广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南(2022版)

GDJT

广东省交通运输厅指导性技术文件GDJT002-01-2022

广东省常规跨径公路钢桥

设计标准化指南（2022版）

Guideforstandardizationdesignofconventionalspanhighwaysteel

bridgesinGuangdongProvince

2022-12-31发布2023-01-01实施

广东省交通运输厅发布

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

前言

为贯彻落实《交通运输部关于广东省开展交通基础设施高质量发展等交通

强国建设试点工作的意见》（交规划函[2020]694号）的相关要求，提升广东省

常规跨径公路钢桥的设计及建造水平，由广东省交通运输厅统筹部署，广东省

交通集团牵头、广州交通投资集团配合，组织相关建设、设计、钢结构制造及

施工等相关单位，依托狮子洋通道工程、广深高速公路改扩建工程、增城至佛

山高速公路增城至天河段开展了《常规跨径公路钢桥标准化设计及工业化建造

技术研究》（简称钢桥标准化）工作，并成立专家委员会进行系统的咨询审查。

编写组在广泛调研国内钢桥使用的基础上，结合钢桥标准化的研究成果和

钢桥建设的发展水平，编制完成《广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南》

初稿，经多次研讨、专委会审查及广泛征求意见，形成了本版指南。

本指南由中交第二公路勘察设计研究院有限公司牵头编写，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设计研究院有限公司编写，第4

