剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應用概述

孟善寶

摘 要：剪力棒法在市政工程高墩中，相比于滿堂支架法，有不受場地限制，便于安裝拆除等特點。與貝雷梁組合又可作為長懸挑結構蓋梁的支架，施工組織起來快速方便，安全可靠性高。該文結合實際對其應用做簡要概述。

關鍵詞：剪力棒 高墩長懸挑蓋梁 支架 檢算

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0098-06

1 工程概況

烏魯木齊市外環(huán)快速路道路擴容改建工程（二期）A1標段主線Pn2001～Pn2037共37片蓋梁因處于山坡地帶、兩側為既有道路，且墩柱高度較高、下部地基承載力差等原因，無法采用滿堂支架法施工蓋梁，根據(jù)現(xiàn)場場地受限的實際情況在墩柱頂部預留孔洞采用剪力棒法施工蓋梁。

2 蓋梁支架結構

由于墩高較高，蓋梁的施工采用三角斜腿托架支撐的形式。墩身上預留孔洞按圖穿插剪力棒，將三角托架通過剪力棒銷接于啞鈴型墩身上。剪力棒直徑為100 mm，剪力棒上下間距1.6 m，橫向中心間距2.7 m。然后在三角托架上部放置工字鋼墊梁，墊梁上放置貝雷梁組合架，貝雷梁組合架上放置I16工字鋼分配梁，分配梁上支立間距為60×60 cm的碗扣支架，碗扣支架上放置I14的工字鋼橫梁，橫梁上放置定型鋼模底模板，這樣就搭設好了整個蓋梁的施工平臺。如圖1所示（未示碗扣支架）。

3 設計荷載

蓋梁為變截面蓋梁，最高處為2.549 m，最矮處為1.669 m，長度為17.5 m，混凝土一次澆筑完成。

鋼筋混凝土容重取為26.5 kN/m3。

4 設計控制因素

（1）撓度控制：最大撓度控制在L/400以內。（2）受力控制：Q235B型鋼按150 MPa控制，碗扣支架立桿在步距60c m的情況下容許值按[N]=40 kN計算。

5 碗扣支架受力計算

由于該梁為變高截面，按最大梁高處計算碗扣鋼管承載力。梁高為2.549m，鋼管間距0.6×0.6m，單根鋼管承擔的混凝土重量；NG=1.3×2.549×0.6×0.6×26.5=31.6kN <[N]滿足要求。

6 分配梁計算

6.1 分配梁受力情況

分配梁采用I16工字鋼，垂直分布在貝雷梁組合結構頂面，圖2所示。

根據(jù)蓋梁的截面積可以計算出，單根立桿承載情況如下：中間兩根立桿承受的蓋梁混凝土面積是2.8 m2，分配梁間距是60 cm，那么該部分混凝土荷載就是：

2.8m×0.6m×26.5kN/m3×1.2≈54kN

則每根立桿承受的荷載就是27kN。對于外側兩根立桿，主要承受模板荷載及部分混凝土荷載，最外邊立桿受力按5kN考慮，次外邊的立桿按15 kN考慮，那么可以根據(jù)該受力情況進行分配梁的計算。

6.2 分配梁結構計算

6.2.1 分配梁計算模型

見圖3。

6.2.2 分配梁反力

見圖4。

從分配梁的反力可知，單側的兩片貝雷梁受力完全不同，因此在施工時，兩片貝雷梁需要并列放置，并單獨加工橫向連接支撐架，并與橋墩另外一側的兩片貝雷梁一同連接起來，形成共同受力體系。如果兩片貝雷梁并列放置，那么可以看作是共同受力，從上面的計算可知，兩片貝雷梁承受的豎向力之和是5.6t-0.9t=4.7 t，那么每片貝雷梁承受的荷載就是2.35 t（每60cm間距），均布荷載大小就是：2.35 t÷0.6m=3.92 t/m。

