悬拼贝雷梁拱架在１２０ｍ跨净拱桥施工中的应用
□田景贵
１悬拼拱架在拱桥施工中的施工情况
贵州是山岭重丘地形，对于净空较高且跨越沟谷，宜用悬
拼支架施工，若采用满堂支架施工，则耗材料数量极大；贝雷梁
拼装拱架作为主拱圈施工支架，从质量、安全、工期和技术经济
指标多方面的综合考虑，都是比较优越的施工方案，贝雷梁在
施工完后的适用性更强，广泛用于其他桥型。本文所介绍的施
工方法是贝雷梁拼拱架在仁怀东门河大桥120m跨净拱桥作
为支架现浇施工拱圈混凝土的应用。
２东门河大桥工程概况
东门河大桥桥型布置为2~16m现浇整体式钢筋混凝土简支板+1~120m现浇钢筋混凝土箱形无铰拱+3~16m现浇整体式钢筋混凝土简支板，其中主孔为1~120m等截面悬链线箱形主拱，拱轴系数m=1.756，拱圈宽7.8m，高2.2m，断面为单箱双室结构。
３东门河大桥的主拱圈现浇拱架方案设计
本桥主跨为钢筋混凝土悬链线箱形拱，单箱双室结构，采用贝雷梁拱架施工，在欲浇拱圈下拼装类圆弧形贝雷拱架，钢拱架拱轴线按圆弧线布设，圆弧半径为75.642m，计算跨径为116.523m，矢高为27.4m。拱架横向总宽度为7.6m，由18排国标贝雷片组成，各排之间竖向采用标准支撑架和异型支撑架连接，上下平面采用型钢三角桁架进行连接；拱架纵向由14个直线节段组拼，每节段长9m，相邻节段间采用梯形钢桁架连接，端桁架下端设铰和支腿与临时拱座连接，再在贝雷梁拱架上用钢管搭成支架调平现浇拱圈，贝雷梁拱架采用缆索吊装斜扣悬拼的方法进行安装，贝雷拱架如图1所示：
４贝雷梁拱架荷载分析与内力计算
４．１概况
贝雷梁拱架为可拆卸结构形式，由贝雷架（带加强弦杆）组成。横向布置18列，互相之间间距45cm。采用标准支撑架和异型支撑架（见图1）连接。纵向：相邻各组贝雷架之间用梯形桁架（见图2）铰接，纵向两端拱脚用型钢端桁架（见图3）铰接。拱架拼接时拱脚与拱座铰接，合拢后转换为固接。
４．２载荷
（1）拱架自重载荷G1=484t，拱架上部的调平钢管结构物重量载荷G2=187.5t；第一环模板结构物重量载荷G3=62t；第二环模板结构物重量载荷G4=49t；第三环模板结构物重量载荷G5=44t；第一环浇注混凝土载荷为G6=954t；第二环浇注混凝土载荷为G7=591t；第三环浇注混凝土载荷为G8=1198t。
（2）按照5种载荷（Q1～Q5）分别计算：拼接钢拱架后载荷（拱脚铰接）Q1=484t；安装拱架上部的调平钢管结构后载荷Q2=671.5t；第一环浇注混凝土后的载荷为Q3=1688t；第二环浇注混凝土后的载荷为Q4=2328t；第三环浇注混凝土后的载荷为Q5=3570t。
４．３有限元分析结果
（1）模型
采用梁单元，按对称性取一半。拱架的两端与基础连接，组装拱架时为铰接，施工时为固定连接，外载荷作用于拱架上，考虑自重，整体模型图2。
（2）刚度分析
下表中为各对应测点的垂直位移（mm），负值为方向向下。
关键词：悬拼贝雷梁拱架；拱桥施工；应用
图1贝雷拱架立面布置图
图2整体模型
单一或十分明确的原因加以解释。一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。■参考文献
[1]李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京:人民交通出版社，2005.
[2]富文权，韩素芳.混凝土工程裂缝分析与控制[M].北京:中国铁道工业出版社，2006.
