剪力銷法蓋梁施工簡述

王桂軍

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 361021）

1 工程概況

巫奉A17合同段位于重慶市巫山縣龍井鄉，在山谷中依山而建，地形條件極其復雜，因此全線以橋梁為主。該標段有一座特大橋，三座大橋，下部結構為方墩柱接蓋梁。

2 蓋梁設計技術參數

該標段蓋梁的結構尺寸有10余種形式，在此僅以最大尺寸蓋梁為例進行介紹，該蓋梁長10.78 m，寬2.3 m，高1.5 m，設計為C30鋼筋混凝土，設計混凝土方量35.7 m3，鋼筋含量5.9 t。具體細部尺寸如圖1所示。

3 擬用施工方案

根據該標段的實際情況決定采用剪力銷法施工。該方法的施工原理是，在墩柱上穿剪力棒承載工字鋼，以工字鋼為受力主梁搭設蓋梁受力底座，在此底座上進行蓋梁模板、鋼筋、混凝土的施工。施工要點在于穿剪力棒搭設蓋梁底座受力平臺。通過粗略估算計劃采用以下材料搭設蓋梁底座受力平臺。

采用φ90 mm鋼棒作剪力棒，左右墩柱各1根。

采用36b工字鋼作為受力主梁，墩柱兩側各1根。

采用16a槽鋼作小橫梁，在工字鋼上按中到中45cm間距布置，共布設20根。

采用10 cm×10 cm方木作為蓋梁底模墊層，在槽鋼上按中到中25 cm間距布置，共布設10道。

采用10 cm×30 cm木楔作為高度調平層，安裝在槽鋼與方木之間。

具體布置如圖2所示。

4 受力驗算

通過圖2可以看出，蓋梁荷載首先通過方木傳遞到槽鋼上，再通過槽鋼傳遞到工字鋼上，最后傳遞到剪力棒上。所以對方木、槽鋼、工字鋼、剪力棒都進行了驗算。在實際施工中，部分鋼筋和墩柱頂混凝土的重量由墩柱承擔，底座承載的蓋梁重量小于蓋梁實際重量，在計算中仍按蓋梁實際重量計算，以提高受力底座的安全系數。

4.1 所有荷載的重量計算

4.1.1 蓋梁模板的自重Q1

該標段該型號蓋梁的模板重量為6.3 t，即：

4.1.2蓋梁混凝土的重量Q2

蓋梁混凝土的總方量為35.7 m3，參照《簡明公路施工手冊》取鋼筋混凝土容重為26 kN/m（含鋼筋），可得：

4.1.3施工人員和施工機具荷載Q3

進行混凝土澆筑時，蓋梁上面只有3～4個施工人員及小型振搗器械，所以取：

4.1.4振搗混凝土時的荷載Q4

參照相關資料，振搗混凝土時在有效范圍內產生的荷載為2.0 kPa，所以取：

4.1.5方木的重量Q5

方木每道的鋪設長度L=11.2-1.4×2=8.4（m），參照相關資料ρ木=6 kN/m3，所以方木的重量為：

4.1.6槽鋼的重量

參照相關資料，16 a槽鋼的延米重量 ρ=197.5 N/m，每根槽鋼長度為300 cm，放置20根，共長L=60 m。所以槽鋼的重量為：

4.1.7工字鋼的重量

參照相關資料，36b工字鋼的延米重量ρ=656.6 N/m，工字鋼2根長度24 m，所以工字鋼的重量為：

圖1 蓋梁設計尺寸圖（單位：cm）

圖2 蓋梁底座布置示意圖（單位：cm）

4.2 方木的受力驗算

方木所受荷載為：

參照簡支梁的內力計算方法:

方木鋪設滿足受力要求。

4.3 槽鋼的受力驗算

槽鋼所受荷載為：

參照外伸臂梁計算跨中彎距，如圖3所示。

槽鋼的鋪設滿足受力要求。

4.4 工字鋼的驗算

4.4.1 受力驗算

工字鋼所受荷載為：

圖3 外伸臂梁受力示意圖

參照外伸臂梁計算跨中彎距，如圖3所示。

4.4.2撓度驗算

撓度變形滿足規范要求。

4.5 剪力棒的受力驗算

剪力棒主要承受剪力，所以只進行剪力驗算：

剪力棒尺寸滿足受力要求。

4.6 驗算結果

通過受力驗算，擬用方案滿足蓋梁受力要求，可以組織施工。

5 剪力銷法蓋梁施工工藝

5.1 設置剪力棒預留孔

當墩柱施工到設計頂高程，進行最后一次澆筑混凝土時，需要設剪力棒預留孔。根據該標段的施工情況，決定預埋內徑為10 cm的硬脂PVC管，預埋位置在蓋梁底71 cm。這71 cm包括36 cm工字鋼高度，6.5 cm槽鋼高度，10 cm木楔高度，10 cm方木高度，8.5 cm蓋梁底模厚度。

