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摘要：某高速公路施工中，为满足施工现场材料运输需要，在跨越一顶宽约20.8m灌溉渠时设置一座采用贝雷片作主桁架的标准24m加强双排便桥；便桥承重纵向主梁采用4片贝雷梁，横梁采用Ⅰ32b工字钢，纵梁采用P50钢轨，桥面板采用枕木。经对纵向主梁、横抬梁、纵梁、桥面板受力进行分析并检算合格，经实践证明方案安全可行。
关键词：便桥贝雷梁工字钢P50钢轨
工程概况
某高速公路施工中，施工便道需跨越一顶宽约20.8m灌溉渠，為满足当地灌溉需要，确保渠道畅通，同时保证施工运输通道畅通无阻，并考虑大吨位砂石料车辆通过，设置一座采用贝雷片作主桁架的标准24m加强双排便桥，两端不设引桥，采用垫枕木过渡，便桥水平放置，北岸比南岸高出部分采用下挖降坡处理。
本施工便桥为1跨24m，由4片贝雷梁作纵向承重主梁， 桥面宽3.5m，本桥限重40t，通行限速10km/h，仅限一辆汽车通行。
便桥设计
便桥结构
纵向承重主梁采用4片贝雷桁架横向排列，每两片一组用专用连接件进行联接成整体，在弯矩较大段贝雷桁架上下弦增设加强弦杆，两片桁架顶每隔4.8m设一道专用支撑架，以保证便桥稳定。横梁采用I32b工字钢，纵向分配梁采用P50钢轨，桥面板采用枕木。
荷载计算
纵梁检算
计算简图
纵梁间距N=37.9cm
内力计算
纵梁采用P50钢轨，其长度为25m，为多跨连续梁，考虑纵梁与横梁为非固接连接，且汽车轮重计算内力。始终只能作用在其中一跨，当一跨受荷时，另一跨将有向上翘起的趋势，因此纵梁实际为简支支承，应按简支梁。
恒载
桥面板：木枕重量:600kg/m3
g1==342.9N/m
纵梁P50轨：g2=515.1N/m
Σg=342.9+515.1=858N/m
纵梁计算跨径用两跨中较大者，即1.615m
由恒载产生的最大弯矩为：
Mg=×Σg×L2=×858×1.6152=279.7 N·m
由恒载产生的最大剪力为：
Qg=×g×L=×858×1.615=692.8N
活载
(1)汽--40汽车轮重在桥面上对纵梁的弹性分布，按3根纵梁承受单轮重计；汽车—40满载时后轴重27T，2对轮每对轮重13.5T，满载时每个后车轮组着地宽度b0=60cm，轮距=2.2m，
P==45000N
冲击系数：1+μ== =1.383
由汽--40产生的最大弯矩为：
Mp=×P×L×(1+μ)= ×45000×1.615×（1+0.383）=25127 N·m
支点剪力计算：
桥面上的轮重按杠杆原理分配：
偏载系数：η= ==0.604
由汽--40产生的最大剪力为：
Qp=η×P×（1+μ）=0.604×45000×（1+0.383）=37590N
M=Mg+Mp=280+25127=25407N·m
Q=Qg+Qp=693+37590=38283 N
截面应力计算
纵梁P50轨：A=65.8cm2 W1=287.2 cm3 I=2037 cm4
σ===88.5MPa＜ MPa
τ===34.4 MPa＜MPa
挠度计算
δ===0.9mm<==6.5mm
横梁计算
受力分析
桥面系横梁最大间隔1.615m配置一根，每隔一根横梁设置一根斜撑，横梁的验算由不带斜撑横梁控制计算。
Ⅰ32b工字钢横梁g=577N/m，Wx=726cm3，Ix=11620 cm4，A=73.4 cm2
横梁的计算跨径取3.83m
横梁承受的静载压力：
g桥面=1.615×0.16×6000=1550N/m
g纵梁==2389 N/m
g横梁=577N/m
P静=g桥面+g纵梁+g横梁=1550+2389+577=4516 N/m
活荷载沿纵向，车辆后轴正对横梁，横梁承受的活载压力为P活=135000N
a=0.815m
RA活=RB活=135000N
