一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥及其施工方法与流程

1.本发明属于桥梁建设施工技术领域，特别涉及一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥及其施工方法。


背景技术：

2.贝雷桥是钢桥中的一种，但又不等同于钢桥，是以高强钢材制成轻便的标准化桁架单元构件及横梁、纵梁、桥面板、桥座和连接件等组成，利用专业的安装设备可就地迅速拼装成适用于各种跨径、荷载的桁架梁桥，在中国定名为装配式公路钢桥，贝雷桥更为典型，其主要特点是模块化，应用更为便捷、广泛。早期贝雷桥主要应用于军事上即军用钢桥，现在贝雷桥除了作为战备钢桥外，已经广泛应用于抢险救灾、交通工程、危桥加固等各领域。比如2008年5.12汶川地震期间，就有大量的贝雷桥用于抢险救灾，贝雷桥对抗震救灾物资前运、伤员后送及群众撤离起到了较为关键作用。
3.常规的贝雷钢桥对于一般跨径比较实用，而且安全可靠，但是对于大跨径就要求增加贝雷梁的高度或宽度以提高贝雷钢桥自身的承载能力，贝雷梁高度宽度的增加，不仅在有限的空间高度处无法满足使用要求，同时也增加了贝雷梁的用钢量，导致了工程经济上的不必要浪费，而且在某些抢险救灾工程中，传统的上承式贝雷钢桥也不能够很好地适应现场的地形，对于交通的抢修不具有时效性。
4.对于中型连续跨桥梁某一跨或其中几跨损毁替换的情况，可以通过已有桥梁架设下承式贝雷钢栈桥为合理的施工方案，但现有替换方案采用双层贝雷或者zb300以上大型贝雷，其存在重量大，社会资源少，施工难度大等问题，不利于大范围推广使用。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的是提供一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥及其施工方法，该贝雷钢栈桥通过可活动的三角形预应力张拉组件以及预应力钢绞线的设计，解决了常规贝雷钢栈桥在大跨度结构中受力较差，承载能力较弱，临时加强较麻烦的问题，节约了施工成本，增大了结构的安全性，特别是对于抢险救灾工程中道路交通的及时恢复提供了有力保障。
6.本发明的技术方案在于：一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，包括两个相互平行设置的贝雷梁主体，相互平行设置的贝雷梁主体之间垂直设有多个桥面分配梁，多个所述桥面分配梁上方设有多个轻型桥面板，所述贝雷梁主体两端分别设有预应力钢绞线锚固器和贝雷梁端部加强构造，所述贝雷梁主体中间设有三角形预应力张拉组件，所述三角形预应力张拉组件下端设有滑轮，所述滑轮下端连接有预应力钢绞线，所述预应力钢绞线两端分别与贝雷梁主体两端的预应力钢绞线锚固器相连接。
7.所述预应力钢绞线锚固器底部设有紧固螺栓，所述预应力钢绞线锚固器通过紧固螺栓与所述贝雷梁主体固定连接。
8.所述贝雷梁主体为dh200贝雷梁。
9.所述贝雷梁端部加强构造包括相互平行设置的水平杆，垂直连接在所述水平杆中间位置的竖杆，分别连接在所述水平杆两端的斜杆，所述水平杆与所述贝雷梁主体通过螺栓固定连接。
10.所述三角形预应力张拉组件包括依次连接的桁架下弦杆、底部连接型钢和三角形型钢传力杆，所述三角形型钢传力杆下部设有滑轮，所述底部连接型钢和三角形型钢传力杆之间设有加劲板。
11.所述贝雷梁主体内设有多个支点加强构造，所述支点加强构造包括平行设置的加强水平杆，所述加强水平杆之间设有加强竖杆。
12.所述轻型桥面板采用蜂窝状夹芯板。
13.所述预应力钢绞线锚固器为型钢焊接组装结构，包括锚固板、连接型钢、连接螺栓以及加劲板，所述的连接型钢与所述贝雷梁主体的上弦杆以及竖杆通过螺栓连接。
14.一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥的安装方法，安装如上所述的一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，包括以下步骤：s1：根据抢修现场的地形，平整场地，现场拼装dh200贝雷梁，并在前端加装普通321型贝雷导梁；s2：在拼装好的贝雷梁上弦杆处安装三角形预应力张拉组件，通过张拉预应力钢绞线进行预应力张拉，以提高在顶推过程中悬臂端的刚度；s3:利用三向千斤顶对贝雷梁进行顶推施工，在顶推过程中在贝雷梁后端多拼装几节贝雷梁以增加配重；s4：桥面系安装完成后，将三角形预应力张拉组件转换至贝雷梁下部，进行张拉锚固；s5：贝雷梁张拉锚固后，进行桥面分配梁的安装以及轻型桥面板的铺装，完成贝雷钢栈桥的搭设。
