２０１５年第２期 北 方 交 通 文章编号：１６７３—６０５２（２０１５）０２—００２７—０３ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂ￡ｉｔ．２０１５．０２．００７ 浅谈贝雷片作为承重梁的吊梁施工技术 许健宁 （石家庄市西柏坡高速公路管理处石家庄市０５０ＯＯ０） 摘要：在公路施工中不可避免地要遇到上跨既有线路的施工，为保证桥下净高，满足通车要求，需采用吊梁 施工技术。以杭州中兴立交两跨上跨中兴路箱梁采用吊梁施工为例，介绍了采用贝雷片作为承重梁的现浇箱梁吊 梁施工技术及各部分受力检算方法，以期为类似工程提供借鉴。 关键词：吊梁施工；贝雷片；施工控制；受力检算 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ｂ １工程概况 ２施工方案制定 中兴立交工程为无冲突、无交织运行的完全互 通式立交。竖向层次布设为４层，最上层为四季大 中兴路主线已通车运营，交通流量较大。所以， 方案的制定应尽量缩小交通限制程度和时间，减少 施工时对交通的干扰。由于ＳＷ、ＥＳ两联上跨箱梁 道直行高架桥；第３层为定向左转匝道及两条迂回 式左转匝道；第２层为中兴路主线桥；第１层为地面 机动车道、非机动车道及人行道构成的地面道路系 桥下净空较小，最小净高分别为５．０２ｍ和５．４９ｍ， 且施工期间业主要求须保证２．５ｍ净高，故此决定 统。现第２层中兴路主线桥（即江南大道），已经过 阶段性验收，并按期实现安全通车运营。但上跨中 兴路主线的第３层、第４层桥梁的箱梁尚未施工。 采用吊梁施工。 支架材料的使用应满足搭拆方便、快速安全、节 约成本的要求。贝雷片结构轻便，轮廓尺寸小，运输 方便，可用小型机具组拼，杆件种类少，便于拆装互 由于设计要求“梁部施工应按先高后低的原则，以 免相互干扰。不得在下层桥梁上搭设上层桥梁的施 换，施工效率高，故结合本工程情况及材料租赁情 况，最终决定采用贝雷片作为跨线箱梁的承重梁支 架，其它边跨及中兴路桥跨之外的部分采用普通的 门式支架或碗扣支架。 经研究，制定的具体方案为箱梁翼板下顺桥向各 工支架”，同时考虑到保证中兴路通车的客观情况， 所以，上跨中兴路主线的第３层、第４层桥梁的共有 ５跨箱梁，已不能采取满堂支架法施工，必须采取其 它技术措施，改变原设计的设计施工方法，以保证施 工安全，尽量满足通车要求。 上跨中兴路主线的ＳＷ为单箱单室变截面结 布设８道双层贝雷片，以支撑架联结作为承重梁，箱 梁底板下横向采用３２型工字钢，每道间距按２０ｅｒａ布 设，两侧支墩同样采用贝雷片，横桥向单片布设，顺桥 向每侧６排，吊杆采用Ⅳ级钢，直径为蚴，按８０ｃｍ每 道布设，ＳＷ匝道支墩顶标高按１７．６７３ｍ控制，Ｅｓ匝道 支墩顶标高按１９．３５６ｍ控制，桥下净高ＳＷ可保证 ２．５３５ｍ，ＥＳ可保证２．３４６ｍ，满足小车通行，基础为扩大 基础，基底换填为ｌｍ厚碎石垫层，单个基础尺寸为６ｍ 构，桥面宽８ｍ，底板宽４．５ｍ跨径组合（４０＋６５＋ ４０）ｒｎ，距下穿的中兴路最小净空是５．０２ｍ。主跨与 中兴路斜交７５。角，中兴路桥面宽为２２．７８８ｍ（垂 距）和２３．０６４ｍ（斜距）。地基范围内为耕（填）土。 Ｅｓ匝道箱梁为单箱单室变截面结构，桥面宽８ｍ，底 板宽４．５ｍ，跨径组合（４０＋６５＋４０）Ｉｎ，距下穿的中 兴路最小净空是５．４９ｍ。主跨与中兴路斜交８０。 角，中兴路桥面宽为２３．１７５ｍ（垂距）和２３．６１４ｍ （斜距）。地基范围内为老河道。 ×１０ｍ×１．５ｍ。具体施工布置如图１、图２所示。 ３梁式支架各部受力检算 此节以ＳＷ匝道为例，介绍贝雷片承重梁各部 北 方 交 通 ２０１５年第２期 贝雷片承重梁 一 — 、 《＝］Ｉ Ｉ ｌｌ Ｉ｝ ； 。—— 矧 ｝ Ｉ Ｉ １ ≥ １ ‘’。 ＩｌｆＩｌｌ＿ＩｌＩｌⅡ｛＿ｌ１。 ｌｌｌ 、ＢＩＩ ８垂贝图２跨中兴路梁式支架横断面图 分的受力检算内容。各部分所受的荷载分析如表１ 所示。 表１荷载种类（单位：ｔ） ３．１贝雷片承重梁受力检算 （１）荷载分析 贝雷片承重梁每侧翼板下布设８排贝雷片，跨 度为２４ｍ，按每排均匀受力计，则单排线荷载：ｑ＝ （Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５）÷２÷８÷２４＝１．