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【摘要】 通过工程实例，探讨组合式贝雷架在管线保护中的应用。
【关键词】 贝雷架；便桥；管线保护；应用
【中图分类号】 TU721.3 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123（2011）02-061-02
Application of Bailey Trusses in the Construction of Pipeline Protection
【Abstract】 This paper sets out to study applications of Bailey trusses in the construction of pipeline protection through engineering
examples.
【Key words】 Bailey trusses; Bridge; Pipeline protection; Application
组合式贝雷架由于组装容易，运输方便，利用率高，同时可以节省大量的人力、物力、工期，因此使用范围越来越广。
城市市政建设中，由于城市生产生活的需要，很多城市内管道密布，市政工程施工时需要对各种市政管线进行保护，其中很多管线（电力、煤气、自来水等）具有极大的重要性，施工中不能出现丝毫问题。施工中，如何选择采取有效、切实可行的保护方案，成为市政施工中的一大难题。本文以实例探讨贝雷架在管线保护中的实际应用。
1概况
杭州庆春路过江隧道工程江北明挖段隧道主体结构下穿跨越庆春东路的110KV、220KV高压电力管线，管线以管道形式延伸（考虑安全因素，管道不能破除），110KV、220KV高压电力管线维持着整个杭州市新的核心区钱江新城的用电，具有极大的重要性及特殊性，施工中不能出现任何纰漏，管线如果进行改移，费用十分巨大，因此在经过多次专家论证后，采用贝雷架搭设便桥的方案进行保护。管线和隧道关系见图1，图2。
2总体施工保护方案分析
2.1总体施工保护方案思路。为降低施工保护难度，采用定型贝雷架（见图3）搭设钢便桥纵梁，设置工字钢横梁顶托混凝土电缆沟，工字钢横梁支撑在贝雷架纵梁上，对110KV、220KV既有电缆沟进行架设保护，然后在对电缆沟安全监测情况下，有序进行基坑土方开挖、支撑架设，钢筋混凝土结构浇筑。等隧道结构达到强度后，用素混凝土或砌砖填实电缆沟与隧道结构顶板间的空隙，拆除贝雷架，恢复拆除的备用电缆沟，回填土方，恢复路面。
2.2贝雷架便桥结构分析。
2.2.1贝雷架组成：贝雷架便桥体系仅用于吊托保护运营中的电力电缆沟，110KV电力电缆钢筋混凝土沟截面尺寸为1.12×0.69m，每延米混凝土体积（包含电缆管面积）为0.772m3，220KV电力电缆钢筋混凝土沟截面外尺寸为1.28×1.37m，内尺寸为0.8×0.85m,每延米混凝土体积为1.074m3,220KV电力电缆沟重量大于110KV电缆沟重量，故以220KV电缆沟计算分析。
钢便桥采用贝雷桁架系统主要为纵梁承重系统，单片贝雷架重量为270Kg，即2.7KN,尺寸为长3m，高1.5m，每桥有两个纵梁，每个纵梁断面由两片贝雷架通过连接附件组成，2片贝雷架连接附件重60Kg，即0.6KN。
横梁采用36a工字钢，搁置在贝雷架纵梁上，并与纵梁可靠连接。由于基坑宽度为22.7m，SMW工法桩厚0.85m(原设计为0.65m)，为避免贝雷架便桥直接利用SMW做基础增加SMW的受力，便桥长3×9＝27m，由9片贝雷片组成，计算总跨度为25.7m，为降低贝雷架便桥扰度对电缆沟的不利影响，在便桥中间设中间支撑。见图4所示。
