废物利用桥梁，应用日本COTTER法预制桥面修复旧桥-产品设计-韩韩H5开发

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作为社会重要的基础设施，公路老化一直是个题，各地都在规划改造项目。日本B公司以其先进的技术和出色的现场能力为解决这些社会题做出了贡献。

东北高速公路是日本最长的高速公路，但近年来情况不断恶化，目前正在规划一项重大改造项目。其中，岩手县八幡平至青森县平川的恢复工程是东日本高速公路株式会社东北分公司十和田管理事务所管辖的工程。B公司负责该项目中的五座桥梁的改造，用耐用的预制PC板替换损坏的桥面。他们在这个项目中全面引入了一项突破性的新技术，称为“KoteBoardMethod”。

COTTER板工法由B公司等四家公司联合开发。与现有方法相比，安装速度大约快一倍，工人数量减少一半，大大提高了施工效率。

现有的桥面两端都有钢筋制成的接缝，需要现场浇筑混凝土，需要大量的劳动力和专业知识。COTTER板法在桥面接缝处采用了自主研发的涂布式接缝，使得接缝宽度仅2cm，无需现场浇筑混凝土。由于99%的桥面都是预制的，混凝土质量也得到了改善。同时，也可以对桥面进行部分更换。COTTER板法的这些突出特点为其赢得了JSCE技术开发。

东北十和田地区的高速公路改善工程于2019年8月开始。小坂河大桥作为第一座桥梁，采用了传统的施工方法。后来的小坂河大桥和新户泽大桥部分采用了COTTER板施工法与传统施工方法相结合。

2021年6月，第四座桥梁————天宫大桥改造工程启动，全面采用COTTER板法，并演变成接缝更小、更轻的新型COTTER板法。天宫大桥施工脚手架安装工作于6月中旬开始。由于需要协调各方面，这项工作是在夜间进行的。现场，在闪烁的灯光下，巨大的COTTER板在年轻技术人员的指导下被起重机吊起并放置在桥上，位置和高度精确到毫米。安装完毕后，工人们将金属楔子插入接头处，并用螺栓紧固。在天宫大桥，一次安装5个桥面仅需约1小时20分钟。

即使在建筑工地，COTTER板法也显示出许多优势，其中最显着的是安全管理。传统施工方式中，施工安全管理难度较大，因为需要大量技术工人制作模板、钢筋笼，现场浇筑混凝土。COTTER板消除了这些任务。此外，由于模板消失，浪费大大减少，对环境做出了重大贡献。截至2021年3月，日本高速公路总里程约为9,071km，为了满足未来各地区对高速公路改善的高需求，B公司将竭尽全力开发一种新的、更适合的COTTER板法。城市高速公路。继目前的天宫大桥工程之后，第五座桥梁————西石通大桥计划于2021年秋季进行翻修。另一种支持社会的尖端技术已经出现。本文以天宫大桥改造工程为例，详细介绍了COTTER板法。

天上教会患“病”

图1天宫大桥采用COTTER板法更换桥面

作为“东北十和田地方高速公路更新建设”的一部分，东日本高速公路株式会社东北分公司今年5月至7月对安代IC和风野八幡平IC之间的天狗桥进行了桥面更换工程。这是东北支线箱梁桥首次更换预制桥面。该桥为采用COTTER板工法建造的钢梁桥，采用紧凑、轻质的COTTER式节点，并首次采用全预制桥面，包括端板和护栏。

天狗大桥是一座全长1815m的钢制V型连续刚性桥，横跨一级米之川和282号国道，位于秋田县府野市。自1983年实施至今，已有38年历史。桥梁水平线形R=900米，A=450米，桥轴线方向坡度60度，垂直桥轴线方向坡度20度，A1侧坡度角为大约96度。。现有RC板厚度为210mm。尽管对桥基部分路段进行了修复并采取了防损措施，但并未增加厚度或设置防水层。

图2天宫大桥全景

阿代IC船八满台IC之间上行线的车流量为每天4,144辆，大型车辆混合比例为315辆。该路段每天喷洒防冻剂约12吨，约为辖区平均喷洒量的四倍。分局管辖范围内，每天喷洒量超过12吨的区域仅有约10个。可见，天宫大桥所在路段的防冻液喷洒量相当可观。

由于使用大量防冻剂，桥面顶部氯离子浓度最高达到1581kg/m3，底部978kg/m3，靠近桥面1431kg/m3。金属棒。

由于防冻剂和重复疲劳荷载的作用，P1A和P1B桥墩之间的板底部裂缝中观察到石灰石晶体，由于桥梁的膨胀，桥梁上部和其他部位也发现了裂缝。当上部钢筋因沉淀、锈蚀而损坏或损坏时，决定将整个2028桥面更换为预制桥面。

