贝雷梁钢便桥设计与施工要点

摘要：贝雷架钢便桥在近几年的水上施工中得到了广泛的运用，跨河桥梁、沟壑高架以及水上施工均需要搭设钢便桥。本文主要探讨了贝雷梁刚便桥设计与施工的相关问题。

关键词：贝雷梁；刚便桥；上部结构；受力；施工

Abstract: bailey truss and steel auxiliary bridge in recent years has been widely used in water construction, bridge across a river, ravines elevated and water construction need emergency bridge erection of steel. This paper mainly discusses the berea Liang Gang auxiliary bridge design and construction of related problems.

Key words: bailey beam; Just emergency bridge; The upper structure. The stress; The construction of the

中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

工程概况

某桥梁工程便桥处河宽为23米，为了便桥的安全性，跨径采用27m一跨。便桥要求桥底到河面2.3米，现原地面高出水面1.8米，故桥头还需处理0.5米高度。桥型为贝雷梁桥，桥跨结构为27m，全桥采用加强型双排单层结构形式的贝雷梁架，贝雷片上下用连接片及型钢锁住后再铺设槽钢，最后满铺12mm钢板形成便桥。

设计施工方案的确定

贝雷梁为军工定型产品，很多大型的施工单位都有储存、使用，易于获取，而且贝雷梁的质量保证，能在现场快速装拆，贝雷梁组装后的重量较轻，便于现场吊装。使用贝雷梁作为主梁对于本项目而言是一个快捷可靠的选择。

大直径的钢管桩具有足够的承载力和刚度，也便于在施工现场调整。预制钢盖梁安装快捷，自重轻，有利于减少桩顶的反力。钢管桩和钢盖梁能简便可靠连接。水上桩基的施工采用水上浮动的施工平台，移动便捷。也能避免筑岛法产生环境污染和平台拆除等一系列的问题。

贝雷梁钢便桥的设计要点

（一）桥梁上部结构

1、上部结构形式的选择

桥梁全长214. 47m，全桥共计27跨，其中桥梁两端与河岸相接处，采用现浇钢筋砼板，其余的中间5联采用贝雷梁，为第2～第3跨15/12m一联的续梁。

因桥座的尺寸原因，每联连续的贝雷梁两端的端柱之间有45cm的空隙，贝雷梁梁端与现浇钢筋砼板之间有28cm的空隙。在以上两处桥面板设1cm伸缩缝，以弹塑性材料填充。

每片主梁采用双排单层体系，即水平向由2排贝雷梁片组成，而每层贝雷梁片的竖向为一层。设计在桥梁宽度范围内采用5片纵梁，纵梁间距175cm，顺桥向以3m间距设横向支撑架，确保纵梁横向稳定，共同参与受力。横梁采用2根20号槽钢中间夹钢板焊接成梁，以1.5m间距设置。考虑到架设方便、快捷，桥面采用预制钢筋砼简支板，加铺12～15.75 cm厚整体化层，以利行车顺畅。

2、所用定型贝雷梁及其附件

贝雷梁是钢桁架构件，作为桥梁的主要受力构件，由上下弦杆、竖杆、及斜杆焊接而成，弦杆由两根10号槽钢背靠背组合而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头有桁架连接销孔。竖杆和斜杆由8#工字钢制成。

附件包括支撑架、端柱、桥座。支撑架由角钢焊成。用于两排桁架之间的连接，把两排桁架组成一组形成一片主梁，排之间的中心距为45 cm。连接时将其空心圆锥筒插入桁架弦杆或端竖杆支撑架螺栓孔内，用支撑架螺栓固定。每片主梁之间中心距为175 cm，以10号槽钢自制的加劲支撑架连接。端柱安装在一排贝雷梁的两端，重量为70 kg，用以将桥梁上的荷载传至桥座上，桥梁座落时，将其骑在桥座的轴梁上。最大允许承载力为250 kN。桥座用于支承端柱，将桁架上部的荷载传至下部结构，每排贝雷梁桁架的一端对应一个桥座。

（二）桥梁下部结构

一般桥墩采用两根D100cm钢管桩，单根桩设计竖直承载力要求大1200kN；靠近河岸的桥墩由于岩层较浅桩长受限制，采用6根D50cm钢管桩，单根桩设计竖直承载力要求大600kN。每排墩顶设盖梁。

为加强墩身结构强度，其管内先采用抛填片石挤淤，然后在管内灌砂至桩顶。钢管桩采用壁厚t=12mm的钢板制作，采用打入式施工，以承载力为入土深度控制指标，管顶5m范围内为水面活动区，考虑防腐及美观，采用涂灰色调合油漆处理。

（三）桥梁结构受力分析

1、上部结构受力计算

考虑到每一贝雷梁单元之间采用销接，不可避免的有空隙虚位，难以定量计算虚位对力传递的影响，为保险起见，每联连续梁内每跨仍按简支梁计算。而由于横梁的刚度远小于纵梁，对荷载的横向贡献有限，从安全考虑，荷载横向分布采用杠杆法计算，边梁的横向分布系数为0.5。计算结果见下表。

双排单层桁架允许承载内力:M=1576.4kN•m，Q=490.5kN。可见，结构承载能力均大于设计荷载，结构是安全的。考虑到荷载横向分布取值偏大，纵向没有考虑梁体的连续的效应，因此结构安全是有保障的。由于主梁横向间距仅1.75m，且横桥向设置了强大的支撑，因此其横向不存在稳定问题。