章由广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司编写，第6章由中铁大桥勘

测设计院集团有限公司编写，第7章由中交第二公路勘察设计研究院有限公司

和广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司共同编写，中交公路规划设计

院有限公司参与了指南编写研讨及标准图设计咨询。

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

1总则

1.1指导思想

1坚持安全耐久的首要原则

安全耐久是工程建设的永恒主题。钢桥标准化设计既要有利于保证构件安

全、结构安全、施工过程安全和运营安全，又要充分考虑结构的养护维修便利

性和耐久性。通过设计标准化研究，全面提高我省常规公路钢桥从建设到运营

管理养护各环节的安全耐久性。

2坚持建管养一体化设计理念

通过开展钢桥标准化研究，形成设计标准化指南和标准化设计成果，统一

设计标准化的设计理念、技术参数和相关标准，为推动标准化、装配化的工业

化建造，实现全产业链贯通，进一步提高常规跨径公路桥梁的综合建设管养能

力和水平，为落实广东省交通基础设施高质量发展交通强国建设试点工作提供

技术保障。按照设计标准化指南是总领性指导性文件、配套标准图是标准化设

计成果、是应用指南设计的具体范例的原则，通过对调研资料的分析、整理和

研究，总结出基于建设、管理、养护（简称建管养）一体化、全产业链贯通的

公路钢桥设计标准化指南。

3树立全寿命周期成本理念

标准化设计应树立全寿命周期成本的设计理念，贯彻习近平生态文明思想，

立足于综合统筹建管养全寿命周期的实际需求等方面，着力提高钢桥的质量品

质和施工及养护效能。钢桥设计方案应综合考虑建管养全过程中的直接成本、

环境成本、社会成本等方面进行综合研究，降低全寿命周期成本、全方位减少

碳排放。

4贯彻高质量发展理念

以《交通强国建设规划纲要》和广东省交通强国试点方案为指导，严格执

行国家标准、规范和规定，并适度超前；密切关注工程材料和施工工艺的新发

展，积极借鉴、吸收先进的技术；通过制订科学先进的设计标准化指南，从源

头上规范广东省内钢桥结构形式，降低加工难度，提高钢桥的经济性和产品质

1

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

量，推进交通行业高质量发展。

1.2基本原则

1统筹考虑钢桥全产业链的发展

在国家政策性指导下，对常规跨径钢桥的技术研究取得了一定成效，但贯

穿设计、制造、安装、管养等全产业链的系统研究较少，相同的问题在各个项

目之间时常重复出现，设计、制造、安装、管养各个环节缺乏有效沟通衔接。

需要对各个环节出现的问题进行系统调查、梳理总结，及时反馈总结、改进提

高、推广先进经验和技术成果，统筹推进钢桥全产业链的高质量发展。

2处理好标准化设计与灵活设计的关系

设计标准化通过对钢桥典型构造细节和良好易实施的工程经验进行总结提

升统一，作为设计的基本元件和标准化做法，因地制宜地应用到钢桥设计中，

是总领性、指导性的设计原则，在此基础上开展标准化设计与提倡的灵活设计

和创作性设计不矛盾，二者应是相辅相成的辩证关系。应注意对工程实践经验

持续分析研究、总结提升，不断丰富完善设计标准化指南，形成高水平的标准

化设计成果，处理好标准化设计与灵活设计的关系。

3处理好标准化设计与标准化施工的关系

标准化设计是设计标准化的应用成果。推行标准化设计将进一步促进标准

化施工，标准化设计通过对施工现场的调研，分析研究标准化施工对设计的要

求，了解施工队伍的技术现状、施工装备水平、以及常规施工工艺流程等情况，

使设计方案与其有效衔接，引导促进施工技术、装备、工艺稳步革新升级。

4处理好设计与经济之间的关系

树立价值工程（综合品质与造价之比）的理念，应综合考虑价值工程和实

际造价来评价设计方案的经济性，科学择优比选。加强对涉及钢结构桥梁的钢

材、特殊材料（构件）、设备的市场供应和价格等基础调查工作，充分考虑施工

工艺、进度、养护等工程建设和养护成本的影响，力求准确测算全寿命周期造

价，以支撑设计方案创新设计和科学比选。

2

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

1.3标准、规范

1.3.1主要标准和规范

1《公路工程技术标准》（JTGB01）

2《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60）

3《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64）

4《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/TD64-01）

5《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362）

6《公路装配式混凝土桥梁设计规范》（JTG/T3365-05）

7《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T2231-01）

8《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T3360-01）

9《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T3310)

10《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650）

