摘要：本文以某地铁车站工程为背景，介绍地铁车站施工中基坑上方铺设贝雷梁临时路面铺盖系统的设计与施工，解决了城市地铁车站施工在复杂施工条件下交通疏解的问题，为类似工程提供了参考。
关键词：地铁车站；临时路面；贝雷梁
1前言
某地铁车站工程位于城市主干道与次干道交汇处，为地下二层11m岛式车站。车站总长228.5m，标准段基坑宽20.2m。车站主体结构采用明挖顺筑法施工。明挖基坑在交叉路口处将次干道与主干道隔断，为了最大限度地缓解基坑施工与交叉路口交通之间占用道路的矛盾，保证车流、人流合理疏解，施工方便、快捷、安全。选择合理的施工方法及采用适宜的临时路面支撑系统是本工程得以顺利实施的关键。
综合各方面因素，提出在基坑中部上方采用“321”桁架（100型）贝雷梁便桥进行路面铺盖施工方案，铺盖区域长24m，宽18m。
2贝雷梁路面支撑系统的设计
2.1结构布置
在基坑中部上方架设24m（长）×18m（宽）钢便桥横跨基坑，两端支承在冠梁上。便桥采用321型贝雷梁作支撑系统，上承式形式，桥上设3车道宽11m，两侧人行通道宽2.5m（西侧）和4.5m（东侧）。
车行道位置等间距布置25排桁架，横向间距0.45m，西侧人行道位置布置5排桁架，东侧人行道位置布置7排桁架，每排桁架由8节桁架片组成。车行道桁架顶设30cm厚C40砼桥面板，人行道桁架顶设10cm厚C40砼桥面板。
2.2结构计算
2.2.1主要技术参数
（1）材料：16Mn钢材（容许弯曲应力［σ］=273MPa）；
（2）桥梁长度24m，宽18m；
（3）设计荷载：城-A级荷载。
2.2.2结构计算
3个车道11m内按25排桁架计算。一侧人行道结构与主桥相同，不必计算。
（1）静载计算
①桁架总重：G1＝540KN
②支撑架总重：G2＝31.68KN
③横系材总重：G3＝15.3855KN
④桥面总重：（18mm厚竹胶板+30cm厚钢筋砼）G4＝87.384kN/m
（2）活载计算[1]
按城-A级荷载计算，按城市桥梁设计规范，车道荷载应该按均布载加一个集中载计算，当跨径20ｍ＜Ｌ≤150ｍ时，可以简化如下图所示：
其中，当计算弯矩时，q＝qＭ＝10KN/m；计算剪力时，q＝qＱ＝15KN/m，所加集中荷载P采用300KN。因车道数目等于3，计算弯矩不考虑增长系数。计算剪力乘以1.25的增长系数。
（3）桁架设计计算
①弯矩计算
a.静载在跨中产生的总弯矩：M1＝ql2/8＝2023.3485KN/m
b.静载在跨中对单片桁架产生的弯矩：M1，＝M1/25＝80.934KN/m
c.活载在跨中对单片桁架产生的弯矩：因为3个车道共有25排桁架共同承担荷载，则每个车道下有8排桁架承载。车道荷载冲击系数[1]：μ＝0.1923
活载产生的总弯矩：M活＝pl/4+ qml2/8＝2520KN/m
单排桁架的弯矩：M2，＝M活（1+μ）/8＝375.575KN/m
d.单排桁架承受的最大弯矩：Mmax＝M1，+M2，＝456.509 KN/m
②剪力计算
a.静载在桁架端部产生的总剪力：
Q1＝（G1+G2+G3+G4）/2＝337.225KN
b.静载对单片桁架在端部产生的剪力：
Q1，＝ Q1/25＝13.489KN
c.活载在桁架端部对单片桁架产生的剪力，每个车道按8排桁架平均承受荷载，冲击系数不变。
Q活＝P/2+ 1.25qＱL/2＝375KN
Q2，＝Q活（1+μ）/8＝55.889KN
d.单排桁架承受的最大剪力：Qmax＝Q1，+Q2，＝69.378KN
③桁架强度验算
查《装配式公路钢桥》多用途使用手册[2]，得：
单排桁架容许弯矩为[M]＝1687.5KN/m＞Mmax＝456.509KN/m
单排桁架容许剪力为[Q]＝245.2KN＞Qmax＝69.378KN
经验算，桁架安全。