6.2.3 分配梁位移

見圖5。

可見，分配梁的位移很小，即碗扣支架立桿的豎向位移很小，能夠滿足要求。

6.2.4 分配梁應力

見圖6。

分配梁的應力最大是58 MPa，小于容許值150 MPa，能夠滿足要求。

6.3 貝雷梁結構計算

6.3.1 貝雷梁計算模型

為簡化計算，將貝雷梁看做單根梁進行計算，而不是看做桁架進行計算，貝雷梁的剛度I=250497.2cm4，采用工字鋼模擬剛度進行檢算。貝雷梁承受的均布荷載最大處是3.92 t/m（按4 t/m計算），端部則是3 t/m，如圖7所示：

6.3.2 貝雷梁反力

見圖8。

單片貝雷梁的支撐反力是28.1t，那么三角架承受的荷載就是2×28.1t=56.2t。

6.3.3 貝雷梁位移

見圖9。

6.3.4 貝雷梁彎矩

見圖10。

貝雷梁最大彎矩是55 tm，小于容許值78 tm，能夠滿足要求。

6.3.5 貝雷梁剪力

見圖11。

貝雷梁最大剪力是20 t，小于容許值24 t，能夠滿足要求。

7 三角托架計算

7.1 三角托架受力情況

三角托架焊接為一個整體結構，在橋墩的單側采用雙25 b槽鋼焊接而成，采用剪力棒與墩身預留孔洞相連，三角托架上放置橫向的工字鋼墊梁，墊梁上則放置的是貝雷梁，圖12所示。

7.2 三角托架上墊梁受力計算（圖13）

工字鋼墊梁采用雙25 b槽鋼，承受貝雷梁傳遞的集中荷載28.1 t，應力計算雙25 b槽鋼墊梁的組大應力是127.3 MPa，小于150 MPa，滿足要求。

7.3 三角托架受力計算

7.3.1 計算模型

見圖14。

7.3.2 位移

見圖15。

最大位移2 mm。

7.3.3 應力endprint

見圖16。

最大應力110 MPa，小于容許應力150 MPa，滿足要求。

7.3.4 反力

見圖17。

上端剪力棒承受的力是58 t，下端則承受的是水平及豎向力的合力82 t。用此力來進行剪力棒的檢算。

8 剪力棒計算

從上面的三角架計算可知，剪力棒承受的最大荷載是82 t，由于三角架桿件是雙25 槽鋼口對口焊接而成，剪力棒承受的荷載圖18所示。

剪力棒的直徑是100 mm，承受82 t的剪切力荷載，那么剪力棒的剪應力是：

τ=1.5×820kN×（3.14×100mm×100mm

÷4）=157MPa

采用Q345B材質，其抗剪容許應力是160 MPa，滿足要求。

9 墩柱偏心受壓檢算

9.1 計算荷載

由于三角托架安裝好后，承受貝雷梁傳遞的荷載，而三角托架傳遞給墩柱的則是偏心受壓荷載，偏心距是2.055 m，偏心力是56.2 t×2=112.4 t。下面根據(jù)墩柱的配筋進行其偏心受壓計算：

偏心彎矩M=231 tm；豎向力N=112.4 t。

9.2 設計資料（圖19）

混凝土：C30fc=14.30 N/mm2

主筋：HRB335（20MnSi）fy=300N/mm2Es=2.000×105N/mm2

箍筋：HRB335（20MnSi）fyv= 300N/mm2

受拉鋼筋合力中心到近邊距離as=35 mm

尺寸：b×h×l0=2000×1500×20000 mm

h0=h-as=1465mm

彎矩Mx：2310.00kN·m

壓力設計值：N=1124.00kN

配筋方式：對稱配筋

9.3 計算結果

9.3.1 主筋，

（1）計算偏心距ei

附加偏心距，按混凝土結構設計規(guī)范7.3.3，取20 mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30兩者中的大值。

