道路與橋梁工程施建中的抱箍技術(shù)應(yīng)用

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，道路與橋梁工程作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其質(zhì)量和效率直接影響到交通運(yùn)輸?shù)陌踩c暢通。在這一背景下，施工技術(shù)的革新成為提升工程質(zhì)量、縮短建設(shè)周期和降低總體成本的關(guān)鍵。抱箍技術(shù)，作為一種經(jīng)典的非破壞性連接技術(shù)，近年來在道路與橋梁工程領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，以其施工簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)、安全可靠等特性，解決了傳統(tǒng)施工方法中存在的一些難題，如施工復(fù)雜、對(duì)主體結(jié)構(gòu)損傷、維護(hù)困難等。本文旨在概述抱箍技術(shù)在道路與橋梁工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討其技術(shù)原理、特點(diǎn)、施工方法及其在提高施工效率、荷載傳遞等方面的貢獻(xiàn)，為行業(yè)實(shí)踐提供理論參考與技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：道路與橋梁工程 抱箍技術(shù) 施工工藝 基本原理及特點(diǎn) 技術(shù)要點(diǎn)

抱箍技術(shù)作為一種高效、靈活的連接與固定手段，在道路與橋梁工程施建中扮演著至關(guān)重要的角色。該技術(shù)通過緊固的環(huán)形或半環(huán)形夾具，利用摩擦力原理將上部結(jié)構(gòu)荷載安全地傳遞至支撐結(jié)構(gòu)，顯著簡(jiǎn)化施工流程，提高施工效率，并確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。抱箍技術(shù)的應(yīng)用涵蓋了從設(shè)計(jì)、材料選擇、安裝到維護(hù)的全過程，通過不斷創(chuàng)新，如采用高強(qiáng)度材料、模塊化設(shè)計(jì)、智能化監(jiān)測(cè)等，不斷提升施工的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。在橋梁蓋梁、橫梁安裝、模板固定等環(huán)節(jié)，抱箍技術(shù)展現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代橋梁建設(shè)不可或缺的一部分。

1 抱箍技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)

1.1 抱箍技術(shù)的基本原理

抱箍技術(shù)的基本原理是利用機(jī)械緊固的方式，通過一個(gè)或多個(gè)環(huán)形或半環(huán)形的夾具，緊緊包裹并固定在目標(biāo)結(jié)構(gòu)上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的支撐、固定或連接目的。抱箍通過螺栓或卡扣等緊固件加壓于目標(biāo)結(jié)構(gòu)表面，產(chǎn)生徑向壓力，從而在抱箍與被固定物之間形成摩擦力。這個(gè)摩擦力是抱箍能夠承載上部結(jié)構(gòu)荷載的關(guān)鍵，它防止抱箍沿被固定物體滑動(dòng)，確保荷載有效地從上部結(jié)構(gòu)傳遞到下部支撐結(jié)構(gòu)中。抱箍設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮力的分散原則，盡量增加抱箍與被固定物接觸面積，這樣可以更均勻地分配荷載，減少局部應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。抱箍通常由高強(qiáng)度鋼材或其它高性能材料制成，確保在承受較大荷載時(shí)不發(fā)生塑性變形或斷裂。

1.2 抱箍技術(shù)的特點(diǎn)

抱箍技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用的工程連接手段，具有以下特點(diǎn)。簡(jiǎn)便快捷：抱箍安裝過程簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的工具或?qū)I(yè)技能，大幅縮短了施工時(shí)間，提高了作業(yè)效率。靈活性高：可以根據(jù)具體工程需求，選擇不同尺寸、形狀和材質(zhì)的抱箍，適用于多種直徑的桿件、不同形狀的結(jié)構(gòu)體，靈活性強(qiáng)。易于維護(hù)：抱箍固定結(jié)構(gòu)便于檢查和調(diào)整，當(dāng)需要維修或替換時(shí)，可以輕松拆卸和重新安裝，降低了后期維護(hù)的難度和成本。適應(yīng)性強(qiáng)：抱箍技術(shù)不受氣候條件限制，適用于各種環(huán)境下的施工，以及在既有結(jié)構(gòu)上的增設(shè)或改造工程。

