中国建筑第八工程局西南分公司 四川成都 610000
摘要：市政工程中经常会遇到深基坑施工或上跨既有道路施工，此时为满足市民正常通行需求，需要在现场修建临时钢便桥。本文针对此类工程情况，对钢便桥设计与应用分析展开研究。
关键词：贝雷梁；钢便桥；设计；施工
引言：为全面贯彻落实党的十九大精神，深入实施西部大开发的战略部署，我国加快推进基础设施建设的速度及力度。城市施工中，项目经常由于施工占地原因，造成原道路无法通行。为满足市民日常出行需求，需要修建临时便道或临时桥梁。本文主要针对项目实际施工中遇到的情况，对临时便桥进行分析研究。
1.工程概况
成渝高速入城段（三环路-绕城高速）改造工程项目，位于四川省成都市东部新区起步区规划红线范围内，由东向西，起点位于三环路成渝立交，终点位于成渝高速路收费站。项目工期15个月。估算投资总额26亿元。
1.1既有天桥情况
项目建设期间，位于省中医院东侧CYK1+755既有人行天桥阻碍施工。该区域施工前需要拆除既有天桥，并新建临时便桥，保证市民出行需求。
新建便桥方案为在既有天桥侧边修建便桥，新旧桥顺接好后拆除原引桥及高速公路范围外简支梁。
1.2设计要求
新建天桥须满足以下要求：天桥梁体部分采用钢结构通过，比选购买和租赁的经济成本后，择优选用；天桥修建满足综合市场门口通行要求；天桥墩柱位置充分考虑高速公路交通导改要求；天桥桥下净空需满足要求。
1.3设计概况
考虑项目时间紧任务重等特点，经各单位多次会议讨论及专家评审，最终确定采用钢便桥方案施工。
钢便桥平行设置原人行天桥西侧，主跨采用组合型贝雷梁桥跨越，桥跨组合为18+15+16m，桥面通行宽度5.0m。便桥下通行净空设计为5.1m。
在南侧设置车行爬道，坡度1：4，爬道长36m。爬道宽4.0m。
主桥墩柱采用直径φ530钢管制作，独立基础。施工前对基础地基承载力进行钎探实验测试承载力，地基承载力要求不低于120kpa，承载力不足时，换填1.5m厚砂砾石并分层压实。
桩基础采用C30水下混凝土现场浇筑，独立基础采用C30混凝土浇筑。
桥体的结构从下至上依次为桩基、独立基础（C30）、φ530钢管墩、剪刀撑、双拼I45a工字钢横梁、6片贝雷梁纵梁、横向分配梁I20a@75cm、桥面板及防护网。
考虑施工对高速公路基础有扰动影响，靠近成渝高速最近一跨设置二根桩基，起到工程桩兼支护桩作用。桩径1.0m，桩长15m。桩基与支护桩冲突处，将两个墩柱预埋在暗渠支护桩冠梁上。
贝雷架纵梁与横梁采用构件连接成整体，在贝雷片下弦杆上布置标准横向分配梁，分配梁上铺设定型桥面板，贝雷片、横向分配梁及桥面板采用成品螺栓连接。
为保证同排钢管墩形成整体受力，在钢管墩上采用［16a槽钢设置剪刀撑。为了保证安全，在桥面两侧贝雷梁上设置安全防抛网。
2.设计难点分析解决
本工程便桥设计主要分为四个部分，分别为坡道、坡道平台、主桥、新旧桥衔接位置。
坡道及主桥为常规设计，重难点为坡道平台及新旧桥衔接处。
坡道平台：
上桥梯步位于市场路口，下方通行社会车辆，需要设置平台，跨径11m。转角平台与贝雷梁结构连接。转角处下方采用单墩支撑。考虑该位置单墩结构为几何可变体系，因此采用与主桥连接增加固定端的方式将其变成几何不变体系。板面下方增加斜撑，增强悬臂端支撑能力。
新旧桥衔接处：
原桥为钢筋混凝土结构，新建便桥为钢结构。新旧桥衔接位置采用预加工工字钢加铺钢板顺接。两结构物高差采用混凝土斜坡调整。
3.结构受力分析
3.1贝雷梁验算
本工程施工便桥主跨均采用贝雷片作为纵向主梁，选择国产321型单层三排标准型贝雷片，贝雷片的横向布置为二组三排单层，根据所跨施工区域、道路宽度选择贝雷片的跨径。便桥面板采用10mm厚钢板，面板横向背肋采用Ⅰ20a工字钢，纵向背肋间距75cm，横向跨径6.0m，桩顶分配梁采用双拼I45a工字钢，支墩基础采用Φ530mm壁厚8mm的钢管柱，横桥向中心间距为3.81m。详见桥梁布置图。