图3桥面

箱梁上翼缘顶部与现有桥面板之间存在间隙，如果含有防冻剂的水分从楼板裂缝中渗入，导致上翼缘腐蚀严重或截面损失严重，则需要加固……但是，由于结构原因，无法通过目视直接确认。但如果直接拆除现有板材而观察到腐蚀，将对施工和道路法规的解除产生重大影响。因此，在施工前，对箱梁内部进行了超声波检测，检查上翼缘是否存在劣化现象。

测量包括沿桥梁轴线以250毫米间隔沿每根梁的整个长度在4条测量线上测量两根主梁的厚度，总共约6,200个测量点。三根梁的尺寸和设计厚度的最大差异为-04毫米，但调查表明这些梁尚未恶化到需要加固的程度。

图4箱梁内部超声波测量

该项目还使用纤维镜间接目视检查上法兰顶面，并使用A2侧的两个G2梁检查口来测量每个检查口前后数米的区域。现有桥面的检查和间距。根据图纸，上法兰顶面应该有缺口，但在某些情况下，通过浇注修复了。浇筑时，现有桥面脱落是一个大题，因此需要提前检查是否存在缝隙。

考虑到现有桥面拆除后钢梁上翼缘面如何涂装目前尚无规定，因此在与桥面接触的区域采用了有机锌含量较高的厚涂涂料，其余表面涂有表面处理还原剂。

开口连接器的快速崛起

桥面截面更换采用B公司与其他几家公司联合开发的Cotter截面法进行。在高速公路更新项目中，天狗大桥成为继2020年春季建成的小泽川大桥和2020年秋季建成的新户泽川大桥之后第三个应用该方法的项目。

这是一种利用开口接头的连接方法，将楔形的H型接头插入埋在桥面的C形接头中，用固定螺栓紧固，然后填充连接材料，将桥面与桥面的接头连接起来。桥面。由于不需要现场浇注、钢筋笼绑扎、模板等工序，从桥面安装到接头完工，与采用环形接头相比，可减少约50天的工作日。现有的方法。施工人员数量大致可减半。

图5分体板施工法示意图

采用小型、轻质的开口式接头是本次天宫大桥改造工程的另一大特色。与前两个项目中使用的传统开口式接头相比，每对接头的长度从1300mm缩短至1000mm，重量减轻了33%。传统联轴器最初设定了更高的性能标准。新型Cotter式接头在不改变材料的情况下减少了锚杆的长度和C形配件的壁厚，同时确保了与现有类型相同的性能。

新型接头尺寸更小、重量更轻，可以在横轴方向容纳更短的端板和调整板，简化钢筋布置并减少建造桥面时的手动放置时间。放入模板中。另外，在制造开口式接头本身时，传统类型的边长为650毫米，只能在日本的少数铸造厂生产，但这种接头是通过将边长减少到500毫米来制造的。更有效的普遍性已经被创造出来。

预制桥面即将世。

B公司通过将现场浇注部分设置为“0”，努力缩短施工流程，提高质量。桥面全部为预制件，除端板外，均采用包括支点调整板在内的预制PC桥面。端板采用预制钢筋混凝土桥面，伸缩缝采用槽口。墙护墙也是通过制造与桥轴线相同长度和布置的预制桥面板来预制的，无需在端部或点处进行现场浇筑。

桥面由东方白石的关东工厂制造。生产COTTER桥面板时，采用的是滑动模板，将COTTER型接头安装在侧模板上后，滑向侧面压装到模板中。C型和H型配件均采用环氧涂层，在接头间垂直于桥轴线的水平方向采用环氧涂层钢筋，提高了耐腐蚀性能。

图6使用滑动模板将开口式接头插入钢笼中

桥面拆除及新桥面安装

该工作脚手架安装面积约2,425，采用了QuickDeck产品，一种具有先进楼板结构的悬挂式脚手架楼板系统。吊链间距长，地面无台阶，可提高工作效率，同时可预先配置工作地板，实现高空安全作业。

图7“Quickdeck”工作脚手架

从5月25日开始，该桥将全天禁止双向交通，并开始切割现有的墙栏杆和桥面。墙壁护栏被切断，仅拆除肩部部分。用绳锯沿桥轴线方向切割后，用道路切割机切割地面周围区域，将其与桥面分离，同时用70吨起重机吊装。切割尺寸沿桥轴线方向66m，垂直桥轴线方向08m，每块重78吨，共29块。

现有桥面采用路面切割机切割，切割尺寸沿桥轴线22m，垂直桥轴线621m和414m。

6月8日至6月25日，拆除现有桥面和架设新桥面的工作日夜进行，A2侧至A1侧施工人员使用220吨悬挂式全路面起重机进行施工。开展工作。做了。午夜时分，现有桥面被剥离拆除，有桥面，白天对上翼缘进行打磨和油漆，晚上架设新桥面。这个过程会在一夜之间重复进行，以安装新的桥面。

使用四到六个40吨液压中心孔千斤顶对现有桥面进行剥离。由于螺柱吊架已按照图纸放置在网上，因此工作进行得相当顺利。每天将拆除12个现有桥面，使桥面总数达到170个。