大跨度桥梁施工贝雷架支撑结构体系计算与优化_廖袖锋

式 钢 管 支 架 ，钢 管 步 距 1.2m，钢 管 顺 桥 方 向 立 杆 间 距 600mm， 横
桥方向根据荷载情况计算确定。 钢管上部沿横桥方向主梁采
银川水洞沟大桥工程位于银川滨
1000 1000 3000 3000
24000
河 新 区 ，桥 面 宽 度38m，全 桥9孔 一 联 布
5200 4600 3300 3000
中图分类号：[TU997]，U445 文献标识码：A 文章编号：1671-9107（2016）08-0046-05
Abstract: Based on Shuidonggou bridge in Yinchuan, with the calculation and analysis 3D3S finite element software, structure stress and deformation
阴头 螺栓孔 支撑架孔 上弦杆 螺栓孔 支撑架孔 阳头
1.5m 1.4m
贝 雷 架 也 称 为 “装 配 式 公 路 钢 桥 ”，原 名 叫 “321”公 路 钢 桥 ， 是我国的战备公路钢桥。 贝雷架是形成一定单元的钢架，可以 用它拼接组装成很多构件、设备，它具有结构简单、运输方便、 架设快速、分解容易的特点。 同时具备承载能力大、结构刚性 强、疲劳寿命长等优点。 它能根据实际需要的不同跨径组成各
when two support points with distance of 12cm are set.
Keywords: bailey structure; roads and steel bridges; support structure; internal stress
0 引言
上弦杆
上弦杆
置 ， 跨 径 组 成 为 （35 +7 ×40 +35）， 桥 长
350m。 4#、5#桥 墩 固 结 ，其 余 桥 墩 及 桥
台 设 支 座 ，如 图3所 示 。 主 梁 采 用 箱 形 截
面 ，变 高 度 连 续 梁 ，支 点 梁 高530cm，跨 中 梁 高200cm，梁 底 曲 线 按 椭 圆 曲 线 变
双拼工字钢 双拼工字钢
贝雷架
化。
主梁桥面宽38m， 双 向 六 车 道 以 及 非机动车道，主梁横向分为四片单箱单 室，采用横梁、横隔板及顶板连接，如图
C35混凝土承台
桩
桩
基
基
4所示。 该桥位于水库内， 无通航要求，采
1000 1000
用回填筑岛法施工，筑岛后竖向高度受
限，拟采用贝雷片加钢管组合支撑体系
12000
桩 基
12000 38000
图5 模板支撑结构体系纵向布置图
1000 3000 3000 1000
碗扣式脚手架
双拼工字钢 双拼工字钢
桩 基
12000
C35混凝土承台
桩
桩
基
基
1000 1000
重庆建筑 2016.N0. ８ 第 15 卷 总第 154 期 47
大跨度桥梁施工贝雷架支撑结构体系计算与优化 用方木或钢管，次梁采用方木，其上再铺设竹胶板，主次梁方 木和竹胶板厚度根据荷载情况计算确定。
系 ，根 据 荷 载 和 跨 度 情 况 ，可 拼 装 成1层 、2层 或 多 层 ，如 图1所 孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔 ，其中间的
示。
两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的，靠两端的两个孔
Байду номын сангаас
是跨节间连接用
的。 在下弦杆上，
设有4块横梁垫
板， 其上方有凸
榫， 用以固定横
梁在平面上的位
图2所示。
46 Chongqing Architecture 2016.NO.8
Forum
起点时程： KO+350.5m 终点时程： KO+709.5m
长河大街 北
1155
1150 1145 1140 1135 1130 1125 1120 1115 1110 1105 1100 1095 1090
场 情 况 采 用 国 产 321 型 贝 雷 架 ，
单 节 贝 雷 片 长 度 为 3000mm， 高
度 为1500mm， 贝 雷 架 的 间 距 一
道
路 中
般 为 450mm、900mm 两 种 ， 贝 雷
心
线
架在箱梁腹板范围内加密。 贝雷
架上支撑脚手架立杆的横梁采
图4 桥梁横断面布置图
用 18 号 工 字 钢 ， 间 距 暂 定 600mm，可 根 据 需 要 加 密 。 碗 扣