5.2 搭設蓋梁受力底座

墩柱全部澆筑完成并拆模后，及時找到預留孔位置并穿入剪力棒，穿入后的剪力棒應保持居中放置。然后緊貼墩柱站立放置工字鋼，工字鋼的放置也應保持居中，并且在墩柱兩側將兩根工字鋼連接在一起，在跨中也設一道連接，連接的力度不必太大，以保持工字鋼不產生剛度形變為度。現場采用花蘭勾連接。工字鋼安裝完成后，在上面放置槽鋼，每根槽鋼的兩端與工字鋼綁扎在一起，以免滑動。

5.3 鋪設底模并調平

槽鋼上面鋪設10 cm×10 cm的方木，并在槽鋼和方木之間打入木楔，對方木的頂面進行掛線調平，控制在設計的高程位置。然后鋪設蓋梁底模，底模為大面積拼裝模板，可以通過高強螺栓連接為一個整體，蓋梁底模的鋪設必須保證蓋梁的軸線和底標高符合設計要求，如有偏差必須調整在規范允許的范圍內。底模鋪設完成后，安排專人到蓋梁底重新檢查蓋梁底模與方木的接觸情況，如有局部懸空或沖突的地方，通過木楔進行調整，確保蓋梁底模與方木之間均勻接觸。

5.4 綁扎蓋梁鋼筋

蓋梁骨架鋼筋在鋼筋加工場地焊接成型，然后吊到蓋梁底模上進行現場綁扎。蓋梁骨架鋼筋在模具上加工。現場用12#槽鋼加工了一個模具，在模具上直接定出了蓋梁骨架的長和高，所有起彎點都給出了固定標識，通過模具加工出來的蓋梁骨架鋼筋尺寸誤差非常小，而且平整順直，完全滿足規范要求。蓋梁骨架鋼筋吊到底模上后，通過橫向箍筋綁扎在一起，成型為蓋梁鋼筋籠。

5.5 安裝側模及端模

蓋梁鋼筋籠綁扎完成后，進行側模和端模的安裝。側模安座于底模之上，與底模之間采用高強螺栓連接，側模后設通長背肋，通過上下兩層對拉螺桿固定。側模與端模之間通過角法蘭用高強螺栓連接在一起，蓋梁模板連接加固完成后，基本不會產生變形和移動，成為一個整體性鋼模。

5.6 蓋梁頂面復測及預埋件定位

蓋梁的模板整體性安裝完成以后，及時進行軸線放樣和標高測量。放樣完成后將軸線位置用紅油漆點在兩塊端模上，同時紀錄下這兩點的高程，通過軸線位置量測出蓋梁頂預埋件的位置，通過高程點量測出蓋梁頂面的位置，并確定支座墊石及預埋鋼板的高程。

5.7 澆筑蓋梁混凝土

蓋梁混凝土的澆筑是由塔吊用吊斗逐斗吊入模內的。在吊斗放混凝土時，需控制吊斗盡量靠近蓋梁頂面，放混凝土的速度不能太快，要保持均勻緩和，避免對蓋梁造成太大的沖擊力。混凝土的澆筑順序采用斜層法施工，既能保證混凝土均勻連續，也避免了拆模后外觀色差較大的問題。蓋梁頂面的混凝土標高嚴格按照設計控制，并且保證頂面混凝土的線性順直。

