黑水河毛尔盖水电站跨导流洞出口贝蕾桥架设施工技术综述

曹宇飞

摘要：曾经军用的贝蕾桥目前在民用建筑施工中得到了越来越多的使用，本文通过对贝蕾桥架设施工技术在毛尔盖水电站跨导流洞出口两岸的成功应用，为类似工程项目施工提供借鉴经验。

关键词：贝蕾桥；应用；借鉴

中图分类号：TV732 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0302-02

1 工程概述

毛尔盖水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县境内，黑水河中游红岩乡至俄石坝河段，是黑水河流域水电规划二库五级方案开发的第3梯级电站，该电站为大（2）型引水式，单一发电工程。电站首部位于河口下游约400m的渔巴渡河段，坝址距上游黑水县县城约26km，距下游茂县县城约98km：厂址距茂县县城约79m。工程区黑水河右岸有茂（县）～黑（水）公路通过，下行经茂县、汶川、都江堰至成都，对外交通方便。

电站采用混合式开发方式，首部枢纽由挡水建筑物、溢洪道、放空洞组成。拦河大坝采用砾石土直心墙堆石坝，大坝坝顶高程为2138.00m，坝顶宽12.0m，最大坝高为147.00m。开敞式溢洪道布置在大坝左坝肩，全长约532m。放空洞布置在河道左岸，全长约1145.51n。

引水建筑物布置在河道左岸，由进水口、引水隧洞、调压井及压力管道组成。

厂房枢纽为地面厂房系统，由主机间、安装间、尾水渠、副厂房、生活区等建筑物组成。厂内安装3台混流式发电机组，单机引用流量72.90m³/s，单机容量140MW，总装机420MW。

跨导流洞出口桥设计为1～27.432m加强200型钢桁架双排单层加强型贝雷桥，桥梁全长35.8m：设计荷载：汽-20级；桥面净宽：净-4.2m，两岸桥台地基应力不小于0.25MPa，台帽采用C30混凝土，台身采用C25混凝土，基础采用C25片石混凝土，桥台台面铺设30cm厚C30路面混凝土，桥台C20混凝土护坡正面与导流洞底板顺接，桥台两侧各4m长范围内顺地势围合。

2 贝雷桥架设措施

2.1 架桥前的准备

2.1.1 桥位的选择

根据两岸的接线位置“地形”高差和地质等情况，决定最适宜的桥梁中线，测量河流宽度，决定推出岸边的摇滚至岸边的最小安全距离及桥梁跨径。

定出平滚摇滚与座板的位置，测得桥中线桩与平滚“摇滚”座板标桩的高程。桥中线桩应测至对岸鼻架端能达之最远处。

根据接线路堤标高，确定桥梁基础标高。

根据地基承载能力，确定摇滚座板下面基础处理方案，并计算填挖数量，划出填挖范围。

划出料场线，注明桥梁各部件配件及工具之堆放位置。

2.1.2 场地的布置

为方便桥梁作业，根据架桥现场的地形道路状况，在推出岸的桥头应规划出堆放桥梁部件工具的位置和建桥器材车辆掉头的位置。总之桥梁构件的堆放要使在装配时人工搬运距离最短，使用最为方便。

在河的对岸，应尽可能制造条件将在对岸桥头使用的座板摇滚和其他器材，先运到位，如无条件，过河前，可将座板和摇滚放在鼻架上，随架桥推出时，运送到岸，但在计算悬臂推出的稳定时，必须考虑这些材料的重量。

