小议贝雷梁节点布置与加固处理

摘要：贝雷梁作为高强度轻型桁架结构，在京沪高铁、沪宁城际铁路桥梁施工中备受青睐。现场施工中应尽量根据其特点进行合理布置，以便充分发挥贝雷梁的优越性能。

关键词：京沪高铁贝雷梁节点加强

中图分类号：U238文献标识码： A 文章编号：

概述

京沪高铁六标七工区及沪宁城际铁路七标三工区土建工程均位于上海嘉定区安亭镇，地属长江三角洲平原区。沿线跨路跨河居多，双线区段内连续梁、提篮拱、系杆拱等特殊结构共计22座，其中有13座采用贝雷梁膺架法施工，所在标段特殊桥梁膺架法施工结构均采用管桩（钢管或PC桩）+系梁+钢管柱+贝雷梁形式。

贝雷片节点呈规律性分布，平均间距约为75cm，贝雷梁节点的合理布置是现场施工中的一大难点。区段内连续梁跨越道路居多，道路的走向、车道宽度对钢管柱间距布置有直接的影响，因此贝雷梁架设时，其节点与钢管柱支撑点难于实现一一对应。现场施工时，应根据贝雷梁的节点错位程度及所承受的施工荷载值对其采取有针对性的加固措施。

贝雷片简介及其技术参数

贝雷片是由桁架、桁架连接销及保险销、加强弦杆、弦杆螺栓、桁架螺栓等构件组成，其广泛应用于国防战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用最为广泛的组装式承重构件，具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。贝雷片结构:桁架弦杆是由两根[10槽钢（背对背）组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔供双排或多排桁架同节间连接，靠两端的双孔是供各个跨节间连接。在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置，在下弦杆的端部槽钢的腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆作用。

桁架竖杆均用I8工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，供横梁夹具固定横梁使用。桁架构件的材料为16Mn，单片桁架重约270kg。

贝雷梁施工布置中存在的问题及处理办法

3.1 支撑点与贝雷梁节点错位

贝雷片节点与钢管柱支撑点错位。贝雷片虽为高强度桁架结构，但在节点与支撑点错位且梁体自重荷载值又较大时，贝雷片下弦杆局部将会出现过大应力而导致结构破坏。

3.1.1 加固处理措施

贝雷梁节点错位在施工现场中较为常见，为了不影响贝雷片的结构性能，在错位部分对结构进行补强，补强措施：如图3.1，在工字钢顶范围贝雷片上下弦杆采用][10槽钢（图槽钢1）对撑，双拼槽钢背对背间距与腹杆宽度保持一致，保证槽钢与腹杆紧密接触；如果荷载值较大引起贝雷片上下弦杆局部应力超过容许应力，则在弦杆与加强槽钢之间补加横向][10槽钢，如图中槽钢2所示，此时槽钢1和槽钢2接触处应进行满焊焊接。对加强结构数量，可根据实际荷载值进行调整，对加强构件本身须采取相应的稳定性措施，以保证整体结构的稳定性以及真正实现加强效果。

图 3.1 错位局部加强示意图

3.1.2 加强效果对比验算

加强后应对结构进行验算，以便了解加强后是否能满足施工及结构本身安全要求。以12m双跨连续贝雷梁为例，假定单片贝雷梁承受线荷载值（已考虑自重）假定为30KN/m，经过迈达斯进行模拟验算：分两种情况考虑。

（1）未加强时结构验算：

当线荷载值为30KN/m时，经MIDAS计算得出贝雷梁中支撑点处最大组合应力值：σMax=293.4Mpa，超过了16Mn钢的容许应力值【σ】=273Mpa，结构存在安全隐患，局部构件将会产生过大变形而导致结构失稳甚至破坏。

（2）加强后结构验算：

线荷载值仍取30KN/m，除进行局部加强外其余结构保持一致，经过MIDAS计算得出此时贝雷片支撑点处最大组合应力值：σMax=101Mpa＜【σ】=273Mpa，能满足施工要求，而且结构承受能力还有相当可观的发挥空间。在现场中，可根据实际施工荷载进行有针对性的加强，以免加强强度过大造成材料浪费或者加强强度过小仍满足不了结构自身稳定性要求。

3.2 贝雷梁悬臂搭接

因为现场施工条件受限，贝雷梁只能进行很有限的悬臂搭接。

3.2.1加固处理措施

贝雷梁悬臂搭接的补强措施：在工字钢顶至悬臂端范围内贝雷片上下弦杆采用][10槽钢（图槽钢1）对撑，双拼槽钢背对背间距与腹杆宽度保持一致，保证槽钢与腹杆紧密接触；根据承受荷载值及结构变形情况确定][10槽钢数量及是否要补加横向][10槽钢。加强示意如图3.2所示，槽钢1与槽钢2均设置时，两者接触须满焊焊接，补强结构须采取稳定性措施，以保证整体的稳定性和真正实现补强效果。

图 3.2 贝雷梁加强模型及截面图

3.3.3 加强效果验算

（1）加强前结构验算：

单片贝雷梁承受线荷载值仍取30KN/m，经过MIDAS计算得出加强前贝雷梁最大组合应力在搭接支撑点附近且值为σMax=300.8Mpa，超过了16Mn钢的容许应力值【σ】=273Mpa。

（2）加强后结构验算：

加强后经过MIDAS计算得出结构加强后支撑点范围最大组合应力值σMax=102Mpa＜【σ】=273Mpa，满足施工要求。加强后与加强前应力差值近200Mpa，可见补强效果明显。

结语

贝雷梁作为高强度桁架结构，在应用中应充分发挥其材料性能。对于膺架法施工中的贝雷梁布置，应尽可能使有竖杆节点与支撑点对应；当贝雷梁节点与支撑点错位或采取其他非常规搭接形式时，须根据现场实际荷载对其进行受力验算，并根据验算结果采取相应措施，最终确保结构自身稳定性和现场施工安全性。