高速公路盖梁抱箍法施工平台优化研究

滕德鑫

摘 要：高速公路的盖梁施工研究是其发展的重难点，目前盖梁抱箍法施工是一项突破性技术，特点是没有架体支撑措施的施工工艺，对比原先的施工技术和措施来看、需要花费大量的钢管脚手架或钢棒法等施工工艺，这项工艺的突破不仅可以加快施工进度，节省材料成本支出、在确保质量的同时也能提高桥墩的外观质感和美感。因此此项技术在实际应用中取得了良好的反馈和成效。本文结合濮卫高速滑县专用铁路分离式立交桥盖梁抱箍法施工工艺，详细对盖梁抱箍法施工平台的受力进行分析，并细化结构设计和操作步骤，使相关人员能够更好的使用这一方法进行施工。

关键词：盖梁;抱箍法;施工工艺;受力;操作步骤

中图分类号：U445.4 文献标识码：A

0 引言

随着我国改革开放的飞速发展，经济实力的增强，各类基建工程的涌现和落地，高速公路网越来越完善，高速公路是联通我国各省各地的重要基建命脉，由于在各类地势环境中修建会存在不一样的质量或施工问题，在现代经济发展中，人们不限于地域的跨度，通过交通将各地连结一起。在所有的交通基建中，高速公路是与各个年龄阶段最常接触的出行保障，高速公路的质量问题是保证人们正常出行效率和安全的重要指标，保证高速公路施工质量具有十分重要的意义。基建项目落地实施本身发展依靠着基础建设材料，专业的从业人员运用行业理论知识，有组织有计划地实现预期的功能，保证年目标对象的项目完整无误地落地投入使用，再整一系列的过程中，最终起决定作用的，首当其冲的是作为所建工程建设对象的物质基础，即施工建筑材料，然后是相辅相成的建筑科技和施工技术。而在施工类别中，盖梁抱箍法是一项技术创新，其中原理是利用抱箍和墩柱产生的静摩擦力来用于圆柱盖梁上的一种施工工艺。盖梁抱箍法易上手操作，简单易学，安全可靠，适用的范围广，因此在当前高速公路盖梁施工过程中，更多的使用抱箍法。但在不同施工环境下，由于初期设计方向和施工要求因项目而异，就算是类似项目和设计也存在差异，不可能完全复制。施工人员应该根据高速公路周围环境的实际情况进行设计，在最大程度上保证高速公路的安全性。

1 工程概况

濮卫高速滑县专用铁路分离式立交桥长851 m，桥面净宽2×11.75 m。上部结构采用预应力砼（后张）小箱梁，孔跨布置为14×25+3×40+15×25 m;下部結构桥墩采用双柱式墩，墩柱直径1.3 m，柱间距7.299 m;普通钢筋混凝土盖梁，尺寸为11.76×1.85×1.45 m。

2 方案概述

抱箍的实体就是钢板，一般是采用1.2 cm厚度的钢板制作，高度0.5 m，由两个半圆组成。盖梁抱箍法施工就是去除满堂支撑措施，直接是在墩柱上的适当部位安装抱箍，由高强螺栓的预拉力使抱箍与墩柱相互作用夹紧，以求产生的足够大的静摩擦力，以此来承担上部荷载。在抱箍牛

腿上放置落梁砂筒，再搁置工字钢主梁和分配梁等相关组件，以此形成施工平台。施工人员工平台上进行盖梁的施工作业。

3 施工平台设计

3.1 设计简图

盖梁抱箍法施工平台设计图见图1、图2。

3.2 受力分析

3.2.1 主要工程量

滑县专用铁路分离式立交桥盖梁：钢筋：6.3 t;C40混凝土：31.1 m³。

3.2.2 荷载计算

（1）混凝土自重。盖梁混凝土31.1 m3，按照钢筋混凝土取26 kN/m3计算，则混凝土自重G1=31.1×26=808.6 kN。（2）钢模板。根据模板设计图纸，端模、侧模及底模钢模板总重G2=63 kN。（3）分配梁I12工字钢。分配梁采用I12普通热轧工字钢，横向间距@80 cm，均布18根*4 m，标准重量13.99 kg/m;G=18×4×13.99=1 007 kg;G4=10 kN。（4）主梁（I45）工字钢。承重工字钢采用I45b普通热轧工字钢，标准重量：80.38 kg/m，每盖梁采用2根14 m长I45b工字钢;G=2×14×87.485=2 250 kg;G3=24.5 kN。

3.2.3 分配梁I12工字钢

（1）荷载组合为：q1=（1+2+3+6）/（1.85×11.76）×0.8=（808.6+63+10+15）/27.2=32.96 kN/m。

受力简图如下：（L=1.3 m圆柱直径+I45工字钢宽度0.15 m=1.45 m）（图3）。

（2）最大弯矩Mmax=1/8×qL2=1/8×32.96×1.452=8.66 kN·m。

（3）强度计算：I12工字钢：A=18.12 cm2;WX=77.5 cm3;