5.8 混凝土養生

蓋梁混凝土澆筑完成后，7 d齡期內進行灑水保濕養生。現場采用毛毯覆蓋新澆蓋梁混凝土，通過多次灑水，始終保持毛毯濕潤。

5.9 蓋梁模板及受力底座的拆除

參照規范要求，非承重模板需待混凝土強度達2.5 MPa以上時才能拆除，承重模板需待混凝土強度達到設計強度的75%以上時才能拆除。現場施工的日平均氣溫大于25℃，現場控制在1 d以后拆除側模，7 d以后拆除底模。側模的拆除比較簡單，只需拆除對拉螺桿，松開連接螺栓，用塔吊分塊將模板吊下即可。底模拆除時，需先將木楔打開并取出，然后取出方木和槽鋼，才能拆除底模，最后取下工字鋼和剪力棒。

6 施工中遇到的問題及處理措施

在進行蓋梁施工的時候，遇到了許多問題，不同程度地影響了蓋梁的施工質量。在這些問題中有些是事先沒有考慮到的，有些是因為施工方法不恰當造成的，有些是因為沒有引起足夠重視造成的。為了在今后的施工中避免類似問題再次出現，特做如下總結。

6.1 墩柱頂高程控制不準確

在進行蓋梁施工時遇到這樣一個問題，其中1根墩柱混凝土頂高程超過設計8 cm，在鑿除這8 cm混凝土的時候，整整用了2.5 d的時間。由于墩柱頂工作面小，人多無法操作，只能1個人施工，8 cm鑿除厚度又不能采用大型機械，只能人工鑿除，既費工又耽誤施工進度。

解決措施：在以后的墩柱施工中，最后一次澆筑前必須對模板頂進行高程復測，按照復測高程計算出下返尺寸，在模板內側作好標記，以此為依據嚴格控制墩柱頂面混凝土標高。

6.2 預埋的PVC管移位、漏漿

預埋的PVC管在澆筑完成后，遇到了管內漏漿，管身上浮的問題，給剪力棒的穿孔和底模的搭設造成了極大的困難。

解決措施：在以后的施工中，應將PVC管兩端用彩條布封堵，中間灌砂，填成實心管，并且用鋼筋對其定位，牢牢固定在墩柱鋼筋的指定位置，解決了在混凝土澆筑時漏漿和上浮的問題。

6.3 施工平臺寬度太窄

蓋梁寬230 cm，槽鋼長度為300 cm，第一次施工時居中放置，安裝完蓋梁側模后，兩側只剩30 cm空間，在上面鋪木板作為施工人員的行走及施工平臺，寬度太窄，存在不安全因素。

解決措施：將槽鋼交錯放置，一端與蓋梁側模平齊，另一端外挑65 cm，相鄰槽鋼顛倒放置，這樣調整以后，施工平臺的寬度由原來的30 cm擴寬到60 cm，極大地方便了施工,提高了安全系數。

6.4 蓋梁底模與墩柱間的空隙漏漿明顯

第一個蓋梁施工時，采用棉紗碎布填塞，止漿效果較差，灰漿滲漏明顯，滲水較多。在墩柱四壁形成縷縷黑色流痕，而且擦拭不掉，只能用砂輪磨光機磨除，對墩柱外觀影響太大，而且清除困難。

解決措施：在以后的施工中，用雙面膠條填塞止漿，同時在底模頂面圍繞墩柱用寬膠帶進行多次粘貼。經過這樣處理后，很好地解決了模板與墩柱接縫漏漿的問題。

6.5 蓋梁底模拆除困難

蓋梁底模是兩塊230 cm×263 cm整體平面鋼模，單塊面積大，重量大，人工無法從蓋梁側面將底模抽出。

處理措施：在拆除底模時，先將木楔打開并取出，然后取出方木和槽鋼，由于混凝土與模板的粘結力使底模牢牢地粘在蓋梁混凝土上，不受外力不會自動脫落。方木和槽鋼拆除后，用塔吊將蓋梁底模兩側同時吊住，然后用人工輕輕敲打蓋梁底模，使其與蓋梁混凝土混凝土脫落，坐落在工字鋼上，此時蓋梁底模與工字鋼之間騰出25 cm的活動空間，可以通過塔吊與人工配合將蓋梁底模在工字鋼上從側面滑出。

7 總結

剪力銷法蓋梁施工在該標段的運用，充分證明了它在地形條件復雜的情況下，對中高高度方形墩柱的蓋梁施工是非常適用的。

[1]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社,2006.

[2]楊文淵，徐奔.簡明公路施工手冊[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]楊文淵，徐奔.橋梁施工工程師手冊[M].北京：人民交通出版社，2005.