11《公路装配式混凝土桥梁施工技术规范》（JTG/T3654）

12《公路钢结构桥梁制造和安装施工规范》（JTG/T3651）

13《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722）

14《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）

15《桥梁用结构钢》（GB/T714）

16《耐候结构钢》（GB/T4171）

17《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433）

18《公路常规跨径钢结构桥梁建造技术指南》

19《公路桥梁正交异性钢桥面板U肋双面焊接技术指南》（T/CHTS10029)

20《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》（JTG/T3364-02）

21《高韧性混凝土组合桥面结构技术指南》(T/CHTS10036)

22《公路工程建设项目概算预算编制办法》（JTG3830）

23《公路桥梁钢结构工程预算定额》（JTG/T3832-01）

1.3.2参考标准和规范

1《钢-混凝土组合桥梁设计规范》（GB50917）

3

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

2《钢结构设计标准》（GB50017）

3《钢-混凝土组合桥梁施工规范》（GB50901）

4《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）

5《桥梁用结构钢》（GB/T714）

6《碳素结构钢》（GB/T700）

7《钢结构焊接规范》（GB50661）

8《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10091)

9《铁路钢桥制造规范》（Q/CR9211）

10《日本道桥示方书·钢桥篇》

11《AASHTOLRFDBridgeDesignSpecification》（LRFD-8）

12《Eurocode4—Designofcompositesteelandconcretestructures》（EN19942）

4

广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

2适用范围及术语

2.1道路等级

本指南适用于广东省高速公路，设计速度：主线100km/h、120km/h；匝道

40km/h~60km/h的钢桥设计。其他等级公路桥梁，可结合具体情况参考使用。

2.2主要技术参数

根据广东省高速公路的钢桥建设需要，本指南采用如下主要技术参数。

表2.2.1主要技术参数表

序号分类参数或指标

1荷载等级公路-I级

2设计安全等级一级，桥梁结构重要性系数取1.1

3环境类别I~III类

4环境作用等级B~D级

5结构设计基准期100年

6设计使用年限100年

7地震动峰值加速度0.05~0.2g

2.3标准路基宽度

结合广东省高速公路设计标准化的前期成果，考虑成果的衔接匹配性及当

前建设的需要，本指南配套编制以下8种路基宽度的标准图，便于对指南的理

解和应用。

表2.3.1标准路基宽度表

路基宽度*26.0m27.0m33.5m

对应桥宽2×12.5m2×12.75m2×16.25m

路基宽度*34.5m41.0m42.0m

对应桥宽2×16.5m2×20.0m2×20.25m

路基宽度10.5m(匝道)12.5m(匝道)

对应桥宽10.5m12.5m

*注：此处所列路基宽度为主线路基宽度。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

2.4结构形式

本指南针对钢箱梁、钢箱组合梁、钢板组合梁等三种结构形式编制，各结

构均具有一定的适用场景。

1钢箱梁结构自重相对较轻，抗弯、抗扭刚度大，在横风作用下稳定性

好，但结构内部应力状态复杂，箱梁内部检测、维修难度较大，养护费用相对

较高，钢桥面板抗疲劳性能的改善仍需进一步研究。

2组合梁断面由一个或多个钢工字梁或箱形梁及混凝土面板组成，发挥了

混凝土材料的抗压性能和钢材的抗拉性能，避免了钢桥面板的疲劳问题，但其

结构自重相对较大，施工相对复杂。

3应结合项目的实际情况，选择适合的桥梁结构形式。常规跨径等高度钢

桥的选型原则见表2.4.1。

表2.4.1常规钢桥结构选型原则

分类主要优势结构选型原则

小半径曲线匝道桥可采用钢箱梁，宜选用

整体性好；抗弯、抗扭刚度大，适合曲整箱断面；主线保通要求高的跨线桥也可

钢箱梁

线梁桥；施工快捷采用钢箱梁，宜采用多主梁断面；跨海钢

箱梁桥宜采用整箱断面。

具备较大的抗扭刚度，适合建造曲线梁对于二、三、四车道的平直路段，可相应

钢箱组合梁

桥；整体性好，抗车、船撞击性能好采用二、三、四片主梁结构

对于二、三、四车道的平直路段，可相应

钢板组合梁单个构件自重较轻，便于运输及安装

采用三、四、五片主梁结构

2.5跨径范围

本指南适用的常规跨径范围见表2.5.1，配套标准图编制范围见表2.5.2。

表2.5.1钢桥常规跨径范围

分类常规跨径（m）

钢箱梁30~120

钢箱组合梁30~100

钢板组合梁20~80

注：本指南常规跨径桥梁指《公路工程技术标准》中按单孔跨径分类的梁

式大、中桥，即跨径大于等于20m小于等于150m的梁式桥。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

