抱箍法在洛南高速橋梁工程蓋梁施工中應(yīng)用

李 正

(中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 300350)

抱箍法在洛南高速橋梁工程蓋梁施工中應(yīng)用

李 正

(中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 300350)

結(jié)合洛南高速橋梁蓋梁施工實(shí)例，對(duì)抱箍法的施工工藝及力學(xué)原理進(jìn)行了闡述，通過(guò)分析計(jì)算，探討了抱箍設(shè)計(jì)方法，并總結(jié)了施工注意事項(xiàng)，指出該方法施工周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、施工便捷，可推廣應(yīng)用。

抱箍法，蓋梁，鋼筋，墩柱

橋梁的蓋梁施工中常用的施工方法有：橫穿法、預(yù)埋法、抱箍法、支架法，幾種施工方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，施工中可根據(jù)實(shí)際情況選用。在洛南高速項(xiàng)目的蓋梁施工中，因外觀質(zhì)量要求較高，業(yè)主明確禁止使用橫穿法與預(yù)埋法，而地基承載力較低，對(duì)地基處理較為困難，于是本項(xiàng)目蓋梁選擇抱箍法施工，下面以K2+715橋式通道為例，對(duì)抱箍法應(yīng)用進(jìn)行論述。

1 抱箍法簡(jiǎn)述

1.1 抱箍施工工藝

1)在墩柱周邊搭設(shè)支架，高度一般不超過(guò)蓋梁頂板；2)在墩柱上作水平標(biāo)志，并由蓋梁底板設(shè)計(jì)標(biāo)高反算出抱箍底沿標(biāo)高，在此位置做標(biāo)記；3)在墩柱上安裝抱箍底托，底托頂面與抱箍底沿標(biāo)記等高；4)在抱箍上放貝雷梁，并用U形螺栓、扣件將貝雷梁、抱箍及貝雷梁連接在一起；5)將方木橫梁安放在貝雷梁上，同時(shí)安裝蓋梁底模；6)進(jìn)行荷載預(yù)壓試驗(yàn)；7)安裝蓋梁鋼筋、模板，在側(cè)模四周做好安全防護(hù)裝置；8)澆筑混凝土；9)拆除側(cè)模、端模，然后拆底模，最后拆下橫、縱梁、抱箍。

1.2 抱箍法力學(xué)原理

利用抱箍與墩柱夾緊產(chǎn)生的最大靜摩擦力來(lái)平衡臨時(shí)設(shè)施、蓋梁的重量。抱箍法的關(guān)鍵是抱箍與墩柱間有足夠大的摩擦力。為保證滿(mǎn)足要求，抱箍與墩柱必須緊密貼在一起，為適應(yīng)墩柱截面不是絕對(duì)圓面，抱箍的箍身設(shè)計(jì)為不設(shè)環(huán)向加勁的柔性箍身，即

采用不設(shè)加勁板的鋼板來(lái)作為箍身。

2 施工設(shè)計(jì)說(shuō)明

2.1 工程概況

洛南高速K2+715橋式通道共有8個(gè)橋墩，橋墩均為雙柱式結(jié)構(gòu)(墩柱為直徑1.0 m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))，墩柱上方為蓋梁。蓋梁為長(zhǎng)12.6 m，寬1.4 m，高1.2 m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖1所示，橋蓋梁采用C30混凝土，澆筑量19.47 m3。

2.2 材料選擇

螺栓：由于采用M27高強(qiáng)度螺栓有兩個(gè)缺點(diǎn)：1)市場(chǎng)上已經(jīng)很難采購(gòu)M27高強(qiáng)度螺栓，需要專(zhuān)門(mén)的廠(chǎng)家購(gòu)買(mǎi)，不滿(mǎn)足隨時(shí)更換的要求。2)高強(qiáng)度螺栓經(jīng)過(guò)一次加力松弛循環(huán)后一般不能重復(fù)使用，因此，本設(shè)計(jì)采用常規(guī)材質(zhì)45號(hào)鋼的M30大直徑螺栓，實(shí)際施工中采用了45號(hào)鋼的M30大直徑螺栓，[G]=170 MPa。

箍身：根據(jù)初步設(shè)計(jì)比選后本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用厚度為10 mm的鋼板。抱箍連接板：根據(jù)初步設(shè)計(jì)比選后本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用厚度為24 mm的鋼板。

3 抱箍設(shè)計(jì)