M活=P活×a=135000×0.815=110025N·m
计算横梁的最大弯矩，近似取静载的跨中弯矩与活载产生的最大弯矩进行叠加，结果偏于安全。
M=M静+M活(1+)==139375 N·m
应力验算
σ===192MPa＜ MPa
τ===0.3 MPa＜MPa
横梁刚度验算
利用《建筑结构静力计算手册》中公式计算。
计算简图如下：
W活===7.9mm
W静===0.5mm
Wmax=W活+W静=7.9+0.5=8.4mm<==15.3mm
主梁桁架应力校核
便桥跨度24m，经查贝雷梁手册，双排单层加强桁架的几何特性表、桁架容许内力为：
J=1154868.8cm4，[M]=3375.0KN·m，[Q]=490.5KN
系数计算
汽--40轴距3.6m，车辆宽度3.0m，满载时前轮重13t
汽车重心位置：
ΣM=0
13×（3.6-x）=27x
x=1.17
横向分配系数计算:
e0==0.375
k===0.598
冲击系数：1+μ=1+=1+0.244=1.244
端部剪力计算
贝雷桁架便桥自重1.7T
Q静=1/2gL=204KN
Q活=Q×（L-x）/L=380.5KN
Qmax=Q静+Q活k（1+μ）=487.1KN＜490.5 KN=[Q]
主梁桁架最大弯矩计算
M静=1/8gL2=1224 KN·m
简支梁最大弯矩在跨中，可将车的重心放在桥跨中点计算M活
M活=1/4PL=2400 KN·m
Mmax=M静+M活k（1+μ）=3009KN·m＜3375 KN·m=[M]
主梁刚度验算
W静===30.9mm
W活===48.4mm
Wmax=W活+W静=30.9+48.4=79.3mm 24米便桥满足结构受力要求
结束语
桥梁达到通行条件后，首先进行通行试验，在限重20T、限速5km/h及限速10km/h，依次增加载重至设计荷载及设计限速，观测梁体结构受力情况。结果表明，各项指标均符合设计要求，能满足40T载重车辆通行要求。经实践证明，该便桥结构安全稳固，且拆装方便，值得推广应用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：便桥贝雷梁工字钢P50钢轨
工程概况
某高速公路施工中，施工便道需跨越一顶宽约20.8m灌溉渠，為满足当地灌溉需要，确保渠道畅通，同时保证施工运输通道畅通无阻，并考虑大吨位砂石料车辆通过，设置一座采用贝雷片作主桁架的标准24m加强双排便桥，两端不设引桥，采用垫枕木过渡，便桥水平放置，北岸比南岸高出部分采用下挖降坡处理。
本施工便桥为1跨24m，由4片贝雷梁作纵向承重主梁， 桥面宽3.5m，本桥限重40t，通行限速10km/h，仅限一辆汽车通行。
便桥设计
便桥结构
纵向承重主梁采用4片贝雷桁架横向排列，每两片一组用专用连接件进行联接成整体，在弯矩较大段贝雷桁架上下弦增设加强弦杆，两片桁架顶每隔4.8m设一道专用支撑架，以保证便桥稳定。横梁采用I32b工字钢，纵向分配梁采用P50钢轨，桥面板采用枕木。
荷载计算
纵梁检算
计算简图
纵梁间距N=37.9cm
内力计算
纵梁采用P50钢轨，其长度为25m，为多跨连续梁，考虑纵梁与横梁为非固接连接，且汽车轮重计算内力。始终只能作用在其中一跨，当一跨受荷时，另一跨将有向上翘起的趋势，因此纵梁实际为简支支承，应按简支梁。
恒载
桥面板：木枕重量:600kg/m3
g1==342.9N/m
纵梁P50轨：g2=515.1N/m
Σg=342.9+515.1=858N/m
纵梁计算跨径用两跨中较大者，即1.615m
由恒载产生的最大弯矩为：
Mg=×Σg×L2=×858×1.6152=279.7 N·m
由恒载产生的最大剪力为：
Qg=×g×L=×858×1.615=692.8N
活载