表2.5.2标准图编制范围

序号结构形式跨径范围

1钢箱组合梁

2钢板组合梁30~60m

3匝道钢箱梁

4跨线钢箱梁50~80m

5跨海钢箱梁85~110m

2.6术语

2.6.1设计标准化

指通过制订、发布和实施减少和细化局部构造细节种类、减少材料种类及

耐久性措施等技术参数和相关标准相对统一，具有总领性、指导性的设计指南，

使设计的灵活性限制在有限的合理范围，实现工程建设标准化的标准化方式。

2.6.2标准化设计

指依照设计标准化指南制订、发布和实施的可直接用于大部分工程建设的

成套标准图等设计标准化成果，使设计的灵活性限制在较小的范围，实现工程

建设标准化的标准化方式。

2.6.3正交异性钢桥面板

用纵、横向互相垂直的加劲肋（纵肋和横肋）连同桥面盖板所组成的共同

承受车轮荷载的钢结构面板。

2.6.4钢箱梁

由槽型钢梁和正交异性钢桥面板连成整体并且在横截面内能够共同受力的

梁。

2.6.5钢-混凝土箱型组合梁

由槽型钢梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的梁。本指

南简称钢箱组合梁。

2.6.6钢-混凝土钢板组合梁

由钢板梁和混凝土板连成整体并且在横截面内能够共同受力的梁。本指南

简称钢板组合梁。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

3材料

3.1钢材

1应根据结构形式、受力状态、连接方法及所处的环境条件，合理地选用

钢材，钢材应满足桥梁设计要求的交货状态、化学成分、力学性能及工艺性能。

2桥梁主体结构用钢材宜选用Q355D钢、Q420D、Q345qD钢、Q420qD

钢，其质量应分别符合现行《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）和《桥梁用

结构钢》（GB/T714）的规定。

注：考虑高强钢材及焊材的采购、制造难度，本指南不推荐500MPa级及

以上钢材，优先选用420MPa级及以下的低合金高强度结构钢，桥梁用结构钢

可根据实际建设条件自行选用。

根据常规跨径钢桥调研情况，结合经济性、制造、吊重等因素考虑，本指

南推荐根据跨径选择钢材：①50m及以下钢箱梁采用355MPa级钢材，50m以上

钢箱梁采用420MPa级钢材；②30m~50m钢箱组合梁采用355MPa级钢材，60m

钢箱组合梁采用420MPa级钢材；③30m~40m钢板组合梁采用355MPa级钢材，

50m~60m钢板组合梁采用420MPa级钢材。

3当采用耐候钢时，其材质应符合《耐候结构钢》（GB/T4171）或《桥梁

用结构钢》（GB/T714）的规定。

注：根据桥梁所处环境中年均氯离子沉积率和年均S02沉积率的不同，耐

候钢分为城乡大气环境用耐候钢、工业大气环境用耐候钢和海洋大气环境用耐

候钢，其化学成分有较大差异。应注意根据当地环境气候、工程的管理养护条

件等因素，科学合理选用。

4当厚钢板有Z向性能要求时，应符合《厚度方向性能钢板》（GB/T5313）

的规定。

5钢材应以热轧、热机械轧制（TMCP）、热机械轧制+回火（TMCP+T）

中任何一种交货状态交货，并在质量证明书中注明。耐候桥梁钢以热机械轧制

（TMCP）、热机械轧制+回火（TMCP+T）状态交货。

6热机械轧制（TMCP）状态交货的钢材，当强度级别为355MPa级钢板

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

时，其厚度不小于32mm的钢板应进行回火处理；当强度级别为420MPa级钢

板时，其厚度不小于20mm的钢板应进行回火处理。

7钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合《热轧钢板和钢带的尺寸、

外形、重量及允许偏差》（GB/T709）的规定。

注：一般结构钢板的厚度偏差宜满足B类；重要结构如桥面板钢板的厚度

偏差应满足C类，固定负偏差为0，按公称厚度规定正偏差。

8钢材的强度设计值应根据钢材的不同厚度按表3.1.1或表3.1.2的规定采

用。

表3.1.1低合金高强度结构钢的强度设计值（MPa）

序号抗拉、抗压端面承压（刨平顶

抗剪fvd

牌号厚度（mm）和抗弯fd紧）fcd

≤16275160

16~40270155

Q355钢40~63260150355

63~80250145

80~100245140

≤16335195

16~40320185

Q420钢390

40~63305175

63~100290165

表3.1.2桥梁用结构钢的强度设计值（MPa）

序号抗拉、抗压端面承压（刨平顶

抗剪fvd

牌号厚度（mm）和抗弯fd紧）fcd

≤50275160

Q345q钢50~100260150370

100~150240135

≤50335195

Q420q钢405

50~100320185

注：1、表中厚度指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件指截面中较

厚板件的厚度；

2、考虑后期使用条件的不确定性、为活载变异预留一定的拓展空间，在规

范最低要求的基础上，适当提高安全储备，钢材强度设计值可按表中强度设计

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

值的90%采用。

3.2混凝土

1钢筋混凝土桥面板混凝土强度等级不应低于C40，预应力混凝土桥面板

混凝土强度等级不应低于C50，相关设计指标应按照现行《公路钢筋混凝土及

预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362）取用。

2混凝土强度等级、配合比（水胶比、胶凝材料和矿物掺合料用量）、氯

离子含量、碱含量和硫酸盐含量均应按照现行《公路工程混凝土结构耐久性设

计规范》（JTG/T3310）取用。

3超高性能混凝土的强度等级及设计指标应按照现行《公路装配式混凝土

桥梁设计规范》（JTG/T3365-05）取用。

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

料标准为《活性粉末混凝土》（GB∕T31387），为与材料标准保持一致，《公路

装配式混凝土桥梁设计规范》（JTG/T3365-05）沿用了术语活性粉末混凝土。

3.3钢筋

1普通钢筋宜采用HPB300、HRB400、HRB500级，其技术标准应符合

《钢筋混凝土用钢第1部分热轧光圆钢筋》（GB1499.1）、《钢筋混凝土用钢第

2部分热轧带肋钢筋》（GB1499.2）的要求。

2预应力钢筋及其设计指标应按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土

桥涵设计规范》（JTG3362）取用。

3.4标准连接件

1高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行《钢结构用高强度大六

角头螺栓》(GB/T1228)、《钢结构用高强度大六角螺母》(GB/T1229)、《钢结构

用高强度垫圈》(GB/T1230)、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、

垫圈技术条件》(GB/T1231)、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》(GB/T3632)

的规定。

2普通螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行《六角头螺栓》(GB/T

5782)、《I型六角螺母》(GB/T6170)、《平垫圈》(GB/T97.1)、《紧固件机械性能

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

螺栓、螺柱和螺钉》（GB/T3098.1）、《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》（GB/T

3098.2）的规定。

3圆柱头焊钉连接件的材料应符合现行《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》

(GB/T10433)的规定。

3.5焊接材料

焊接材料应与主体钢材相匹配，并应符合以下规定：

1手工焊接采用的焊条应符合现行《非合金钢及细晶粒钢焊条》(GB/T

5117)的规定；对需要验算疲劳的构件宜采用低氢型碱性焊条。

2自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂应符合现行《气体保护电弧焊用碳

钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)、《非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝》(GB/T