2 道路與橋梁工程施建中的抱箍技術(shù)的應(yīng)用

2.1 簡(jiǎn)化施工流程

抱箍技術(shù)在道路與橋梁工程施工中是一種常用的連接與固定方法，主要用于固定和連接各種管道、桿件、支架等結(jié)構(gòu)部件。它的應(yīng)用能夠顯著簡(jiǎn)化施工流程，提高施工效率，確保工程質(zhì)量。抱箍通常由可調(diào)節(jié)的螺栓或卡扣組成，能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速安裝并根據(jù)需要進(jìn)行微調(diào)，無需復(fù)雜的焊接或定制加工，大幅縮短了安裝時(shí)間，提高了施工效率。相比于傳統(tǒng)的焊接或鉆孔固定方式，抱箍技術(shù)減少了對(duì)橋梁或道路主體結(jié)構(gòu)的損傷，避免了因熱影響區(qū)導(dǎo)致的金屬材質(zhì)性能下降問題，有利于保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和耐久性。采用抱箍固定的構(gòu)件，在未來需要維修或更換時(shí)，可以較為容易地拆卸和重新安裝，無需大規(guī)模的施工操作，降低了后期維護(hù)的成本和難度。

2.2 荷載傳遞

在道路與橋梁工程施建中，抱箍技術(shù)的應(yīng)用特別關(guān)鍵在于其對(duì)荷載的有效傳遞能力。抱箍通常是由高強(qiáng)度鋼材制成的環(huán)形或半環(huán)形構(gòu)件，通過螺栓緊密固定在墩柱或其他支撐結(jié)構(gòu)上，用于承載上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載。抱箍技術(shù)的核心在于利用抱箍與墩柱間的摩擦力來傳遞荷載。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的重量及施工荷載作用于通過抱箍連接的橫梁或蓋梁時(shí)，這些荷載轉(zhuǎn)化為抱箍對(duì)墩柱的壓力，通過二者接觸面產(chǎn)生的摩擦力阻止抱箍沿墩柱滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)荷載的有效傳遞至墩柱基礎(chǔ)。抱箍的設(shè)計(jì)需精確計(jì)算以確保足夠的摩擦系數(shù)和強(qiáng)度。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能最大化抱箍與墩柱間的摩擦力，確保荷載安全傳遞。抱箍技術(shù)尤其適用于高墩和橋下有水流等復(fù)雜條件下的施工，因?yàn)闊o需設(shè)置大量支架或考慮地基處理問題，減少了施工難度和成本，同時(shí)不影響墩柱的外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。在施工過程中，對(duì)抱箍的安裝和荷載傳遞效果進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控是非常重要的。

2.3 技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，抱箍所使用的鋼材不斷優(yōu)化，高強(qiáng)度、耐腐蝕的合金材料被廣泛應(yīng)用，提高了抱箍的承載能力和使用壽命。為了進(jìn)一步提高施工效率和降低成本，抱箍技術(shù)逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化方向發(fā)展。在綠色建筑理念的推動(dòng)下，抱箍技術(shù)的應(yīng)用也更加注重環(huán)保與可持續(xù)性。這意味著在設(shè)計(jì)和制造過程中減少資源消耗，施工中減少噪音和廢棄物產(chǎn)生，以及在使用壽命結(jié)束后便于回收利用。

2.4 節(jié)約成本和資源

與傳統(tǒng)支撐方法相比，抱箍技術(shù)大大減少了對(duì)額外支撐材料的需求。它直接利用橋墩作為支撐點(diǎn)，無需構(gòu)建龐大的支架系統(tǒng)，從而節(jié)約了大量的木材、鋼材或其他支撐材料。抱箍的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單快捷，減少了人力需求。安裝過程中，不需要大量工人進(jìn)行復(fù)雜的組裝作業(yè)，降低了勞動(dòng)成本和時(shí)間成本。由于抱箍的便捷安裝和拆卸，可以顯著加快施工速度，縮短整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期。這不僅減少了因長(zhǎng)期占用場(chǎng)地而導(dǎo)致的成本增加，也加快了投資回報(bào)周期。抱箍技術(shù)有利于保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的自然生態(tài)，減少施工廢棄物，符合綠色施工的理念。著設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，抱箍的設(shè)計(jì)更加精細(xì)化，能夠針對(duì)不同橋梁類型和施工條件定制化，進(jìn)一步提高材料利用率和施工效率，達(dá)到資源的最優(yōu)配置。通過減少資源消耗和環(huán)境影響，抱箍技術(shù)促進(jìn)了道路與橋梁工程的可持續(xù)發(fā)展，符合當(dāng)前對(duì)于可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求。

