貝雷梁便橋的設計及施工技術的實踐應用

吳鳴飛

中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司 浙江 杭州 311100

某橋梁工程便橋位置河道寬度為20m，為了維護便橋安全性，需要設定27m跨徑。便橋要求橋梁底部到河面距離為2m。原地面與水面間距為1.7m，因此需要處理橋頭高度。橋梁工程為貝雷梁橋，橋跨結構為27m。橋梁應用加強型、雙排單層結構貝雷梁架。貝雷片上下采用連接片、型鋼鎖住，之后再鋪設槽鋼，確保槽鋼鋪設12mm，才可以形成便橋。

一、貝雷梁便橋設計原則

1.1 勘探施工場地

在設計貝雷梁便橋時，必須深入分析承載力。在確定承載力后，還需要關注場地巖土狀態。勘探操作時，合理應用原地鉆探方式，全面做好巖土分析，明確樁端極限承載力、樁周摩阻系數。注重處理勘探數據，計算巖土承重極限值，合理確定貝雷梁便橋承載力。

1.2 選擇構件

貝雷梁便橋荷載傳遞如下：車輛荷載、面板荷載、桁架荷載、鋼桁梁荷載、管樁荷載、基礎荷載。按照行車荷載，分析橋面板、基礎、鋼管樁受力狀態，聯合地質鉆探數據、水流沖刷系數，明確鋼管樁型、出水高度、工字鋼大小等。在設計貝雷梁便橋時，必須確保可靠性、安全性原則。聯合現場施工，科學建設便橋，已經成為前期規劃準備的重點內容。

1.3 便橋設計科學性

在設計貝雷梁便橋時，涉及到較多內容。通常情況下，貝雷梁便橋施工所需人力、物力資源較大，因此對施工建設提出嚴格要求，必須確保貝雷梁便橋設計合理性。在設計貝雷梁便橋時，不僅要考慮到經濟性優勢，還需要在有限物質條件下，優化貝雷梁便橋設計。優化貝雷梁便橋，可以確保總布局方案合理性，篩選空間組合方案、施工技術工藝，以此確保貝雷梁便橋設計滿足經濟性要求，維護施工企業經濟效益。

二、貝雷梁便橋設計方案

2.1 橋梁上部結構

第一，選擇上部結構形式：橋梁工程全長為225.58m，共包含27跨。橋梁兩端與河岸連接位置，應用現澆鋼筋砼板。中間為貝雷梁。由于橋梁底座尺寸影響，每一聯貝雷梁兩端端柱間存在45cm空隙，貝雷梁梁端和現澆鋼筋混凝土板存在28cm空隙。在橋面板位置，設置1cm伸縮縫，并且填充彈塑性材料。每個主梁為雙排單層體系，水平向為貝雷梁片。在設計期間，需要將縱梁設置在橋梁寬度范圍內，縱梁間距為180cm。沿著橋向，每相隔3m設置橫向支撐架，維護縱向橫向穩定性，共同承擔受力。橫梁應用20號槽鋼焊接成梁，且間距控制為1.5m。在設計期間，為了方便后期施工操作，橋面需要應用預制鋼筋砼板，鋪設厚度為12-15.75m，形成整體化層，維護后期行車通暢。

第二，定型貝雷梁與附件：貝雷梁采用鋼桁架構件，屬于橋梁主要受力構件，包括斜桿、豎桿、上下弦桿。弦桿為10號槽鋼組合形成，上、下弦桿端部具有陰陽街頭，接頭設置桁架連接孔。斜桿、豎桿為8號工字鋼制作。附件涉及到橋座、端柱、支撐架。其中，支撐架為角鋼焊接。在連接兩排桁架時，需要將桁架組成整片主梁，排間距為45cm。在連接操作時，將空心圓錐筒插入桁架弦桿，肢撐架端栓固定。每一個主梁間距為180cm，使用10號槽鋼制作支撐架。在貝雷梁兩端安裝端柱，可以將上部荷載傳遞到橋座。橋梁座落時，設置在軸梁上。最大允許承載力為250kN，橋座可以有效支撐端柱，同時將桁架荷載向下部傳遞。每一排貝雷梁桁架，都對應一個橋座。

2.2 橋梁下部結構

通常情況下，橋墩應用雙鋼管樁形成。單根樁設計承載力必須高于1200kN。與河岸靠近的橋墩，因巖層深度小，因此樁基長度受限，此時需要應用D50cm鋼管樁6根，單根樁設計承載力高于600kN。每排墩頂都需要設置蓋梁。為了提升墩身結構強度，管道內應用拋填片石擠淤處理，將砂漿灌注到管內。鋼管樁選擇12mm鋼板制作，合理應用打入式施工方法，將承載力作為深度控制指標。在管頂5m范圍內，可以作為水面活動區，由于考慮到美觀性、防腐性要求，因此可以涂刷調和油漆。

2.3 分析橋梁結構受力狀態

第一，計算上部結構受力：由于貝雷梁采用銷接法，會存在空隙虛位，無法對虛位的力傳遞影響進行定量。為了確保工程安全性，每聯連續梁內，應當按照簡支梁計算。由于橫梁剛度不及縱梁，因此荷載橫向貢獻限制大。基于安全層分析，使用杠桿法計算荷載橫向分布，邊梁橫向分布系數為0.5。通過相關計算可知，結構承載能力明顯高于設計荷載，結構安全性高。荷載橫向分布數值大，縱向荷載未考慮梁體連續性，因此結構安全性較高。主梁橫向間距為1.8m，并且在橫向設置強支撐，所以橫向不會出現失穩問題。

