贝雷架的工程应用

贝雷架的工程应用——陕西十天39标四公司第四次视频技术交流会：一、简介1、我国贝雷架的发展贝雷架又称贝雷片、贝雷梁或贝雷桁架，最先在二战时由一名英国工程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。我国装配式公路钢桥（简称“321”钢桥）是在原英制贝雷桁架桥的基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于1965年定型生产，首先应用于国防战备，是我国应用最为广泛的组装式桥梁，具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强等特点。在“321”钢桥研制定型的六十年代，我国机械设备还很少，架桥的机械化程度低，又要求载重高（可通过重型坦克），因此做了一系列的改进设计，如：选用重量轻、强度高的16锰钢（销子用30铬锰钛钢，插销用弹簧钢）；增加了加强弦杆，以提高桥梁的载重能力等。我们局参与了“321”钢桥的研制定型工作，其他单位还包括交通科学研究院、公路设计院等，由交通部统一组织。我国的“321”钢桥其实已经与外国的贝雷桥不同，但因外形相似，社会上还在较多地沿用贝雷桥的叫法。贝雷架目前已广泛应用于国防战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用最为广泛的组装式承重构件。随着我国社会的发展，交通部又于90年代初新开发了“HD200”型装配式公路钢桥，该型桥增加了桁架高度（高2米），提高了承载能力，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提高了可靠度。与“321”钢桥比，在相同组合情况下，强度提高了33%，刚度提高了2.3倍。“321”钢桥的结构型式“321”钢桥实例2、“321”钢桥（贝雷架）的结构介绍“321”钢桥的基本构件，按用途不同分为主体结构、桥面系结构、支撑连接结构和桥端结构。主体结构有：桁架、销子、保险插销、加强弦杆等；桥面系结构有：横梁、U型标准钢桥面板、U型中央钢桥面板、路缘等；支撑连接结构有：斜撑、支撑架、联板、抗风拉杆、横梁夹具、桁架螺栓、弦杆螺栓、斜撑螺栓、撑架螺栓、路缘螺栓、U型钢桥面板挂钩螺栓等；桥头结构有：阴头端柱、阳头端柱、支座、支座板桥头搭板及搭板支座等。桁架（贝雷片）由上下弦杆和腹杆（竖杆、斜杆）等焊接而成，长3m、高1.5m。如下图：桁架上下弦杆由各两根10号热轧槽钢背靠背组合而成，腹杆由8号工字钢组成。加强弦杆由由两根10#槽钢拼焊而成，中间设有支撑架孔（连接支撑架）和弦杆螺栓孔（连接桁架的上下弦杆）。如下图：设置加强弦杆的目的在于提高桁架梁的抗弯能力，充分发挥腹杆的抗剪作用，因此只需在弯矩较大的跨中设置。斜撑：上端连在桁架端竖杆上、下端连接在横梁短柱上，用于增加桁架梁结构的稳定性；支撑架：是多排桁架间的连接构件，连接于第一排和第二排桁架之间，使其成一整体受力；联板：用于将第三排桁架与第一、二排桁架联成一体。上述斜撑、支撑架、联板等支撑连接结构的两端，都设计有空心圆锥形套筒，安装时只需选紧螺栓，套筒即可自行进入孔眼内，操作非常简便。二、工程应用贝雷架本身就是按杆件桁架设计的，因此工程应用上以梁式承重结构居多，如便桥、支撑梁、起重梁等，也有用作竖向承重结构的，如支撑柱等。下面是本人收集的一些工程应用实例照片：1、便桥兰渝铁路12标一分部嘉陵江施工便桥及施工平台（双车道、长1200多米，以槽钢做桥面）1、便桥广西筋岑6标施工便桥（单车道、长42米，以H型钢和钢板做桥面）2、支撑结构陕西十天39标连续箱梁支架（用作承重梁，跨径20米）2、支撑结构某桥连续梁支架：用作承重墩和梁2、支撑结构某桥盖梁支架：用作承重梁3、起重设备广州绕城13标跨墩龙门吊贵州镇胜34标梁场龙门吊3、起重设备某桥双梁架桥机三、力学计算及应用实例1、工具书（1）三大力学——计算支承荷载；（2）《公路桥涵施工技术规范》——荷载的安全系数、挠度变形的限值；（3）《装配式公路钢桥多用途使用手册——贝雷桁架承力结构设计和施工作业要点；（4）《路桥施工计算计算手册》、《桥涵施工手册》、《建筑施工脚手架实用手册》等施工手册——施工作业要点。2、十天39标现浇箱梁梁式支架设计实例（1）计算支承荷载，设计贝雷桁架根据设计图计算箱梁荷载，将贝雷设计成单层14排结构（不设加强弦杆），根据梁宽（10.5m）布置成60cm间距；验算贝雷桁架的容许弯矩、剪力，并与实际值相比较，保证结构强度合格；验算跨中挠度，要求小于L/400，保证结构刚度合格；作连接支撑结构设计，保证结构的稳定性。（2）设计下方支承结构箱梁跨径20m，扣去墩柱后净距18.5m，不设跨中临时支墩；受弯桥影响，内外侧距离有变化，但仍在范围内，可用6节贝雷片拼装；由于桥下坡度较陡、墩间高差大，且贝雷桁架端部距墩柱较近，故利用墩柱设牛腿、三角托架作支承结构，而不采用落地支墩；三角托架底部下承φ100mm对穿钢棒，上方用两根对穿精轧螺纹钢（分别为φ40mm和φ32mm）拉紧；三角托架上方设45#/56#工字钢作分配横梁。（3）设计上方支撑结构小半径弯箱梁的横坡较大，因此在贝雷梁上设钢管支架和顶托调节高差；模板体系从上到下依次为：为做到模板变形小、砼表面平整，采用20mm厚的竹胶板；50mm×70mm的纵向小方木按间距0.3m布置；100mm×100mm的横向大方木按间距0.6m（端部实心横梁部位间距0.4m）；钢管支架间距0.6m×0.6m。四、结语贝雷架以其结构简单、拼装快捷、适用性广等优点而得到越来越应用，同时随着我国机械化施工程度的提高，贝雷架可以整体或大块件地装拆，施工效率大增，相对于其他类型的支架（脚手架）更具优势，其应用前景将非常好，使用范围也将越来越大。作为工程技术人员，我们应早日全面熟悉贝雷架特性，掌握其设计和施工要点，在工程施工中更多的加以应用，提高工效。谢谢指正！