3 抱箍技術(shù)的施工方法

3.1 抱箍設(shè)計(jì)及材料選擇

首先，要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的重量、風(fēng)荷載、地震荷載等進(jìn)行詳細(xì)的荷載計(jì)算，確定抱箍需承受的最大荷載?；诤奢d計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)抱箍的內(nèi)徑、外徑、厚度和寬度，確保抱箍與被固定物之間的接觸面積足夠，以提供必要的摩擦力。選用高強(qiáng)度鋼材或不銹鋼材料，以滿足承載力和耐腐蝕性的要求。對(duì)于特殊環(huán)境，還需考慮材料的耐腐蝕性能。

3.2 安裝蓋梁承重氣抱箍

根據(jù)蓋梁的尺寸、重量、荷載要求及現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇合適的氣抱箍型號(hào)，并進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括承重能力、膨脹力、所需壓力等。檢查安裝位置的墩柱或其他支撐結(jié)構(gòu)的平整度、強(qiáng)度和清潔度，確保安裝面無損傷、無雜質(zhì)。準(zhǔn)備好氣泵或液壓泵、壓力表、安全閥、連接管路等必要的安裝設(shè)備和工具。將氣抱箍放置在預(yù)定位置，確保其與墩柱或其他支撐結(jié)構(gòu)對(duì)齊，使用臨時(shí)固定裝置保持位置。將氣抱箍與氣泵或液壓泵通過管路連接，檢查所有接口是否密封良好。

3.3 施工放樣

仔細(xì)研究設(shè)計(jì)圖紙，明確抱箍的種類、數(shù)量、規(guī)格以及它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的具體位置和高度要求。實(shí)地考察施工現(xiàn)場(chǎng)，了解現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，包括地形地貌、墩柱位置、現(xiàn)有障礙物等，確保放樣時(shí)能充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。選取穩(wěn)固、不易變動(dòng)的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通常會(huì)選擇橋梁的控制點(diǎn)或已知的精確坐標(biāo)點(diǎn)。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在基準(zhǔn)點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀或全站儀，建立施工的垂直和水平基準(zhǔn)線。根據(jù)設(shè)計(jì)高度和位置，使用經(jīng)緯儀或激光鉛垂儀，從基準(zhǔn)線上向上或向下投射光束，標(biāo)記出每個(gè)抱箍的中心位置。

3.4 蓋梁底模安裝

確保所有抱箍都已按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)備就緒，使用起重機(jī)將組裝好的底模吊至安裝位置，對(duì)準(zhǔn)已經(jīng)安裝好的抱箍，小心調(diào)整位置，確保底模與設(shè)計(jì)標(biāo)高、軸線相吻合。底模安裝應(yīng)在跨中預(yù)留5-8mm的上拱度，按拋物線布置，以消除由于承重工字梁受荷載作用后引起的下?lián)希w梁底模標(biāo)高安裝施工誤差不應(yīng)大于+5mm，軸線偏位誤差不應(yīng)大于+10mm，模板接縫間要墊3mm厚的橡膠條，防止接縫漏漿造成面色差或麻面。

3.5 安裝蓋梁鋼筋

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、長(zhǎng)度和彎鉤形狀等，確保所有鋼筋符合設(shè)計(jì)要求。在場(chǎng)外或?qū)ｉT的加工區(qū)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)鋼筋進(jìn)行下料、彎曲成型，并做好標(biāo)記，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝定位。吊裝應(yīng)注意吊點(diǎn)位置，并采取必要的加固措施，防止骨架變形。就位要準(zhǔn)確，確保鋼筋保護(hù)層厚度誤差不大于5mm。首先鋪設(shè)底層鋼筋網(wǎng)，使用鋼筋墊塊或塑料墊片確保鋼筋與模板之間的保護(hù)層厚度符合規(guī)范要求，避免鋼筋直接接觸模板。使用扎絲或綁扎帶將鋼筋網(wǎng)固定，保證鋼筋網(wǎng)格尺寸和位置準(zhǔn)確，同時(shí)確保鋼筋間有足夠的搭接長(zhǎng)度和綁扎密度。

