一跨式雙層貝雷架現澆施工技術

張金華

貝雷架是橋梁上部結構中最為重要的支撐體系，因為該架梁結構中涉及的構件數量較少，自身重量輕、施工操作便捷、工程造價不高，因此被廣泛應用于市政橋梁或者是大跨徑橋梁工程建設中。貝雷架由貝雷片、銷軸、花窗組成，根據其結構受力特性，又可分為上承式、下承式兩種。在橋梁上部結構施工中，常用上承式結構，由于貝雷架承載力強、結構剛性大，常用于大跨度橋梁施工。但大跨度橋梁往往上跨河涌或既有路，施工難度大，中間支撐受場地制約，為滿足一跨式需求，常常采用對貝雷架進行改裝，最常見的為采用雙層式貝雷架，即可滿足施工結構剛性要求，又可增大結構跨度。

一、工程概況

牛湖特大橋位于湖北省黃岡市陽新縣境內，屬于丘陵地區，主要跨牛湖而設，橫穿牛湖。牛湖與富河相連，湖面1200畝，三面環山底平如砥，夏漲秋涸。兩側橋臺及橋臺附近為丘坡，地勢起伏教大，植被茂密。

牛湖特大橋全橋長度為1245.80m，含簡支箱梁30-32m+1-（40+56+40m）連續梁+（2-24m+2-32m）簡支箱梁。（2-24m+2-32m）簡支箱梁位于地勢起伏大，植被茂密處，支架施工難度大。因此，為了安全和節約成本，針對該簡支梁施工方案進行討論和研究，經過確定采用以雙層貝雷架為主縱梁的支架結構形式，將施工跨度提高到27m，經驗算滿足施工要求。

二、施工設計

新建大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋一跨式雙層貝雷架簡支箱梁現澆支架采用鋼管貝雷梁支架（布置橫斷面圖、縱斷面圖如圖1與圖2），自上而下結構為：6mm厚鋼板；[10槽鋼（縱向），間距10cm；I36b工字鋼（橫向），間距120cm；雙層27排貝雷梁；雙拼HN600×200×11×17主橫梁；I36b工字鋼斜撐（單根）φ630mm砂箱；φ630mm螺旋鋼管柱（壁厚10mm）。鋼管立柱搭設于承臺面，搭設部位布設2cm厚底座鋼板，鋼板錨固于承臺上，錨固深度0.5m，鋼管立柱與底座鋼板滿焊連接并加焊8塊2cm厚加勁鋼板，加勁鋼板間距17cm。

圖1 支架布置橫斷面圖

圖2 支架布置縱斷面圖

三、施工檢算

1.計算模型建立

建模計算采用有限元程序 MIDAS Civil 2012，對新建大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋一跨式雙層貝雷架簡支箱梁現澆支架各構件、材料、約束與工況荷載進行模擬，最后達到計算檢驗的目的。

2.荷載計算

（1）施工荷載及現澆支架結構自重

①人員、機具等的荷載按2.5kN/m2計算，另外以集中荷載2.5kN進行計算（荷載分項系數按1.4計）。

②混凝土的振搗荷載（作用范圍在有效壓頭高度之內），對水平面模板按2.0kN/ m2計算，對垂直平面模板按4.0kN/ m2計算（荷載分項系數按1.4計）。

③計算支架立柱的其他結構構件時，均布荷載取1.0kN/ m2。

④現澆支架結構各個構件的重量在分析計算時由程序自動考慮（荷載分項系數按1.2計）。

⑤實體腹板下的底板模板受力最大，梁高度2.6m、寬度0.26m的實體部位，作為控制計算部位。

（2）施工荷載計算

荷載按橫向1m寬度?。孩倌０遄灾?.565kN/m；②混凝土81.12kN/m；③施工荷載：均布荷載3.5kN/m；④集中荷載3.5kN；⑤混凝土振搗荷載2.8kN/m。

3.結論

貝雷梁的組合應力、剪應力以及變形均滿足規范要求，支撐架最大軸向應力滿足規范要求。

四、支架預壓

1.預壓目的

（1）檢驗大跨度貝雷架的強度及穩定性。

（2）消除混凝土施工前支架、底模、側模的非彈性變形。檢驗支架、底模、側模的受力情況和彈性變形情況，測量出彈性變形。根據彈性變形，澆筑混凝土前對支撐系統及模板系統進行預抬。

2.預壓方法

預壓在支架、箱梁底模、側模安裝完畢后進行，采用砂袋堆載預壓，砂袋總重量不小于梁段混凝土總重量的1.2倍。采用80%、100%、120%三階段預壓，左右均勻對稱壓載，記錄計算彈性變形和塑性變形量，再結合設計給出的預拋高值，調整立模高度，設置預拱度進行施工。

五、貝雷架的安拆

貝雷梁安裝：梁段長32.6m，貝雷梁全長采用單榀10片33m，貝雷梁預先在地面每兩榀拼成一組，然后再吊裝?，F場選用50t汽車吊進行吊33m貝雷梁，拼裝時每組貝雷梁間隔一定間距連接，保持穩定。然后用50t吊車將已聯結好的貝雷架按順序吊裝到位，2臺汽車吊配合將貝雷梁吊裝到位，吊裝完成后用精軋螺紋鋼筋貝雷片連接為一組，兩組貝雷片之間采用自制花窗進行對拉。

貝雷梁拆除：拆除完分布梁后，汽車吊站位與安裝貝雷梁時相同，逐榀吊下貝雷梁。

六、實施效果

本項施工技術在“大冶北至陽新鐵路牛湖特大橋”施工中得到了充分應用，該簡支梁梁段長32.6m，鋼筋混凝土體積為271.9m3，重706.9t，且位于丘坡地勢起伏大、植被茂密處，因而支架施工難度大；采用一跨式雙層貝雷架的施工技術優化了簡支梁施工工藝，實現了施工跨度提高到27m的目的，施工效率高。該工藝對比傳統多工藝優點在于：

（1）實現了復雜環境下大跨度簡支梁支架一體化施工的目的。

（2）利用貝雷梁作為支架系統，用螺旋鋼管支撐在承臺上，貝雷桁架是與定型產品，承臺屬于剛性結構，因此支架系統僅在第一孔時預壓，后續施工不再需要預壓，加快施工進度，節約預壓成本，節省基地處理費用。

（3）避免了地基處理，克服了不均勻沉降對現澆箱梁施工線形的影響，為簡支梁施工安全提供一種安全、經濟、快速的施工方法。

（4）承重能力強，方便了施工的整體連貫性。

（5）鑒于上述優點，其實施成果得到了業主、監理單位的一致好評，為項目總工期節約時間，保證了安全質量，取得了良好的社會效益。

七、結語

綜上所述，在進行貝雷架施工過程中，需要結合工程實際情況制定合理的施工方案，并在支架搭設完成后進行預壓工作，全面保證支架結構整體的穩定性和負荷能力。依據本計算方法設計的一跨式雙層貝雷架結構，在工程中獲得了廣泛應用。