一跨式双层贝雷架现浇施工技术

张金华

贝雷架是桥梁上部结构中最为重要的支撑体系，因为该架梁结构中涉及的构件数量较少，自身重量轻、施工操作便捷、工程造价不高，因此被广泛应用于市政桥梁或者是大跨径桥梁工程建设中。贝雷架由贝雷片、销轴、花窗组成，根据其结构受力特性，又可分为上承式、下承式两种。在桥梁上部结构施工中，常用上承式结构，由于贝雷架承载力强、结构刚性大，常用于大跨度桥梁施工。但大跨度桥梁往往上跨河涌或既有路，施工难度大，中间支撑受场地制约，为满足一跨式需求，常常采用对贝雷架进行改装，最常见的为采用双层式贝雷架，即可满足施工结构刚性要求，又可增大结构跨度。

一、工程概况

牛湖特大桥位于湖北省黄冈市阳新县境内，属于丘陵地区，主要跨牛湖而设，横穿牛湖。牛湖与富河相连，湖面1200亩，三面环山底平如砥，夏涨秋涸。两侧桥台及桥台附近为丘坡，地势起伏教大，植被茂密。

牛湖特大桥全桥长度为1245.80m，含简支箱梁30-32m+1-（40+56+40m）连续梁+（2-24m+2-32m）简支箱梁。（2-24m+2-32m）简支箱梁位于地势起伏大，植被茂密处，支架施工难度大。因此，为了安全和节约成本，针对该简支梁施工方案进行讨论和研究，经过确定采用以双层贝雷架为主纵梁的支架结构形式，将施工跨度提高到27m，经验算满足施工要求。

二、施工设计

新建大冶北至阳新铁路牛湖特大桥一跨式双层贝雷架简支箱梁现浇支架采用钢管贝雷梁支架（布置横断面图、纵断面图如图1与图2），自上而下结构为：6mm厚钢板；[10槽钢（纵向），间距10cm；I36b工字钢（横向），间距120cm；双层27排贝雷梁；双拼HN600×200×11×17主横梁；I36b工字钢斜撑（单根）φ630mm砂箱；φ630mm螺旋钢管柱（壁厚10mm）。钢管立柱搭设于承台面，搭设部位布设2cm厚底座钢板，钢板锚固于承台上，锚固深度0.5m，钢管立柱与底座钢板满焊连接并加焊8块2cm厚加劲钢板，加劲钢板间距17cm。

图1 支架布置横断面图

图2 支架布置纵断面图

三、施工检算

1.计算模型建立

建模计算采用有限元程序 MIDAS Civil 2012，对新建大冶北至阳新铁路牛湖特大桥一跨式双层贝雷架简支箱梁现浇支架各构件、材料、约束与工况荷载进行模拟，最后达到计算检验的目的。

2.荷载计算

（1）施工荷载及现浇支架结构自重

①人员、机具等的荷载按2.5kN/m2计算，另外以集中荷载2.5kN进行计算（荷载分项系数按1.4计）。

②混凝土的振捣荷载（作用范围在有效压头高度之内），对水平面模板按2.0kN/ m2计算，对垂直平面模板按4.0kN/ m2计算（荷载分项系数按1.4计）。

③计算支架立柱的其他结构构件时，均布荷载取1.0kN/ m2。

④现浇支架结构各个构件的重量在分析计算时由程序自动考虑（荷载分项系数按1.2计）。

⑤实体腹板下的底板模板受力最大，梁高度2.6m、宽度0.26m的实体部位，作为控制计算部位。

（2）施工荷载计算

荷载按横向1m宽度取：①模板自重0.565kN/m；②混凝土81.12kN/m；③施工荷载：均布荷载3.5kN/m；④集中荷载3.5kN；⑤混凝土振捣荷载2.8kN/m。

3.结论

贝雷梁的组合应力、剪应力以及变形均满足规范要求，支撑架最大轴向应力满足规范要求。

四、支架预压

1.预压目的

（1）检验大跨度贝雷架的强度及稳定性。

（2）消除混凝土施工前支架、底模、侧模的非弹性变形。检验支架、底模、侧模的受力情况和弹性变形情况，测量出弹性变形。根据弹性变形，浇筑混凝土前对支撑系统及模板系统进行预抬。

2.预压方法

预压在支架、箱梁底模、侧模安装完毕后进行，采用砂袋堆载预压，砂袋总重量不小于梁段混凝土总重量的1.2倍。采用80%、100%、120%三阶段预压，左右均匀对称压载，记录计算弹性变形和塑性变形量，再结合设计给出的预抛高值，调整立模高度，设置预拱度进行施工。

五、贝雷架的安拆

贝雷梁安装：梁段长32.6m，贝雷梁全长采用单榀10片33m，贝雷梁预先在地面每两榀拼成一组，然后再吊装。现场选用50t汽车吊进行吊33m贝雷梁，拼装时每组贝雷梁间隔一定间距连接，保持稳定。然后用50t吊车将已联结好的贝雷架按顺序吊装到位，2台汽车吊配合将贝雷梁吊装到位，吊装完成后用精轧螺纹钢筋贝雷片连接为一组，两组贝雷片之间采用自制花窗进行对拉。

贝雷梁拆除：拆除完分布梁后，汽车吊站位与安装贝雷梁时相同，逐榀吊下贝雷梁。

六、实施效果

本项施工技术在“大冶北至阳新铁路牛湖特大桥”施工中得到了充分应用，该简支梁梁段长32.6m，钢筋混凝土体积为271.9m3，重706.9t，且位于丘坡地势起伏大、植被茂密处，因而支架施工难度大；采用一跨式双层贝雷架的施工技术优化了简支梁施工工艺，实现了施工跨度提高到27m的目的，施工效率高。该工艺对比传统多工艺优点在于：

（1）实现了复杂环境下大跨度简支梁支架一体化施工的目的。

（2）利用贝雷梁作为支架系统，用螺旋钢管支撑在承台上，贝雷桁架是与定型产品，承台属于刚性结构，因此支架系统仅在第一孔时预压，后续施工不再需要预压，加快施工进度，节约预压成本，节省基地处理费用。

（3）避免了地基处理，克服了不均匀沉降对现浇箱梁施工线形的影响，为简支梁施工安全提供一种安全、经济、快速的施工方法。

（4）承重能力强，方便了施工的整体连贯性。

（5）鉴于上述优点，其实施成果得到了业主、监理单位的一致好评，为项目总工期节约时间，保证了安全质量，取得了良好的社会效益。

七、结语

综上所述，在进行贝雷架施工过程中，需要结合工程实际情况制定合理的施工方案，并在支架搭设完成后进行预压工作，全面保证支架结构整体的稳定性和负荷能力。依据本计算方法设计的一跨式双层贝雷架结构，在工程中获得了广泛应用。