经过验算，贝雷架钢架、立桩桩承载力、基坑边坡稳定性都满足要求。
3施工工艺及方法
3.1施工工序。
3.2施工方法。
3.2.1探沟开挖：施工前须进行探沟开挖，确定管线具体相对空间关系，为围护结构及便桥施工提供相关数据。
3.2.2基坑围护结构施工：由于电力管线横穿基坑，因此该处围护结构施工及土方开挖需做加强处理。
A、SMW工法桩施工。由于110KV、220KV 管线横跨主线基坑，导致该处围护结构无法进行封闭，因此该处SMW工法桩沿主线施工至距电力管廊50cm处，采取沿主线垂直方向向基坑外侧延伸2米。施作成阳角形式，并对阳角部位进行素桩加固。
B、高压旋喷桩地基加固。由于在管线部位SMW围护结构未进行封闭，为保证在开挖过程中该处土体稳定，因此对该处基坑外土体进行高压旋喷加固。
C、降水。由于该段围护结构未进行封闭，考虑高压旋喷桩无法达到咬合止水目的，需要增设降水井。降水需在开挖前一个月进行，水位需降至底板以下2m方可进行施工。
D、土体防护措施。土方开挖过程中，由于该处竖向土体稳定性较差，需分层进行开挖，开挖深度不大于2m，并及时架设型钢做为挡板，型钢挡板采用16号槽钢，竖向间距为1米，与围护结构H型钢进行可靠焊接，焊缝高度不小于10mm，同时在墙面施作5m长Φ42注浆导管，并进行挂网喷射10cm厚C20早强混凝土，网片为Φ8@200×200。
３.２.3贝雷架钢便桥施工：钢便桥采用贝雷架拼装而成，在基坑两侧设墩台，整体吊装就位。单个贝雷片尺寸为3.0×1.5m，便桥每侧为双排贝雷片下穿36a工字钢组合而成。根据基坑宽度及单个贝雷片尺寸确定钢便桥长度为27m。
A、贝雷架钢便桥墩台施工。基坑两侧墩台为分离式结构，结构尺寸为2.0米（长）×2.0米（宽）×1.5米（高），采用C35钢筋混凝土，墩台基础采用桩径850mm钻孔灌注桩，桩长22m。为跨中墩台采用立柱桩做为墩台，钻孔灌注桩桩径为850mm，格构柱采用140×140×10mm的角钢制作。
B、贝雷架钢便桥安装。墩台施工完毕后，在电力管沟两侧适当位置（便桥实际位置）进行开槽施工，采用50t履带吊将拼装好的贝雷架吊放于墩台位置，调整就位后采用高强螺栓连接。贝雷架安装完毕后在管沟下方进行掏孔，为防止掏孔过程中出现土体坍塌，沿管沟方向一次掏孔长度不大于1.5m每节段，掏孔完毕后需将管沟底部土体及混凝土残渣清理干净，处理平整，穿入36a及20a工字钢，间距为50cm。
3.2.4钢便桥拆除及土方回填。
A、钢便桥拆除：主体结构施工完毕后，在工字钢横梁之间（工字钢间距为100cm）设置支墩顶托管沟，支墩采用砖砌或C20素混凝土，支墩截面尺寸为50cm×（管沟宽度+20cm），高度至管沟底部，并与管底紧贴密实。待支墩达到设计强度后，将工字钢横梁拆除，并及时将工字钢横梁缺口砖砌填实（尺寸同支墩）。管沟重力传递至支墩。
B、土方回填：管沟两侧2m范围内土方采用人工回填，小型打夯机夯实。土方回填须分层对称，分层厚度不大于30cm，确保压实度。
4主要技术措施及主要事项
4.1基坑围护结构施工。①确保SMW工法桩及高压旋喷桩成桩质量；②桩与桩搭接时间不应大于24h，如间歇时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施；③内插H型钢必须在成桩后2～4h内插毕；④支撑应随挖随撑，避免因支撑不及时造成围护结构过大的变形；⑤基坑开挖及回筑主体结构期间，严禁施工机具碰损支撑系统；⑥施工期间，基坑周边的超载不得大于20KPa，并在基坑的四周设护栏，以确保人员的安全。
