近年来，钢管立柱贝雷梁组合支架被广泛应用于城市立交桥承重结构施工。文章以金龙大道（惠城区段）快速化改造工程的云山立交A线桥为例，系统阐述了钢管立柱贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中的应用，探讨桥梁构筑物跨既有匝道施工时，在不中断交通的前提下保障施工安全、节约成本、缩短施工时间的施工方法，为类似桥梁的施工提供参考。1工程概况云山立交A线桥是位于云山立交原C线匝道右侧的加宽桥，切除原C线匝道第一~三联（C0~C10）右侧悬臂板1.2 m后，新建3.0~5.7 m连续箱梁。建成后桥梁总宽13.5 m，净宽12.5 m，总长302.6 m，共计3联11跨，最大跨度30.0 m。桥梁为预应力混凝土连续梁结构，按A类预应力混凝土构件设计。针对云山立交A线桥车流量大且在施工期间不得中断交通的特点，选择在跨既有匝道区域采用钢管立柱贝雷梁组合支架的施工方法。2施工工艺流程及操作要点支架采用C25混凝土条形基础，尺寸及配筋按设计进行，要求地基的承载力不少于180 kPa，在基础顶预埋钢板用于连接钢管柱。钢管立柱贝雷梁组合支架施工工艺流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.035.F001图1钢管立柱贝雷梁组合支架施工工艺流程2.1立柱安装（1）安装前，在条形基础上放出钢柱中心十字线，确保安装位置正确。核对基础顶高程及贝雷梁底部高程，控制钢管下料长度，保证安装后钢管顶面标高一致。两节钢管桩接长采用钢板帮焊，要求将焊接处焊渣清理干净，焊缝饱满密实。（2）钢管立柱底部焊接10 mm厚钢板，与预埋的钢板进行焊接，四角采用膨胀螺栓固定，设6块三角加劲板支撑，加强钢柱的稳定性。（3）钢柱之间采用槽钢焊接横撑、剪刀撑，确保钢管立柱整体连接稳定。2.2横托梁安装采用2根长12 m的I36a工字钢并联，中间用间隔焊接，每2 m焊接一处，每处不少于20 mm。为确保钢柱整体受力均匀，避免横梁顺桥向窜动，在钢柱上焊接10 mm厚钢板与横梁焊接牢固，设6块三角加劲板支撑固定。2.3贝雷架吊装（1）贝雷架采用连接片连接成双排或四排整体单元，在贝雷片平面的下弦杆处用支持架A（B）连接组成水平联。（2）贝雷架采用吊车进行整体吊装，为保证贝雷架的横向稳定性，在横托梁顶和分配横梁底（贝雷梁上、下弦杆）设置限位槽钢，并在外侧设置斜撑，对贝雷架进行横向限位。（3）贝雷架与横托梁用U型卡连接，贝雷架水平间除标准连接件外还需要用槽钢横向连接；上下层贝雷架用U型螺栓、槽钢及花架连接。在使用U形螺栓锁定工字钢及贝雷梁时，通过相邻螺栓之间锁定方向不同，保证受力不错动。2.4分配横梁安装贝雷梁吊装完成后，在贝雷架上沿桥长度方向每隔90 cm铺设I25a工字钢分配横梁，采用25 t吊车安装、人工移拔就位。贝雷梁与分配横梁用U型卡连接，每根不少于2处。2.5支架拆除、转场（1）当支架、脚手架使用完成后，制订拆除方案。拆除前对架体进行全面检查，清除多余物件，并设立拆除警戒区，禁止人员进入。（2）梁的落架程序从梁挠度最大处的节点开始，逐步卸落相邻两侧的节点，有序进行。要求各节分多次卸落，使梁的沉降曲线逐步加大，支架卸落时由专人指挥、专人防护。（3）按照自上而下的拆除顺序逐层拆除，拆除的构件用吊具吊下或人工递下，严禁抛掷。拆除的构件及时分类堆放，以便运输、保管。3支架的设计支架结构从上而下依次为15 mm覆面胶合板、100 mm×100 mm方木、I10工字钢、顶托、砂筒或木楔子（调节高度）、I25工字钢分配横梁、1.5 m贝雷梁、双拼I36a工字钢横托梁、Ф630 mm×10 mm钢管立柱、混凝土基础。支架安装完成后按设计荷载的115%分跨进行预压，消除支架及地基的非弹性变形，为施工预留拱度提供依据。单段箱梁浇筑时按“水平分层、斜向分段、整体推进”原则分2次浇筑成型，预压力张拉完成后落架。