浅谈钢筋混凝土板在钢便桥上的应用与设计

张进腾

（福建路发工程勘察设计有限公司， 福建 泉州 362000）

1 概述

传统钢便桥是在工字钢或贝雷梁上，铺设工字钢、槽钢或钢板作为桥面，桥面钢材用量大，施工速度慢。在贝雷梁上直接铺设预制钢筋混凝土板作为桥面，能有效降低工程造价，提高施工速度。

2 钢筋混凝土板桥面比传统钢桥面具有的技术经济优势

2.1 造价成本低

传统钢便桥采用工字钢、槽钢或钢板作为桥面，桥面用钢量约180kg/m2,需要进行钢材切割、焊接等作业，工序繁多，人工和材料成本高，桥面造价约1000 元/m2；而钢筋混凝土板采用集中预制，平板车运输到现场吊装，造价仅需300 元/m2。钢筋混凝土板桥面比传统钢桥面成本优势明显。

2.2 施工速度快

钢筋混凝土板采用分块预制。在每一跨贝雷梁施工完成后，立即安装桥面板，由于采用机械作业，单跨桥面板在1～2 个小时内即可施工完成。而传统钢桥面，需要大量切割、电焊作业，人工施工速度慢，完成单跨钢桥面约1～2 天。

2.3 行车噪音小

钢桥面上车辆通行时，钢板受到外力挤压变形、钢材之间相互撞击、外力去除后弹性变形恢复原状，这一过程中产生刺耳噪音。混凝土桥面板自身刚度大，不易变形；在预制场统一预制，每块混凝土板高度一致，桥面较平整，行车噪音小。

2.4 后期维护费用低

钢便桥在使用过程，因汽车或施工机械振动，容易造成桥面钢板与工字钢（槽钢）之间的焊接点开裂、脱落，钢桥面要经常维修。而预制钢筋混凝土板是采用螺栓固定，细小位移并不影响钢便桥的使用，后期保养费用低。

2.5 耐腐蚀性好、使用寿命长

在沿海地区，特别是海面上搭设的钢便桥，在高温、高湿、高盐环境下，钢材容易腐蚀；车辆轮胎直接摩擦桥面钢板，钢板表面防锈漆脱落后腐蚀速度加快。而预制钢筋混凝土板的钢筋受到混凝土保护，耐腐蚀性能显着，可长期周转使用。

3 钢便桥的设计

钢便桥主要用于混凝土搅拌运输车和自卸汽车通行，正常通行的车辆荷载≯80t，按80t 汽车作为设计荷载。800KN 汽车要技术指标:前轴压力200KN、后轴压力3×200KN。

3.1 下部结构

钢便桥桥面设计宽度一般为6m 或8m，基础采用钢管桩。钢便桥标准段采用单排墩，间隔4 跨布设一座制动墩。每墩横向设置3 根钢管桩，在钢管桩顶上横向布置2 根I36b 工字钢作为分配梁。桥宽8m 时布置4 组8 排贝雷梁，桥宽6m 时布置3 组6 排贝雷梁。

3.2 上部结构

钢便桥主梁采用321 贝雷片拼接成贝雷梁，钢便桥标准跨径一般选9m，两排贝雷梁用90 型支撑架拼装成整体贝雷梁，两组贝雷梁之间最大间距1.31m，贝雷梁纵向间隔3m 设置[16#槽钢，将贝雷梁横向连成整体。贝雷梁上直接铺设预制钢筋混凝土板作为桥面板，桥面板采用C30 混凝土，板厚度0.2m，宽度2m，板长度与钢便桥宽度等宽。桥面板采用螺栓固定在贝雷梁上，两块桥面板之间设置橡胶或硬木防冲垫块，防止使用过程中相互碰撞损坏。

钢筋混凝土板采用双层布筋，面筋主筋φ12、分布筋φ10、底筋φ16、分布筋φ10，纵横向间距20cm，边角包5#镀锌角钢。

3.3 钢筋混凝土预制板受力计算

钢筋混凝土桥面板宽2m，长8m，厚0.2m，按单向板计算。汽车荷载两后轴间距1.35m，小于桥面板宽2m，按一块板承受两个后轴车轮计算。

（1）荷载计算：P=200*1.3=260KN（安全系数30%）

（2）内力计算：桥面板最大跨度为1.31 米，按简支梁验算。

Mmax＝PL/4＝260*1.31/4＝85 KN.m

Qmax=P/2=260/2=130KN

（3）钢筋配筋计算：

单块预制板宽度b=2000mm，h=200mm，砼保护层as=35mm，预制板净高度h0=200-35=165mm；

混凝土选用C30，砼抗拉强度设计值ft=1.43N/mm2；钢筋选用HRB400，钢筋抗拉强度设计值fy=360N/mm2。

抗拉钢筋配筋截面积As1=M/0.9h0*fy=85/(0.9*165*360)=1590mm2；

选用10 根φ16，钢筋截面As=3.14*8*8*10=2010mm2＞As1=1590mm2；

（4）配筋率验算：

p=As/（bh0）=2010/（2000*165）=0.6%

＞pmin(h/ho)=0.45*ft h/(fy h0)=0.45*（1.43*200）/（360*165）=0.2%，

p=As1/(bh0)=0.6%＞0.2%*（h/h0）=0.2/1000*（2000/165）=0.24%

（5）抗剪强度验算

V=0.7*β*h*ft*b*h0=0.7*1*200*1.43*2000*165=6.6*10^7KN＞Qmax=130 KN

钢筋混凝土设计满足构造及受力要求。

4 钢便桥的施工

4.1 施工准备

钢筋混凝土板在预制场集中预制，模板选用优质钢模，严格控制模内尺寸，钢筋绑扎成型后焊接成骨架，吊装入模，混凝土浇筑采用振动棒振捣密实。混凝土初凝前用路面刻槽机沿长度方向刻槽，混凝土拆模后覆盖土工布洒水养护。

将贝雷片拼接成单排贝雷梁，每两排贝雷梁用90 型支撑架拼装成整体贝雷梁，12m 长度为一节段以便吊装。

4.2 钢便桥的搭设步骤

吊车就位后起吊钢管桩，用振动锤振动钢管桩下沉，直至钢管桩不再下沉为止。钢管桩插打完成后在各墩钢管桩之间焊接槽钢连系，根据桩顶设计标高，将钢管桩顶切割槽口，将工字钢分配梁吊放在槽口内，然后将分配梁与钢管桩槽口底满焊焊成整体。

分配梁上方架设贝雷梁，待贝雷梁安放平稳后用槽钢将各组贝雷梁连成整体，用槽钢限位框将贝雷梁固定于桩顶分配梁上。然后铺设桥面板，桥面板逐块起吊安放在贝雷梁上，桥面板与贝雷梁之间用螺栓固定牢固。

吊车在已架设首跨钢便桥上就位，按以上步骤继续完成下一跨钢便桥搭设，每完成一跨钢便桥的后要及时安装栏杆。

5 结语

通过工程实践，笔者认为预制钢筋混凝土板应用在贝雷梁钢便桥上，能有效节约工程造价，加快速度，节能降耗，提高经济效益，值得推广应用。