1127.084 1124.145 16Φ1.5m桩 16Φ1.5m桩
1091.645
1103.084
⑧
⑨
600
200
600
人行道 非机动车道 倒 分 带
1.0%
1 工程概况
图3 整桥立面布置图
25+350+350+350=1075 机动车道
3800 2200
50
双 黄 线
350+350+350+25=1075 机动车道
features of the structure under five kinds of structural systems are calculated and analyzed, including single-layered bailey system with one support point,
1124.145
1124.145
16Φ1.5m桩
泥岩②
1091.645
16Φ1.5m桩 1091.645
②
③
16Φ1.5m桩 1091.645
④
16Φ1.5m桩 1091.645
⑤
16Φ1.5m桩
泥岩②
1091.645
⑥
1124.145
16Φ1.5m桩 1091.645
⑦
长河大街 南
4.5 240mm伸 缩 缝
local double-layered bailey system with one support point, single-layered bailey system with two support points (distance of 6cm), single-layered bailey
doi：10.3969 ／ j.issn.1671-9107.2016.08.046
大跨度桥梁施工贝雷架支撑结构体系计算与优化
论
Calculation and Optimization of Bailey Support Structure System in Large-span Bridge Construction
论
2 计算概况
坛
2.1 设计荷载 根据公路桥涵施工技术规范主要由以下荷载组成。 （1） 混凝土自重。 箱梁范围内，纵桥向离桥墩净距1m范围 内,腹 板 高 度 平 均 5200mm，厚 度 900mm，底 板 厚 2400mm，顶 板 厚400mm，考 虑 到 腹 板 和 顶 板 混 凝 土 基 本 在 底 板 混 凝 土 初 凝 后 浇 筑 ，荷 载 通 过 底 板45O线 传 递 到 模 板 上 ，由 于 底 板 较 厚 ，因 此 腹板、 顶板和底板混凝土荷载在箱梁范围内折算成平均荷载 为 ： [900 ×5200 ×2 +（5600 -900 ×2） ×2800] ×25/5600/1000 =89kN/ m2。 同 理 ，箱 梁 范 围 内 ，距 桥 墩 第 一 段3000mm范 围 ，平 均 荷 载 为 ：[700×4000+650×950]×25/1350/1000=64kN/m2； 箱梁其余范 围 平 均 荷 载 为 ：[700+250]×25/1000=24kN/m2； 箱 梁 范 围 内 ， 均 桥 墩第二段3000mm范围， 平均荷载为：[500×3200+400×690]×25/ 900/1000=20kN/m2； 箱 梁 其 余 范 围 平 均 荷 载 为 ：[440+250]×25/ 1000=17kN/m2；箱 梁 范 围 内 ，跨 中 段24000mm内 ，平 均 荷 载 为 ： [500×2600+400×620]×25/900/1000=17kN/m2； 箱梁其余范围平 均荷载为：[370+250] ×25/1000=15.5kN/m2；箱梁范围外，桥面板 厚 400mm，平 均 荷 载 为 ：400×25/1000=10kN/m2。 （2） 方料、模板自重1.0kN/m2。 （3） 施工人员和施工机具荷载2.0kN/m2。 （4） 振捣混凝土产生的荷载2kN/m2。 （5） 钢管架体（包括横杆、立杆、扣件、顶托）荷载3kN/m2。 （1）、（2）、（5）为 恒 荷 载 ，（3）、（4）为 活 荷 载 。 整个支撑系统的恒荷载分布根据分包位置以及大小适当 归并，可分为五个区域：一区，箱梁范围内，纵桥向离桥墩净距 0～1m范 围 ，荷 载93kN/m2；二 区 ，箱 梁 范 围 内 ，纵 桥 向 离 桥 墩 净 距 1～4m 范 围 ， 箱 梁 腹 板 下 450×3=1350 范 围 内 ， 荷 载 68kN/m2； 三 区 ，箱 梁 范 围 内 ，纵 桥 向 离 桥 墩 净 距1～4m范 围 ，箱 梁 非 腹 板 下 范 围 内 ，荷 载 28kN/m2；四 区 ， 箱 梁 范 围 内 ， 纵 桥 向 跨 中 24m 范 围 ，荷 载 24kN/m2；五 区 ，箱 梁 范 围 外 ，荷 载 14kN/m2。 2.2 计算模型 采 用3D3S设 计 分 析 软 件 进 行 支 架 内 力 、 变 形 计 算 以 及 截 面 强度、稳定校核。 三维计算模型如图6所示。