ea=max（20，h/30）=50.00mm

ei=e0+ea=2055+50.00= 2105.00mm

按混凝土結構設計規(guī)范7.3.10-2

=19.08>1，取ζ1=1.0

按混凝土結構設計規(guī)范7.3.10-3

ζ2=

1.02

因為l0/h=13.33<15取ζ2=1.0

按混凝土結構設計規(guī)范7.3.10-1

η=

=×

1.09

按混凝土結構設計規(guī)范7.3.4-3，軸向壓力作用點至縱向受拉鋼筋的合力點的距離：

e=ηei+h/2-as=1.09×2105.00+ 1500/2-35=3006.03mm

軸向壓力作用點至縱向受壓鋼筋的合力點的距離：

e's=ηei-h/2+as'=1.09×2105.00 -1500/2+35=1576.03mm

（2）相對界限受壓區(qū)高度ξb。

按混凝土結構設計規(guī)范7.1.2-5

εcu=0.0033-（fcu，k-50）×10-5=0.0033

-（30-50）×10-5=0.0035>0.0033

取εcu=0.0033

按混凝土結構設計規(guī)范公式（7.1.4-1）

ξb=

=0.55

（3）配筋率范圍。

抗震等級為非抗震結構，按混凝土結構設計規(guī)范10.3.1ρmax=0.050

按混凝土結構設計規(guī)范9.5.1，取ρmin=0.0060

（4）計算ξ。

按混凝土結構設計規(guī)范7.1.3 α1= 1.00

按混凝土結構設計規(guī)范式7.3.4-1

N≤α1fcbx+f'yA's-σsA

當采用對稱配筋時，可令

f'yA's=σsA

因此

ξ=

=0.0268<2αs/h0=0.0478

（5）計算As。

按照混凝土結構設計規(guī)范7.2.5，有

As=

=4129.28mm2<0.5ρminA=9000.00

取As=9000.00mm2

實際配筋：

15B32+15B32，As=24127.43mm2

可見滿足要求。

9.3.2 計算箍筋

按混凝土結構設計規(guī)范10.3.2，實際配置箍筋

B16@100

其中s為箍筋間距，Asv為箍筋總面積

9.3.3 軸心受壓構件驗算

（1）計算鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。

l0/b=20000/1500=13.33

其中b為截面的短邊尺寸

查混凝土結構設計規(guī)范表7.3.1并插值得=0.930

（2）驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。

按混凝土結構設計規(guī)范7.3.1

Nu=0.9（fcA+2f'yA's）

=0.9×0.930×（14.30×3000000.00+2×300.00×24127.43）

=48024096.14N>N=1124000Nendprint

可見滿足要求。

經(jīng)過設計檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預留孔設置

當墩柱澆注至預留孔設計高度時，在相應位置預埋，管徑為110mmPVC管，預留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預留孔距墩柱外側為34.5 cm。需注意的是預留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預壓

托架預壓的目的是：（1）通過預壓的手段檢驗支架整個系統(tǒng)的結構受力的情況，確保支架在施工過程中絕對安全；（2）通過預壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準確地掌握支架的剛度等力學性能，控制立模標高，確保蓋梁施工質量、標高滿足設計和規(guī)范要求。