钢管立柱贝雷梁组合支架横断面布置如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.035.F002图2钢管立柱贝雷梁组合支架横断面布置（单位：mm）4支架的结构验算4.1确定计算对象根据结构设计情况，计算时均选择最不利荷载进行结构验算，支架验算对象及分析如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.035.T001表1支架验算对象及分析项目名称具体部位选择理由贝雷梁A线桥R8~R9，跨径26 m跨度最大且为曲线分配横梁横托梁A线桥R8~R10，跨径26 m+26 m分配横梁跨度最大钢管立柱及横托梁A线桥R10~R11，跨径25.75 m混凝土均布荷载最大4.2计算荷载参数支架主要结构包括分配横梁（I25a工字钢）、横托梁（I36a工字钢）、钢管柱-1（Ф630 mm×10 mm）和钢管柱-2（Ф820 mm×10 mm）。材料的弹性模量为2.1×105 MPa、容许压力为215 MPa、容许剪切力为125 MPa。荷载参数设计值如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.035.T002表2荷载参数设计值项目参数及数值结构重要性系数/可变荷载调整系数1.20/1.40混凝土自重荷载标准值/(kN/m2)26.50模板整体荷载/(kN/m2)0.10顶托上横梁荷载/(kN/m2)0.50模板木背枋荷载/(kN/m2)0.30顶托、支架及高度调整荷载/(kN/m2)0.75施工荷载标准值/(kN/m2)2.00物料自重荷载标准值/(kN/m2)1.00振捣混凝土产生荷载/(kN/m2)2.00倾倒混凝土产生荷载/(kN/m2)2.00风荷载体型系数设计值如表3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.035.T003表3风荷载体型系数设计值项目数值单榀模板支架0.230整体模板支架1.588竖向封闭栏杆1.000钢管柱1.300钢管立柱在正常工作状态下Wk为0.15 kN/m2；贝雷梁风荷载正常工作状态下qk为0.57 kN/m。按《建筑结构荷载规范》计算。φ=AnA （1）单榀贝雷的体形系数：μst=Qμ=φμ （2）n榀贝雷体形系数：μstw=1-ηn01-η （3）式中：An——单片贝雷梁净面积（m2）；A——轮廓面积（m2）。代入数据可得，φ=0.26，μst=0.34，μstw=1.2。强度计算按照承载能力极限状态验算，刚度计算按照正常使用极限状态验算。4.3计算过程4.3.1贝雷架验算A线桥R8~R9，跨径26 m，跨度最大且为曲线。混凝土总体积为90 m3，横向布置单层贝雷梁9组共22片，布置宽度8.376 m，受力最不利位置的最大跨度为21.866 m。沿桥横向对称于桥轴线两侧5组，共14片，承受荷载宽度5.05 m，是受力最不利位置。荷载横向分布系数按0.8计算，其余8片梁荷载横向分配系数为0.2，取横向受力最不利位置的贝雷梁进行计算。（1）强度验算。贝雷梁承受的混凝土均布荷载qh为14.532 kN/m2；强度计算荷载q1为11.593 kN/m；刚度计算荷载q2为7.705 kN/m；长度l为21.866 m。最大弯矩:M=q1×l8 （4）代入数据可得，M=692.858 kN。最大剪力：Q=q1×l2 （5）代入数据可得，Q=126.746 kN。支撑反力：RA=RB=q1×l2 （6）代入数据可得，RA=RB=126.746 kN。弦杆内力：SX=±Mh （7）代入数据可得，SX=494.899 kN[N]=560 kN，满足受力要求。斜杆内力：SF=±Q2sinθ=±22Q （8）代入数据可得，SF=±89.609 kN[N]=171.5 kN，满足受力要求。端竖杆内力：SZ=±Q2 （9）代入数据可得，SZ=±63.373 kN[N]=210 kN，满足受力要求。（2）挠度验算。跨度21.866 m，每跨由7片拼成，即n=7；每片贝雷架长度d=3 m，高度h=1.5 m；跨中斜杆与垂直线的夹角45°；单销与销孔之间间隙△L=1 mm。