形，箱梁制造時底板胎架底部支撐一

般不大于4m，此時，箱內對應位置