５６ｔ／ｍ （２）强度检算 双层贝雷片截面特性： Ｉ＝２（Ｉ ＋Ａｙ ）＝７８７６５０ｅｍ Ｗ＝Ｉ／ｙ＝７８７６５０／７５＝１０５０２ｅｍ Ｉ Ｅ＝２．０×１０ ＭＰａ 最大弯矩：Ｍ＝ｑＬ ／８＝１．５６×１０ ×２４ ／８＝ １１２５ｋＮ・Ｉｒｌ 则贝雷片受弯应力：ｏ－＝Ｍ／Ｗ：１０７ＭＰａ＜ ２７３ＭＰａ 贝雷片所受弯曲应力小于最大允许弯应力，故 满足要求。 （３）刚度检算 ｆ＝５ｑＬ４／３８４ＥＩ＝４．２×１０～１ＴＩ＝４．２ｃｍ Ｌ／６００ ＝４ｃｍ，可满足要求。 ３．２箱梁底板下承重工字钢受力检算 拟采用３２型工字钢，间距按２０ｅｒａ布设，跨度 按７ｍ计。 （１）荷载分析 单根线荷载：ｑ＝（Ｑ ＋Ｑ ＋Ｑ 十Ｑ ＋Ｑ５）÷ （４．５×２４）×０．２＝１．１１ｔ／ｍ （２）强度检算 ３２型工字钢截面特性：Ｗ＝６９２．２×１０ ｍｍ Ｉ＝１１０７５．５×１０ ｍｍ Ｅ＝２．０×１０ ＭＰａ 最大弯矩：Ｍ＝ｑＬ ／８：１．１１×１０４×７２／８＝ ６８．０５ｋＮ・ｍ 工字钢所受弯应力：盯：Ｍ／Ｗ＝６８．１×１０ ÷ ｆ６９２×１０ ×１０一 ）：９８．３ＭＰａ＜１４５ ＭＰａ 可见，工字钢所受弯曲应力小于最大允许弯应 力，故满足要求。 （３）刚度检算 ｆ＝５ｑＬ ／３８４ＥＩ＝１５．７×１０一ｍ＝１５．７ｍｍ Ｌ／６００＝７÷６００＝１２ｒａｍ，可满足要求。 ３．３承重工字钢底托梁槽钢受力计算 托梁拟采用２８型槽钢，由于托梁槽钢吊点间距 为８０ｃｍ，故托梁仅检算其受剪强度即可。 单根横向承重工字钢承重为：Ｑ＝１．１１×７＝ ７．７７ｔ ２８型槽钢截面积Ｓ＝４５．６２×１０ ｍｍ。 则２８型槽钢托梁剪应力为：Ｔ＝Ｑ／ｓ＝１７．ＯＭＰａ ＜１００ ＭＰａ ３．４吊杆受力检算 吊杆采用Ⅳ级钢，直径为 ２８，布设间距为 ８０ｃｍ，长度为４．６ｍ，共计布设６２根。 吊杆截面面积为：Ｓ＝３．１４×０．０１４２＝６．１５４× １０～瑚 ２０１５年第２期 许健宁：浅谈贝雷片作为承重梁的吊梁施工技术 一２９一 每根吊杆受力为：Ｑ＝６００／６２＝９．６８ｔ／根 则吊杆拉应力：盯＝Ｑ／Ｓ＝９．６８×１０ ／６．１５４× １Ｏ一：１５７．３ＭＰａ＜５４０ ＭＰａ 可满足要求。 ３．５ 吊杆分配梁的受力检算 分配梁采用１８型槽钢，两道背靠背布设，实际 受力跨度按６０ｃｍ计。 （１）槽钢截面特性 Ｉ：１２７２．７×１０ ｍｍ Ｗ：１４１．４×１０ ｍｍ。 Ｅ：２．０×１０ ＭＰａ （２）强度检算 每根吊杆受力为９．６８ｔ，则分配梁６０ｅｍ跨度按 线性受力计算，则： 其线荷载：ｑ＝９．６８÷０．６÷２＝８．０７ｔ／ｍ 最大弯矩：Ｍ＝ｑ Ｌ ÷８＝８．０７×０．６ ÷８＝ ３．６３ｋＮ・ｍ 则分配梁所受拉应力：盯＝Ｍ／Ｗ＝３．６３×１０ ／ １４１．４×１０。×１０一：２５．７ ＭＰａ＜１４５ ＭＰａ 可满足要求。 （３）挠度检算 ｆ＝５ ｑＬ４／３８４ＥＩ＝＝５．３５×１０一 ｍ＜１＿，／６００ ：１×１Ｏ～ｍ ３．６贝雷片支墩受力检算 以贝雷片设置４个支墩，每个支墩横桥向每层 １片贝雷片，顺桥向每层６排。 每个支墩承重： Ｑ＝（Ｑ１＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５）÷４＝６００÷４ ＝１５０ｔ＜４×６０ｔ＝２４０ｔ ３．７承台受力检算 承台为Ｃ３０混凝土，其外部尺寸拟定为６ｍ× ５ｍ×１．５ｍ，基底处理分两层，底层回填１ｍ厚溏渣， 上部浇注３０ｃｍ厚Ｃ２０混凝土。 单个承台承重： Ｑ＝（Ｑ ＋Ｑ２＋Ｑ３＋Ｑ４＋Ｑ５＋Ｑ６）÷４ ＝６６６．５３÷４＝１６６．７ｔ 承台底承重检算： 基底承压：叮＝（Ｑ＋Ｑ，）÷（５×６）＝９４．５ｋＰａ＜ １１０ ｋＰａ 可满足承载要求。 ４ 承重梁支架搭设及混凝土浇注施工控制 由于所施工两联箱梁位于平曲线上，故此承重 梁搭设时，内侧两片贝雷片之间的距离应按箱梁所 在曲线段的弦线与此段曲线的平面最高点间的距离 来控制，以保证梁体宽度和线形。 支墩顶标高从翼板与边腹板的最低结合处和底 板最低处向下推算，并进行控制，以此保证梁高和桥 下净高。 上下两层贝雷片用钢销连接紧密，以防受力时 产生相对划移影响整体承重，发生质量事故。 