贝雷梁钢便桥在淮安市里运河防洪控制工程中的应用

刘　伟刘兵兵张　烨

科技推广与应用

贝雷梁钢便桥在淮安市里运河防洪控制工程中的应用

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一、工程概况

江苏省淮安市里运河防洪控制工程主要是通过在里运河上、下游段兴建防洪控制工程，御洪水于主城区之外，使主城区免受洪水威胁，降低里运河汛期水位；同时在非汛期保证城区段里运河有一定的景观水位，使城市与水亲密结合，打造水韵城市。北门桥控制工程是里运河防洪控制的北控制枢纽，工程内容包括1座孔径30m的节制闸和宽度为25m的交通桥，采用闸桥结合方案，满足挡洪、蓄水、景观、城市交通及市政管线穿越的要求。工程的施工阻断了淮安主城区重要的城市干道——人民路的交通，为了将工程施工带来的影响降至最低，满足工程周边交通和施工方便，将“贝雷梁”引入施工便桥设计施工，取得了较好的效果。

二、工程设计

1.设计标准

设计车速为5km/h；便桥设计跨径为18m×3=54m；便桥设计荷载为汽车-20级（即重车按60+120×2=300kN，轮距4+1.4m）；便桥桥面总宽为净-9. 0+2×0.5=10.0m；通航标准为不通航；上部结构为321军用贝雷梁；下部结构为钢管桩。

2.水文地质

根据现场调查及图纸资料，通航最高水位为10.50m，施工期水位为9.0～9.5m。地质勘探深度为60m，分为8层，①层为淤泥或淤泥质粉质壤土，其余以粉质壤土向粉质粘土和粘土变化，地质条件综合评价稳定性较好。

3.便桥结构形式

便桥为贝雷梁钢便桥，桥面净宽9.0m，总宽10.0m。便桥采用上承式结构，跨度18m，采用4个双排单层321贝雷桁架（非加强）；分配横梁采用30a型工字钢，间距为1.5m；桥面采用16型工字钢，横断面布置间距30cm；基础采用Φ530×12mm钢管桩，为加强基础的整体性，每排桥墩的钢管均采用10号槽钢连接成整体，每排墩采用8根钢管桩；墩顶横梁采用28a型工字钢。桥台采用U型扩大基础结构，为保证桥梁正直和有效地承受风力，每格桥梁交叉设置两根抗风拉杆。为保证施工期桥梁安全，在便桥西侧设置4根Φ500×8mm钢管桩防撞墩，防撞墩长度为6m。

4.贝雷纵梁验算

便桥结构自下而上分别为：Φ530×12mm钢管桩、28a型工字钢下横梁、321军用贝雷梁、28a型工字钢分配横梁（间距1.50m）、16型工字钢桥面、10mm厚压纹钢板。EI＝1002×103kN·m2。

上部结构恒载（分配至两片贝雷梁上）主要考虑栏杆、护轮木、桥面压纹钢板、16型工字钢、28a型工字钢分配横梁、321军用贝雷梁以及抗风拉杆等。经计算，q为6.45kN/m，M恒为261.23kN·m，Q恒为58.05kN，扰度f恒为8.80mm。

汽车荷载为汽车-20级，即按300kN（60+120×2kN），轮距4+1.4m计算，因便桥的横向刚度较大，所以其横向分布系数采用杠杆法，分双列车和单列车计算，按偏安全考虑，m取0.967。则贝雷梁汽车活载情况下，M活为1146kN·m，Q活为218.93kN，扰度为30.31mm。

以恒载+汽车荷载组合，汽车荷载计入偏载系数和冲击数，Mmax= 1554.08kN·m＜［M］＝1576.4kN·m；Qmax＝312.10kN＜［Q］=490.5kN；fmax=43.97mm ＜L/250=72mm，故采用双片贝雷架可行，满足要求。

5.横向分配梁验算

横向分配梁采用28a型工字钢，间距为1.5m，长度10m。为简化考虑，横向分配梁按计算跨径L＝3.0m的简支梁计算。计算汽车荷载取用300kN汽车荷载的后轴，即后轴120×0.5＝60kN，因纵向布置间距为1.5m，与后轮间距1.4m相差不大，故可按一排车轮计算，冲击系数取1.2。经计算，f＝3.15mm＜L/250=12mm，采用28a型工字钢横向分配梁安全。

6.纵梁计算

纵向梁采用16型工字钢，间距为0.3m，跨度为1.5m，长度18m。考虑纵梁与横梁为非固接连接，且一跨受荷时，旁边跨将有向上翘的趋势，因此纵梁实际为简支之承，为简化考虑，梁按计算跨径L＝1.5m的简支梁计算。计算汽车荷载取用300kN汽车荷载的后轴，即后轴120×0.5＝60kN，冲击系数取1.2。经计算，f＝1.12mm＜L/250=6mm，采用16型工字钢横向分配梁安全。

三、贝雷梁钢便桥的实施

1.钢管桩施工

每个桥墩采用 8根 φ530× 12mm钢管桩，经承载办检算，钢管桩总长13.55m，入土深度8m，便桥钢管桩入土深度不得少于8m。水中墩钢管桩用浮吊吊运钢管就位，采用1t气动锤锤击下沉钢管桩，打入钢管桩时，桩位平面位置在±10cm，桩顶标高在± 10cm，桩身垂直度小于1%，确保钢管桩合理承载。每排钢管桩下沉到位后，应进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，连接材料采用10号槽钢，槽钢尺寸需根据现场尺寸下料。

2.贝雷梁及横向分配梁拼装

桩顶横梁采用28a型工字钢，贝雷梁提前在陆上进行拼装，然后用浮吊直接吊装贝雷梁安装在I28a上。贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，并采用Ф20“U”型螺栓将其固定在I28a上。贝雷梁拼装完毕，其上铺设I28a横向分配梁，间距150cm，I25a与贝雷梁间采用Ф16“U”型螺栓固定，每个节点1套螺栓。

3.桥面系施工

单跨便桥上部结构安装完成后进行桥面系施工，在横向分配梁上铺设间距30cm16型工字钢，作为桥面行车道梁，在行车道梁上铺装10mm厚的压纹钢板（宽度为3m），即安成一跨的架设，依次逐跨延伸完成便桥施工。

4.施工注意事项

（1）每根钢管桩的施打一定要做到连续性，中途间歇时间不可过长，以免继续下沉困难。下沉过程中，要加强测量，检测桩位、垂直度并控制好桩顶标高，及时牵引校正。

（2）钢管桩之间的连接需满焊，焊缝厚度须不小于12mm，并在钢管接头处采用加劲板加强。

（3）钢管桩施工中如遇地质与地勘报告差异太大，土质较软，桩的入土深度达设计要求而承载力不足时，可适当加大桩的入土深度。

（4）钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各连接件的焊接等所有钢结构的焊接，都必须加强全过程监管，保证焊接质量。

（5）便桥平台施工完成后，需做设计荷载试验，确认安全后方可向前推进。

（6）为保证便桥承载安全，桥上行车不得重于30t，车速不得超过8km/h，严防载重汽车上桥。

四、结语

贝雷梁钢便桥在该工程建设过程中发挥了非常重要的作用，其工程施工简便、工期较短、安全性高，为工程建设期间周边的生产、生活提供了极大的便利，为城市河道便桥工程建设提供了借鉴■

（作者单位：1.江苏省淮安市水利局2230052.江苏淮源工程建设监理有限公司2230053.江苏淮阴水利建设有限公司223005）