广州市第二市政工程有限公司 广东省广州市 510000
摘要：随着近几年我国城市基础设施的大力建设，钢便桥这种过去主要在部队作战时才会使用的道路保通设施，现在已广泛应用在市政建设中。钢便桥这种桥梁结构作为临时道路的运用越来越广，掌握临时钢便桥施工设计技术已成为市政及公路施工行业的需要。本文主要介绍以建立力学模型来实现施工复核验算。
关键词：钢便桥；贝雷架；施工验算
临时钢便桥作为临时通行的桥梁，在施工上，靠焊接、栓接等方法将各种钢结构连接、拼装成一个整体，主要由承受拉、压、弯的杆件互相作用而成。在力学上，是一个主要承受竖向荷载和水平行车制动力、风载和流水压力的支撑平台。由于钢便桥具有施工简便、工期短、周转速度快等优点，在跨湖跨河的桥梁工程施工中已得到广泛应用。
1、工程概况
健康大道（二标段）本工程钢便桥使用“321”装配式钢桥（上承式），6排贝雷架，桥面宽6米，全长15米。设计行车速度15km/小时；设计荷载，综合满足单车道公路Ⅱ级荷载要求，具体为10方混凝土运输车、25T汽车起重机、及其他荷载2.5kN/m2。
2、钢便桥结构体系布置
主梁：采用321标准型贝雷梁作为承重主梁。横向布置6排贝雷架，其横向间距为0.55+0.9+0.9+1.3+0.9+0.99+0.55，贝雷架间设支撑架横向联系连接。桥面系：按纵向35cm间距的6m长I36b工字钢作为横向分配梁。桥面层铺设10mm厚的防滑钢板。
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图1 钢便桥横断面图
3、钢便桥结构复核验算
本钢便桥考虑最大荷载按50T砼罐车进行验算：
砼罐车驱动轴为两排，横向间距1.8m，顺车辆方向前排轮与后排驱动轮的前轮间距为4m，后排驱动轮之间的间距1.4m。重量约70T（罐车自重25+砼重25，取1.4的系数），重量分配：前轴14T，两排后轴均为28T。
钢便桥主要受力构件强度及刚度验算：
（1）面层10mm厚钢板受力计算
按轮荷载的接触钢板的宽度进行线性分布，后轴每排有四个车轮（单边两个），每个轮的横向接触宽为0.6m宽，纵向接触长度为0.2m，即28/2/2/0.6=11.7t/m=114.7KN/m。
钢板截面力学特征（由于轮胎纵向接触长度为0.2m，钢板计算长度按0.2m算）
I=1/12bh3=1.7*10-8 m4
W=1/6bh2=0.33*10-5m3
使用力学求解器进行计算，计算结果如下：
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Mmax= ql2/8=0.57KN·m
Qmax=ql/2==11.47KN
σ=Mmax/Wx=172.7Mpa < 215MPa
τmax=1.5Qmax/bh=8.6 Mpa < 125MPa
强度和抗剪强度均符合要求。
fx=5ql4/384EI=0.68mm<1/200=0.2/300m=1mm，挠度符合要求。
（2）钢便桥I36b工字钢分配梁
I36b工字钢分配梁截面特性：S=83.68cm2 Wx1＝919cm3 E＝2.1*105MPa tw=15.8mm Ix/Sx=30.3cm Ix=16500cm4
考虑最不利荷载，工字钢承受荷载如下：
①10mm钢面板：1.62KN；
②砼罐车活载：274.4KN；
③施工活载：按2.5kN/m2，则单根I36b工字钢累计活载0.35×6×2.5＝5.25KN；
④汽车吊活载：61.25KN。
由于6米宽贝雷梁仅可能同时摆放砼罐车或汽车吊其中一个，故取②和④中的较大值274.4KN；
工字钢受均布荷载为q＝65.8KN/m。
使用力学求解器进行计算，计算结果如下：
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最大弯矩：Mmax1=7.86 KN.m
最大剪力：Qmax1=42.77 KN
σ=Mmax/Wx=8.55MPa<[σ]=145 Mpa
τmax=QmaxSx/（Ixtw）=8.93 MPa<[τ]=85 Mpa
弯曲应力及剪应力值远小于允许应力值，I36b工字钢分配梁强度满足要求。
（3）321型贝雷架
321型贝雷架截面特性：Wx1＝10735.6cm3；Ix＝751491.6cm4；EIx＝1578132.36 KN·m2。
考虑最不利荷载，单跨（15m）贝雷架进行验算，贝雷架承受最大荷载如下：
①10mm钢面板：55.39KN；
②汽车吊活载：122.5KN；
③施工活载：按2.5kN/m2，则累计2.5×6×15＝225KN；
④砼罐车活载：274.4KN；
因为同跨贝雷梁仅可能同时摆放桩机或汽车吊其中一个，故取③和④中的较大值274.4KN；
⑤I36b号工字钢（65.689kg/m）：169.95KN；
贝雷架受均布荷载为q＝64.64KN/m。
使用力学求解器进行计算，计算结果如下：
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最大弯矩：Mmax1=1818 KN·m <[M]=2246.4 KN·m
最大剪力：Qmax1=192.83 KN <[Q]=698.9 KN
挠度：Ymax=5ql4/384EI=0.0018mm < l/500=30mm
321型贝雷架（承重梁）强度和挠度均满足要求。
4、计算结论
根据以上受力分析及计算模型可以得知，本工程钢便桥使用“321”装配式钢桥（上承式），6排贝雷架，桥面宽6米，全长15米。满足相关设计规范及实际荷载要求。
5、结束语
本文结合实际工程案例，对钢便桥进行施工复核验算，关键是充分掌握最不利条件下的荷载工况，从强度、刚度着手进行复核验算。为现场施工提供可靠的理论支持，同时也为同类钢便桥施工提供了参考。