上部结构验算分为面板验算，横向分配梁验算，纵向贝雷梁验算，盖梁验算，墩柱验算，基础验算。
国产321型单层三排标准型贝雷片所能承受最大弯矩[M]=2246.4kN•m，所能承受的最大剪力为[Q]=698.9kN。单排单层不加强型贝雷片所能承受最大弯矩[M]=788kN•m，所能承受的最大剪力为[Q]=245kN。（选自《321型贝雷片钢桥使用手册》表4-3）
模型分析时简化模型为均布荷载受力。近似采用贝雷梁的跨中最大弯矩作为绝对最大弯矩。
贝雷梁验算时考虑折旧磨损系数0.8，不均匀受压系数1.2。行人、摩托车及三轮车通行综合荷载取5KN/㎡。
经计算跨度为15.0m的贝雷片，最大弯矩和最大剪力为：
Mmax=1958.625kN･m＜[M]=4492.8*0.8=3594kN•m；
Qmax=522.3kN＜[Q]=1397.8*0.8=1118kN；
弯矩、剪力均满足要求。
3.2新旧桥衔接平台验算
转角平台两侧采用工字钢，中间采用I28a纵向分配梁，间距80cm，跨径5.2m，悬臂3.0m，Ⅰ28a工字钢自重为0.434kN/m。1cm钢板单位自重0.785kN/m2，人群荷载5kN/m2。偏安全考虑，分配梁按计算跨径5.2m的悬臂梁计算，人行道板宽5.0m，考虑贝雷架为二次利用的旧品，折减系数取0.8，荷载按照作用在简支梁上的均布荷载进行计算。
查《常用型钢规格表》可得Ⅰ28a型钢各参数为：Ix= 7110cm4，Wx=508cm3，Ix/Sx=246mm，d=tw=8.5mm。
由以上计算可知，桩顶分配梁采用双拼I45a工字钢，强度刚度均满足要求。
其余部分计算属于常规计算，在此就不一一列举。
4.施工流程
4.1下部结构施工
钢管墩基础采用扩大基础，基坑以机械开挖为主，检测地基承载力满足设计要求后，浇筑垫层，绑扎钢筋，浇筑承台混凝土并在基础上预留法兰盘。待混凝土强度达到设计强度后，安装钢管墩，钢管墩与法兰盘采用螺栓连接。混凝土购买商砼，罐车运输至现场，采用吊机配合料斗浇筑，插入式振动棒振捣。
4.2上部结构施工
钢管墩安装前用全站仪放线，确保平面位置及标高准确。安装过程中注意吊装安全。安装完毕后将钢管墩用[16a槽钢焊成剪刀架纵横向将其连接成整体，架设横梁，准备架纵向贝雷梁。
汽车吊悬吊盖梁并安放至钢管墩顶，施工人员将盖梁焊接牢固。技术员检查合格后进行贝雷梁梁及面板施工。
贝雷梁拼装在后场按组进行。将拟安装的贝雷梁在地面拼装完成并抬起，放在已装好的盖梁上。后续贝雷梁与已安装好的贝雷梁拼接顺直，弦杆销孔对准后，插入销栓，然后抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。将横向工字钢插入贝雷梁节点空隙处，用U型螺栓连接并加以焊牢。桥面板由桥一侧向另一侧依次安装，由于桥宽是非标准桥宽，所以定型贝雷架工字钢横梁与桥面板不能采用配件连接，需要焊接固定定位。
4.3附属设施安装
桥梁上部结构安装完毕后，对已施工部分的质量和安全情况进行自检。通过后开始附属设施安装。主要包括防抛网安装，不锈钢栏杆安装，警示标志安装，限高架安装。
购买防抛网材料时应注意防抛网空隙不宜过大，防抛网安装完成后应牢固不晃动。
栏杆安装时应确保行人及非机动防护安全，并在下方加装踢脚挡板。栏杆间隙不应大于11cm（选自《民用建筑设计通则》6.6.3.4中规定）。
5.结语
贝雷梁钢便桥在城市项目施工中的优势和作用非常明显，合理选型使用会起到事半功倍的效果。其优点主要体现在造价低廉，设计简便，安装快捷，可回收再利用等。根据使用用途确定荷载，查阅相关规范，经过细致验算及专家论证，即可做出合理的选型。在今后生产工作中，贝雷梁便桥的使用应大力推广。
论文作者:唐达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/17
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