2、下部结构受力分析

按双柱盖梁的平面框架计算，单桩的竖直设计反力P=1035kN，单桩承载力取1200kN能够满足要求。经计算钢管桩的竖向失稳的反力Pcr远大1035kN。因此，下部基础是安全的。

贝雷梁刚便桥的施工技术要点

（一）施工流程

定位施打钢管桩焊接桩顶工字钢安装纵向贝雷梁安装贝雷上弦工字钢铺设车行道防滑钢板临时护栏。

（二）施工方法

钢管桩插打采用汽车吊配合振动锤打入法，汽车吊型号为 35T，振动锤型号为 DZ60A，采用钓鱼法施工。即吊机在岸边吊起钢管施工第1排钢管桩，施工完毕铺设横梁、架设贝雷片铺设桥面板，成桥后吊机前进至钢便桥上继续施工后续桩位，如此逐段向江内延伸施工。

钢管桩采用全站仪定位，在陆地架设全站仪，从钢管桩吊装开始观测，在确定符合设计位置后方可振动打入。插打中若发现钢管偏移或偏位时，应及时调整后方可继续插打。

在桩头上用 2cm钢板通过直径线焊成夹板以便振动锤夹头夹吊。吊起振动锤，液压夹头夹住夹板，缓缓提升卷扬和振动锤将钢桩提起，完全离地后用绳索拉住桩脚，就位到桩位处，调整桩身保证纵横方向垂直，对准桩位落下钢桩，并再次检查垂直度和平面位置合格后开动振动锤将桩打入土中。施工前先测出水面高程，计算钢桩出水高度，在桩身相应位置作出标记，打到水面标记处即可停止插打，此时桩顶标高即与设计一致。

（三）钢管桩施工技术要求

1、施打时，现场采用焊接接长，接缝处适当加焊薄钢板，增强刚度。

2、施工钢便桥钢管桩采用 DZ60A 振动锤，施打入土时，采用双夹点将管壁夹牢进行振沉。

3、根据测量放样提供的点位，利用水位平稳或平潮时将钢管桩插入江底，着床后调整两个方向的垂直度，慢振，再次复测定位准确、校正垂直度，然后继续振沉。如果入土深度不满足设计要求时，接长后续振，直至达到计算标高或满足贯入度——收锤标准。

4、停锤标准: 振动 1min钢管下沉不超过5mm。振沉与松绳速度应同步，防止振空锤损坏吊臂。

5、钢管桩平面中心桩位控制（允许）偏差为5cm，倾斜度≤1%。

6、贝雷梁采用在陆地组拼，整跨安装。安装时两端系绳索配合定位。

7、钢管桩振沉完毕后，应及时加焊横梁工字钢及剪刀撑，使之连成整体。

（四）桥台施工

首先根据便桥设计位置测量放样，采用挖掘机开挖基坑，开挖完成在地基承载力满足要求后进行片石混凝土桥台基础的施工，现场拌制混凝土并倒入基坑，人工配合机械抛入片石最后用插入式振捣棒振捣密实。桥台基础浇筑完成后进行台身砌筑，砌筑时应分层错缝砌筑，错缝宽度不小于10cm要求砂浆饱满、砌体密实、无空洞。砌体应及时养生和勾缝。砌筑时采用挂线法控制坡率、厚度及外部尺寸。

墙后填料应在浆砌块石强度达到75%以上时，分层填筑夯实，层厚不大20cm。

（五）贝雷梁架设

1、在已建成的单层桥梁，跨中的自然挠曲是不可避免的，因而上弦无水平之处，必须利用弦杆千斤顶方能将上层桁架装上。

2、桁架安装顺序应由跨中向两头对称进行，桥梁两边要同时安装，其进度也大致求得一致，进一步控制挠度。

3、首先安装的一节桁架，其与下层连接的桁架螺栓暂不予拧紧，桁架之间的支撑架要随即装上去。

4、每装一节，在操纵菱形千斤顶之前，须将前一节的支撑架或联板安紧。

几个菱形千斤顶可同时推顶中排桁架，因为此时该两桁架已装好支撑架形成框架。菱形千斤顶推顶其中一片桁架，即可带动另一片桁架，先插被带动的桁架的销子，然后将千斤杆倒转少许，另片桁架的销孔也可对准了。

（六）钢便桥的拆除

钢便桥的拆除工作同钢便桥的搭设工作顺序基本相反，依次拆除桥面板、型钢分配梁、贝雷、桩顶分配梁及钢管桩，拆除方法基本与搭设方法相同，但同时要注意的是在钢管桩基础拆除时，采用25T汽车吊机配合振动沉拔桩机分节段拆除，因为钢管桩长度太长，不能一次性拔出。拆除钢便桥时，采用一个工作面，从钢便桥一端倒退拆除施工，一边拆除，一边利用原钢便桥运送材料到岸上指定的位置。

结语

综上，钢便桥的便捷性已经被大量水上施工项目的成功实施所证明。对于每一个钢便桥来说，确定承载力至关重要。准确的承载力取值为钢管桩设计提供了可靠依据，只有钢管桩基础的承载力符合设计要求才能保证上部结构满足施工要求，同时对贝雷梁、工字钢（分配梁）、面板做出准确的验算，才能确保钢便桥的整体安全。

参考文献

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