蓋梁抱箍法施工技術(shù)探討

韓國祥

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

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蓋梁抱箍法施工技術(shù)探討

韓國祥

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

摘要：蓋梁是為支承、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載而在樁墩頂部設(shè)置的橫梁，其施工質(zhì)量直接影響橋梁的工程質(zhì)量，必須完善蓋梁施工技術(shù)，做好施工質(zhì)量控制并對(duì)其支架進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖芰Ψ治觥Ｔ撐慕Y(jié)合工程實(shí)例，介紹蓋梁的抱箍法施工技術(shù)，并對(duì)其支架受力狀況進(jìn)行驗(yàn)算。

關(guān)鍵詞：橋梁；蓋梁施工；抱箍法；受力計(jì)算

為滿足標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的需要，越來越多的橋梁采用預(yù)制梁板結(jié)構(gòu)，下部采用柱式墩結(jié)合蓋梁的形式，蓋梁施工在橋梁工程中越來越重要。在地基情況不理想的情況下，抱箍法施工是最經(jīng)濟(jì)、合理的選擇。

1　工程概況

大廣（大慶—廣州）高速公路廣東連平（贛粵界）至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋位于從化市溫泉鎮(zhèn)境內(nèi)，左幅跨徑為7×25 m+（45+70+45）m+23×25 m+2×20 m，總計(jì)35跨；右幅跨徑為7 ×25 m+（45+70+45）m+22×25 m，總計(jì)32跨。除主橋采用45 m+70 m+45 m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁外，其余均采用預(yù)制小箱梁施工，需施工蓋梁57個(gè)，其中采用抱箍法施工的蓋梁25個(gè)，占43.9%。

2　抱箍法施工方法

施工時(shí)，首先測定墩中心與墩頂標(biāo)高，在距蓋梁底2 m左右的兩墩身上各安裝一鋼抱箍。鋼抱箍采用10 mm厚鋼板制作，高600 mm。抱箍采用剛性箍身，內(nèi)壁用萬能膠粘貼8 mm厚橡膠墊，以增加摩擦力。墩柱兩側(cè)橫向布置2根鋼柱，柱頂設(shè)支架鐵板。然后在兩鋼柱及兩墩身鋼箍支架上采用貝雷架搭設(shè)臨時(shí)施工平臺(tái)，在平臺(tái)上先鋪槽鋼，再鋪設(shè)方木，最后鋪底模并對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓處理（見圖1）。

圖1　抱箍法支架搭設(shè)示意圖

模板采用大塊定型鋼模板，模板不與腳手架連接。安裝側(cè)模時(shí)，要防止模板移位和凸出。檢測底模標(biāo)高，同時(shí)放出蓋梁中心線。蓋梁骨架鋼筋和其他鋼筋在鋼筋加工場加工成型。綁扎鋼筋前，先橫橋向搭設(shè)3個(gè)鋼筋支架，固定上部主筋。鋼筋綁扎的原則是由內(nèi)到外，先主筋后輔筋。蓋梁鋼筋的底部及外側(cè)綁足夠數(shù)量的水泥砂漿墊塊與模板隔開，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。鋼筋綁好后進(jìn)行側(cè)模安裝，兩邊側(cè)模用角鋼固定。復(fù)測蓋梁的中心線，同時(shí)測量蓋梁的頂寬部分，允許偏差不超過±1 cm。

采用泵送砼澆筑方案，先澆跨中，再以逐漸向支點(diǎn)靠攏的順序澆筑蓋梁砼。施工中注意檢查、測量支架和模板，特別是蓋梁底部模板，如有變形、松動(dòng)或沉陷等現(xiàn)象應(yīng)立即停止?jié)补?，調(diào)整處理后方可繼續(xù)。蓋梁砼終凝后，開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7 d。

3　蓋梁支架受力計(jì)算

3.1基本受力狀態(tài)

根據(jù)施工圖，蓋梁尺寸、跨徑及蓋梁下立柱分別：H=1.7 m，B=1.9 m，L=2.901 m+8.494 m +8.494 m+2.901 m，?=1.6 m。施工時(shí)考慮以下荷載：

（1）蓋梁鋼筋砼重。容重γ=26 k N/m3，G1= HBLγ=1.7×1.9×（2.901+8.494+8.494+ 2.901）×26=1 914 k N。

（2）蓋梁模板重量。模板采用鋼模，單位面積重量為65 kg/m2。側(cè)模面積為54.7 m2，底模為38.7 m2，兩側(cè)封端模板為6.5 m2，則G2=（54.7+ 38.7+6.5）×65=6 493.5 kg=64.94 k N。

（3）貝雷桁架主梁、槽鋼分配梁重量。貝雷桁架2排，每排8片，共計(jì)16片，每片按300 kg計(jì)算；分配梁采用I12.6工字鋼，每根長度6 m，重14.2 kg/m，按1 m間距在貝雷桁架主梁上等距布設(shè)，按每片蓋梁長22.79 m計(jì)算，一個(gè)蓋梁支架共需23根。兩者重量合計(jì)為，貝雷梁G3=16×300+23×6 ×14.2=4 800 kg=48 k N，分配梁G4=23×6× 14.2=1 959.6 kg=19.6 k N。