10.3 底模調校

根據(jù)預壓結果調整底模高程，底模高程調整通過調整鋼管頂托來實現(xiàn)：先用水準儀從水準點把標高引到任意一個柱頂上，然后把儀器架在另一個柱頂上調校底板標高，調校時按照從一端到另一端的順序依次調校（測量時應測每兩塊模板接縫處），調校時考慮彈性變形影響預留超高值，底板調校完畢后應再復測一次，確保高程準確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調校完畢后應對柱頂混凝土進行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標高應高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內，最后對底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預應力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設計骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內。在綁扎主骨架時，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設安裝平臺。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設計要求安裝預應力波紋管道，波紋管的安裝嚴格按預應力鋼束坐標布置，偏差在規(guī)范允許范圍內，以確?？椎乐表?、位置準確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時以膠帶或接頭管封堵，嚴防漏漿。坐標定位后，按設計要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線。孔道安裝固定完成后，進行鋼絞線穿束。穿束時需多人配合進行穿束對編好束的鋼絞線進行，穿束的過程中要隨時注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時還應注意，兩端外露的鋼絞線長度保持一致。根據(jù)實際情況，考慮孔道長度、千斤頂、錨具和端頭預留長度等因素，一般下料長度按孔道長度加2×85 cm計算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運至工地現(xiàn)場，采用合適的吊車進行起吊。起吊時應布置合理的吊點，采用工字鋼作為扁擔起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內實，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側模，蓋梁側模為大塊定型鋼模，前后對拉桿定位，模板外縱橫設槽鋼背肋。底模與側模連接，不得有錯臺。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過底模下設置鋼筋拉桿和梁頂設置拉桿來實現(xiàn)。安裝端模時將波紋管逐根入內，錨墊板安裝完成后，應檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預埋件應在模板安裝時一并埋設，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側” 對稱澆筑的順序進行。蓋梁混凝土澆筑前，應復核墩頂標高、平面尺寸、預拱度設置是否符合設計要求，檢查波紋管、預埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時砂漿漏進波紋管內。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴密不漏漿。混凝土商品砼，采用自轉式砼罐車運送至現(xiàn)場，泵送入模。蓋梁混凝土應在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強，保證砼密實。振搗時要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。在混凝土澆筑完成后，及時養(yǎng)護。采用灑水養(yǎng)護，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應能保持砼表面充分濕潤，養(yǎng)生時間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內不得使砼受外力作用。

10.7 預應力施工

蓋梁混凝土強度達到設計強度的100%，且齡期不小于7 d時，可按設計要求進行張拉。張拉前對千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進行配套標定，并計算出張拉力、油壓關系曲線公式，選取具有國家專業(yè)資格認證的試驗檢測單位進行標定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘渣。在張拉位置搭設簡易支架或吊架，配以導鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長量作為校核，伸長量誤差容許在±6%以內。張拉前進行管道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試，根據(jù)試驗測得結果調整張拉力。當張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當超過此值，則認為滑絲，必須進行處理并補足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內進行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術，壓漿設備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺及其配套灌漿泵、閥門等設備。壓漿前管道內應清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應飽滿密實，強度等級不小于設計。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預應力鋼絞線采用砂輪機切割，嚴禁使用電焊機切割。對錨具進行防水、防銹處理，然后設置錨穴內鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進行封端。封端時把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來，把梁體縱向鋼筋順橋中線調直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長，焊接長度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當蓋梁混凝土抗壓強度達到2.5 Mpa時，并保證不致因拆模而受損壞時，可拆除蓋梁側模板。拆模時，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強扭等方法進行，并吊運至指定位置堆放。模板拆除后，及時清理模板內雜物，并進行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結語

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應用，為項目節(jié)約了大量的周轉材料，縮短了施工周期，加快了施工進度。實踐證明市政高架橋梁在場地受限的地理條件下，高墩長懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].人民交通出版社，2006.endprint

可見滿足要求。

經(jīng)過設計檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預留孔設置

當墩柱澆注至預留孔設計高度時，在相應位置預埋，管徑為110mmPVC管，預留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預留孔距墩柱外側為34.5 cm。需注意的是預留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預壓

托架預壓的目的是：（1）通過預壓的手段檢驗支架整個系統(tǒng)的結構受力的情況，確保支架在施工過程中絕對安全；（2）通過預壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準確地掌握支架的剛度等力學性能，控制立模標高，確保蓋梁施工質量、標高滿足設計和規(guī)范要求。