由于混凝土浇注时间过长，混凝土浇注应从跨 中向两端对称浇注，逐步消除贝雷片承重梁挠度变 形，避免从两端浇注梁体初凝混凝土产生裂缝。 ５施工安全措施 （１）为保证桥下通车安全，承重梁底部吊铺竹 排板或旧竹胶板，并悬挂防落网，以防落物。 （２）由于净高限制，只能通行２．３ｍ高车辆，其 它限行车辆绕行０３省道。在中兴路两端入口，搭设 限高门架，并挂标识牌，加派专人指挥交通。 （３）在限高门架和搭设的承重梁顶设红色夜间 指示灯。 （４）在搭设和拆除承重梁贝雷片时，为安全起 见须封闭中兴路交通。 ６结语 中兴路两联箱梁以贝雷片为主，并辅以碗扣支 架作为调整箱梁底的标高以及落架装置组成箱梁支 架，结构合理，受力明确，拼装方便，挠度变形与计算 值基本相符，为贝雷片在吊梁法施工中作为承重梁 积累了经验。 参考文献 ［１］刘东鲁．贝雷梁支撑架在箱梁跨渠施工中的运用［Ｊ］．筑路机 械与施工机械化，２００７（１６）：１１—１３． ［２］宋志洪．贝雷粱钢管柱支架在同安湾大桥中的应用［Ｊ］．铁道 标准设计，２００８（８）：４５—５２． ［３］桂成农．贝雷片门吊主梁失稳分析及处理方法［Ｊ］．筑路机械 与施工机械化，２００５，２２（４）：４６—４８． ［４］谭军民．贝雷梁便桥的检算及安全使用方法［Ｊ］．贵州大学学 报，２００９，２６（１）：１２０—１２３． ［５］ 黄绍金，刘陌生．装配式公路钢桥多用途使用手册［Ｍ］．广州： 人民交通出版社，２００４． ［６］ＪＴＪ ０２１—８９，公路桥涵设计通用规范［ｓ］． ［７］ＪＴＪ ０２５—８６，公路桥涵结构及木结构设计规范［ｓ］． （下转第３３页） ２０１５年第２期 刘育新：异型钢人行天桥空间静动力分析 阶段主梁自重作用下变形较大，可采用设置施工预 撑与主梁结合段应力集中明显，采用上述细部加强 措施，有效地减小了集中应力，应力强度满足设计要 求，此细部加强措施可行，可为类似工程提供参考。 参考文献 ［１］ 戴公连，李德建．桥梁结构空间分析方法与应用［Ｍ］．人民交 通出版社，２００１．１０． 拱度来消除自重变形，确保成桥线形与设计线形相 吻合。 （３）由动力分析可知，主跨整体箱梁竖向自振 频率大于上部桁架自振频率，表明主跨整体箱梁刚 度较大，符合设计要求，但主跨上部桁架出现横向侧 扭现象，建议在以后设计中，可适当提高主跨上部桁 架的横向刚度。 ［２］ 陆春阳，吴冲，曾明根，等．火炬桥异型钢索塔局部应力分析 ［Ｊ］．计算机辅助工程，２００７，１６（４）：２７—３Ｏ． ［３］王小平，袁巧云，刘峰．某钢结构人行天桥动力特性测试及分 析［Ｊ］．钢结构，２００５（４）． （４）由地震响应分析可知，在地震力作用下，桥 墩内力较大，最大内力出现在５号墩（墩顶为固定支 座），支座顶主梁底板应力较大，设计中需局部加强。 （５）主跨整体箱梁与上部桁架结合段及Ｖ形斜 ［４］李星荣，魏才昂，丁峙岷，等．钢结构连接节点设计手册（２版） ［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００８． Ｓｐａｃｅ Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｄｅｆｏｒｍｅｄ Ｓｔｅｅｌ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ Ｏｖｅｒｐａｓｓ ｙ ．ｘｉｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｚｏｎｅ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｏｖｅｒｐａｓｓ，ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｄｅｆｏｒｍｅｄ ｓｔｅｅｌ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｂｒｉｄｇｅ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｏｖｅｒｐａｓｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｅｔ ｆｏｒｔｈ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｂｒｉｄｇｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｓｉｇｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ｄｅｔａｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｐａｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍｅｄ ｓｔｅｅｌ ｂｒｉｄｇｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｇｉｖｅｎ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｄｅｆｏｒｍｅｄ ｓｔｅｅｌ ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ｏｖｅｒｐａｓｓ；Ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ；Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｆｅａｔｕｒｅ；Ｄｅｔａｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ （上接第２９页） Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｈｏｉｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｕｓｉｎｇ Ｂａｉｌｅｙ Ｔｒｕｓｓ ａｓ ｔｈｅ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｂｅａｍ ＸＵ Ｊｉａｎ—ｎｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｔ ｉｓ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｏｖｅｒｐａｓｓ ｒｏｕｔｅｓ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｔ ｈｅｉｇｈｔ ｂｅｎｅａｔｈ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｔｒａｆｆｉｃ．Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈｏｎｇｘｉｎｇ ｔｗｏ——ｓｐａｎ ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｏｖｅｒ Ｚｈｏｎｇｘｉｎｇ ｒｏａｄ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｉｔｓ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｅｄ ｂｙ ｈｏｉｓｔｉｎｇ．ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｓｉｔｕ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂａｉｌｅｙ ｔｕｓｓｒ ｓｅｒｖｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｂｅａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ａｔ ｅａｃｈ ｐａｒｔｓ，ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｂｅａｍ ｈｏｉｓｔｉｎｇ；Ｂａｉｌｅｙ ｔｒｕｓｓ；Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｓｔｒｅｓｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