（4）施工人員、機(jī)具載荷及施工載荷。按200 kg/m2計(jì)，得G5=200×22.79×1.9=8 660 kg= 86.6 k N。

3.2貝雷梁計(jì)算

上部荷載經(jīng)46片分配梁傳遞至貝雷梁，可視為簡直截面，單個(gè)荷載集中值為G=（G1+G2+G4+ G5）/46=（1 914+64.94+19.6+86.6）/46=45.3 k N。采用MIDAS軟件輔助計(jì)算半幅應(yīng)力。

（1）撓度驗(yàn)算。貝雷桁架撓度分彈性撓度和非彈性撓度。由施工載荷引起的撓度可認(rèn)為是彈性撓度，撓度fmax=7.4 mm＜8 494/400=21.2 mm，符合要求（見圖2）。

（2）應(yīng)力驗(yàn)算。梁內(nèi)最大彎曲應(yīng)力σ=127.4 MPa，貝雷桁架材料為16 mn，［σ］=273 MPa，符合要求（見圖3）。

（3）剪力驗(yàn)算。梁內(nèi)最大剪應(yīng)力τ=124.2 MPa，［τ］=208 MPa，符合要求（見圖4）。

圖2　擾度分布（單位：mm）

圖3　應(yīng)力分布（單位：k Pa）

以上計(jì)算結(jié)果表明梁內(nèi)最大剪應(yīng)力及彎曲應(yīng)力均出現(xiàn)在支座處，為安全起見，貝雷架可加設(shè)一組加強(qiáng)弦桿。

圖4　剪力分布（單位：k Pa）

3.3鋼帶（弧板）強(qiáng)度計(jì)算

假定抱箍鋼帶（弧板）受力均勻，各部位所受正壓力均相等，則抱箍對(duì)立柱的正壓力N=2πr Bσ1。N=KG/μ=1.3×903.4/0.35=3 355.5 k N（摩擦系數(shù)取0.35，安全系數(shù)取0.3），B=60 cm，r=80 cm，則σ1=1.1 MPa。立柱采用C30砼，σ1遠(yuǎn)低于砼抗壓強(qiáng)度，立柱不會(huì)受損。由抱箍橫斷面方向受力平衡可得抱箍弧板受力情況（見圖5）。

圖5　抱箍弧板受力簡圖

由圖5可知：在Y軸方向上，弧板受的拉應(yīng)力所形成的拉力P與抱箍和立柱間的正應(yīng)力σ1之間存在如下關(guān)系：

鋼板厚度d=0.01 m，σ1=1.1 MPa，鋼板所受拉應(yīng)力σ2=1.1×1.6/（2×0.01）=88 MPa。鋼板采用Q345鋼，［σ］=200 MPa，滿足使用要求。

3.4高強(qiáng)螺栓承載力計(jì)算

抱箍法采用10.9級(jí)M27抱箍連接專用螺栓，每個(gè)螺栓的最大承載力為0.8×290=232 k N，高強(qiáng)螺栓的數(shù)量n=3 355.5/（2×232）=7.2個(gè)，0.6 m高抱箍設(shè)計(jì)采用18個(gè)，滿足要求。

抗拉能力校核：σ=F/A=［3 355.5/（2×18）］/ （4.18×10-4）=222.9 MPa，小于公稱屈服強(qiáng)度900 MPa，符合安全要求。

4　結(jié)語

抱箍法施工對(duì)地基沒有要求，施工質(zhì)量好，周期短，對(duì)墩柱無影響，綜合成本投入小，是一種可靠的施工工藝。隨著中國高速公路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，橋梁工程的質(zhì)量和進(jìn)度要求不斷提高，項(xiàng)目實(shí)施必須高質(zhì)量、高效率、短周期，企業(yè)才能從中獲得利潤。蓋梁施工是保證橋梁施工效率的重要一環(huán)，而抱箍法能適應(yīng)當(dāng)前公路發(fā)展的要求。實(shí)踐證明，采用抱箍法進(jìn)行蓋梁施工具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

［1］ JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 任慶國，苗蘭弟.抱箍法在西潼高速公路蓋梁施工中的運(yùn)用［J］.工程技術(shù)，2010（1）.

［3］ 周水興.路橋施工計(jì)算手冊(cè)［M］.北京：人民交通出版社，2005.

［4］ 楊付剛，黃紅占，王妨.半圓形套箍蓋梁施工平臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算［J］.公路與汽運(yùn)，2012（2）.

［5］ 楊羅飛.白河大橋獨(dú)柱墩預(yù)應(yīng)力蓋梁抱箍法施工技術(shù)［J］.公路交通技術(shù)，2012（4）.

［6］ 楊自剛.蓋梁抱箍法施工技術(shù)總結(jié)［J］.西部探礦工程，2009（4）.

［7］ 胡蕊芬.蓋梁施工夾箍支撐技術(shù)的探索與應(yīng)用［J］.山西建筑，2008，34（10）.

［8］ 李軍.淺談橋梁施工過程中蓋梁抱箍法施工方法及荷載計(jì)算［J］.黑龍江科技信息，2010（17）.

［9］ 姚剛，賀曉宇.圓柱墩蓋梁無支架抱箍法施工技術(shù)的探討［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（34）.

中圖分類號(hào)：U445.559

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1671-2668（2016）03-0205-03

收稿日期：2016-02-02