3.1 抱箍初擬尺寸

箍身鋼帶寬度B=200 mm，箍身鋼帶厚度t=10 mm，具體尺寸如圖2所示。牛腿腹板處采用四根材質(zhì)45號(hào)鋼的M30大直徑螺栓，分兩排布置，螺栓布置圖見(jiàn)圖3。

3.2 設(shè)計(jì)荷載

蓋梁自重：19.47×25=486.75 kN，一個(gè)蓋梁約19.47 m3，混凝土以25 kN/m3計(jì)，底模自重：9.2 kN，側(cè)模自重：16.1 kN，橫梁自重：13.8 kN，橫梁采用Ⅰ40a工字鋼，施工荷載：20.2 kN，合計(jì)：546.05 kN。

3.3 鋼帶與墩柱的摩擦力計(jì)算

3)螺栓應(yīng)力檢算。鋼帶所受拉力P，P=σ2×A=145×10×200/1 000=290 kN；螺栓設(shè)計(jì)拉力F1，F(xiàn)1=0.95[F]=0.95×As×[G]=456 kN。其中，A為鋼帶橫截面面積；As為螺栓的橫截面面積，As=πd2/4；[G]為材質(zhì)45號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[G]=170 MPa。解：F1>P。經(jīng)過(guò)以上計(jì)算可知，初擬抱箍尺寸安全可行，牛腿焊縫設(shè)計(jì)由廠(chǎng)家定做，一般都能保證，這里不再贅述。

3.4 鋼帶加工長(zhǎng)度L(半個(gè))

σ2=145 MPa時(shí)，半個(gè)鋼帶伸長(zhǎng)量為ΔL=(σ2/E)πr。

即:L=πr-ΔL=(1-σ2/E)πr。

其中，E為鋼材的彈性模量，為2.06×105MPa。

代入相關(guān)值得：L=(1-145/206 000)×3.14×0.5×1 000=1 569 mm。

兩半抱箍接頭間隙取20 mm，所以，本設(shè)計(jì)中取L=1 549 mm。

4 施工注意事項(xiàng)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算考慮了較大的安全系數(shù)，同時(shí)在實(shí)際施工中也注意以下事項(xiàng)，方保證了本項(xiàng)目的安全實(shí)施。1)高空作業(yè)時(shí)，上面的施工人員必須系安全帶操作，為防止腳下踏空；下面的施工人員嚴(yán)禁不戴安全帽工作。2)模板支架、底模嚴(yán)格按施工圖紙進(jìn)行安裝。3)抱箍安裝必須在墩柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上才能進(jìn)行，為增加抱箍鋼帶與墩柱之間的摩擦力，保護(hù)墩柱混凝土外觀，在抱箍與墩柱間加墊2 mm厚橡膠皮。4)澆筑混凝土期間，設(shè)有專(zhuān)人檢查模板、鋼筋和對(duì)拉螺桿等的穩(wěn)固情況。5)澆筑混凝土過(guò)程中，施工人員必須正確使用插入式振搗棒。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然本設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例考慮了較大的安全系數(shù)，在施工中也注意了一些不確定因素，如在抱箍鋼帶上纏繞麻袋或在墩柱與抱箍間放高壓橡膠板，以增大摩擦系數(shù)，亦起到保護(hù)墩柱的作用。抱箍法施工，無(wú)須硬化場(chǎng)地，節(jié)省大量支撐方木和鋼構(gòu)件，節(jié)省投資，施工周期短，施工簡(jiǎn)便，適應(yīng)性強(qiáng)，實(shí)踐證明在本項(xiàng)目的應(yīng)用是成功的。

[1] 江正榮，朱國(guó)梁．簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)[M]．第3版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005．

[2] JTG TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]．

[3] JTJ 025-86，公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 公路施工手冊(cè) 橋涵(上、下冊(cè))[Z].交通部第一公路工程總公司.

[5] 路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2010.

On application of holt hoop iron method in slab beam construction at Luonan Highway Bridge project

LI Zheng

(No.4EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway18thBureauGroup,Tianjin300350,China)

Combining with slab beam construction at Luonan Highway Bridge project, the paper illustrates the construction craft of the holt hoop iron method and the mechanic principle, explores the holt hoop design methods by the analysis and calculation, sums up the construction precautions, and points out the method has short construction period with strong adoptability and high construction efficiency, so it can be further applied.

holt hoop iron method, slab beam, reinforcement, pier stud

1009-6825(2014)07-0200-02

2013-12-23

李 正(1974- )，男，助理工程師

U445

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