装配式钢桥在桥梁设计中的应用（鲁玉忠,韩卫娜,徐伟栋,刘红杰）

时间：2022-02-21 15:27:36 浏览量：次

［摘要］装配式钢桥因结构简单、架设方便、承载力大等优点，在工程中被广泛采用，本文简述了装配式钢桥发展、结构型式及结构选型，介绍了笔者在工程设计中应用实例。

［关键词］装配式钢桥临时桥梁厂矿道路标准设计应用

1 前言

装配式钢桥（又称贝雷钢桥）有结构简单、构件轻巧、运输方便、组合灵活、架设快速、拆装方便、构件可重复利用的特点，同时具备承载能力大、结构刚性强、疲劳寿命长等优点，并能根据工程设计需要组合成不同跨径、类型和用途的桥梁，在国内外的军事运输、抢险救灾、国防建设、水利工程、道路交通等领域发挥着重要作用，并得到广泛的应用。

装配式钢桥起源于英国，最初由英国的唐纳德·贝雷(Sir Donald Bailey)工程师在1938年第二次世界大战初期设计，后改进为轻便100型钢桥，经过长期使用后，发现100型钢桥存在许多有待解决的问题，如木桥面易损、双层架设不方便、承载力不足、桥面较窄、疲劳寿命较低等，20世纪90年代英国研制了200型装配式钢桥。我国于20世纪60年代初期开始生产装配式公路钢桥（简称“321”公路钢桥），后来引入英国美贝公司技术，也开始设计制造200型装配式公路钢桥。

我国生产的200型系列钢桥，不仅吸收了“321”钢桥快速、经济、适应面广、组合结构系统性好、互换性强、容易组装等优点，而且还在强度、刚度、抗疲劳性、稳定性和整体性能等方面，都有较大的改进和提高。但“321”钢桥有它轻巧、灵活、快捷、经济适应的突出优点，在一些跨径较小、荷载不大的桥梁中仍在使用。目前国内出现了以200型系列钢桥为主，“321”钢桥并存的形势。

2 装配式公路钢桥的组成及设计中的选用

装配式公路钢桥构件主要包括贝雷桁架、横梁、桥面系、连接销及各种连接构件等见图1。

“321”装配式公路钢桥，行车道净宽3.7m，标准跨径从9m到60m，适用于汽车-10级、汽车-15级、汽车-20级、履带-50级、挂车-80级等5种载荷。贝雷桁架高1.4m，桁架有单排单层（S,S）、双排单层（D,S）、三排单层（T,S）、双排双层（D,D）、三排双层（T,D）等组合类型。“321”装配式公路钢桥荷载、跨径与桁架组合配置见表1，也可采用公式(1)～(2)进行简化计算，由计算桁架内力值查阅表2选用。

200型装配式公路钢桥，行车道净宽分别为4.2m（单车道）、7.4m（双车道），桥梁标准跨径分别为单车道9～63m、双车道9～48m,适用于汽车－10级、汽车－15级、汽车－20级、HS15、HS20荷载及履带－50级验算荷载。贝雷桁架高2.134m, 桁架有单排单层（S,S）、双排单层（D,S）、三排单层（T,S）、四排双层（D,D）等组合类型。

200型装配式公路钢桥桁架组合配置可通过公式(1)～(2)简化计算，由计算桁架内力值查阅表3选用。

Q max＝Q 静+Q 活k(1+μ) (1)

式中：Q 静、Q 活为恒载、活载产生的最大剪力，可由荷载加载影响线求得；k为横向分布系数；1+μ为冲击系数。

M max＝M 静+M 活k(1+μ) (2)

式中：M 静、M 活为恒载、活载产生的最大弯矩，可由荷载加载影响线求得；k为横向分布系数；1+μ为冲击系数。

3 装配式公路钢桥在桥梁设计中应用实例

四川省美姑河坪头水电站1号进场公路上的美姑河桥，结构形式为“321”型下承式装配式公路钢桥，桥型布置为21m+42m，桥面净宽3.7m，单车道，设计荷载为汽车－20级。桥梁由21m跨径的双排单层加强型（DSR）和42m跨径的双排双层加强型（DDR）桁架组合而成，该桥于2006年2月建成通车见图2。

四川省美姑河坪头水电站3号进场公路上的无名沟桥，结构形式为“321”型下承式装配式公路钢桥，桥梁跨径为30m，桥面净宽3.7m，单车道，设计荷载为汽车－20级，桥梁由双排单层加强型（DSR）桁架组合而成，该桥于2006年3月建成通车见图3。

四川省美姑河坪头水电站4号进场公路上的美姑河桥，结构形式为“321”型下承式装配式公路钢桥，桥梁跨径为42m，桥面净宽3.7m，单车道，设计荷载为汽车－20级，桥梁由三排单层加强型（TSR）桁架组合而成，该桥于2006年3月建成通车见图4。

巴布亚新几内亚瑞木镍钴项目瑞木河大桥施工便桥，结构形式为200型下承式装配式公路钢桥，桥梁跨径为36m×6m，桥面净宽5m，单车道，设计荷载为汽车－60级，桥梁由单排单层加强型（SSR）桁架组合而成，该桥于 2007年7月投入使用见图5。

此外云南李先江石门砍水电站场内5号公路无名沟桥及巴布亚新几内亚瑞木河大桥，均采用上承式装配式公路钢桥，目前正在施工中。

4 结语

虽然国产装配式钢桥在承载能力大、结构刚性强、疲劳寿命长等方面有了很大的改善与提高，但由于自身的结构及材质等原因，使得装配式钢桥使用年限受到很大限制，目前国内装配式公路钢桥大多作为临时桥梁使用。

水利水电工程的场内交通道路设计多采用厂矿道路标准，场内公路基本为傍山、沿河修建，需频繁跨越山沟和河流拟建桥梁，由于厂矿道路设计标准较低，无论从施工方便，还是适用、经济、美观多方面考虑，装配式公路钢桥无疑为最佳选择，所以在厂矿道路设计标准的桥梁工程中得以广泛应用。

参考文献

［１］黄绍金，刘陌生装配式公路钢桥多用途使用手册，北京，人民交通出版社，2002年．

［２］徐关尧，装配式桥梁的现状及发展趋势［J］，钢结构，1999年．

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