跨河桥梁工程中贝雷架的设计及施工技术分析

跨河桥梁工程中贝雷架的设计及施工技术分析

吴福国，徐萌萌

山东东泰工程咨询有限公司 山东 淄博 256410

摘要：在跨河桥梁工程项目中贝雷架的施工作业应严格根据项目现场的实际状况，科学、合理地制定施工方案。在贝雷梁安装、贝雷架吊装、桥面梁板铺设、支架塔架施工、支架预压试验以及贝雷梁支架拆除环节上，严格依照相关标准进行施工作业，确保桥梁结构的负荷能力与稳定性，确保施工作业质量。

关键词：跨河桥梁；贝雷架设计；技术分析

引言

贝雷架又称预制公路钢桥，在实际使用过程中，可根据桥梁结构和设计方案组合安装，按功能不同可分为临时桥、固定桥或应急桥。由于梁结构涉及的构件数量少、重量轻、工程造价不高，在市政桥梁或大跨度桥梁工程建设中被广泛应用。贝雷框架是桥梁上部结构中最重要的支撑体系。根据本工程承重设计和跨度要求进行拼装。操作简单，经济性高。

1施工设计

1.1箱梁支架采用钢管支墩+贝雷梁组合支架体系施工箱梁

基础采用扩大基础，支架支撑与河床岩石层。大桥采用Φ820、Φ630、Φ426钢管支撑，上部结构采用普通321型贝雷片，翼缘板部分搭设盘扣支架。

1.2纵梁采用公路桥梁专用321贝雷梁

承台位置采用间距为3.1m的双排支墩，其余位置为单排支墩；左、右幅支墩各采用630mm×8mm16排的无缝钢管，每排设置有6根钢管立柱，每两个立柱间距为3.5m，且横向借助20槽钢作为建筑剪刀撑；贝雷梁上的I20工字钢分配梁的实际间距为0.3m；使用的I20分配梁须确保在贝雷梁节点并用U形扣将其固定；在分配梁间使用10cm×10cm方木进行铺设，间距0.2m。

2施工计算

依据设计图纸，应将应用的支架受力模式作为桥梁桥梁工程的为空间组织结构，该结构借助有限元软件的计算。

2.1构建模型

以顺桥向的增大里程向为正向X轴，正向Z轴，正向Y轴为竖直向上，根据右手规则对桥梁支架、工字钢、方木贝雷梁采用梁单元进行模拟。

2.2分析结果

考虑计算期间边界条件对模型局部的影响，分析阶段不考虑模型边界部分。

Q345材料的弯曲容许基本应力为210MPa，剪应力基本容许应力为120MPa，轴向容许基本应力为200MPa。Q235材料设计弯曲容许基本应力为140MPa，剪力基本容许应力值为80MPa，轴向容许基本应力为135MPa。刚度要求：构件最大挠度不得大于L/400。贝雷梁材质为Q345。桥梁模板荷载为1500N／m2，施工人员与相应机械设备的荷载为2000N／m2，混凝土振捣荷载为1600N／m2，设计风速为20.6m/s，工作风速取值为13m/s。与此同时，在荷载组合系数的实际取值过程中，应考量荷载组合形式，主要组合形式为标准组合与基本组合。

3贝雷架的施工工艺技术

3.1扩大基础施工

钢管柱基础包括承台顶预埋和条形整体扩大基础两种形式。承台顶预埋2cm厚钢板，作为钢管柱基础。桥梁跨中采用扩大基础，使用钢筋浇筑混凝土模式将钢管柱同预埋钢板焊接，扩大桥梁的基础开挖并确保能够达到河床基岩面，要求地基承载力不小于290kPa。

3.2贝雷架吊装

施工过程中，应对桥梁钢结构制作的质量、尺寸和性能进行检查，符合设计规范后方可签发使用证书。吊装前组织项目部进行验收和安全技术交底。涉及的主要部门包括技术、质量安全、设备等，以保证吊装作业的顺利进行。贝雷架、墩帽上可画安装线，吊装材料按顺序编号，便于吊装作业的纠正和调整，避免材料混乱。吊点采用两点绑扎，绑扎点处放置软质材料，有效保护钢构件的结构完整性。吊装过程中，先将贝雷架吊离地面50cm，使贝雷架与安装位置中心对齐，然后缓慢吊起吊钩，再将贝雷架吊至墩帽上方。用滑绳转动贝雷架，找到安装位置，将吊钩落到位。落钩应缓慢进行。贝雷架与台帽连接时，贝雷架起吊时应缓慢缓慢，接触时应立即停止，并校正垂直度和平面位置。贝雷架校正到位后，即可安装各种支撑结构，拧紧螺栓进行固定。第一贝雷架吊装完成后，第二贝雷架即可吊装。