2.2 桥梁架设方法（略）

3 桥座基础处理

3.1 桥座的压力

单跨的公路钢桥的荷重与活载是经过其主梁两端支座传至地基的各种荷载与桥梁自重作用在桥梁座板上的最大压力。

3.2 桥座基础的处理

如桥座基础位置地基松软时，需要用方木或钢筋混凝土板做扩大或加固处理，扩大面积和加固方法需根据桥梁跨径大小及现场的土质情况。使用年限等因素灵活确定。

3.3 滚轴的安置

滚轴分摇滚和平滚两种，摇滚设在推出和对岸的岸边，推出岸的摇滚用于桥梁的推出；对岸的摇滚用于架桥的坐落，平滚安置在推出岸摇滚之后，现将其安置方法分述如下：

（1）每座摇滚只容一排桁架通过，其横向（顺河方向）位置应与桥架中吻合；两岸各方两座摇滚，其中距为4.20m，双排桥梁时，每边桁架需用两座摇滚，内排摇滚间距5.10m。摇滚置于两岸的河边，其与河边的距离由地基承载力与土壤的静止角而定，摇滚的纵向（垂直于河流方向）位置，通常设在桥座座板的距离为1m，至少不得小于0.74m，摇滚亦可放在座板背河边之一侧，但必须另加一节桁架才能使桥头端座落在桥座上，在此种情况下，桥梁降落比较困难，但可缩短桥梁跨径，有时也可能因此改变桥梁组合，节省桥梁用料。

（2）平滚用来拼装桥梁，在推出岸摇滚之后没隔6m安置一组平滚。

（3）横向布置，单排桥梁左右个用一副平滚，桁架占用靠外边的滚子：双排桁架桥梁是，左右各用两副平滚，内排占用平滚靠外面的一个，中外排桁架分别占用外面平滚的两个滚子。

（4）安置平滚之前先要布置好滚轮样盘。

3.4 鼻架的设计

（1）鼻架即导梁，在桥梁推出时，用它先到对岸，来保证桥梁推出的稳定性。

（2）鼻架的构造与长度，正常鼻架用单排单层桁架拼成，鼻架的格数通常为正桥的一半再加例如双层单层（不加强）33m跨桥梁的鼻架为11/2+1=6（格），对于奇格桥梁，其格数除2后取整数再加1，鼻架一般不设加强玄杆，在每格前端竖杆后安置一根横梁，桥梁30m以下，在奇数格的横梁上即第一、三、五格装斜撑和风拉杆。

4 桥梁构件的拼装

4.1 钢桥的拼装

（1）在推出岸每个摇滚上各竖一片桁架，阴阳头保持一致。

（2）在桁架前端竖杆后面设一根桁梁，用横梁夹具半固定。

（3）安装第二格桁架，并在第一格桁架的横梁上装上斜撑，拧紧横梁夹具。

（4）在第二格桁架前端竖杆后安装一根横梁，用夹具半固定。

（5）安装第三格桁架，并在第一格装抗风拉杆，在第二格横梁上装斜撑。

按此方法进行，直到鼻架拼装完成，拼装时注意保持桁架平稳：为防止桁架横向变位，应注意前一格的抗风拉杆应在后一格的横梁安装之后，才可装上，如需鼻架上翘克服两岸高差时，可在鼻架最后一格在增加下弦杆接头。

正桥的第一格与其余各格的拼装顺序有些不同，分别叙述如下：

（1）鼻梁拼装完后，先以两片桁梁联于鼻架之最后一节上。

（2）在上述桁架外边一片桁架，并安上支撑架（不拧紧螺栓）以够成临时框架。

（3）在桁架中竖杆前插入横梁就为，然后按上横梁夹具，但暂不夹紧。

（4）将第二跟横梁装于后端竖杆之前面，用夹具轻轻扣牢。

（5）将第三根横梁于千端竖杆之后，同时在第二根横梁上按斜撑。

（6）再装次一格之内排桁架，同时在第一格装抗风拉杆。

（7）装上第二格之外排桁架，同时旋紧第一格支撑架横梁夹具及抗风拉杆。

至此第一格桥己拼成，第二格桁架也己装上。第一格不铺纵梁与桥面板，待桥梁推到对岸座落就位，端柱上横梁也装好后，在铺设第一格桁架的前竖杆后又一根横梁（唯一装在竖杆后面的横梁），装此横梁的目的，是阻止第一格桁架端头由于抗风拉杆拉紧后产生的横向变形，从而避免在端柱上装横梁是发生困难，待桥梁座落后，该横梁即从原处移至端柱上。

4.2 第二格桁架的安装

（1）第二格桁架装好后，安装第三格内排桁架。

（2）将桁架装于第二格后端竖杆之前面，用横梁夹具扣上，但不拧紧。

（3）在第二格的横梁上装斜撑，同时安装抗风拉杆及拼第三格的第二排桁架，抗风拉杆暂不拉紧。

（4）装第二格之中横梁，扣上横梁夹具。

（5）安装支撑架，然后旋紧第二格之抗风拉杆及横梁夹具。

（6）在横梁上铺U型桥面板。

4.3 钢桥桥梁拼装要点及注意事项

（1）钢桥桥梁可以在推出岸拼好后再推出，亦可以随拼随推。若采用随拼随推的方法，则必须掌握桥梁的重心在摇滚的后面，以免倾覆。

（2）每节桁架可沿用下面简单的方法进行安装：将拟安装的桁架抬上，放在己装好的桁架后面，并与其成一直线，两人用木棍穿过节点板将桁架前端抬起，下面销孔对准后，插入销子，然后再抬起桁架后端，插上面销子。

（3）如遇到桥头地形受限制，横梁由外穿插有困难时，可在桥梁两内排桁架的中间安装。在此情况下，横梁一端需先穿过桁架的大方格，然后使另一端插入三角形格，再将大方格的一端移至欲装处就位安装。

（4）桥面系统的安装，一般与其它各项工作同时进行。纵梁、桥面板可从桥梁两侧桁架空格处送进铺装。但如为减轻桥架的重量，上述部件待桁架完成推出后，再安装亦无困难。

（5）对于桥上暂不安装的部件，在桥梁座落后再予安装。桥尾灯平衡重亦必须按需要加上。

（6）在横梁、斜撑、支撑架装好后，方能将横梁夹具及抗风拉杆拧紧。

（7）任何部件遇到安装困难时，应查明原因，不可强行上装。

（8）插销子时要注意，保险插销孔要横放，便于插保险插销。

（9）拼装鼻架时，如有必要接下弦接头，不可忘记在决定加入之节点，加装进去。

（10）前后各格桁架都必须随时注意调整，保持成一直线，不得有弯折现象。为此，各格抗风拉杆之松紧及长度应保持一致，桁架末节之端柱，应在桁架推过所有平滚之后才予以装上。一方面避免桁架推出时受平滚所阻，另一方面防止推力过大，桥尾滑出摇滚之外。

4.4 上层桁架的安装

上层桁架宜采用机械吊装，地形不允许或缺乏机械时，可利用扒杆吊装，应用扒杆吊装上层桁架，需配备几根木扒杆、滑轮、揽风绳和卷扬机，在预先架好的下层桁架上，利用扒杆可一次将一排上层桁架装上，较大跨径分几次亦即完成，但是该法需绑架扒杆与揽风绳、缠绕牵引拉索等额外时间，所以假设速度较慢。