10.3 底模調校

根據(jù)預壓結果調整底模高程，底模高程調整通過調整鋼管頂托來實現(xiàn)：先用水準儀從水準點把標高引到任意一個柱頂上，然后把儀器架在另一個柱頂上調校底板標高，調校時按照從一端到另一端的順序依次調校（測量時應測每兩塊模板接縫處），調校時考慮彈性變形影響預留超高值，底板調校完畢后應再復測一次，確保高程準確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調校完畢后應對柱頂混凝土進行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標高應高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內，最后對底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預應力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設計骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內。在綁扎主骨架時，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設安裝平臺。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設計要求安裝預應力波紋管道，波紋管的安裝嚴格按預應力鋼束坐標布置，偏差在規(guī)范允許范圍內，以確?？椎乐表?、位置準確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時以膠帶或接頭管封堵，嚴防漏漿。坐標定位后，按設計要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線?？椎腊惭b固定完成后，進行鋼絞線穿束。穿束時需多人配合進行穿束對編好束的鋼絞線進行，穿束的過程中要隨時注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時還應注意，兩端外露的鋼絞線長度保持一致。根據(jù)實際情況，考慮孔道長度、千斤頂、錨具和端頭預留長度等因素，一般下料長度按孔道長度加2×85 cm計算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運至工地現(xiàn)場，采用合適的吊車進行起吊。起吊時應布置合理的吊點，采用工字鋼作為扁擔起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內實，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側模，蓋梁側模為大塊定型鋼模，前后對拉桿定位，模板外縱橫設槽鋼背肋。底模與側模連接，不得有錯臺。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過底模下設置鋼筋拉桿和梁頂設置拉桿來實現(xiàn)。安裝端模時將波紋管逐根入內，錨墊板安裝完成后，應檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預埋件應在模板安裝時一并埋設，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側” 對稱澆筑的順序進行。蓋梁混凝土澆筑前，應復核墩頂標高、平面尺寸、預拱度設置是否符合設計要求，檢查波紋管、預埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時砂漿漏進波紋管內。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴密不漏漿?；炷辽唐讽?，采用自轉式砼罐車運送至現(xiàn)場，泵送入模。蓋梁混凝土應在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強，保證砼密實。振搗時要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。在混凝土澆筑完成后，及時養(yǎng)護。采用灑水養(yǎng)護，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應能保持砼表面充分濕潤，養(yǎng)生時間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內不得使砼受外力作用。

10.7 預應力施工

蓋梁混凝土強度達到設計強度的100%，且齡期不小于7 d時，可按設計要求進行張拉。張拉前對千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進行配套標定，并計算出張拉力、油壓關系曲線公式，選取具有國家專業(yè)資格認證的試驗檢測單位進行標定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘渣。在張拉位置搭設簡易支架或吊架，配以導鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長量作為校核，伸長量誤差容許在±6%以內。張拉前進行管道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試，根據(jù)試驗測得結果調整張拉力。當張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當超過此值，則認為滑絲，必須進行處理并補足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內進行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術，壓漿設備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺及其配套灌漿泵、閥門等設備。壓漿前管道內應清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應飽滿密實，強度等級不小于設計。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預應力鋼絞線采用砂輪機切割，嚴禁使用電焊機切割。對錨具進行防水、防銹處理，然后設置錨穴內鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進行封端。封端時把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來，把梁體縱向鋼筋順橋中線調直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長，焊接長度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當蓋梁混凝土抗壓強度達到2.5 Mpa時，并保證不致因拆模而受損壞時，可拆除蓋梁側模板。拆模時，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強扭等方法進行，并吊運至指定位置堆放。模板拆除后，及時清理模板內雜物，并進行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結語

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應用，為項目節(jié)約了大量的周轉材料，縮短了施工周期，加快了施工進度。實踐證明市政高架橋梁在場地受限的地理條件下，高墩長懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].人民交通出版社，2006.endprint

可見滿足要求。

經(jīng)過設計檢算，擬采用穿剪力棒法滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

10 剪力棒法蓋梁施工工藝

10.1 預留孔設置

當墩柱澆注至預留孔設計高度時，在相應位置預埋，管徑為110mmPVC管，預留管安裝位置為蓋梁底部以下380 cm、540 cm，預留孔距墩柱外側為34.5 cm。需注意的是預留管安裝前管口封口，避免混凝土充填。