15.本发明的技术效果在于：1.本发明通过在现有贝雷钢栈桥的上部设置可活动拆卸的三角形预应力张拉组件，在拼装贝雷梁之后可以提前在贝雷梁上部施加预应力，使其前端悬臂部分具有向上拱起的趋势，具有一定的刚度，解决了在顶推过程中由于前端悬臂部分较长而引起挠度过大的问题；2.本发明在贝雷梁的下弦杆上布置三角形型钢撑杆，可以将预应力传递到贝雷梁上，从而通过调整预应力钢绞线的张拉力使贝雷梁能够适应于不同跨度以及不同荷载的作用，使用方便、灵活；3.本发明通过在贝雷梁的下弦杆上布置可活动的预应力钢绞线锚固器和预应力撑杆，减小了对贝雷梁的改造，降低了施工成本，增大了下承式贝雷钢栈桥的使用灵活性；4.本发明桥面板采用轻型高强结构蜂窝状夹芯板，不仅能够减小钢栈桥自身的重量，而且在安装过程中能够减少大型机具的投入，对于钢栈桥的安装具有很好的时效性；5.本发明在预应力钢绞线锚固端处以及型钢撑杆的位置处设置贝雷竖杆加强构造，不仅保证了贝雷梁的安全稳定性，而且能够有效地将预应力分散开，使得贝雷梁受力更加均匀，避免了在结构中出现应力集中；6.本发明采用顶推法施工，解决了在地形条件较差或抢险救灾时没有大型起吊机具的辅助而能够快速架设钢栈桥的问题，具有较强的适应性。
16.以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
17.图1是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥结构平面图第ⅰ部分。
18.图2是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥结构平面图第ⅱ部分。
19.图3是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥结构平面图第ⅲ部分。
20.图4是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥结构横断面图。
21.图5是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥可活动拆卸的三角形预应力撑杆结构安装示意图。
22.图6是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥可活动拆卸的贝雷梁端头竖杆加强构造结构示意图。
23.图7是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥可活动拆卸的贝雷竖杆加强构造结构示意图。
24.图8是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥贝雷梁端部加强构造结构图。
25.图9是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥顶推过程结构示意图。
26.图10是本发明实施例一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥搭设完成结构示意图。
27.附图标记：1-贝雷梁端部加强构造；2-钢绞线锚固装置； 3-紧固螺栓；4-预应力钢绞线；5-桥面分配梁；6-轻型桥面板；7-贝雷梁主体；8-三角形型钢传力杆；9-滑轮；10-底部连接型钢；11-支点加强构造；12-加劲板；13-三角形预应力撑杆；14-桁架下弦杆；15-加强水平杆；16-加强竖杆；17-水平杆；18-竖杆；19-斜杆；20-贝雷导梁；
实施方式
28.实施例1 如图1~图3、图6所示，一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，包括两个相互平行设置的贝雷梁主体7，相互平行设置的贝雷梁主体7之间垂直设有多个桥面分配梁5，多个所述桥面分配梁5上方设有多个轻型桥面板6，所述贝雷梁主体7两端分别设有预应力钢绞线锚固器2和贝雷梁端部加强构造1，所述贝雷梁主体中间设有三角形预应力张拉组件13，所述三角形预应力张拉组件13下端设有滑轮9，所述滑轮9下端连接有预应力钢绞线4，所述预应力钢绞线4两端分别与贝雷梁主体两端的预应力钢绞线锚固器2相连接。
29.实际使用过程中，本发明通过在现有贝雷梁主体7的上部设置可活动拆卸的三角形预应力张拉组件13，在拼装贝雷梁之后可以提前在贝雷梁主体7上部施加预应力，使其前端悬臂部分具有向上拱起的趋势，具有一定的刚度，解决了在顶推过程中由于前端悬臂部分较长而引起挠度过大的问题。