10045)、《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合

分类要求》(GB/T5293)的规定。

3焊接材料进厂时应有质量证明书，焊接材料的质量管理应符合《焊接材

料管理规定》（JB/T3223）的规定。

3.6涂装材料

1涂装材料应根据设计文件要求、结构部位、桥址环境条件等选定，以确

保预期的涂装效果。禁止使用过期产品和未经试验的替用产品。

2为保证防腐材料的质量和防腐效果，考虑到不同厂家材料及施工工艺的

兼容性，同一涂装体系所用的底、中、面油漆的供应商宜为同一厂家。

3涂装材料的品种、规格、技术性能指标必须符合设计文件和技术规范的

要求，具有完整的出厂质量合格证明书。涂料供应商应提供涂装施工全过程的

技术服务，对涂料保证年限进行承诺。

4涂装材料各项性能指标应满足《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》

(JT/T722)或《桥梁钢结构冷喷锌防腐技术条件》(JT/T1266)的要求。新材料除

满足各项指标要求外，应用前还应进行涂层相容性、环境适应性等相关试验，

并组织专家论证后方可应用。涂装材料供应商应提供满足各项指标性能的第三

方检测报告。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

4钢箱梁

4.1一般规定

1本章节适用于立交匝道钢箱梁桥设计。

2跨径在60m以下的钢箱梁宜采用等高度箱梁。

3钢箱梁宜分段分块制作，工厂焊接，现场节段拼装；同时应采取措施防

止钢箱梁在制作、运输、安装架设和运营阶段产生过大的变形或丧失稳定性。

注：钢箱梁制作应在运输和吊装可行的条件下，尽量采用大件运输，减少

现场安装及焊接工作量。

制作、运输、安装架设过程中的受力往往与成桥运营阶段不同，设计应考

虑施工阶段的受力，特别是集中力的作用。

结构应该有足够的刚度避免运营阶段的过大变形和失稳。

4应根据桥梁建设条件和使用条件，合理设计正交异性钢桥面板。

注：根据调研，钢箱梁主要病害集中于正交异性桥面板，应重视其刚度及

构造设计，有效提高钢桥面板的疲劳性能，避免桥面铺装破坏。

5钢箱梁设计应重视结构的可达、可检、可修，应设置进入箱体内的检修

通道及排水孔。

注：钢箱梁不能完全封闭时，由于结露等原因可能积水，应设置排水孔。

当箱梁尺寸受限不能设置检修通道时，应完全封闭箱梁。

4.2总体布置

4.2.1横断面布置

1匝道钢箱梁优先采用整体箱断面，运输、安装受限时可采用分体箱断面。

注：钢箱梁按照横断面布置可分为单箱单室、单箱双室、单箱多室、多箱

单室等多种形式。单箱单室、单箱双室、单箱多室在外观上箱体形成一个单箱

整体，可通过增加腹板分割成多个箱室，统称为整体箱断面；多箱单室断面由

多个独立的小箱通过横梁组拼而成，也称为分体箱断面。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

（a）整体箱断面（b）分体箱断面

图4.2.1钢箱梁断面示意

整体箱断面焊接量稍大，制造运输较麻烦，但整体性好，抗扭性能优于分

体箱断面，且由于在工程实践中被广泛应用，施工工艺较为成熟，采用匹配组

焊对曲梁线形控制有利；而分体箱断面单个箱体小，制造难度较小，且运输时

不需横向切分箱体，箱体运输稳定性较好，但对安装精度要求较高。

从现阶段省内的钢箱梁应用情况，匝道钢箱梁大都用于小半径曲线、跨线

等复杂节点，单个项目应用点不多且较为分散。基于现阶段实际情况，采用分

体箱尚不能体现出制造规模效益，且对施工安装精度提出了更高的要求，使匝

道钢箱梁在施工安装的难度加大；而采用整体箱断面有利于控制匝道钢桥安装

精度，提高施工质量，其整体抗扭性能及横向赘余度也更优。同时，对于广泛

应用的跨线匝道钢箱梁，采用整体性断面，其景观性更好，且安装及后期养护

对桥下交通影响较小。

综合考虑，匝道钢箱梁优先采用整体箱断面。

2匝道桥宽宜与路基同宽，断面布置应综合考虑受力、制造、运输、安装、

维修管养等因素，整体箱断面单室宽度不宜大于6m，不宜小于3m。

3匝道钢箱梁宜采用直腹板。腹板位置宜尽量避开行车轮迹带，宜设置在

车道中部或车道线处。

（a）直腹板（b）斜腹板

图4.2.2腹板形式

注：对于匝道钢箱梁，由于其平曲线变化大，如采用斜腹板形式在空间上

腹板存在扭转的情形，制造上难度较大，建议无特殊要求时，采用直腹板形式。

410.5m宽匝道整体箱推荐采用下图单箱双室断面。

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广东省常规跨径公路钢桥设计标准化指南

图4.2.310.5m宽匝道断面示意图（单位：mm）

注：对于10.5m宽匝道，采用单箱单室箱室宽度达到5-5.5m，箱室需横向

分块，导致现场横隔板对接安装精度要求高，安装难度大，同时，块件在运输

及施工过程中稳定性较差，需增加临时支撑构件。

综合考虑以上因素，10.5m宽匝道钢箱梁建议采用单箱双室断面。

4.2.2梁高

主梁应满足强度和刚度要求，综合考虑制造和管养，梁高宜按下表取值。

表4.2.1匝道钢箱梁各跨径梁高建议值

跨径(m)30405060