3.3支架材料要求

采用国标321型贝雷片、Φ820、Φ630、Φ429钢管柱。材料进场检查规格尺寸，查询质量证明文件，确保使用材料性能。

3.4支架预压

为保证支架有足够刚度、强度、稳定性，支架需要开展超载预压，进而更好地消除支架非弹性形变，将支架、形变地基的基本信息数据进行收集，作为箱梁底模预拱度设置的数据信息支持，并在设置预拱度时充分考虑支架弹性形变的影响；与此同时，需要确保预压作业时间≮7d，对支架连续观测，连续3天累计支架沉降量小于5mm，方可进行下道工序。

预压吊装水袋作业阶段，不论横向或纵向均应根据“预压中间先进行，预压两侧后进行”的原则进行作业，保障均匀布置水袋并严禁荷载集中，导致支架出现失稳。

预压采用聚氯乙烯水袋进行预压，分为大小两种型号。大水袋满铺加载，小水袋用于横梁处加重。

3.5钢管柱、贝雷安装

在贝雷架、钢管柱及工字钢吊装前，施工单位应进行安全技术交底、验收，确保相关部门全员参与吊装作业，保障吊装作业的安全。完成上述工序后，开展支架塔架施工作业，主要分为以下五个步骤：

二是，合理分配立柱钢管与预埋钢板的长度，依照钢管方向分配周长并将相邻焊钢板焊接紧密。

4. 贝雷梁是由多个单片组合而成的，应借助小槽钢与拉杆对单个贝雷片进行处理，确保整体贝雷梁的结构稳定性；尤其需要注意在贝雷梁的1/3处与端头容易出现失稳、偏压问题。

一是，控制钢管垂直度，借助吊垂球检查作业的垂直度，及时发现作业偏差并进行校正；一般情况下，根据1/1000标准控制垂直度，使用垂球吊线从四个方向核对垂直度。

三是，焊接加固钢板底部；若连续焊接会提升焊接部位的温度，使钢板出现形变，影响立柱的垂直度。

4. 使用梢钉连接并固定相邻的贝雷梁，调试与安装的重点在于关键节点梢钉的安装，应严格检查连接节点的稳固性与紧密性，对不合标准处及时返工处理。

3.6拆除作业

模板、支架的拆除作业应严格根据模板混凝土所能实现的强度进行，顶模在混凝土块强度处于90%的设计标准时，开展拆除作业；箱梁底板、支架、翼板的拆除作业应在混凝土强度处于90%的设计标准且张拉预应力、压浆完成，强度处于90%设计标准后，方可进行拆模与支架拆除作业。对于支架的拆架工作应依照由上至下，先搭建后拆除的作业原则，不可开展分立面拆架作业或同时进行拆架作业，要确保做到一步一清；此外，派专人对梁底进行观察，若出现异常情况需要迅速叫停拆除工作。贝雷架由倒链拖出，再由专人指挥2台吊车整体吊起放至地面拆解，严绝将物料向下抛掷。在进行支架拆除作业时，应在现场周边布置警戒带，张贴警示标志，严谨非作业人员通行并安排专岗负责警戒工作。

结束语

综上述，在跨河桥梁工程项目中贝雷架的施工作业应严格根据项目现场的实际状况，科学、合理地制定施工方案。在贝雷梁安装、贝雷架吊装、桥面梁板铺设、支架塔架施工、支架预压试验以及贝雷梁支架拆除环节上，严格依照相关标准进行施工作业，确保桥梁结构的负荷能力与稳定性，确保施工作业质量。

参考文献

[1]关于优化高速公路施工技术的反思探索[J].张金安.  科技创新与应用. 2019(14)

[2]论述公路施工中关键部位施工技术[J].尹玉林.  城市建设理论研究(电子版). 2018(35)

[3]浅析铁路钢梁桥换枕施工技术及安全控制[J].吴太宇,刘立军.  科技风. 2018(17)