贝雷梁支架体系在跨公路大跨连续箱梁现浇施工中的应用

摘要：介绍贝雷支架是一定单元的钢架组合而成，可以由它拼接组装成各种构件、设备、如龙门吊、施工平台等。贝雷梁支架体系的设计首先要确定施工荷载，满足稳定性和刚度的要求。横梁及支撑体系均由贝雷架拼装组成，支撑体系由支撑立柱和支撑主梁组成。以跨度122米的北京动车走行线跨京开高速公路和南三环主干道段为例，介绍了贝雷梁支架的桩基础施工、贝雷梁的拼装、贝雷梁的吊装、特别是贝雷梁预压、监测、卸载及调整的施工方法，对同类大跨度桥梁的梁体施工具有参考价值。

关键词：技术要求 设计原则 受力计算 施工工艺 预压卸载 贝雷梁

1 概述

北京动车走形线工程在跨越京开高速公路和南三环主干道段均采用71m+121m+71m三跨连续箱梁。线路采用五线并行的曲线段设置，主跨跨度为121m，为解决无法封闭道路施工现浇连续梁的施工问题，采用贝雷梁支承体系搭设平台，根据既有市政道路绿化带位置，在交通隔离带中设置临时支墩搭设贝雷立柱，贝雷支撑平台变成多跨简支结构形式，以道路宽度设定贝雷梁宽度。

为保证交通道路的正常通行，临时墩基础采用人工挖孔桩，全部设置在隔离带范围以内。整体支撑体系由临时墩支撑立柱和支撑主梁组成，主要承载构件采用“321”装配式公路钢桥中的桁架片。支撑主梁为双层连续结构,支撑立柱采用排架式立柱。 整体支架体系平台采用双层贝雷梁支架组合结构。形成整体梁部的施工平台。保证市政交通正常通行条件下，不间断的施工作业。

2 主要技术要求

2.1 三跨连续箱梁

① 设计荷载：122m桥梁节段自重+施工荷载

② 桥梁长度：京沪左线跨公路(A1双线)长度120.39m，京沪左线跨公路(A2三线)长度122.29m；

③ 桥梁宽度: A1双线为11.65m,A2三线为16.65m, A1双线与A2三线横向间距为15cm，桥梁总宽度为28.45m。

④ 桥梁平曲半径:800m

⑤ 支撑体系最小宽度：32m

2.2有关设计参数

⑴ 设计荷载

① 模板、支架自重

施工模板系自重按 计算。

② 节段梁结构自重

预应力混凝土:γ=26.5kN/m3。

③ 施工人员和施工材料、机具等行车运输的荷载

计算支撑立柱及支撑主梁的其他结构构件时，均布荷载可取1.0kPa。

④ 振捣混凝土时产生的荷载

对水平面模板为2.0kPa。

⑤ 荷载组合

计算强度时用荷载组合：①+②+③+④

计算刚度时用荷载组合：②

⑵ 稳定性要求

支撑立柱应保持稳定，并用撑拉杆固定。当验算模板及其支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时，验算倾?的稳定系数不得小于1.3。

⑶ 支撑体系主梁刚度

支撑体系主梁弹性挠度f应小于结构跨度L的1/400：[f]? L/400。

3.设计原则

支撑体系由支撑立柱和支撑主梁组成。主要承载构件采用“321”装配式公路钢桥中的桁架片，见图3-1。根据地面标高情况，设计两种立柱，高分别为4.5m和6m，分别由3m桁架片和1.5m桁架片、3m桁架片和3m桁架片组成。由于地基承载力较高，用“321”装配式公路钢桥桁架拼成桁架式支撑立柱。支撑立柱采用排架式立柱见图3-2。

排架式立柱（图3-2）是将拼装的桁架平面平行于主梁方向布置，桁架直立在主梁主桁架正下方，单耳板朝下插入础板，用桁架销连接。排架式立柱桁架横向间距为45cm，再用支撑架作纵、横向系材。支撑立柱的顶部用特制的上顶梁作为支撑立柱的冠材，上项梁为工字钢25b。上顶梁上铺设2根垫梁作为主梁的支点，垫梁横向间距为100cm。每根垫梁由两根40b工字钢焊接而成。

4 桩身设计

（1）采用人工挖孔灌注摩擦桩，直径为1.2m，桩中心距为3m。桩顶承受最大轴压力PMAX=2296kN，弯矩为1607kN?m。

式中

[P]——桩的容许承载力（kN）；

U——桩身截面周长(m)；

——各土层的极限摩擦力(kPa)

——各土层的厚度(m)

——桩底支承面积(m2)，按设计桩径计算

——桩尖处地基土的容许承载力(kPa)

入土深度为13m时，[P]=2565KN﹥PMAX=2296Kn

安全系数为2.2，满足要求。

（2）桩顶帽梁设计

桩身直径为1.2m，桩中心距为3m，桩顶帽梁高度为1m，宽度1.8m，计算跨度为1.8m。受竖向力3×306KN，力间距为0.45m，竖向力间距为0.45m。帽梁采用C30混凝土，弹性模量 ，抗压强度设计值 ，抗拉强度设计值 。帽梁 ， 。

钢筋采用HRB335，抗拉强度设计值 ，弹性模量 。钢筋直径 ，间距为15cm。

与计算跨径相同的简支板跨中弯矩：

支点弯矩：

跨中弯矩：

帽梁弯应力 ，满足要求。

5 施工工艺

5.1基础施工及基础预埋件设置

基础采用人工挖孔桩开挖、浇筑后设置冠梁，在冠梁浇筑前，需将贝雷柱预埋件与冠梁钢筋网进行焊接，预埋件为280mm×200mm×20mm钢板及Ф22螺栓。预埋钢板与冠梁混凝土面平齐，每榀贝雷梁四个角的预埋钢板预埋件设预埋螺栓，预埋螺栓外露100mm。

5.2贝雷梁拼装施工工艺

第一步：将桁架片连接成一排立柱；

第二步：在每排立柱上安装宽度为1.8m的上顶梁（25b工字钢），在每排贝雷柱底端安装础板，其构造与方柱式相同，用桁架销连接；

第三步：将四排拼装好的立柱用1350支撑架组成一榀；

第四步：每两榀贝雷柱用10#槽钢连接。

础板在贝雷柱吊装之前与贝雷柱连接号，垫梁则在贝雷柱吊装完毕后由安装在整排贝雷柱上。垫梁为2根40b工资钢焊接而成。