[3]巴松涛.钢筋混凝土施工期质量的可靠性控制[J].施工技术，2002.
（作者单位：湖南路桥建设集团公司）
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广东科技2009.2.总第206期
广东科技2009.2.总第206期
测点载荷Q1载荷Q2载荷Q3
载荷Q4载荷Q520.90.41 1.5 2.53000004-2.63-2.1-6-8-12.35
-3.84
-3.5
-8.7
-12
-18.3
图3变形图
测点载荷Q1
载荷Q2载荷Q3载荷Q3下弦杆腹杆腹杆下弦杆腹杆上弦杆下弦杆腹杆
1140149361465163314602535916362049126503802571632840100204201310252312764040531
3.5
637
7
7
92
20
20
测点1是指脚支座附近，位移基本为零，变形图见附图3。
（3）应力：计算载荷Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的应力。下表给出
了各组在测点附近的较大应力（MPa ）
。（4）稳定性
结构稳定性系数：载荷1情况下为12.6；载荷2情况下为12；载荷3情况下为4.94；载荷4情况下为3.58，载荷5情况下为2.34。稳定性失稳首先发生为整体失稳。
（5）分段施工分析
根据设计要求及施工经验，主拱圈拟分三环施工，第一环为底板，第二环为腹板及横隔板（即浇至顶板倒角下沿），第三环为顶板及排架底梁，每环分为五个段，即拱脚至2（11）号排架对称各为一段，2（11）～5（8）号排架对称各为一段，5～8号排架为一段，混凝土自下而上对称浇筑。前一环混凝土达到设计强度的80%后，方施工下一环。分环分段及浇筑顺序如图4、5所示。
４．４设计计算结论
结构应力满足要求，最大应力发生在弦杆上。
稳定性满足要求。考虑到贝雷架采用的是加强弦杆结构，由于长度误差会存在受力不均情况，整体为组合结构，铰销存在间隙，结构细长，存在原始自由变形且不均匀，与完全刚性焊接结构相比稳定能力相对会降低，因此应考虑稳定性留有余地。
５主拱圈拱架的拼装施工
在实际施工中要根据设计资料进行施工，为适应缆索吊装系统的最大承载能力和保证拱架拼装的安全性，经分析计算
后，拱架采用两岸对称拼装、
中间合拢的顺序拼装，每岸各分为11个安装节段，每个节段再分两次安装，即第一次安装中间5组（10排，含下弦加强弦杆，不含上弦加强弦杆）桁架，共设3根扣索，第二次安装两侧各2组（各4排，含上下弦加强弦杆）桁架，每侧各设1根扣索，即每段共设5根扣索。拱架拼装总体布置如图6所示。
６现浇钢管支架搭设及拱架预压
拱架安装完毕，静置48h 无变化后，即开始在其上方搭设
钢管满堂支架，钢管型号为φ48×3.5，钢管横向间距为45cm ，纵向间距为75cm ，当与拱架相关构件冲突时，可适当调整其位置。支架顶面小横杆搭设时，跨中处预设8cm 的预抬高度，其余位置按二次抛物线预设。支架搭设完毕，再接长立杆，设置预压工作平台，布设水箱，作好拱架加载试验准备工作，根据预压结果对调平钢管进行调整后，方可进行主拱圈混凝土的施工。
７结束语
贝雷梁拱架在大跨净桥梁的成功实施，采用重量较轻、拼
装便易、
在各地均有相当数量蓄备的通用贝雷片作钢拱架的受力单元，对于深沟峡谷河流地形，既不耗材，而且经济现实；对于山区大跨径公路拱桥新的架设方法具有一定的应用价值。■
（作者单位：贵州省公路桥梁工程总公司）
测点载荷Q4
载荷Q5上弦杆下弦杆腹杆上弦杆下弦杆腹杆149256875391022601746087266813541204088167504898765160120705
127
29
25
200
50
45
图4主拱圈分环分段及浇筑顺序示意图
图5分段施工的计算结果
图6拱架拼装总体布置图
图7加载示意图
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