第二，分析下部結構受力：根據雙柱蓋梁平面框架計算，單樁豎直設計反力為1028kN，單樁承載力設定為1200kN，基本可以滿足需求。通過計算可知，鋼管樁豎向失穩反力高于1028kN，因此下部結構具備安全保障。

三、貝雷梁便橋施工技術

開展貝雷梁便橋施工時，需要歷經以下步驟：第一，注重勘探施工現場，明確貝雷梁便橋施工場地。在標記施工地點開展鋼樁施工，將工字鋼焊接在鋼樁頂部。在焊接處理后，無需立刻開展后續施工。確保焊接部位強度達標后，再安裝縱向貝雷梁。安裝貝雷上弦工字鋼，鋪設車行道防滑鋼板。完成橋梁主體工程后，安裝和設置臨時護欄，維護貝雷梁便橋的可靠性與安全性。

3.1 施工要點

開展貝雷梁便橋施打操作時，通常應用汽車吊、振動錘打入法施工。為了維護鋼樁施打質量，必須按照鋼樁型號，合理選擇振動錘。為了維護施工效率與安全性，需要應用釣魚法開展操作。釣魚法施工操作時，首先完成第一排鋼樁施工，之后鋪設橫梁，架設貝雷梁便橋橋面。完成橋面施工后，施打后續鋼樁，直至完成所有工程建設。在施打鋼樁時，必須注重以下要點：

第一，確定鋼樁位置：在確定鋼樁位置時，需要借助全站儀定位。定位操作時，由鋼樁吊起時觀測，確保標記位置、施工位置控制在標準誤差內，之后開展振動操作。在施工建設期間，必須及時調整鋼樁偏移與位移，之后開展后續施工操作。

第二，鋼管樁施工：完成鋼樁定位后，鋼樁頂部應用2cm鋼板，采用鋼樁焊接方式，可以為后續振動錘夾吊提供便利。施工操作期間，緩慢吊起振動錘，確保鋼樁與地面分離后，應用繩索牽拉鋼樁底部，確保其準確就位。施工建設期間，應當維護鋼樁橫向與縱向垂直度，對準樁位后，緩慢下放鋼樁。在施打鋼樁時，必須檢測垂直度，確保垂直度、平面位置滿足建設要求。開展水上貝雷梁便橋施工時，準確測量水位，確保鋼樁露出水面。在施工之前，需要在鋼樁上做好標記。在施打鋼樁時，到達水面標記位置，則停止敲打，同時將樁體高度控制在設計標準內，減少誤差影響。

第三，頂工字鋼焊接：焊接頂工字鋼時，需要應用雙拼I32b工字鋼施工，同時在鋼樁鋼管切槽位置施工。在焊接操作時，遵循施工規范要求，確保焊接位置焊縫飽滿度，形成橫梁。焊接操作后，注重檢查焊接部位，及時整改不滿足施工標準的部位。在空曠地區拼接貝雷，組裝操作時，選擇適宜吊車吊裝貝雷，并且使用特制桁架銷子，連接貝雷片。在建設貝雷梁便橋時，使用支撐架螺栓，連接豎向支撐架、上下支撐架。安裝操作時，確保連接桁架螺母緊固效果。

第四，臨時護欄施工：貝雷架為下承式結構，無需拼裝臨時護欄。頻雷應用上承式結構時，需要拼接臨時護欄。完成橋梁主體工程建設后，需要在貝雷梁便橋預留區間，將其作為臨時護欄施工空間。

3.2 鋼管樁施工技術

開展貝雷梁便橋施工建設時，按照貝雷梁便橋承重狀態，合理確定鋼樁型號。例如本工程建設，應用Q235鋼板卷制鋼樁，長度為10m，深入分析鋼管樁施工技術。在貝雷梁便橋施工現場，合理應用焊接接長方式。為了維護焊接位置強度，需要合理應用加焊薄鋼板焊接法。鋼管樁施工操作時，合理應用DZ61A振動錘，科學施打鋼管樁。鋼管入土施打時，需要通過雙擊方式，固定鋼管管壁，確保鋼管下沉效果。鋼管振沉重，需要確保水位平緩，同時將鋼管樁插入到水底。待至鋼管樁到達河床后，優化調整垂直度，再次定位鋼管樁，校準垂直度。施工建設期間，如果入土深度不滿足技術要求，則需要接長鋼管樁，開展后續施工操作。鋼管樁高度與設計高度相同時，則停止施工。鋼管樁振沉操作時，應當確保鋼管樁下沉長度小于5mm。由于鋼樁底部為繩索牽拉，因此繩索放松速度、鋼管樁下沉速度保持一致，防止鋼管樁位移和偏移。在施工操作中，無法避免誤差問題，應當并且誤差值范圍小于5cm，鋼管樁傾斜度小于1%。在組裝貝雷梁便橋時，需要實行整跨安裝操作，并且使用繩索牽拉。鋼樁振沉后，加焊剪刀撐與工字鋼，將分散部位連接為整體。

結束語

綜上所述，由于貝雷梁具備多種優勢，因此被廣泛應用到工程建設中。貝雷片結構簡單、架設便捷、具備較強適應性。便橋設計必須考慮到安全性、經濟性與功能性特點。開展便橋施工時，需要在陸地搭接貝雷梁，將其運輸到施工現場安裝。為了避免便橋軸線偏移，必須通過放線方式確定貝雷梁位置。完成蓓蕾量安裝后，焊接壓板與擋塊，使用螺栓進行固定。完成貝雷梁拼裝后，橫向鋪設分配梁。現場跟蹤管理便橋架設施工，不僅可以縮短施工周期，還可以簡化安裝操作，以此適應復雜環境。