30.实施例2 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述预应力钢绞线锚固器2底部设有紧固螺栓3，所述预应力钢绞线锚固器2通过紧固螺栓3与所述贝雷梁主体固定连接。
31.实际使用过程中，本发明所述预应力钢绞线锚固器2通过紧固螺栓3与所述贝雷梁
主体固定连接，安装拆卸简单方便。
32.实施例3 优选的，在实施例1或实施例2的基础上，本实施例中，所述贝雷梁主体7为dh200贝雷梁。
33.实际使用过程中，本发明所述贝雷梁主体7为dh200贝雷梁，本发明采用dh200下承式贝雷钢栈桥施加预应力以适应较大的跨径，节约了施工成本。
34.实施例4 优选的，在实施例1或实施例3的基础上，如图8所示，本实施例中，所述贝雷梁端部加强构造1包括相互平行设置的水平杆17，垂直连接在所述水平杆17中间位置的竖杆18，分别连接在所述水平杆17两端的斜杆19，所述水平杆17与所述贝雷梁主体7通过螺栓固定连接。
35.实际使用过程中，本发明通过所述贝雷梁端部加强构造1，不仅保证了贝雷梁的安全稳定性，而且能够有效地将预应力分散开，使得贝雷梁受力更加均匀，避免了在结构中出现应力集中。
36.实施例5 优选的，在实施例1或实施例4的基础上，本实施例中，如图4、图5所示，所述三角形预应力张拉组件13包括依次连接的桁架下弦杆14、底部连接型钢10和三角形型钢传力杆8，所述三角形型钢传力杆8下部设有滑轮9，所述底部连接型钢10和三角形型钢传力杆8之间设有加劲板12。
37.实际使用过程中，本发明在贝雷梁的下弦杆上布置三角形预应力张拉组件13，可以将预应力传递到贝雷梁上，从而通过调整预应力钢绞线4的张拉力使贝雷梁能够适应于不同跨度以及不同荷载的作用，使用方便、灵活。
38.实施例6 优选的，在实施例1或实施例5的基础上，本实施例中，如图7所示，所述贝雷梁主体7内设有多个支点加强构造11，所述支点加强构造11包括平行设置的加强水平杆15，所述加强水平杆15之间设有加强竖杆16。
39.实际使用过程中，本发明所述贝雷梁主体7内设有多个支点加强构造11，不仅保证了贝雷梁的安全稳定性，而且能够有效地将预应力分散开，使得贝雷梁受力更加均匀，避免了在结构中出现应力集中。
40.实施例7 优选的，在实施例1或实施例6的基础上，本实施例中，所述轻型桥面板6采用蜂窝状夹芯板。
41.实际使用过程中，本发明所述轻型桥面板6采用蜂窝状夹芯板，不仅能够减小钢栈桥自身的重量，而且在安装过程中能够减少大型机具的投入，对于钢栈桥的安装具有很好的时效性。
42.实施例8 优选的，在实施例1或实施例7的基础上，本实施例中，所述预应力钢绞线锚固器2为型钢焊接组装结构，包括锚固板、连接型钢、连接螺栓以及加劲板，所述的连接型钢与所述贝雷梁主体7的上弦杆以及竖杆通过螺栓连接。
43.实际使用过程中，本发明通过在贝雷梁的下弦杆上布置可活动的预应力钢绞线锚固器，减小了对贝雷梁的改造，降低了施工成本，增大了下承式贝雷钢栈桥的使用灵活性。
44.实施例9 一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥的安装方法，安装如上所述的一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，包括以下步骤：s1：根据抢修现场的地形，平整场地，现场拼装dh200贝雷梁，并在前端加装普通321型贝雷导梁；
s2：在拼装好的贝雷梁上弦杆处安装三角形预应力张拉组件13，通过张拉预应力钢绞线4进行预应力张拉，以提高在顶推过程中悬臂端的刚度；s3:利用三向千斤顶对贝雷梁进行顶推施工，如图9所示，在顶推过程中在贝雷梁后端多拼装几节贝雷梁以增加配重，以保持贝雷梁整体的稳定性；s4：桥面系安装完成后，如图10所示，将三角形预应力张拉组件13转换至贝雷梁下部，进行张拉锚固；s5：贝雷梁张拉锚固后，进行桥面分配梁的安装以及轻型桥面板的铺装，完成贝雷钢栈桥的搭设。