（1）将两根扒杆分别竖立在正桥1/4处的第一与第二排底层桁架间或桥内侧，必要时可辅以揽风绳，扒杆上端以钢绳绑上一个多片滑轮，最后系在其中一个滑轮上。

（2）用另一钢丝绳，其一端引向卷扬机，另一端通过导向滑轮穿过杆上端的多片滑轮与起吊滑轮，最后系在其中一个滑轮上。

（3）在桁架外侧地面上或内侧桥面上，各拼装单排桁架。

（4）起吊滑轮通过短钢丝绳与预先拼装好的桁架1/4处的上弦杆节点连接起来。

（5）用卷扬机吊起桁架，使下弦高出底层桁架少许，对准弦杆螺栓孔后，从跨中向两端依次插入桁架螺栓。

（6）安装支撑架及联板，并旋紧桁架螺栓。

5 在狭窄桥头的拼装方法

若遇桥头地形狭窄，桥梁在拼装完成之前即须向前推进，此时在河流上空之鼻架必向下弯曲，使在平滚上的桁架有向上拱起之趋势，上弦各处不能保持水平，致使上层桁架之上部销子的安装发生困难，但在曲线的反弯点附近略成水平，易将上部销子插入，因此上层桁架即利用此反弯点进行拼装，桁架可在较后节点下层桁架上安装，先插桁架螺栓及下旋销子，待该桁架推到反弯点附近在装上弦销子。

6 桥梁的推出

桥梁推出时用力务必均匀，以减少悬空部分的振动。推进方向严格掌握，如发现偏差应立即纠正，特别在桁架接近平衡点容易转动时，可采用拨动尾部的办法彻底对正。

桥梁的推出可完全利用人力，也可用动力拖拉。根据试验资料，桥梁推出时，产生在滚轴上的摩阻系数约在0.1～0.15之间。人力推出具有准备工作简单、容易控制推出进度、速度快、不需配置牵引设备的优点。但它只能用于推出重量较轻的小跨径桥梁，而且往往由于两旁施力不易均衡，桥梁容易偏向。因此，指挥员必须时刻注意桥梁的推出方向，随时加以调整。当人力无法推动时，可用撬棍在桥后协助撬动，但不能用力过大，以免将横梁拆弯或破坏横梁夹具。随着桥梁向前推出，容纳推桥人员的地方越来越小，至最后快要就位时，桥梁几乎无施力之处。因此，利用人力推出时，最好采用推拉结合，将一部分人员调至对岸，通过绳索协同推出岸人员拉桥前进。

7 桥梁的座落

桥梁座落用普通千斤顶在桥梁下弦，其位置最好在桁架弦杆与腹杆交点，千斤顶与弦杆之间放一块厚木板，将压力平均传布到弦杆底两个槽钢上。不可把千斤顶顶在一根槽钢上，更不可让该槽钢翼缘单独承受千斤顶的力量。在一般情况下千斤顶应座在垫木上，将桥梁的压力分布在较大的地面上，千斤顶与垫木的高度，应根据桥梁的降距及千斤顶的行程而定，最后使桥梁能一次座落。

8 引桥

桥梁座落工作完成后，即开始铺设引桥，连接桥梁与路堤的引桥，其纵坡不宜过大，由于桥面高于座板底面70cm，在一般情况下，应将地基开挖，降低桥梁底部标高，尽量使引桥保持较缓的坡度。引桥可用一节亦可用两节，视地形与引桥需要保持的纵坡而定。只有一节引桥时，其与桥梁相接之一端支撑于端桁架上，其与河岸连接之一端，支于枕木上，枕木长度等于引桥宽度。若用两节引桥时，则与中间加一根横梁，中横梁至桥座中心之距离：推出岸为2.77m，对岸为3.14m，中横梁用4个搭板支座支撑，以防止倾倒，每对搭板支座下平放三根23m×10cm×200cm的垫木。

9 桥梁荷载试验

贝雷桥安装完成后即进行荷载试验，如未达到汽-20级荷载规定，不得使用。荷载试验详见《导流洞出口施工桥荷载试验方案》。

10 结论与展望

从贝蕾桥早期主要应用于军事上到现在的广泛应用，体现了贝蕾桥的巨大使用价值，由于其主要特点模块化，同时具备承载能力大，结构刚性强，疲劳寿命长等优点，根据实际需要组成各种类型和各种用途的临时桥，应急桥和固定桥，具有构件少，重量轻，成本低的特点，用专用的安装设备即可就地迅速拼装完成，在各个领域做出了巨大的贡献。相信在以后的施工、生活中贝蕾桥将会更加广泛应用，在各个领域里经过不断的改革创新，它的价值也会更加完美的体现。