10.2 拖架的預壓

托架預壓的目的是：（1）通過預壓的手段檢驗支架整個系統(tǒng)的結構受力的情況，確保支架在施工過程中絕對安全；（2）通過預壓掌握支架的彈性變形和非彈性變形的大小，更加準確地掌握支架的剛度等力學性能，控制立模標高，確保蓋梁施工質量、標高滿足設計和規(guī)范要求。

10.3 底模調校

根據(jù)預壓結果調整底模高程，底模高程調整通過調整鋼管頂托來實現(xiàn)：先用水準儀從水準點把標高引到任意一個柱頂上，然后把儀器架在另一個柱頂上調校底板標高，調校時按照從一端到另一端的順序依次調校（測量時應測每兩塊模板接縫處），調校時考慮彈性變形影響預留超高值，底板調校完畢后應再復測一次，確保高程準確。使用全站儀在墩柱上放出蓋梁中心線，調整蓋梁底模板使蓋梁底模板中線與放樣線重合。底模調校完畢后應對柱頂混凝土進行鑿毛清洗處理，鑿毛后的柱頂標高應高于底板1～2 cm，以便柱頭嵌入蓋梁內，最后對底模涂刷脫模劑。

10.4 蓋梁鋼筋骨架及預應力筋的制作與安裝

蓋梁鋼筋骨架在鋼筋加工場焊接綁扎完成，首先是鋼筋主骨架的綁扎，鋼筋主骨架采用在已硬化好的地面上用墨線按設計骨架尺寸在地面上畫出主骨架尺寸，按樣圖進行骨架焊接，以保證骨架鋼筋偏差控制在允許偏差范圍內。在綁扎主骨架時，可用碗扣支架及I16工字鋼搭設安裝平臺。待安裝好主骨架鋼筋后，需按設計要求安裝預應力波紋管道，波紋管的安裝嚴格按預應力鋼束坐標布置，偏差在規(guī)范允許范圍內，以確?？椎乐表?、位置準確。在孔道布置中要做到：不死彎，不壓、擠、踩、踏，防損傷；發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時以膠帶或接頭管封堵，嚴防漏漿。坐標定位后，按設計要求間距焊接定位網(wǎng)片，使鋼束成為一圓順的曲線?？椎腊惭b固定完成后，進行鋼絞線穿束。穿束時需多人配合進行穿束對編好束的鋼絞線進行，穿束的過程中要隨時注意平衡使勁，避免盲目的用勁，導致波紋管位置發(fā)生偏移。穿束時還應注意，兩端外露的鋼絞線長度保持一致。根據(jù)實際情況，考慮孔道長度、千斤頂、錨具和端頭預留長度等因素，一般下料長度按孔道長度加2×85 cm計算。完成上述工作后，用炮車將加工好的成型的蓋梁鋼筋骨架運至工地現(xiàn)場，采用合適的吊車進行起吊。起吊時應布置合理的吊點，采用工字鋼作為扁擔起吊，以免骨架變形。

10.5 蓋梁模板制作安裝

為了使成品混凝土外光內實，蓋梁模板采用定型鋼模。蓋梁鋼筋定位后，支立側模，蓋梁側模為大塊定型鋼模，前后對拉桿定位，模板外縱橫設槽鋼背肋。底模與側模連接，不得有錯臺。連接處夾雙面海綿膠條，以防漏漿，外模加固通過底模下設置鋼筋拉桿和梁頂設置拉桿來實現(xiàn)。安裝端模時將波紋管逐根入內，錨墊板安裝完成后，應檢查波紋管是否處于正確位置。蓋梁中的各種預埋件應在模板安裝時一并埋設，并采取可靠的穩(wěn)固措施，確保安裝位置準確。

