盖梁抱箍法施工技术探讨

2016-06-08韩国祥

公路与汽运 2016年3期

关键词：桥梁

韩国祥

（广州市公路工程公司，广东广州 510075）

盖梁抱箍法施工技术探讨

韩国祥

（广州市公路工程公司，广东广州 510075）

摘要：盖梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载而在桩墩顶部设置的横梁，其施工质量直接影响桥梁的工程质量，必须完善盖梁施工技术，做好施工质量控制并对其支架进行严谨的受力分析。该文结合工程实例，介绍盖梁的抱箍法施工技术，并对其支架受力状况进行验算。

关键词：桥梁；盖梁施工；抱箍法；受力计算

为满足标准化建设的需要，越来越多的桥梁采用预制梁板结构，下部采用柱式墩结合盖梁的形式，盖梁施工在桥梁工程中越来越重要。在地基情况不理想的情况下，抱箍法施工是最经济、合理的选择。

1　工程概况

大广（大庆—广州）高速公路广东连平（赣粤界）至从化公路S29合同段温泉流溪河大桥位于从化市温泉镇境内，左幅跨径为7×25 m+（45+70+45）m+23×25 m+2×20 m，总计35跨；右幅跨径为7 ×25 m+（45+70+45）m+22×25 m，总计32跨。除主桥采用45 m+70 m+45 m现浇连续箱梁外，其余均采用预制小箱梁施工，需施工盖梁57个，其中采用抱箍法施工的盖梁25个，占43.9%。

2　抱箍法施工方法

施工时，首先测定墩中心与墩顶标高，在距盖梁底2 m左右的两墩身上各安装一钢抱箍。钢抱箍采用10 mm厚钢板制作，高600 mm。抱箍采用刚性箍身，内壁用万能胶粘贴8 mm厚橡胶垫，以增加摩擦力。墩柱两侧横向布置2根钢柱，柱顶设支架铁板。然后在两钢柱及两墩身钢箍支架上采用贝雷架搭设临时施工平台，在平台上先铺槽钢，再铺设方木，最后铺底模并对支架进行预压处理（见图1）。

图1　抱箍法支架搭设示意图

模板采用大块定型钢模板，模板不与脚手架连接。安装侧模时，要防止模板移位和凸出。检测底模标高，同时放出盖梁中心线。盖梁骨架钢筋和其他钢筋在钢筋加工场加工成型。绑扎钢筋前，先横桥向搭设3个钢筋支架，固定上部主筋。钢筋绑扎的原则是由内到外，先主筋后辅筋。盖梁钢筋的底部及外侧绑足够数量的水泥砂浆垫块与模板隔开，以保证钢筋保护层厚度。钢筋绑好后进行侧模安装，两边侧模用角钢固定。复测盖梁的中心线，同时测量盖梁的顶宽部分，允许偏差不超过±1 cm。

采用泵送砼浇筑方案，先浇跨中，再以逐渐向支点靠拢的顺序浇筑盖梁砼。施工中注意检查、测量支架和模板，特别是盖梁底部模板，如有变形、松动或沉陷等现象应立即停止浇灌，调整处理后方可继续。盖梁砼终凝后，开始洒水养护，养护时间为7 d。

3　盖梁支架受力计算

3.1基本受力状态

根据施工图，盖梁尺寸、跨径及盖梁下立柱分别：H=1.7 m，B=1.9 m，L=2.901 m+8.494 m +8.494 m+2.901 m，ϕ=1.6 m。施工时考虑以下荷载：

（1）盖梁钢筋砼重。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）盖梁模板重量。模板采用钢模，单位面积重量为65 kg/m2。侧模面积为54.7 m2，底模为38.7 m2，两侧封端模板为6.5 m2，则G2=（54.7+ 38.7+6.5）×65=6 493.5 kg=64.94 k N。

（3）贝雷桁架主梁、槽钢分配梁重量。贝雷桁架2排，每排8片，共计16片，每片按300 kg计算；分配梁采用I12.6工字钢，每根长度6 m，重14.2 kg/m，按1 m间距在贝雷桁架主梁上等距布设，按每片盖梁长22.79 m计算，一个盖梁支架共需23根。两者重量合计为，贝雷梁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）施工人员、机具载荷及施工载荷。按200 kg/m2计，得G5=200×22.79×1.9=8 660 kg= 86.6 k N。

3.2贝雷梁计算

上部荷载经46片分配梁传递至贝雷梁，可视为简直截面，单个荷载集中值为G=（G1+G2+G4+ G5）/46=（1 914+64.94+19.6+86.6）/46=45.3 k N。采用MIDAS软件辅助计算半幅应力。

（1）挠度验算。贝雷桁架挠度分弹性挠度和非弹性挠度。由施工载荷引起的挠度可认为是弹性挠度，挠度fmax=7.4 mm＜8 494/400=21.2 mm，符合要求（见图2）。

（2）应力验算。梁内最大弯曲应力σ=127.4 MPa，贝雷桁架材料为16 mn，［σ］=273 MPa，符合要求（见图3）。

（3）剪力验算。梁内最大剪应力τ=124.2 MPa，［τ］=208 MPa，符合要求（见图4）。

图2　扰度分布（单位：mm）

图3　应力分布（单位：k Pa）

以上计算结果表明梁内最大剪应力及弯曲应力均出现在支座处，为安全起见，贝雷架可加设一组加强弦杆。

图4　剪力分布（单位：k Pa）

3.3钢带（弧板）强度计算

假定抱箍钢带（弧板）受力均匀，各部位所受正压力均相等，则抱箍对立柱的正压力N=2πr Bσ1。N=KG/μ=1.3×903.4/0.35=3 355.5 k N（摩擦系数取0.35，安全系数取0.3），B=60 cm，r=80 cm，则σ1=1.1 MPa。立柱采用C30砼，σ1远低于砼抗压强度，立柱不会受损。由抱箍横断面方向受力平衡可得抱箍弧板受力情况（见图5）。

图5　抱箍弧板受力简图

由图5可知：在Y轴方向上，弧板受的拉应力所形成的拉力P与抱箍和立柱间的正应力σ1之间存在如下关系：

钢板厚度d=0.01 m，σ1=1.1 MPa，钢板所受拉应力σ2=1.1×1.6/（2×0.01）=88 MPa。钢板采用Q345钢，［σ］=200 MPa，满足使用要求。

3.4高强螺栓承载力计算

抱箍法采用10.9级M27抱箍连接专用螺栓，每个螺栓的最大承载力为0.8×290=232 k N，高强螺栓的数量n=3 355.5/（2×232）=7.2个，0.6 m高抱箍设计采用18个，满足要求。

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

4　结语

抱箍法施工对地基没有要求，施工质量好，周期短，对墩柱无影响，综合成本投入小，是一种可靠的施工工艺。随着中国高速公路建设事业的飞速发展，桥梁工程的质量和进度要求不断提高，项目实施必须高质量、高效率、短周期，企业才能从中获得利润。盖梁施工是保证桥梁施工效率的重要一环，而抱箍法能适应当前公路发展的要求。实践证明，采用抱箍法进行盖梁施工具有广阔的应用前景。

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中图分类号：U445.559

文献标志码：B