analysis of every structural system, it is concluded that the support structure has the best stress and deformation and meets the requirements of the code
横梁垫板 支撑架孔
横梁夹具孔 下弦杆
风钩孔
3.0m
下弦杆螺栓孔
图2 桥梁横断面布置图
种类型和各种用途的临时桥、应急桥和固定桥，具有构件少、
桁架由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的端部有
重量轻、成本低的特点。 目前已经广泛应用于国防战备、救灾 阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。 贝雷架桁架的弦杆由两根
system with two support points (distance of 12cm), and single-layered bailey system with two support points (distance of 18cm). Through calculation and
抢险、铁路桥梁施工、市政桥梁施工以及其他大跨度施工需求 的 机 场 及 地 铁 等 的 施 工[1-8]，作 为 上 部 结 构 施 工 的 支 撑 结 构 体
10号槽钢（背靠背）组 合 而 成 ，在 下 弦 杆 上 ，焊 有 多 块 带 圆 孔 的 钢板， 在上下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓
200
600
600
倒 非机动车道 人行道 分 带
1.5%
设计 标高
1.5%
1.0%
施工。 模板支撑结构体系主要由 钢管柱、下横梁、贝雷架、上横 梁、碗扣式脚手架、主次梁方木、 模板构成，如图5所示。
钢 管 柱 暂 定 630×10钢 管 ， 贝 雷架下横梁采用双拼工字钢，暂 定I63c， 贝雷架根据当地租赁市
坛
廖袖锋1，魏奇科2，王维说2
（1 重庆市合川区建设工程质量监督站，重庆 401520； 2 中冶建工集团有限公司，重庆 400084）
摘要：以银川水洞沟大桥工程为例，利用3D3S有限元计算分析软件，分析了大跨度桥梁施工贝雷架支撑结构体系设计与优化。 计算分析了5种结
构体系下结构受力及变形特征，包括：跨中1个支撑点单层贝雷架体系、跨中1个支撑点局部双层贝雷架体系、跨中2个 支 撑 点 （间 距6m）单 层 贝 雷
架体系、跨中2个支撑点（间距12m）单层贝雷架体系、跨中2个支撑点（间距18m）单层贝雷架体系。 通过各结构体系的计算分析，得出跨中设置2个
支 撑 点 ，且 支 撑 点 间 距 设 置 为 12m 时 支 撑 结 构 受 力 及 变 形 最 优 ，且 满 足 规 范 要 求 。
关键词：贝雷架；公路钢桥；支撑结构；内力
图1 贝雷架施工应用图片
置； 在下弦杆的 端部槽钢的腹板
收 稿 日 期 ：2016-08-05 作 者 简 介 ：廖 袖 锋 （1983-），男 ，重 庆 人 ，研 究 生 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从事建筑节能与建设工程管理相关工作。
上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。 桁架竖杆均用8# 工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁 夹具固定横梁时使用的。 贝雷架桁架单元尺寸及部件说明如
4.5 240mm伸 缩 缝
1127.084
16Φ1.5m桩 1103.084
1124.145 16Φ1.5m桩 1091.645
薜
①
大跨度桥梁施工贝雷架支撑结构体系计算与优化
1∶1200 359 35+7X40+35=350
1124.145
+1129.49( 现 水 位) 1124.145
+1131.98( 最 高 水 位 ) 1124.145