抱箍法盖梁施工技术

抱箍法盖梁施工技术

陈国富

关键词 抱箍 摩擦力 施工扭矩 施工拉力 盖梁 1.引言

三门海特大桥是江珠高速公路(江门～珠海)的一个控制性工程。本桥全长897.3米，引桥基本位于三门海两岸主桥位于水中。主桥为39+65*2+39M跨双幅悬灌梁，“T”构；引桥均为20M跨预制梁，整体三柱墩。盖梁平面尺寸为160CM*2570CM，高位1.5M。其中15＃～22＃墩均位于水中，其余墩位于陆地上，但均处于软土地基中。盖梁采用定型钢模板。盖梁距地面高度6.5M~12.5M不等。 2.盖梁施工方案比选

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盖梁通常情况下有三种方案：即搭设满堂支架、墩柱预留孔穿钢锭法、抱箍法施工。

这三种方法中第一种方法适合于地基条件较好的陆地上施工，本桥的盖梁大部位于软土地基上，其余在水中，说以该方法不适用。第二种方法由于要在墩柱上穿孔，完工后修补会影响墩柱外观质量，且盖梁施工时钢锭下一般要用立柱支撑加固。这对于较高的立柱不容易加固，且对立柱下的地基承载力要求较高。因此这两种方法都不适用。相比之下抱箍法则依靠抱箍与墩柱间的摩擦力来支撑盖梁的重量和施工荷载，不要求地基的承载力，尤其适用于水中盖梁施工。

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3.方案设计 3.1抱箍设计

抱箍采用20MM钢板制作，高50CM柱箍内径大于墩柱10MM，每个抱箍由两个半圆形的钢箍组成，两个半圆钢箍在柱上安装后相接面有5CM的间隙，已保证钢箍与墩柱之间用M30高强螺栓连接好后紧密，也便于“U”形钢筋穿过抱箍加强其承载力。柱箍内壁用万能胶粘贴8MM厚的橡胶垫，以增加柱箍与墩柱之间的摩擦力。抱箍上对称放置I45B工字钢四根，上铺盖梁底模。 （抱箍大样图） 3.2试验设计

3.2.1螺栓施工扭距测定

本设计采用高强螺栓连接副进行抱箍连接时，其扭矩大小关系到抱箍与墩柱的摩擦力的大小。需要实地测定螺栓的杆轴向的施工拉力。经测力扳手测定，螺栓的扭矩值均达到500N.M，则依据TBJ214～92《铁路钢桥高强螺栓连接施工规定》中第4.3.2条确定施工拉力为：

P=T/K/D＝500／0.11／0.03＝151kg 3.2.2摩擦力试验

在墩柱底部铺平方木，上铺I56C工字钢，将千斤顶对称置于墩柱两侧，千斤顶采用YDC250型，千斤顶、油泵、油表必须标定，将抱箍安装在墩柱上并置于千斤顶上，螺栓紧固后，用千斤顶将抱箍同步上顶，达到抱箍刚刚上移为止，据以测定抱箍的摩擦力。经三组试验测定其摩擦力依次为：48.2T、48.8T、48.6T 取平均摩擦力F＝（48.2+48.6+48.8）／3＝48.5T

（抱箍安装图如下） 4.受力检算 4.1上部荷载计算

盖梁砼重：59.68×2500＝149200kg 盖梁钢筋重：1098.8+2455＝3553.8kg 盖梁模板重：13681kg

工字钢自重：158×25.7×2＝8121.2kg 钢绞线重：153.3+53.8+368+369.1＝1044kg

荷载总重：149200+3553.8+13681+8121.2+1044＝175600kg 施工荷载：按荷载总重的5％计

上部荷载总重：Q=175600×1.05＝184380kg 4.2抱箍检算

经由实验（1）测定螺栓的施工拉力为151kn，把靠近墩柱最近的8个螺栓的施工拉力作为产生摩擦力的正压力。 则 正压力N1＝8×151＝1208kn 查橡胶于砼的摩擦系数为U=0.4

墩柱的理论摩擦力则为：R=N1×U=1208×0.4=483kn 同摩擦力试验取得的结果基本相符

φ28“U”型筋的承载力计算 查Ⅰ级钢设计强度f＝210n/mm2

N2=f*A＝3.1416×142×210×2＝258.6kn 则 抱箍总的承载力

3R+3N2＝483×3+258.6×3＝2225.4kn》Q=1805.7kn 4.3I56C工字钢检算

这里把上部荷载通过底模传到工字钢上视为均布荷载 所以 q=Q/(2×l)=184380/2/25.7×10=35871(n/m)

则 I56C工字钢受力简图如下：

I56C工字钢截面系数为：E=200×105kpa I=71440cm4 WX＝1500cm3 查热轧工字钢屈服应力取240mpa，最大抵抗弯矩为：M0=Wx×2.4×108＝360kn.m

由结构受力简图可知截面最大弯矩为：MMAX＝-qa2/2=-23244.8N.M<挠度检算：查规范挠度允许变形值为：l/400＝925/400=2.3(cm)

fmax=qa/(24EI)(-l3+4la2+3a3)=35871×3.6/（24×2

×71440×103）(-9.253+4×9.25×3.62+3×3.63)=-129135.6／（3429120×103）×（-171.96）＝6.5mm<<2.3cm 5.抱箍安装和盖梁施工

安放柱箍前先在墩柱四周用钢管搭设简易支架，计算好柱箍安放高度，用吊车将柱箍安放到位。抱箍内壁用万能胶粘贴8MM厚橡胶垫。

抱箍的连接用高强螺栓，考虑到抱箍的伸缩变形和通过实验测定要求每个螺栓的施拧扭矩超过500N.M。抱箍安放好后，用汽车吊将I56C工字钢装置在抱箍牛腿上，为防止两个工字钢侧向倾覆，两根工字钢间用8根Ф16对拉螺栓穿过工字钢腹板连接，内侧用钢管支撑，对拉螺栓穿过钢管。当钢梁安放完毕后，即可在其上直接安放盖梁底模。具体盖梁施工顺序如下：

抱箍安装 盖梁底模安装 复核底模 测定轴线 吊装绑扎好的盖梁钢筋 穿预应力波纹管、钢绞线 安装盖梁侧模 安装预埋件、预留孔 浇筑混凝土 除侧端模 张拉预应力、压浆、封锚 拆除抱箍、底模 进入下一循环

值得一提的是，在安装工字钢时，用角钢在工字钢上按一定的间距焊接三角支撑，在三角支撑上焊接护栏，并在支撑上铺设木板作为工作平台，以方便施工人员安全作业。 6.结语

抱箍法盖梁施工的应用证明，它是公路桥梁施工中的一种切实可行的施工方案，它克服了为支撑盖梁底模对地基承载力的要求，

尤其适于水上的施工，节省了大量的材料、人力，因而值得在公路桥梁施工中大力推广。

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