梁高(m)1.61.82.02.4

注：钢箱梁桥梁高大约为跨径的L/20~L/30（L为理论跨径），建议按L/25

取值，同时从制造、施工、检修空间考虑，跨径小时，可适当加大梁高，有利

于后期养护，建议最小梁高不小于1.6m。

4.2.3横坡

1匝道钢箱梁推荐采用整体旋转形成横坡。

注：桥面横坡一般通过以下几种方法形成：

①高低腹板调节横坡：钢箱梁底板在横桥向保持水平，通过箱梁内外侧

腹板的高度来使桥面板形成横坡。如图4.2.4（a）所示。

②箱梁顶底板旋转：箱梁顶底板随桥面横坡进行旋转，腹板保持固定倾

角不变，但腹板与顶底板的夹角会随横坡变化而变化。如图4.2.4（b）

所示。

③箱梁整体旋转：箱梁顶底板、腹板随横坡整体旋转形成桥面横坡，腹

板与顶底板的角度保持不变。如图4.2.4（c）所示。采用整体旋转方式

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时应考虑旋转对支座位置的影响。

④铺装厚度调节：通过调整铺装厚度形成横坡，不影响钢结构主体。如

图4.2.4（d）所示。

（a）高低腹板调节横坡（b）顶底板旋转，腹板不变

（c）箱梁整体旋转（d）铺装厚度调节

图4.2.4箱梁横坡形成方式

上述4种横坡调节方式中，方式①底板平置，制造方便，但钢材消耗高且

腹板单元高度随横坡不断变化，且隔板尺寸也随横坡不断变化，板件标准化程

度低；方式②底板需要不断调节角度，制造较繁琐，隔板尺寸旋转角度不断变

化，但腹板高度保持不变，高度标准，容易实现腹板板件标准化；方式③整体

旋转，顶底板、腹板板件标准，容易实现标准化，对于横坡保持不变的，可水

平制造后整体旋转，制造简单。方式④通过铺装厚度变化形成横坡，可使主体

结构保持不变，有利于制造加工，但铺装不宜设置过厚或过薄，故调整范围有

限。

根据制造厂家的调研，方式①和方式③是常用的横坡形成方式，在制造上

相对简单。综合考虑，为简便制造，更大范围的实现板件标准化，减少非标准

梁段的制造，匝道钢箱梁推荐采用整体旋转的方式形成横坡。

2存在超高渐变时，可通过铺装或腹板高度变化形成横坡调整。

注：根据对近几年多条高速立交匝道钢箱梁的统计，约70%的钢箱梁横坡

变化值不大于1.5%，这意味着大部分的匝道钢箱梁的横坡变化值不大，可以通

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过铺装厚度进行横坡调整，简化制造加工，更多的实现板件标准化。通过铺装

调节横坡变化，按行车道混凝土铺装厚度不小于8cm控制。

4.3计算分析

1结构分析采用的模型和基本假定，应能反映结构实际受力状态，其精度

应能满足结构设计要求。

2结构强度、稳定、变形及疲劳验算应满足《公路钢结构桥梁设计规范》

（JTGD64）的要求。

3钢箱梁计算应考虑局部稳定、剪力滞及扭转的影响。

4为简化计算，钢桥面板的计算可采用叠加计算法。总体模型可采用梁单

元模拟计算体系Ⅰ下的应力，局部模型采用板单元模拟计算体系Ⅱ、体系Ⅲ下

的应力，然后将Ⅰ、Ⅱ体系下的应力合理叠加以获得最不利活载工况下的应力

状态。

注：钢桥面板的力学行为较为复杂，一般包含三个基本结构体系。

结构体系Ⅰ：由顶板和纵肋组成的结构体系看成是主梁（桥梁主要承载构

件）的一个组成部分，共同参与主梁共同受力，称为主梁体系。

结构体系Ⅱ：由纵肋、横肋和顶板组成的结构系，顶板被看成纵肋、横肋

上翼缘的一部分，将桥面上的荷载传递到主梁和刚度较大的横梁上，称为桥面

体系。

结构体系Ⅲ：本结构系把设置在肋上的顶板看成是各向同性的连续板，这

个板直接承受作用于肋间的轮荷载，同时把轮荷载传递到肋上，称为盖板体系。

体系Ⅲ的应力较小，一般可忽略不计。

5进行正交异性钢桥面板承载能力极限状态设计时，桥面上汽车局部荷载

作用的冲击系数应采用0.4。

6钢结构桥梁应重视结构抗倾覆设计，横向抗倾覆验算应按《公路钢筋混

凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362）的规定执行。

7钢箱梁桥的抗风设计应按《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/TD3360-01）

的规定执行。

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8钢箱梁应设置预拱度，预拱度大小宜为结构自重标准值+0.5倍活载标准

值产生的竖向挠度之和。预拱度应保持桥面曲线平顺。

4.4正交异性钢桥面板

正交异性钢桥面板的构成部分主要有顶板、纵肋、横肋，顶板兼做行车道

板。

4.4.1顶板

1正交异性钢桥面板应具有足够的局部和整体刚度。桥面铺装采用柔性铺

装时，顶板最小厚度不宜小于16mm；采用刚性铺装时，顶板厚度不宜小于

14mm。顶板厚度变化时，宜采用箱梁内侧平齐方式。

注：正交异性钢桥面板刚度直接影响桥面铺装受力和使用寿命，近年来正

交异性钢桥面板出现疲劳和桥面铺装损伤的现象较为普遍。我国《公路钢结构

桥梁设计规范》（JTGD64）规定行车道桥面板最小厚度不小于14mm；欧洲规

范规定桥面板不小于0.04倍的纵肋腹板间距，且不小于14mm(铺装厚度≥70mm)

