橋梁蓋梁施工中穿杠法技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】公路交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，使得道路橋梁工程的數(shù)量不斷增加，橋梁施工技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展。在橋梁蓋梁施工中，穿杠法是一種良好的施工工藝技術(shù)，具有非常顯著的優(yōu)勢。本文結(jié)合相應(yīng)的工程實例，對穿杠法技術(shù)在橋梁蓋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和討論，希望能夠為橋梁工程的建設(shè)提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁蓋梁；穿杠法技術(shù)；應(yīng)用

前言：

工業(yè)化進(jìn)程的加快帶動了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也使得公路交通運(yùn)輸事業(yè)得到了前所未有的發(fā)展和進(jìn)步。在這樣的背景下，橋梁工程的數(shù)量快速增加，其質(zhì)量安全問題也受到了社會各界的廣泛關(guān)注。在橋梁工程中，穿杠法技術(shù)具有比較新穎的設(shè)計思維，通過合理的構(gòu)造設(shè)計，能夠?qū)Σ僮鞑襟E進(jìn)行簡化，而且施工的安全性較高，施工周期短，因此得到了非常廣泛的應(yīng)用。

1、工程概況

某高速公路橋梁位于城際公路的中間段，全長162m，橫跨兩個山間谷地，整個橋梁共有五孔一聯(lián)，采用5×30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，先簡后支。由于橋梁整體屬于高架橋，橋墩的最大高度達(dá)到42m。在對橋梁蓋梁進(jìn)行設(shè)計時，采用一蓋梁兩立柱的形式，設(shè)計蓋梁一共有8個，總體施工所需混凝土為285.6m3。該高架橋所處的地形為丘陵沖蝕谷地，整體呈U字形走向[1]。蓋梁結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2、 橋梁蓋梁施工中穿杠法技術(shù)的應(yīng)用

2.1穿杠法技術(shù)

（1）原理：穿杠法技術(shù)的基本原理，是將特定的實心圓鋼穿入墩柱預(yù)留孔內(nèi)，將其作為改良混凝土實體以及蓋梁形狀的主要承重部分。在對橋梁墩柱進(jìn)行混凝土澆筑施工時，應(yīng)該做好孔洞的預(yù)留工作，通常會在縱橋向預(yù)留圓鋼孔洞，圓鋼的長度應(yīng)該結(jié)合墩柱直徑以及工字鋼的寬度，進(jìn)行提前計算。

（2）工藝：在墩柱澆筑完成后，應(yīng)該將實心圓鋼穿入預(yù)先留下的孔洞中，同時在外部以螺栓進(jìn)行加固處理，以保證圓鋼的牢固性。在墩柱支承鐵的橫橋向兩側(cè)，分別設(shè)置一根工字鋼，并在其上布置相應(yīng)數(shù)量的方木，將工字鋼作為橋梁墩柱的主承重梁，而方木則扮演著分配梁的角色，是支承體系的主要組成部分。

（3）流程：施工準(zhǔn)備→孔口預(yù)留，穿洞→安裝支撐鐵套，擰緊螺栓→檢查合格后，對方木進(jìn)行安裝→對預(yù)制的蓋梁模型進(jìn)行安裝，對橋梁的高度進(jìn)行調(diào)整→混凝土澆筑→拆除底部支撐，卸載實心鋼和工字鋼管→預(yù)留孔洞密封[2]。

2.2設(shè)計過程

（1）承載部分設(shè)計：在對橋梁蓋梁承載部分進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該依照公路橋梁施工設(shè)計的相關(guān)規(guī)范，結(jié)合符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計，以確保設(shè)計的合理性和準(zhǔn)確性。

（2）方木分配梁設(shè)計：作為支撐模型的主要體系，方木同時扮演著分配梁的角色，其重要性不言而喻。在橋梁蓋梁底部施工中，方木承擔(dān)著模板作業(yè)所帶來的荷載。在該公路橋梁中，方木設(shè)計間隔約為0.5m，規(guī)格為20cm×16cm。結(jié)合工程的實際需求和相關(guān)數(shù)據(jù)，可以對每一塊方木所承受的面荷載量進(jìn)行計算，最終得出的均布線荷載量為14.2kN/m。其力學(xué)模型見圖2。