IX=488 cm4，σ=Mmax/Wx=8.66×103/77.5=111.8 MPa﹤[σ]=215 MPa，满足要求。

（4）挠度计算：f max=5qL4/384EI=5×32.96×1.454/（384×2.1×109×488×10-9）=1.85 mm

3.2.4 主梁I45b工字钢

（1）荷载组合为：q2=1/2（1+2+3+4+6）/（1.85×11.76）=1/2（808.6+63+10+24.5+15）/21.76=21.16 kN/m。

（2）I45b工字钢参数：WX=1 500 cm3;IX=33 800 cm4。

（3）受力简图如图4。

（4）弯矩Mc=qLx/2[（1-a/x）（1+2a/L）-x/L]=[21.16×

7.3×（11.76/2）]/2×[（1-2.23/5.88）（1+2×2.23/7.3）-5.88/7.3]=908.27×（0.62×1.61-0.81）=170.94 kN·m。

（5）强度计算。σ=Mc/WX=（170.94×106）/1 500=

113.96 MPa<215 MPa，符合要求。

（6）挠度计算：fmax=qL4（5-24a2/L2）/384EI=21.16×

7.34（5-24×0.31）/（384×2.1×108×33 800×10-8）=5.4 mm

4 施工方法

4.1 定位放线

将目标建筑物（包括造型基础和设备结构）的位置、形状、大小等测放到实际规划用地，并对工程施工质量，外观平直度等时刻进行测量检查，配合及引导工程施工待墩柱完成并达到设计强度后，即可进行盖梁的施工。准确测量放出盖梁位置及梁底标高，并标于各墩顶面上。

4.2 安装抱箍

（1）操作人员根据图纸中既定盖梁设计标高，通过测量计算出设计抱箍的位置，并标记在桥墩施工段中，确保抱箍在桥墩中的施工与设计一致。（2）抱箍采用人工配合吊车安装，紧贴墩柱把标高放到标高位置，将两半两篇弧形钢带用牛腿处螺栓固定成型。（3）为使螺栓均匀受力，将牛腿位置的螺栓穿一根受力的钢丝绳，用挂钩钩住钢丝绳将抱箍吊装就位，吊装时，在牛腿下方支撑位置焊一根钢筋，确保抱箍不变型。

4.3 搭设施工平台

（1）把四个预压过的砂筒搁置在抱箍牛腿上，其上安装两根45b工字钢，工字钢上面按间距80 cm布置12#工字钢分配梁，再在上面安装盖梁底模板。（2）用水准仪测量盖梁底模板标高，如低于设计值可加垫相应钢板调整。（3）在底模板安装好后，为保证盖梁砼浇注完成后底模板不下沉，需要用砂袋、预制块等进行相等于盖梁重量的荷载预压试验。卸下预压后，安装盖梁钢筋和安装侧模板。

4.4 平台拆除

盖梁混凝土达到设计强度85%后，通过45b工字钢下的砂筒，使施工平台下落约5 cm，基本上的施工達到可以拆除的强度，利用吊机吊离底模板，拆除工字钢，最后卸下钢板抱箍。

5 施工平台优化

（1）由受力分析可知，抱箍钢板受力满足规范要求，但是安全储备较低，在施工大型盖梁时，建议采用高度0.75 m的抱箍。选用M24高强螺栓，并相应增加高强螺栓数量，使两片抱箍连接处的受力更合理。（2）主梁I45b工字钢的安全储备较大，经计算选用40b工字钢也能满足要求，但考虑存在斜交桥梁，柱间距较大，均采用I45b工字钢通用性强。（3）实际施工中，盖梁底模为刚度较大的钢模板，分配梁承担弯矩很小，更多的起到支撑底模和提供两侧施工平台的作用。（4）设置标准化施工平台和护栏，确保作业人员安全;并安装由施工平台至抱箍的爬梯和工作吊篮，便于抱箍及砂筒的安拆。

6 结语

安全保证措施：（1）抱箍应有足够的强度和刚度、稳定性，以传递拉力、摩擦力并支撑上部结构荷载，需要根据理论计算及实践经验来确定。（2）抱箍连接板上的螺栓组件至少按两排布置，外侧一排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩，对箍身传力有不利影响。为便于施工，需要加焊一根长100 cmφ28的钢筋进行连接加固，对牢固性的检测要求由两人踩钢筋直到踩不动为止。

参考文献：

[1]周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]王煜.抱箍法支撑在桥梁工程盖梁设计与施工中的应用[J].工程建设与设计，2012（11）：166-169.