或16mm（铺装厚度≥40mm）；日本《道路桥示方书》中规定板厚不小于0.037

倍的纵肋腹板间距，且不小于12mm，但日本桥梁建设协会建议重车轮迹下方

不小于16mm；美国规范中规定钢桥面板的厚度不小于0.625英寸（约16mm），

同时不小于0.04倍加劲肋腹板间距。

从国内外的一些好的桥面案例来看，一般使用较厚的顶板厚度时，其铺装

使用效果都较好，顶板厚度对桥面板及铺装的耐久性有很大影响，综合比较各

国的规范，本次钢箱梁标准化设计建议柔性铺装体系下的正交异性钢桥面板顶

板厚度不宜小于16mm。

2正交异性钢桥面板的整体刚度及局部刚度应采用桥面板最不利荷载位置

处的最小曲率半径R、纵向加劲肋间相对挠度和相对挠跨比D/L三项指标进行

评价，三项指标需满足表4.4.1中的要求。最小曲率半径R及挠度D可通过有限

元方法计算获得，也可采用现行《公路钢桥面铺装设计与施工规范》（JTG/T

3364-02）中附录A中的计算方法获得。

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图4.4.1正交异性钢桥面板整体刚度示意

图4.4.2正交异性钢桥面板相对挠度示意

表4.4.1正交异性钢桥面板刚度要求指标表

刚度要求最小曲率半径R(m)相对挠度D(mm)相对挠跨比D/L

技术指标≥20≤0.4≤1/700

注：我国钢桥发展初期，桥面铺装发生较多的早期病害正是由于正交异性

钢桥面板刚度不足引起。我国《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64）对局部

刚度指标D/L进行了规定，未对整体刚度进行要求；而《公路钢桥面铺装设计

与施工技术规范》中参照日本规范对局部刚度指标D和整体刚度指标R提出了

刚度要求。

4.4.2纵向加劲肋

1钢桥面板纵向加劲肋的形式主要有板肋、L形肋、T形肋、球扁钢肋、

闭口加劲肋（如图4.4.3所示）。钢箱梁制造节段加劲肋可以以直代曲时，宜优

先采用闭口加劲肋；平曲线半径较小时，可采用板肋或球扁钢肋。

a)板肋b)L形肋c)T形肋d)球扁钢肋e)闭口加劲肋

图4.4.3加劲肋形式

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注：闭口加劲肋刚度大，能有效增加桥面板刚度，改善结构局部受力性能，

成为纵向加劲肋的主流形式，特别是U肋应用最为广泛，建议优先采用，但在

小半径弯梁上，U肋弯曲加工较为困难，可结合桥面板的受力改用板肋或球扁

钢肋。T形肋需要横隔板开设大口，横隔板连接的受力抗疲劳性能低，不建议

采用。

平曲线半径很小时，U肋以直代曲容易导致单个U肋节段过细，U肋接头

过多，一般平曲线半径R＜150m，可采用板肋或球扁钢肋，但此时桥面板的用

钢量及焊接量也会相应增加。

2为了防止加劲肋自身的局部失稳，对于如图4.4.3所示的开口或闭口加

劲肋，其几何尺寸应满足《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）第

5.1.5条的规定。

3正交异性桥面板纵向闭口加劲肋的最小板厚不应小于8mm，同时几何

尺寸还应满足下列规定：

Ta3

r400

T3h'