４.2钢便桥安装及拆除。①钢便桥贝雷片选择合格厂家进行租赁，进场前应对构件尺寸、外观质量等进行全面检查，对不符合要求的产品一律不得使用；②贝雷片拼装完成后，应该严格检查连接部位，确保拼装质量。吊装钢便桥桁架过程中，安排专人进行指挥避免碰撞管线及人员伤害。桁架吊装就位固定后，对构件连接部位及桁架平整度再进行一次检查；③管沟底部掏槽应从两端同步向中间进行，管沟底部应清理干净、处理平整，逐根穿入工字钢横梁，如横梁与管沟底部存在孔隙，可采用硬质木楔块进行填塞；④为确保钢便桥的稳定性，当钢便桥安装完成后，在便桥两侧桁架之间采用斜撑进行连接，避免桁架横向失稳。
4.3钢便桥的拆除及土方回填。①用于换撑的混凝土或砖砌支墩应与管沟底部紧贴密实，确保抽除工字钢横梁后，管沟不沉降，并及时将工字钢横梁处的缺口进行填充；②吊除贝雷片桁架时应根据吊装能力，分节段将桁架吊出，起吊过程中应有专人指挥，避免碰撞电力管沟；③管沟周围土方回填应避免机械碰撞管沟，回填必须分层对称进行，避免支墩倾覆，并采用小型振动机械进行填筑夯实，避免产生沉降，确保电力管沟日后的正常运行。
5施工效果
施工中，严格控制施工质量，在该段结构施工过程中，高压电力管线变形极小（最大沉降量为7mm），为圆满完成庆春路过江隧道打下了坚实基础，在杭州市市政府、钱江新城（CBD）得到了一致好评。取得了良好的社会效益及经济效益。
参考文献
1黄绍金等.装配式公路钢桥多用途使用手册［M］.北京：人民交通出
版社，2007.3
2桩基础设计与计算［M］.北京：中国建筑工业出版社，1990
3《建筑结构荷载规范》.GB50009-2001（2006版）
4《钢结构设计规范》.GB50017-2003
【关键词】 贝雷架；便桥；管线保护；应用
【中图分类号】 TU721.3 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123（2011）02-061-02
Application of Bailey Trusses in the Construction of Pipeline Protection
【Abstract】 This paper sets out to study applications of Bailey trusses in the construction of pipeline protection through engineering
examples.
【Key words】 Bailey trusses; Bridge; Pipeline protection; Application
组合式贝雷架由于组装容易，运输方便，利用率高，同时可以节省大量的人力、物力、工期，因此使用范围越来越广。
城市市政建设中，由于城市生产生活的需要，很多城市内管道密布，市政工程施工时需要对各种市政管线进行保护，其中很多管线（电力、煤气、自来水等）具有极大的重要性，施工中不能出现丝毫问题。施工中，如何选择采取有效、切实可行的保护方案，成为市政施工中的一大难题。本文以实例探讨贝雷架在管线保护中的实际应用。
1概况
杭州庆春路过江隧道工程江北明挖段隧道主体结构下穿跨越庆春东路的110KV、220KV高压电力管线，管线以管道形式延伸（考虑安全因素，管道不能破除），110KV、220KV高压电力管线维持着整个杭州市新的核心区钱江新城的用电，具有极大的重要性及特殊性，施工中不能出现任何纰漏，管线如果进行改移，费用十分巨大，因此在经过多次专家论证后，采用贝雷架搭设便桥的方案进行保护。管线和隧道关系见图1，图2。