3.6 安裝蓋梁側(cè)模

側(cè)模安裝前均勻涂刷脫模劑，側(cè)模與側(cè)模、側(cè)模與底模之間的接縫要緊密，加墊橡膠條防止不漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩(wěn)固。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，制作蓋梁側(cè)模，確保尺寸準(zhǔn)確、強(qiáng)度足夠，表面光滑以利于脫模。在安裝前，對(duì)側(cè)模進(jìn)行全面檢查，確保滿足施工要求。通過調(diào)節(jié)支撐系統(tǒng)的螺栓，精細(xì)調(diào)整側(cè)模的位置和標(biāo)高，確保與底模、設(shè)計(jì)線型和尺寸完全吻合之后再進(jìn)行安裝。

3.7 養(yǎng)護(hù)及拆模。

凝土澆筑完成后，立即在其表面覆蓋薄膜、麻袋或?qū)Ｓ灭B(yǎng)護(hù)布，保持混凝土濕潤(rùn)，避免水分過快蒸發(fā)。拆模時(shí)需要確認(rèn)混凝土已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，通常通過回彈測(cè)試、拔出試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室試塊強(qiáng)度測(cè)試等方式進(jìn)行。只有當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的一定比例時(shí)，才可考慮拆模。遵循“先支后拆、后支先拆”的原則，先拆除非承重模板。拆下的模板應(yīng)及時(shí)清理干凈，檢查是否有損壞，必要時(shí)進(jìn)行維修，為下一次使用做準(zhǔn)備。同時(shí)，清理施工現(xiàn)場(chǎng)，保持整潔。

4 抱箍技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)

4.1 承重抱箍的安裝

根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)荷載、結(jié)構(gòu)尺寸及使用條件，精確計(jì)算抱箍的尺寸、材質(zhì)、強(qiáng)度和所需摩擦力，確保抱箍能夠安全承載上部結(jié)構(gòu)重量。選擇高強(qiáng)度、耐腐蝕的鋼材或合金材料，對(duì)于特殊環(huán)境還需考慮抗腐蝕性能。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的抱箍類型，確保被抱箍固定面的清潔、平整，去除銹蝕、油脂和其他雜質(zhì)，必要時(shí)進(jìn)行打磨處理。精確測(cè)量并標(biāo)記抱箍的安裝位置和高度。施工前檢查所有工具、設(shè)備的安全性，確保施工人員穿戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備。將抱箍準(zhǔn)確放置于預(yù)先標(biāo)記的位置，使用臨時(shí)固定裝置確保位置穩(wěn)定。按照設(shè)計(jì)要求逐步緊固螺栓，使用扭矩扳手確保每個(gè)緊固點(diǎn)的力矩達(dá)到設(shè)計(jì)值，注意均勻緊固，避免偏心受力。安裝后，使用水平尺、經(jīng)緯儀等工具檢查抱箍的水平度、垂直度，必要時(shí)進(jìn)行微調(diào)。在正式使用前，進(jìn)行預(yù)加載測(cè)試，檢查抱箍的承載性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4.2 鋼筋制安工程