(1)汽--40汽车轮重在桥面上对纵梁的弹性分布，按3根纵梁承受单轮重计；汽车—40满载时后轴重27T，2对轮每对轮重13.5T，满载时每个后车轮组着地宽度b0=60cm，轮距=2.2m，
P==45000N
冲击系数：1+μ== =1.383
由汽--40产生的最大弯矩为：
Mp=×P×L×(1+μ)= ×45000×1.615×（1+0.383）=25127 N·m
支点剪力计算：
桥面上的轮重按杠杆原理分配：
偏载系数：η= ==0.604
由汽--40产生的最大剪力为：
Qp=η×P×（1+μ）=0.604×45000×（1+0.383）=37590N
M=Mg+Mp=280+25127=25407N·m
Q=Qg+Qp=693+37590=38283 N
截面应力计算
纵梁P50轨：A=65.8cm2 W1=287.2 cm3 I=2037 cm4
σ===88.5MPa＜ MPa
τ===34.4 MPa＜MPa
挠度计算
δ===0.9mm<==6.5mm
横梁计算
受力分析
桥面系横梁最大间隔1.615m配置一根，每隔一根横梁设置一根斜撑，横梁的验算由不带斜撑横梁控制计算。
Ⅰ32b工字钢横梁g=577N/m，Wx=726cm3，Ix=11620 cm4，A=73.4 cm2
横梁的计算跨径取3.83m
横梁承受的静载压力：
g桥面=1.615×0.16×6000=1550N/m
g纵梁==2389 N/m
g横梁=577N/m
P静=g桥面+g纵梁+g横梁=1550+2389+577=4516 N/m
活荷载沿纵向，车辆后轴正对横梁，横梁承受的活载压力为P活=135000N
a=0.815m
RA活=RB活=135000N
M活=P活×a=135000×0.815=110025N·m
计算横梁的最大弯矩，近似取静载的跨中弯矩与活载产生的最大弯矩进行叠加，结果偏于安全。
M=M静+M活(1+)==139375 N·m
应力验算
σ===192MPa＜ MPa
τ===0.3 MPa＜MPa
横梁刚度验算
利用《建筑结构静力计算手册》中公式计算。
计算简图如下：
W活===7.9mm
W静===0.5mm
Wmax=W活+W静=7.9+0.5=8.4mm<==15.3mm
主梁桁架应力校核
便桥跨度24m，经查贝雷梁手册，双排单层加强桁架的几何特性表、桁架容许内力为：
J=1154868.8cm4，[M]=3375.0KN·m，[Q]=490.5KN
系数计算
汽--40轴距3.6m，车辆宽度3.0m，满载时前轮重13t
汽车重心位置：
ΣM=0
13×（3.6-x）=27x
x=1.17
横向分配系数计算:
e0==0.375
k===0.598
冲击系数：1+μ=1+=1+0.244=1.244
端部剪力计算
贝雷桁架便桥自重1.7T
Q静=1/2gL=204KN
Q活=Q×（L-x）/L=380.5KN
Qmax=Q静+Q活k（1+μ）=487.1KN＜490.5 KN=[Q]
主梁桁架最大弯矩计算
M静=1/8gL2=1224 KN·m
简支梁最大弯矩在跨中，可将车的重心放在桥跨中点计算M活
M活=1/4PL=2400 KN·m
Mmax=M静+M活k（1+μ）=3009KN·m＜3375 KN·m=[M]
主梁刚度验算
W静===30.9mm
W活===48.4mm
Wmax=W活+W静=30.9+48.4=79.3mm
结束语
桥梁达到通行条件后，首先进行通行试验，在限重20T、限速5km/h及限速10km/h，依次增加载重至设计荷载及设计限速，观测梁体结构受力情况。结果表明，各项指标均符合设计要求，能满足40T载重车辆通行要求。经实践证明，该便桥结构安全稳固，且拆装方便，值得推广应用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。