10.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土按照“由中間向兩側” 對稱澆筑的順序進行。蓋梁混凝土澆筑前，應復核墩頂標高、平面尺寸、預拱度設置是否符合設計要求，檢查波紋管、預埋件的位置是否正確，波紋管表面是否有孔洞，發(fā)現(xiàn)孔洞用膠帶密封，以防澆筑砼時砂漿漏進波紋管內。錨墊板位置確保垂直于管道軸線，與模板間緊密，堵塞嚴密不漏漿?；炷辽唐讽?，采用自轉式砼罐車運送至現(xiàn)場，泵送入模。蓋梁混凝土應在砼初凝前一次澆筑完成，并注意加強，保證砼密實。振搗時要注意不觸及波紋管和錨具，砼澆筑過程中要派專人檢查模板、固定螺栓和支撐是否有松動和脫落，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。在混凝土澆筑完成后，及時養(yǎng)護。采用灑水養(yǎng)護，蓋梁頂覆蓋塑料薄膜，其上加無紡布保濕、保溫，灑水次數(shù)應能保持砼表面充分濕潤，養(yǎng)生時間一般為7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面保持濕潤狀態(tài)為好，養(yǎng)生期內不得使砼受外力作用。

10.7 預應力施工

蓋梁混凝土強度達到設計強度的100%，且齡期不小于7 d時，可按設計要求進行張拉。張拉前對千斤頂和油泵、油表（一泵兩塊）進行配套標定，并計算出張拉力、油壓關系曲線公式，選取具有國家專業(yè)資格認證的試驗檢測單位進行標定。張拉前清理干凈錨具、墊板接觸處板面的混凝土殘渣。在張拉位置搭設簡易支架或吊架，配以導鏈等將千斤頂就位。張拉鋼絞線束要對稱張拉，采用雙控，以張拉力為主，伸長量作為校核，伸長量誤差容許在±6%以內。張拉前進行管道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試，根據(jù)試驗測得結果調整張拉力。當張拉完畢油表回零后，鋼絞線回縮量允許回縮6 mm，當超過此值，則認為滑絲，必須進行處理并補足噸位錨固。

10.8 管道真空壓漿

張拉完畢后在24 h內進行壓漿，壓漿采用PE真空輔助壓漿技術，壓漿設備選用UB-3型水環(huán)真空泵4臺及其配套灌漿泵、閥門等設備。壓漿前管道內應清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應飽滿密實，強度等級不小于設計。

10.9 錨穴式封端

將露出錨具外部多余的預應力鋼絞線采用砂輪機切割，嚴禁使用電焊機切割。對錨具進行防水、防銹處理，然后設置錨穴內鋼筋網(wǎng)，微膨脹砼進行封端。封端時把梁端上面橫隔墻以及下面橫隔墻上邊緣處鋼筋鑿露出來，把梁體縱向鋼筋順橋中線調直，或者用φ12的鋼筋彎成L型與梁體鋼筋焊接接長，焊接長度為6cm。端部砼接口砼鑿毛，清掃鑿除的砼表面浮碴，綁扎封端鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫預埋板安裝，立模灌筑砼。

10.10 模板與支架拆除

當蓋梁混凝土抗壓強度達到2.5 Mpa時，并保證不致因拆模而受損壞時，可拆除蓋梁側模板。拆模時，可用錘輕輕敲擊板體，使之與混凝土脫離，再用吊車拆卸，不允許用猛烈地敲打和強扭等方法進行，并吊運至指定位置堆放。模板拆除后，及時清理模板內雜物，并進行維修整理，以方便下次使用。一般在張拉壓漿完成兩天后即可拆除支架，遵循從“跨中向支座依次循環(huán)卸落支架”的原則，具體拆除的順序：先拆除跨中部分，然后由中間向兩邊對稱拆除，使蓋梁逐漸受力，防止因突然受力引起裂紋等。

11 結語

剪力棒法在市政高墩蓋梁上的應用，為項目節(jié)約了大量的周轉材料，縮短了施工周期，加快了施工進度。實踐證明市政高架橋梁在場地受限的地理條件下，高墩長懸挑蓋梁施工中是完全適用的。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規(guī)范.GB50010-2010[S].

[2] 楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊[M].人民交通出版社 2005.

[3] 周永興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].人民交通出版社，2006.endprint