④桁架稳定性验算
由于支撑架及横系材将全部桁架连成整体，所以稳定不需验算。
（4）桥跨挠度计算
①非弹性挠度计算[2]
f0＝0.05n2＝3.2cm
②静载挠度计算
a．单片桁架所承受的静载集度：q＝1.124KN/m＝1.124Kg/cm
b．单片桁架惯性矩I＝576168.6cm4
c．静载挠度：f1＝5ql4/384EI＝0.4013cm
③活载挠度计算：
f2＝5ql4/384EI+Pl3/48EI＝1.339cm
④总挠度计算：
f＝f0+f1+f2＝4.9403cm
f/l＝4.9403/2400＝1/486＜[f/l]＝1/150
经过验算，以上内容均满足要求。
3 临时路面系统的施工
3.1基础施工
钢便桥梁端支承于1500×1000mm冠梁上，下部基础为800mm厚地下连续墙。先在一期围挡内完成地下连续墙施工，开挖并施作冠梁、挡墙及混凝土支撑，冠梁混凝土强度达到设计强度90%后方可进行下步施工。
3.2贝雷梁的拼装
贝雷梁采用现场拼装，纵向每8片连接成一排，贝雷片间采用销接。每2排或3排贝雷梁采用90支撑架连成一组，3排贝雷梁组连时，先将中间一排贝雷梁竖立，安装支撑架，后吊放两边贝雷梁，吊放时调节贝雷梁使立杆上螺栓孔与支撑架螺栓孔对齐，采用螺栓连接拧紧。
3.3贝雷梁便桥安装及加固
贝雷梁拼装完成后，采用汽车吊一次吊装。吊装前，先测量标示钢便桥的边线、每组贝雷梁的位置，安放支垫板并调整到设计标高。吊装时，由一侧往另一侧逐组吊放，吊放过程中量测控制每组贝雷梁间距满足设计要求，并调节贝雷梁端部搭设在支垫板上。全部吊装完成后，贝雷梁底部采用［12槽钢及U型扣横向连成整体，槽钢放置在贝雷片下弦杆顶部，单根长6m，每间隔一排贝雷梁采用U型扣将槽钢与贝雷梁下弦杆连接牢固。
3.4桥面板施工
贝雷梁安装及加固完成后，在顶部满铺18mm厚竹胶板，绑扎钢筋及现浇桥面板砼。桥面板中间采用U型螺栓固定在上弦杆上缘上。
桥面板砼达到强度75%以上进入下道工序施工。
3.5安全防护
钢便桥通车前，在桥头两端布设限速、限载、禁停等标志牌；夜间围挡顶部安装警示灯，确保交通安全和道路畅通。4 钢便桥的量测与检查
钢便桥通车前，按照设计要求城-A级道路进行静载试验，计算出试验荷载作用下控制截面产生的弯矩和控制截面内主梁弦杆的轴力。
通车前及通车后，定期对钢便桥临时路面系统的进行检查，重点检查贝雷梁的边接销钉是否有松动、脱落；贝雷梁上下节点是否脱焊、螺栓是否松动等。
钢板桥使用过程保持对贝雷梁轴力进行监测，选2个监测断面，即选8榀贝雷梁弦杆进行轴力监测。每榀梁布测5个监测点，分别布设在上弦杆、下弦杆、三角中竖杆、竖压杆及斜腹杆上。监测频率，原则上1次/天。
5 结语
近年来，随着城市的迅速发展，地铁工程大量涌现，地铁工程多设计在市中心交通繁忙地段，这就要求在地铁基坑施工过程中，保证道路的通行，减小对市民生活的影响。城市地铁施工时，采用贝雷梁钢便桥作临时路面系统，施工速度快、拆卸方便且有利于环境保护，能有效缓解交叉路口交通压力，确保市民的安全出行。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部.CJJ 77-98 城市桥梁设计荷载标准[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.
[2]装配式公路钢桥多用途使用手册/黄绍金，刘陌生编著.北京：人民交通出版社，2001.6
论文作者:陈康荣
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/7
标签：桁架论文; 便桥论文; 弯矩论文; 荷载论文; 基坑论文; 剪力论文; 挠度论文; 《基层建设》2016年20期论文;