2总体施工保护方案分析
2.1总体施工保护方案思路。为降低施工保护难度，采用定型贝雷架（见图3）搭设钢便桥纵梁，设置工字钢横梁顶托混凝土电缆沟，工字钢横梁支撑在贝雷架纵梁上，对110KV、220KV既有电缆沟进行架设保护，然后在对电缆沟安全监测情况下，有序进行基坑土方开挖、支撑架设，钢筋混凝土结构浇筑。等隧道结构达到强度后，用素混凝土或砌砖填实电缆沟与隧道结构顶板间的空隙，拆除贝雷架，恢复拆除的备用电缆沟，回填土方，恢复路面。
2.2贝雷架便桥结构分析。
2.2.1贝雷架组成：贝雷架便桥体系仅用于吊托保护运营中的电力电缆沟，110KV电力电缆钢筋混凝土沟截面尺寸为1.12×0.69m，每延米混凝土体积（包含电缆管面积）为0.772m3，220KV电力电缆钢筋混凝土沟截面外尺寸为1.28×1.37m，内尺寸为0.8×0.85m,每延米混凝土体积为1.074m3,220KV电力电缆沟重量大于110KV电缆沟重量，故以220KV电缆沟计算分析。
钢便桥采用贝雷桁架系统主要为纵梁承重系统，单片贝雷架重量为270Kg，即2.7KN,尺寸为长3m，高1.5m，每桥有两个纵梁，每个纵梁断面由两片贝雷架通过连接附件组成，2片贝雷架连接附件重60Kg，即0.6KN。
横梁采用36a工字钢，搁置在贝雷架纵梁上，并与纵梁可靠连接。由于基坑宽度为22.7m，SMW工法桩厚0.85m(原设计为0.65m)，为避免贝雷架便桥直接利用SMW做基础增加SMW的受力，便桥长3×9＝27m，由9片贝雷片组成，计算总跨度为25.7m，为降低贝雷架便桥扰度对电缆沟的不利影响，在便桥中间设中间支撑。见图4所示。
经过验算，贝雷架钢架、立桩桩承载力、基坑边坡稳定性都满足要求。
3施工工艺及方法
3.1施工工序。
3.2施工方法。
3.2.1探沟开挖：施工前须进行探沟开挖，确定管线具体相对空间关系，为围护结构及便桥施工提供相关数据。
3.2.2基坑围护结构施工：由于电力管线横穿基坑，因此该处围护结构施工及土方开挖需做加强处理。
A、SMW工法桩施工。由于110KV、220KV 管线横跨主线基坑，导致该处围护结构无法进行封闭，因此该处SMW工法桩沿主线施工至距电力管廊50cm处，采取沿主线垂直方向向基坑外侧延伸2米。施作成阳角形式，并对阳角部位进行素桩加固。
B、高压旋喷桩地基加固。由于在管线部位SMW围护结构未进行封闭，为保证在开挖过程中该处土体稳定，因此对该处基坑外土体进行高压旋喷加固。
C、降水。由于该段围护结构未进行封闭，考虑高压旋喷桩无法达到咬合止水目的，需要增设降水井。降水需在开挖前一个月进行，水位需降至底板以下2m方可进行施工。
D、土体防护措施。土方开挖过程中，由于该处竖向土体稳定性较差，需分层进行开挖，开挖深度不大于2m，并及时架设型钢做为挡板，型钢挡板采用16号槽钢，竖向间距为1米，与围护结构H型钢进行可靠焊接，焊缝高度不小于10mm，同时在墙面施作5m长Φ42注浆导管，并进行挂网喷射10cm厚C20早强混凝土，网片为Φ8@200×200。
３.２.3贝雷架钢便桥施工：钢便桥采用贝雷架拼装而成，在基坑两侧设墩台，整体吊装就位。单个贝雷片尺寸为3.0×1.5m，便桥每侧为双排贝雷片下穿36a工字钢组合而成。根据基坑宽度及单个贝雷片尺寸确定钢便桥长度为27m。