仔細(xì)審核鋼筋布置圖，確認(rèn)鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、長(zhǎng)度、彎鉤形狀和綁扎方式等，確保符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)進(jìn)場(chǎng)鋼筋進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保材料合格。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精確下料，利用自動(dòng)或手動(dòng)鋼筋切割機(jī)進(jìn)行切割，確保長(zhǎng)度準(zhǔn)確。使用彎曲機(jī)按設(shè)計(jì)要求彎曲鋼筋，控制彎曲角度和彎弧平滑，避免鋼筋變形或斷裂。按照設(shè)計(jì)圖示進(jìn)行鋼筋綁扎，確保主筋、箍筋和分布筋的位置準(zhǔn)確，綁扎牢固，綁扎點(diǎn)間距符合規(guī)范，使用足夠的綁扎絲或綁扎帶，特別注意鋼筋交叉點(diǎn)和搭接長(zhǎng)度的處理。在安裝鋼筋前，確保底模、側(cè)模等模板安裝完畢且位置準(zhǔn)確，模板面清理干凈。在地面或平臺(tái)上先行組裝鋼筋骨架，使用支撐架穩(wěn)定，便于吊裝。使用吊裝設(shè)備將鋼筋骨架準(zhǔn)確吊裝至設(shè)計(jì)位置，調(diào)整至完全貼合模板，確保鋼筋骨架的垂直度、水平度和標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。在鋼筋骨架與模板或墩柱連接處，使用抱箍技術(shù)固定鋼筋，確保鋼筋定位準(zhǔn)確，抱箍緊固力度適中，避免鋼筋位移。鋼筋安裝完畢后，在澆筑混凝土前，需進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，確保所有鋼筋安裝滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。施工過程中，確保所有操作人員佩戴安全防護(hù)裝備，嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度，特別是在高處作業(yè)時(shí)。施工廢棄物應(yīng)分類收集，及時(shí)清理，減少環(huán)境污染，保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境。

4.3 混凝土澆筑工程

根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇合適的原材料，設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度、工作性、耐久性要求的混凝土配合比?？紤]施工季節(jié)和環(huán)境溫度，調(diào)整配合比，確?；炷猎跐仓陀不^程中的性能。確認(rèn)模板、抱箍、鋼筋安裝完畢且經(jīng)過質(zhì)量檢查，滿足設(shè)計(jì)要求。清理模板表面，確保無浮塵、油漬等污染物，為混凝土提供干凈的澆筑面。設(shè)置導(dǎo)流槽和排氣孔，確?；炷翝仓槙?，排除空氣，減少氣泡。采用分層澆筑策略，每層厚度不宜過大，一般不超過振搗棒作用部分長(zhǎng)度的1.5倍，以保證混凝土充分振搗。連續(xù)澆筑，避免冷縫產(chǎn)生，若需間歇，應(yīng)在前層混凝土初凝前繼續(xù)澆筑下一層，并做好接縫處理。使用合適的振搗設(shè)備，如插入式振搗棒，按照規(guī)范操作，確?；炷辆鶆蛎軐?shí)。特別關(guān)注鋼筋密集區(qū)、角落和模板邊緣的振搗，防止混凝土空洞和蜂窩的形成。根據(jù)混凝土供應(yīng)能力和澆筑面積，合理控制澆筑速度，避免模板、抱箍承受過大的側(cè)壓力。澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行抹面處理，消除表面缺陷，提高外觀質(zhì)量。開始養(yǎng)護(hù)后，覆蓋保濕，保持混凝土表面濕潤(rùn)，根據(jù)混凝土類型和環(huán)境條件，進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，通常不少于7天。

5 結(jié)語

總之，抱箍技術(shù)在道路與橋梁工程施建中的廣泛應(yīng)用，不僅是工程技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)，更是對(duì)高效、可持續(xù)建設(shè)理念的踐行。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化，抱箍技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了施工流程，提高了工程效率，而且在確保結(jié)構(gòu)安全、延長(zhǎng)使用壽命的同時(shí)，減少了對(duì)環(huán)境的影響，順應(yīng)了現(xiàn)代橋梁與道路建設(shè)綠色、智能的發(fā)展趨勢(shì)。未來，抱箍技術(shù)仍將持續(xù)演進(jìn)，融合多領(lǐng)域成果，推動(dòng)施工技術(shù)向更高效、更環(huán)保、更智能化的方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王紅青.蓋梁抱箍法無支架技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].全面腐蝕控制，2024，38（05）：46-48.

[2]顧穎，彭勇軍，陳永，等.橋梁施工中鋼抱箍滑移原因與防滑措施研究[J].世界橋梁，2024，52（02）：107-113.

[3]班政，李碩貴，蔡明桐，等.抱箍與鋼管組合支架體系在現(xiàn)澆箱梁中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2023（10）：155-158.

[4]燕志剛.鋼抱箍同步頂升技術(shù)在獨(dú)墩柱橋梁中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑，2022，29（10）：84-86.

[5]趙丹.抱箍法施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)公路，2022（19）：92-93.