装配式公路钢桥使用手册

装配式公路钢桥

一、装配式公路钢桥的由来

世界上被广泛使用的贝雷钢桥（也称装配式公路钢桥，组合钢桥）不仅在发达国家用途广泛，而且在发展中国家的架桥工程中也深受欢迎。最初的贝雷军用钢桥由英国的唐纳德·贝雷（Sir Donald Bailey）工程师在1938年第二次世界大战初期设计。他的设计概念要以最少种类的单元构件，用它拼装成各种不同荷载、不同跨径的桥梁，只需利用易于得到的一般中型卡车运输，只用非熟练工人(Ｕnskilled Ｌabor)以人力来搭建（图1-1）。midd

图1-1 人工架设

在第二次世界大战期间，这种军用钢桥被大量用于欧洲及远东战场。战后，许多国家把贝雷钢桥经过一些改进转为民用，如美国、日本、原苏联。贝雷钢桥在我国交通建设、抗洪抢险中起过重要作用。20世纪60年代，我国采用国产钢16Mn把贝雷钢桥设计成装配式公路钢桥，即至今一直在国内广泛生产并使用的“321”装配式公路钢桥。这种桁架不仅用于临时便桥（图1-2）或加强桥梁（图1-３），还大量用作施工支架（图1-４）、龙门架（图1-５）、缆索吊立柱（图1-６）。

图1-２临时便桥

图1-３加强浮桥

图1-４施工支架

我们的足球场图1-５龙门式车辆临时通道

图1-６缆索吊立柱

二、装配式公路钢桥的性能与特点

装配式公路钢桥是由单销连接桁架单元作为桥跨结构主梁的下承式桥梁。其结构简单，适应性强、互换性好、拆装方便、架设速度较快、载重量大；主要用于架设单跨临时性桥梁，保障履带式荷载500千牛、轮胎式荷载300千牛（轴压力130千牛）以下的各种车辆通过江河、断桥、沟谷等障碍，并可用于抢修被破坏的桥梁，还可用于构筑施工塔架、支承架、龙门架等多种装配式钢结构。其最大跨径可达69米，车行道宽度3.7米；允许通行速度：轮式车辆30千米/小时、履带式车辆5千米/小时；人工架设时，作业人员30~40名；器材可用通用型载重汽车载运，每辆车装载3~4纵长米桥梁器材。

三、装配式公路钢桥的组成与结构

装配式公路钢桥由桁架式主梁、桥面系、连接系、构础等4部分组成，并配有专用的架设工具。主梁由每节3米长的桁架用销子连接而成（图3－1），位于车行道的两侧，主梁间用横梁相连，每格桁架设置两根横梁（图3－2）；横梁上设置4组纵梁，中间两组为无扣纵梁，外侧两组为有扣纵梁；纵梁上铺设木质桥板（图3－3），桥板两侧用缘材固定（图3－4），桥梁两端设有端柱。横梁上可直接铺U型桥板。主梁通过端柱支承于桥座（支座）和座板上（图3－5），桥梁与进出路间用桥头搭板连接，中间为无扣搭板，两侧为有扣搭板（图3－6），搭板上铺设桥板、固定缘材。全桥设有许多连接系构件如斜撑、抗风拉杆、支撑架、联板等，使桥梁形成稳定的空间结构。

图3－1 用桁架销连接主梁

图3－2 每节桁架中横梁的位置

图3－3 纵梁和桥板的位置

图3－4 缘材的位置

图3－5 主梁端柱支承在桥座和座板上

图3－6 桥头搭板的设置

为适应不同荷载和跨径的变化，桁架组合可取10种相应的变化，即单排单层（英文缩写SS，图3－7）、双排单层（DS，图3－9）、三排单层（TS，图3－11）、双排双层（DD，图3－13）、三排双层（TD，图3－15）和在上述5种组合的上、下弦杆上增设加强弦杆的5种形式（图3－8、3－10、3－12、3－14、3－16）。增设加强弦杆时，通常冠以“加强”二字（用英文表示时增加“R”），例如，“三排单层加强型（TSR）”等。桥梁的载重量、跨径和桁架组合关系见表3—2、表3—3。

图3－7 单排单层（SS）图3－8 单排单层加强型（SSR）

图3－9 双排单层（DS）图3－10 双排单层加强型（DSR）

图3－11 三排单层（TS）图3－12 三排单层加强型（TSR）

图3－13 双排双层（DD）图3－14 双排双层（DDR）

图3－15 三排双层（TD）图3－16 三排双层（TDR）

（一）主梁

目击证人主梁由桁架单元、桁架销子、端柱、加强弦杆、桁架螺栓、弦杆螺栓等构成。

1．桁架单元（桁架片）和桁架销子（图3－17）

（1）桁架单元：由上、下弦杆，竖杆和斜撑焊接而成。上、下弦杆的一端为阴头，另一端为阳头，在阴、阳头上都有销子孔。两节桁架拼接时，将一节的阳头插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子。桁架各孔的用途如下：弦杆螺栓孔用于拼装双层或加强桥梁时，将桁架螺栓或弦杆螺栓插入弦杆螺栓孔内，使双层桁架或桁架与加强弦杆连接起来；支撑架孔用来安装支撑架，当桁架用作主梁时，用中间两个孔，用作桥脚时，用端部两个孔，以加强两排桁架间的联系；风构孔用于连接抗风拉杆；端竖杆上的支撑架孔，用于安装支撑架、斜撑和联板；横梁夹具孔用于安装横梁夹具。下弦杆上设有4块横梁垫板，垫板上有栓钉，用于限定横梁的位置。

每片桁架重265千克；肩抬需作业手4人，手抬则需8人；如将上、下弦杆的加强弦杆连接后再用手抬，则需增加4人。

桁架单元杆件性能见表3-1。

表3-1 桁架单元杆件性能

杆件名	材料	横断面型式	横断面积（cm2）	理论容许承载能力（kN）
弦杆	16Mn	][10	25.48	童声独唱560
竖杆	16Mn	I8	9.52	210
斜杆冯卡门	16Mn	I8	9.52	171