A、贝雷架钢便桥墩台施工。基坑两侧墩台为分离式结构，结构尺寸为2.0米（长）×2.0米（宽）×1.5米（高），采用C35钢筋混凝土，墩台基础采用桩径850mm钻孔灌注桩，桩长22m。为跨中墩台采用立柱桩做为墩台，钻孔灌注桩桩径为850mm，格构柱采用140×140×10mm的角钢制作。
B、贝雷架钢便桥安装。墩台施工完毕后，在电力管沟两侧适当位置（便桥实际位置）进行开槽施工，采用50t履带吊将拼装好的贝雷架吊放于墩台位置，调整就位后采用高强螺栓连接。贝雷架安装完毕后在管沟下方进行掏孔，为防止掏孔过程中出现土体坍塌，沿管沟方向一次掏孔长度不大于1.5m每节段，掏孔完毕后需将管沟底部土体及混凝土残渣清理干净，处理平整，穿入36a及20a工字钢，间距为50cm。
3.2.4钢便桥拆除及土方回填。
A、钢便桥拆除：主体结构施工完毕后，在工字钢横梁之间（工字钢间距为100cm）设置支墩顶托管沟，支墩采用砖砌或C20素混凝土，支墩截面尺寸为50cm×（管沟宽度+20cm），高度至管沟底部，并与管底紧贴密实。待支墩达到设计强度后，将工字钢横梁拆除，并及时将工字钢横梁缺口砖砌填实（尺寸同支墩）。管沟重力传递至支墩。
B、土方回填：管沟两侧2m范围内土方采用人工回填，小型打夯机夯实。土方回填须分层对称，分层厚度不大于30cm，确保压实度。
4主要技术措施及主要事项
4.1基坑围护结构施工。①确保SMW工法桩及高压旋喷桩成桩质量；②桩与桩搭接时间不应大于24h，如间歇时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施；③内插H型钢必须在成桩后2～4h内插毕；④支撑应随挖随撑，避免因支撑不及时造成围护结构过大的变形；⑤基坑开挖及回筑主体结构期间，严禁施工机具碰损支撑系统；⑥施工期间，基坑周边的超载不得大于20KPa，并在基坑的四周设护栏，以确保人员的安全。
４.2钢便桥安装及拆除。①钢便桥贝雷片选择合格厂家进行租赁，进场前应对构件尺寸、外观质量等进行全面检查，对不符合要求的产品一律不得使用；②贝雷片拼装完成后，应该严格检查连接部位，确保拼装质量。吊装钢便桥桁架过程中，安排专人进行指挥避免碰撞管线及人员伤害。桁架吊装就位固定后，对构件连接部位及桁架平整度再进行一次检查；③管沟底部掏槽应从两端同步向中间进行，管沟底部应清理干净、处理平整，逐根穿入工字钢横梁，如横梁与管沟底部存在孔隙，可采用硬质木楔块进行填塞；④为确保钢便桥的稳定性，当钢便桥安装完成后，在便桥两侧桁架之间采用斜撑进行连接，避免桁架横向失稳。
4.3钢便桥的拆除及土方回填。①用于换撑的混凝土或砖砌支墩应与管沟底部紧贴密实，确保抽除工字钢横梁后，管沟不沉降，并及时将工字钢横梁处的缺口进行填充；②吊除贝雷片桁架时应根据吊装能力，分节段将桁架吊出，起吊过程中应有专人指挥，避免碰撞电力管沟；③管沟周围土方回填应避免机械碰撞管沟，回填必须分层对称进行，避免支墩倾覆，并采用小型振动机械进行填筑夯实，避免产生沉降，确保电力管沟日后的正常运行。
5施工效果
施工中，严格控制施工质量，在该段结构施工过程中，高压电力管线变形极小（最大沉降量为7mm），为圆满完成庆春路过江隧道打下了坚实基础，在杭州市市政府、钱江新城（CBD）得到了一致好评。取得了良好的社会效益及经济效益。
参考文献
1黄绍金等.装配式公路钢桥多用途使用手册［M］.北京：人民交通出
版社，2007.3
2桩基础设计与计算［M］.北京：中国建筑工业出版社，1990
3《建筑结构荷载规范》.GB50009-2001（2006版）
4《钢结构设计规范》.GB50017-2003