貝雷片組合梁在交通橋T型梁現澆施工中的應用

【摘要】以溪古水電站進水口交通橋T型梁為例，詳細介紹了貝雷片拼裝組合梁作為現澆T型梁支架的設計，并通過荷載驗算和預壓，確定了施工方案的可靠性和安全性，供同行們參考。

【關鍵詞】T型梁；現澆；貝雷片；支撐系統(tǒng)；荷載驗算

1、工程概況

溪古水電站進水口交通橋是連接引水洞進水塔和邊坡EL2860m交通道路的橋梁。該橋設計為單跨，凈跨23m，橋面總寬11.05m，由5片預應力T型梁組成。單片T型梁長24.94 m，翼板總寬1.92m，馬蹄部位寬度范圍0.6-0.48m，梁高2m。T梁設計為C50混凝土，單片梁重約69t。

2、施工方案選擇

對交通橋施工現場周圍環(huán)境反復調查，確認該橋梁不具備成品梁吊裝運輸條件，只能采用原位現澆方案。

該橋下游側岸邊橋臺位于進水塔后部開挖邊坡，上游側橋臺位于電站引水洞進水塔頂部。T梁底部距橋下部地面高差近30m，岸邊橋臺下部邊坡陡峻。針對這種施工條件和經濟技術比較，現澆支撐系統(tǒng)采用貝雷片組合梁加滿堂腳手架方式。貝雷片拼裝形成鋼結構承重平臺，在平臺上搭設滿堂腳手架支撐T型梁，并通過上下調節(jié)支座調平T梁底部模板，以及施工完成后拆卸底模和腳手架。

根據貝雷片租賃市場調研結果，選擇321型貝雷片組合梁總長度為22.1m，由6片3m長的標準件和2片2m長的非標準件構成。不足T梁凈跨徑長度0.9m部分，在貝雷梁的臨時橋臺上采用滿堂腳手架支撐。

3、支撐系統(tǒng)結構設計

3.1 貝雷片組合梁臨時橋臺設計

貝雷梁下游臨時橋臺在設計永久交通橋岸邊橋臺臺腳大體積混凝土基礎上加寬加高形成一個寬1.5m、長12.5m的平臺。貝雷梁上游臨時橋臺在引水洞進水塔體大體積混凝土上預留一個寬0.5m、長12.5m的平臺，待貝雷梁拆除后再補缺。

3.2 貝雷梁平臺和滿堂架結構設計

貝雷梁采用321型鋼橋，單排單層加強貝雷片（即增加上下玄桿）組合而成。每片T型梁下部設置5排貝雷梁組合支撐，每排貝雷梁間采用45cm寬的支撐架連接成整體。

貝雷梁上部垂直貝雷梁方向布設14號槽鋼作為分布橫梁，槽鋼布設排距為700mm，槽鋼與貝雷梁采用自制U型螺栓連接。T梁馬蹄部位立桿橫向間距450 mm，翼板立桿橫向間距500 mm。立桿縱向間距按照槽鋼布設排距700mm控制，保證每根支架立桿作用于槽鋼上。立桿高度約為1～3m，在立桿底部100mm處設置橫向掃地桿。立桿最大步距按不超過0.6m設置。

圖1 T型梁貝雷片組合梁支撐示意圖

4、支撐系統(tǒng)受力驗算

初步擬定單片T型梁采用5排單層單排加強型貝雷片組合梁支撐，下面以單片T型梁為例進行貝雷梁支撐系統(tǒng)受力復核驗算。

4.1 荷載計算

T型梁自重G=689.13KN，混凝土泵沖擊取沖擊系數1.1，G1=1.1G=758.043KN；模板重G2= 22.95KN；方木重G3=20.016KN；鋼管架重G4=129.031KN；膠合板G5=4.14KN；分配梁自重G6=12.18KN；貝雷粱自重，3m×6+2m×2=22m，按8節(jié)計算，8×300kg/節(jié)（考慮銷子等）×5排=2400×5kg=24KN×5=120KN，上、下部加強弦桿：8×80kg/節(jié)×5排×2層=640kg×5×2=64KN，支撐架（450mm）：9個×4排=36個，36×21kg/節(jié)=756kg=7.56KN，G7=120+64+7.56=191.56KN ；施工機具、人員G8=2KN/m2×46 m2=92KN；振搗產生荷載 G9=2 KN/m2×46 m2=92KN

G總=（G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7）×1.2+（G8+G9）×1.4

=（758+22.95+20.016+120.031+4.14+12.18+191.56）×1.2+（92+92）×1.4=1612KN

分布荷載q=G總/23=1612/23=70KN/m

4.2 貝雷組合梁驗算

根據《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》，貝雷梁單排單層加強型的幾何特性為：I=577434.4 cm4，容許彎矩為M=1687.5KN.m，容許剪力[Q]=245.2KN。

（1）撓度計算

[f]=L/400=2300/400=57.5mm

fmax=5qL4/384EI

=（5×70×234×1000）/（384×2.1×1011×577434×10-8×5）

=0.042m，即42<57.5mm，儲備安全系數為1.4。

（2）彎矩計算

M=qL2/8=70×232/8/5=925.8KN.m<1687.5 KN.m，儲備安全系數為1.82。

（3）剪力計算

Q=qL/2=70×23/2/5=161KN<245.2 KN，儲備安全系數為1.52。

（4）貝雷粱間距選擇

貝雷粱橫向聯(lián)接（支撐架）定型間距為45cm、90cm、120cm

T梁寬度按2m計，貝雷梁間距為2/5=0.4m，考慮單片貝雷片寬度為0.18m和貝雷梁支撐架寬度，選貝雷梁中心間距為45cm的支撐架。

5、結語

如果采用傳統(tǒng)的滿堂腳手架，需要在橋梁下部搭設近30m高的腳手架。由于該處邊坡地質條件較差，雖有前期開挖支護，但仍需要對邊坡部位腳手架基礎進行處理，要求高，處理量大。腳手架搭設工程量巨大，搭設工期長，高空作業(yè)時段長。另外，施工時段處于雨季，橋臺邊坡易飛石，安全風險隱患特別突出。在地形條件復雜，施工場地狹小的山區(qū)進行橋梁現澆，采用貝雷梁施工則不受橋下凈空的影響，高度越大越能體現其優(yōu)勢，并且裝卸方便，縮短施工時間，安全穩(wěn)定可靠。溪古電站進水口交通橋T型梁支撐系統(tǒng)搭設完成后，通過預壓試驗，檢測了貝雷梁支架的安全度，該方案的實施取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]林勝利. 經濟型貝雷桁架雙導梁架橋機拼裝設計及應用研究[D]. 中南大學， 2011.

[2]黃紹金，劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].人民交通出版社出版.2004