贝雷片挂蓝主桁设计与施工
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[摘要]本文就贝雷片作公路大跨径连续梁挂蓝主桁进行设计和施工，按照理论计算的方法设计贝雷片挂蓝主桁，并通过实际施工对该设计结构进行了验证；同时根据施工过程中出现的一些情况，浅谈了施工要点。
[关键词]贝雷片；挂蓝主桁；设计；要点
Abstract: In view of the design and construction of the beret piece as the highway long-span continuous beam main truss, this paper designs the main truss according to the theoretical calculation method, and verifies the design structure with practical construction; and talks about several construction points based on the problelms in the construction.
Key words: beret piece; main truss; design; points
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1、工程概况
该桥主桥上部结构为78m+140m+140m+78m左右分离式四跨预应力砼连续刚构，截面为箱形梁结构；引桥为4×20m(左幅)、3×20m （右幅)预应力砼简支空心板梁。
箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱梁顶板板宽12.1m，底板宽7ｍ，翼板悬臂长2.55m。箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高3.0 m，墩与箱梁相接的根部断面和墩顶0号梁段高为8ｍ。箱梁0号段长12m，每个“T”构纵桥向划分为18个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为6×3m，6×3.5m，6×4m，累计悬臂总长63m。全桥共有8个合拢段（两幅桥），分别是4个边跨合拢段和4个中跨合拢段，合拢段长度均为2.0m,边跨现浇段长7.0m。
从箱梁根部至中跨跨中，箱高按二次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶范围内厚100cm，从箱梁根部至6号梁段腹板厚65cm，从7号梁段至12号梁段腹板厚60cm,从13号梁段至18号梁段腹板厚50cm，边跨19，号梁段腹板厚65cm,腹板变厚处设100cm渐变段过渡。每号梁段的腹板上设有抗剪齿口。箱梁底板厚除0号梁段为120cm，其余梁段底板从箱梁根部截面的85cm渐变至中跨及边跨合拢段截面的32cm厚。
2、贝雷片挂蓝主桁设计
2.1、主桁设计
根据该桥连续刚构节段最大砼重量和最大长度，拟采用“321”型贝雷片作挂蓝主桁，主桁长12m，横断面上由8片贝雷片组成，分成2组，每组4片，通过前后横梁及平连将2组主桁连成整体，一片贝雷片长3.0m，高1.5m，节与节之间为销接，横断面上，通过自制的支撑架及高强螺栓将4片贝雷片连接成整体，形成一组主桁，具体设计见下图:
2.2、荷载计算
2.2.1、前上横梁计算
前上横梁的支点反力即为挂蓝主桁的荷载，根据底模、侧模、内模最不利工况的吊杆支点反力知：
① 1#段底模腹板区： R1=292kNR2=195kN
按均布荷载考虑：后点292/0.65=449 kN/m
前点195/0.65=300 kN/m
1#段底模底板区： R1=348kNR2=232kN
按均布荷载考虑：后点348/5.7=61.05 kN/m
前点232/5.7=40.7 kN/m
② 侧模以4m长节段为最不利工况：
后点：R1=113.6kN前点R2=113.6kN（集中荷载）
③ 内模以4m长节段为最不利工况：R1=183kNR2=198kN
后点：R1=183kN前点R2=198kN（集中荷载），建立力学模型如下：
采用PSAP进行结构分析计算得出：
支点反力：R1=R2=520kN
2.3、主桁计算
①、截面参数及材料力学性能指标（单层四排贝雷片）
I=1.002×106cm4
W=1.431×104cm3
②、主桁荷载
以施工1#段工况作为计算依据，根据挂蓝前上横梁支点反力，R1=R2=520kN
③、主桁计算（单层四排，不加强，自重忽略）
挂蓝主桁力学模型如下图所示：
① 强度
考虑荷载冲击系数1.2，不均匀系数1.2
贝雷片容许压力σ/1.2*1.2=273/1.44=189MPa（控制）
采用PSAP软件进行结构分析计算得出：
近似最大弯矩：
近似最大弯曲正应力：
，满足施工要求。
② 刚度
采用PSAP进行结构分析计算得出：
即作为挂蓝的弹性变性量，作为调模预抛高值的一部分。
3、施工要点
该方案在实施过程很顺利，施工过程中，施工实测各数据与理论计算数据比较吻合，施工时应注意以下几各要点：
3.1、主桁拼装
连续刚构的0#段施工完成后进行挂蓝主桁的拼装，拼装时，由于主桁长为12m，要保证整个主桁顺直，注意节与节之间的连接销是否打紧、穿过销孔外露尺寸是否满足要求，并及时将连接销上的弹簧夹穿上，防止主桁在使用过程中连接销脱落；自制支撑架、高强螺栓及连接套要与贝雷片连接牢固，使每组主桁的贝雷片形成一个稳定的受力体系。
3.2、弹性变形的计算
设计时要把每个节段作为一个工况，准确地计算出各施工工况挂蓝主桁的弹性变形量，作为挂蓝模板调模时预抛高值得根据，以便更好的控制连续刚构的线型，该桥计算结果见下表：
3.3、挂蓝预压
挂蓝拼装（主桁及模板）完成后，要进行预压，目的是一方面消除主桁及其它部位的非弹性变形量，另一方面测量出弹性变形量，从而复核理论计算的结果正确性和准确性。
4、结束语
本工程采用理论计算的方法进行了贝雷片挂蓝主桁的设计和施工控制，效果比较理想，根据受力情况、设计施工图，并结合该项目的实际情况，采用了自重轻，刚度大，受力明确，租赁方便的贝雷片。满足了施工要求，减少了用钢量，降低了成本；同时具有拼装快捷，拆除方便的特点，加快了进度，也保证了质量。
参考文献：
1、《钢结构设计手册》（上册），中国建筑工业出版社；
2、《钢结构设计手册》（下册），中国建筑工业出版社；
3、《路桥施工计算手册》（JTJ041-2000）中华人民共和国交通部
4、《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。