45.本发明通过在钢栈桥的贝雷梁上设置可活动拆卸的三角形预应力张拉组件13和预应力钢绞线，在贝雷梁钢栈桥安装过程中和使用过程中，通过对贝雷梁的体外预应力筋张拉，不仅能够增大贝雷梁的承载能力，还能够增大贝雷梁的适用跨度，同时还能够减少贝雷钢栈桥的搭设时间，提高施工效率，节约成本。利用三向千斤顶顶推安装的施工工艺，不仅增加了安装的灵活性，也减少了大型施工机具的投入，对于桥梁应急抢通具有很好的时效性。桥面板采用轻型、高强的蜂窝芯板，具有自重小，安拆简便的特点，更适用于应急抢通施工作业。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：包括两个相互平行设置的贝雷梁主体（7），相互平行设置的贝雷梁主体（7）之间垂直设有多个桥面分配梁（5），多个所述桥面分配梁（5）上方设有多个轻型桥面板（6），所述贝雷梁主体（7）两端分别设有预应力钢绞线锚固器（2）和贝雷梁端部加强构造（1），所述贝雷梁主体中间设有三角形预应力张拉组件（13），所述三角形预应力张拉组件（13）下端设有滑轮（9），所述滑轮（9）下端连接有预应力钢绞线（4），所述预应力钢绞线（4）两端分别与贝雷梁主体两端的预应力钢绞线锚固器（2）相连接。2.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述预应力钢绞线锚固器（2）底部设有紧固螺栓（3），所述预应力钢绞线锚固器（2）通过紧固螺栓（3）与所述贝雷梁主体固定连接。3.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述贝雷梁主体（7）为dh200贝雷梁。4.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述贝雷梁端部加强构造（1）包括相互平行设置的水平杆（17），垂直连接在所述水平杆（17）中间位置的竖杆（18），分别连接在所述水平杆（17）两端的斜杆（19），所述水平杆（17）与所述贝雷梁主体（7）通过螺栓固定连接。5.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述三角形预应力张拉组件（13）包括依次连接的桁架下弦杆（14）、底部连接型钢（10）和三角形型钢传力杆（8），所述三角形型钢传力杆（8）下部设有滑轮（9），所述底部连接型钢（10）和三角形型钢传力杆（8）之间设有加劲板（12）。6.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述贝雷梁主体（7）内设有多个支点加强构造（11），所述支点加强构造（11）包括平行设置的加强水平杆（15），所述加强水平杆（15）之间设有加强竖杆（16）。7.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述轻型桥面板（6）采用蜂窝状夹芯板。8.根据权利要求1所述一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：所述预应力钢绞线锚固器（2）为型钢焊接组装结构，包括锚固板、连接型钢、连接螺栓以及加劲板，所述的连接型钢与所述贝雷梁主体（7）的上弦杆以及竖杆通过螺栓连接。9.一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥的安装方法，安装如权利要求1~8所述的一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥，其特征在于：包括以下步骤：s1：根据抢修现场的地形，平整场地，现场拼装dh200贝雷梁，并在前端加装普通321型贝雷导梁；s2：在拼装好的贝雷梁上弦杆处安装三角形预应力张拉组件（13），通过张拉预应力钢绞线（4）进行预应力张拉，以提高在顶推过程中悬臂端的刚度；s3:利用三向千斤顶对贝雷梁进行顶推施工，在顶推过程中在贝雷梁后端多拼装几节贝雷梁以增加配重；s4：桥面系安装完成后，将三角形预应力张拉组件（13）转换至贝雷梁下部，进行张拉锚固；s5：贝雷梁张拉锚固后，进行桥面分配梁的安装以及轻型桥面板的铺装，完成贝雷钢栈
桥的搭设。

技术总结
本发明属于桥梁建设施工技术领域，特别涉及一种顶推施工双用预应力下承式贝雷钢栈桥及其施工方法。该贝雷钢栈桥包括两个相互平行设置的贝雷梁主体、多个桥面分配梁，桥面分配梁上方设有多个轻型桥面板，贝雷梁主体两端分别设有预应力钢绞线锚固器和贝雷梁端部加强构造，贝雷梁主体中间设有三角形预应力张拉组件，三角形预应力张拉组件下端设有滑轮，滑轮下端连接有预应力钢绞线，预应力钢绞线两端分别与预应力钢绞线锚固器相连接。本发明通过可活动的三角形预应力张拉组件以及预应力钢绞线的设计，解决了现有贝雷钢栈桥在大跨度结构中受力较差，承载能力较弱，临时加强较麻烦的问题，节约了施工成本，增大了结构的安全性。增大了结构的安全性。增大了结构的安全性。


技术研发人员：刘国鹏 刘正军 孟凡伟 李鹏 胡磊 袁浩允 舒宏生 肖天宝
受保护的技术使用者：中交第二公路工程局有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/24