非弹性挠度：α=2△Lh （10）f0=d∑i=1intn2sinn-2i-12α （11）代入数据可得，f0=2.394 cm。弹性挠度：根据贝雷梁截面特性，钢材的弹性模量E=2.1×108 kN/m2，横向分配系数kdf=1，惯性矩I=5.733×103 m4，荷载的等挠度荷载keq=7.705 kN/m。不考虑其他的影响系数，荷载引起的挠度为1.818 cm。总挠度为5.47 cm，刚度满足要求。4.3.2跨环岛贝雷梁计算。跨环岛贝雷梁组采用4片组成，总长24 m，最大跨度9 m，受力最不利位置为跨中，承受12片以上梁传递的荷载，考虑梁片布置较密，简化为均布荷载计算。（1）强度验算。上层每片贝雷梁传递的荷载为126.746 kN；q1为42.249 kN/m。最大弯矩M=427.77 kN·m；最大剪力Q=190.121 kN；支承反力RA=RB=190.121 kN；弦杆内力SX=305.55 kN[N]=560 kN，满足受力要求。斜杆内力SF=134.415 kN[N]=171.5 kN，满足受力要求。端竖杆内力SZ=95.061 kN[N]=210 kN，满足受力要求。（2）挠度验算。非弹性挠度f0=0.4 cm；弹性挠度f=2.25 cm，满足要求。4.3.3分配横梁验算125工字钢分配横梁布置间距为900 mm，沿桥轴线方向箱梁横梁下的分配梁为受力最不利位置，横断面方向A线桥R8~R10墩间贝雷梁上分配梁跨度最大，为受力最不利位置。根据I25工字钢截面特性：A=4.854 1×103 m2；I=5.02×105 m4；W=4.02×104 m3；强度计算荷载q1为62.033 kN/m；刚度计算荷载q2为43.61 kN/m。则最大弯矩M=25.123 kN；最大剪力Q=55.83 kN。σ=MW （12）代入数据可得，σ=62.495 MPa[σ]=215 MPa，强度满足要求。最大挠度△f=4.5 mm，刚度满足要求。4.3.4钢管立柱及横托梁验算钢管柱采用Ф630 mm×10 mm规格，横托梁选用双拼I36a，跨度2.7 m。经计算，A线桥R10~R11跨桥均布荷载最大值为23.077 kN/m2。（1）钢管柱验算。根据螺旋钢管柱截面特性计算，Ф630螺旋焊接钢管柱承受的最大压力Np为484.08 kN，φ为0.875，A=0.017 557 m。σ=NpA （13）代入数据，σ=27.575 MPa＜φ[σ]=183.75 MPa，强度满足要求。（2）横托梁受力验算。横向分配梁跨中承受梁片集中荷载：P=RA+RB （14）代入数据可得，P=121.02 kN。取一跨按静定结构计算，在柱顶位置荷载直接传递给钢管柱，只有跨中荷载产生弯矩，则RB=RC=121.02 kN；M=136.147 kN；Q=121.02 kN。根据I36a工字钢截面特性：A=7.63×103 m2、IX=1.576×104 m4、WX=8.75×104 m3、D=1×102 m、IXSX=0.307 m。（3）强度验算。σ=77.8 MPa[σ]=210 MPa，满足要求。τ=QSZ,maxIZd （15）代入数据可得，τ=9.855 MPa[σ]=125 MPa，满足要求。（4）刚度验算。刚度为6.75 mm，满足要求。4.3.5地基应验算采用C25混凝土，尺寸1.5 m×0.8 m，柱最大荷载484.08 kN，最大荷载柱承载面积为2.7 m×1.5 m。σj=NpA （16）代入数据，σj=0.119 5 MPa＜[σj]=0.18 MPa，承载力满足要求。4.4计算结论上述均考虑了充足的安全系数，其强度、刚度、稳定性满足要求。5结语云山立交A、B线桥跨既有匝道段采用贝雷梁钢管组合支架施工，结果表明贝雷梁钢管组合支架直接利用明挖基础作为支架的支撑基础，克服了移动模架适用性单一和满堂支架受地质和高度限制的缺点，该组合支架具有机械化程度高、成本低等特点，为同类型桥梁采用贝雷梁钢管组合支架施工提供了参考。