f

式中：Tf——顶板厚度(mm)；

Tr——加劲肋腹板厚度(mm)；

h’——加劲肋腹板斜向高度(mm)；

a——加劲肋腹板最大间距(mm)。

4纵向加劲肋宜等间距布置；不等间距布置时，最大间距不宜超过最小间

距的1.2倍。

5纵向加劲肋应连续通过横向加劲肋或横隔板，横向加劲肋或隔板角部应

设10×10mm切角，焊接时角部不得起熄弧，加劲肋与顶板焊缝的过焊孔宜采

用堆焊填实，焊缝应平顺；板肋仅在单侧与横肋或隔板焊接，如图4.4.4所示。

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图4.4.4纵肋与横肋、面板交叉处构造细节

注：早期纵向板肋与隔板采用双侧焊接，日本桥梁建设协会认为此构造对

纵、横肋的组装较困难，且容易出现焊接裂纹，应避免采用。

6顶板纵向加劲肋与腹板的距离不宜过小，应考虑腹板与顶板焊缝的焊接

操作空间。

7闭口纵向加劲肋与顶板焊接熔透深度不宜小于纵向加劲肋厚度的80%，

并避免熔穿，焊缝有效喉高不得小于纵向加劲肋的厚度。

注：《公路钢结构桥梁设计规范》中要求U肋的熔透深度不小于U肋厚度

的80%，从焊接领域来讲，该类型焊缝最大的安全隐患是焊穿，且焊穿后基本

上无法进行有效可靠的修复，从而存在裂纹源。一般认为根部未焊透2mm是焊

接的极限，再小的话焊穿的概率就大大增加，反而不利于钢桥面板结构的耐久

性。该类焊缝的要求在美国、日本等是按照75%控制，如按U肋厚度8mm，则

根部未焊透厚度则刚好为2mm，可较好地控制焊接质量，目前国内也有部分桥

梁的U肋焊接按照75%熔透深度控制。

匝道钢箱梁一般位于曲线段，闭口纵向加劲肋内外双面焊接实施难度大，

建议采用单面焊。

8受压加劲板宜采用刚性加劲肋，构造布置困难或受力较小时可采用柔性

加劲肋。

9受压加劲板的刚性加劲肋，其纵、横向加劲肋的相对刚度应满足《公路

钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）第5.1.6条的要求。

4.4.3横向加劲肋

1横向加劲肋间距应满足下列要求：

对闭口纵向加劲肋，横向加劲肋或横隔板的间距不宜大于4m。

对开口纵向加劲肋，横向加劲肋或横隔板的间距不宜大于3m。

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2横向加劲肋最小厚度不应小于10mm。

3横向加劲肋与闭口纵向加劲肋下翼缘相交处的弧形切口推荐尺寸及构造

细节见图4.4.5。

图4.4.5横肋弧形切口推荐尺寸和构造细节（单位：mm）

注：省内近年来实施的几个跨海通道工程，如港珠澳大桥、南沙大桥、深

中通道、黄茅海大桥等均采用了图4.4.6所示的孔型1，该孔型也是日本规范、

欧洲规范公路桥梁常采用的孔型；孔型2为欧洲规范铁路桥梁推荐孔型。

（a）孔型1（b）孔型2

图4.4.6闭口加劲肋开口弧形切口孔型

国内学者曾对各类型的弧形切口孔型进行研究，其中欧洲与日本的公路桥

孔型是比较接近的，研究结果表明，采用欧洲规范的弧形切口时，其切口处的

细节应力幅综合表现最好，也是目前国内使用较多的孔型，因此推荐使用欧洲

规范公路桥弧形切口，具体尺寸如图4.4.5所示。

4.5腹板

1腹板的厚度应根据截面抗剪需要确定，腹板最小厚度应满足表4.5.1的

要求，同时考虑腐蚀及后期涂层养护的需要，最小厚度不宜小于12mm，厚度

变化时，宜采用箱梁内侧平齐方式。

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表4.5.1腹板最小厚度

钢材种类

构造形式备注

Q355Q420

不设横向加劲肋及纵向加

hwhw

劲肋5040

仅设横向加劲肋，但不设hh

ww

纵向加劲肋120100

纵向加劲肋位于受压翼缘0.2附近，如

设横向加劲肋和一道纵向hwhwhw

加劲肋210180图4.12所示

纵向加劲肋位于受压翼缘0.14h和0.36

设横向加劲肋和两道纵向hwhww

加劲肋300250附近，如图4.12所示

hw

注：通过对比国内外规范关于腹板最小厚度的相关规定，目前《公路钢结

构桥梁设计规范》（JTGD64）中未对Q420钢材的腹板最小厚度进行规定，而

《钢-混凝土组合桥梁设计规范》（GB50917）对腹板厚度取值有较为详细的条

文解释，且其取值与日本规范基本相当，故腹板不同构造下的最小厚度参照

《钢-混凝土组合桥梁设计规范》（GB50917）的相关要求。

当腹板厚度满足hw/50（或hw/40），但有局部竖向压应力作用时，仍应按

构造设置竖向加劲肋。

2腹板横向加劲肋的间距及惯性矩、纵向加劲肋的惯性矩应满足《公路钢

结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）第5.3节的要求。

图4.5.1腹板加劲肋示意图

注：纵向加劲肋为防止弯曲压应力引起的腹板失稳，布置于受压侧。横向

加劲肋为防止剪应力和局部压应力引起的腹板失稳，其间距应根据纵向加劲肋

的道数按规范要求设置。

3腹板纵向加劲肋与横向加劲肋相交时，横向加劲肋宜连续通过，纵向加

劲肋断开，建议采用图4.5.2所示构造。

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3535

15

纵向加劲肋

45°

横向加劲肋

图4.5.2腹板纵、横向加劲肋关系示意图（单位：mm）

注：对于梁式体系钢箱梁，腹板纵向加劲肋不需传递轴向压力，纵向加劲

肋的作用是为了保证腹板的局部稳定，纵向加劲肋断开可以避免横向加劲肋开

孔及对横向加劲肋的削弱。

考虑到焊接及涂装操作的需要，纵向加劲肋与横向加劲肋之间的间隙一般

可设为35mm，如横向加劲肋倾斜设置时应根据焊接操作要求重新确定间隙

值。

4采用单箱多室断面时，中腹板宜在跨中剪力较小处设置人孔。

4.6横隔板

4.6.1跨间横隔板

1跨间横隔板宜采用实腹式或框架式。

注：跨间横隔板分为实腹式、框架式和桁架式，构造如图4.6.1所示。

图4.6.1中间横隔板结构形式

实腹式横隔板主要为受弯受力，不能充分发挥材料性能，但面内刚度大，

适用于箱室断面尺寸较小的箱梁，或在箱梁支承位置及结构抗扭要求较高的情

况下使用。桁架式隔板由横肋断面和拉压杆件构成，利用杆件的轴向拉压受

力，可充分发挥材料性能，主要用于大断面的箱梁，但应注意节点处的抗疲劳

构造细节。框架式隔板介于实腹式隔板和桁架式隔板之间。

2对跨径小于100m的钢箱梁，横隔板间距LD需满足以下要求。

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L6

DL50

LD0.14L120L50

式中：L——桥梁等效跨径(m)；

LD——两相邻横隔板间距(m)。

注：满足上述要求时，可认为在偏心活载的作用下，箱梁的翘曲应力与容

许应力的比值在0.02~0.06，此时继续加密横隔板间距对减小箱梁畸变效应不明

显。

横隔板间距应结合经济性、临时运输稳定性、顶底板横肋间距等因素综合

考虑。根据制造厂的调研反映，为控制变形，箱梁制造时底板胎架底部支撑一

般不大于4m，此时，箱内对应位置