（3）實心圓鋼設(shè)計：在對實心圓鋼進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該充分考慮其與支承鐵、墩柱之間的配合問題。通常來講，荷載通過支承鐵傳輸?shù)綄嵭膱A鋼中，不過在該工程中，可以直接忽略，將其看做是純粹的剪切受力。每一根實心圓鋼的直徑為60mm，單根荷載量約為166kN。

（4）工字鋼設(shè)計：在該工程中，方木分配梁底部的施工需要利用兩根I45a型工字鋼，對荷載進(jìn)行分擔(dān)。相關(guān)計算結(jié)果表明，每一根工字鋼的承重均布荷載為28.4kN/m。在分析時，可以將其力學(xué)模型簡化為三跨雙懸臂連續(xù)梁，如圖3所示。

結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)和公式進(jìn)行計算，最終得到工字鋼的跨中彎矩為136.66kN·m，支點彎矩為63.31kN·m，抗彎承載能力為145MPa，能夠滿足設(shè)計要求[3]。

2.3具體應(yīng)用

（1）孔道預(yù)留：在對橋梁墩柱進(jìn)澆筑時，需要將70mm直徑的鋼管進(jìn)行封口，然后順橋向預(yù)先埋入混凝土。應(yīng)該參照蓋梁支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體高度，對鋼管的預(yù)埋位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。而在對其預(yù)埋位置進(jìn)行確定時，至少需要考慮80-100mm的木楔高度，在木楔下墊上方木，這樣，當(dāng)蓋梁混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，對模板進(jìn)行拆除時，可以打開木楔，使得方木下落，從而為模板的拆除提供相應(yīng)的空間。在實際施工中，預(yù)埋入混凝土的鋼管常常會隨著混凝土的澆筑或者振搗而出現(xiàn)傾斜乃至浮起，對此，應(yīng)該在管口使用泡沫、橡膠等物體進(jìn)行堵塞，并利用膠帶進(jìn)行裹封，以鐵絲將管道的端部與墩柱鋼筋牢固綁扎在一起，并將預(yù)埋管置于兩根主筋之間，使用墊塊壓緊。當(dāng)混凝土澆筑到預(yù)埋管的位置時，應(yīng)該適當(dāng)放緩施工速度，減少混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的沖擊力，同時避免振搗棒與預(yù)埋管的碰撞。

（2）螺栓扣緊：對于實心圓鋼露出墩柱的部分，應(yīng)該套上相應(yīng)的支承鐵，然后對螺絲帽進(jìn)行緊固，確保支承鐵能夠與墩柱緊密結(jié)合在一起，以免在施工過程中，支承鐵出現(xiàn)竄動，影響墩柱的美觀性。實際上，對于實心圓鋼而言，支承鐵與墩柱的貼合越密切，其受力也越有利，換言之，在沒有空隙的情況下，實心圓鋼所承受的彎曲應(yīng)力基本為零。對于支承鐵與墩柱的結(jié)合面，應(yīng)該加工成弧形，這樣，不僅不會損傷墩柱，而且在承受偏壓時，可以產(chǎn)生相應(yīng)的摩擦力，對彎曲應(yīng)力進(jìn)行抵抗，從而利于結(jié)構(gòu)的受力。

（3）工字鋼對拉：在穿杠法施工中，工字鋼通常是設(shè)置在兩個支承鐵上，需要通過對拉的方式，對鋼管進(jìn)行固定，以形成整體受力結(jié)構(gòu)，保證施工安全。在對兩個工字鋼管縱梁進(jìn)行對拉時，一般會通過剛拉的形式，對墩柱進(jìn)行對拉固定，拉桿之間的距離應(yīng)該為墩柱間3根，懸臂段2根。在縱梁與墩柱之間，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的襯墊，對相接柱面進(jìn)行保護(hù)。

（4）預(yù)留孔封堵：在蓋梁施工完成后，需要進(jìn)行底模、工字鋼和圓鋼的拆除，然后分批逐段對預(yù)留孔進(jìn)行封堵工作，避免逐個進(jìn)行。雖然從把整體上看，直徑在60-70mm的預(yù)留孔幾乎不會對墩柱的受力產(chǎn)生任何影響，但是考慮到墩柱鋼筋的使用壽命以及結(jié)構(gòu)的美觀性，預(yù)留孔的封堵是非常重要的。在實際施工中，采用人工壓入塑性水泥漿進(jìn)行封孔，水泥漿需要經(jīng)過試配，保證凝結(jié)后的顏色與墩柱的顏色一致[4]。

結(jié)語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，我國的公路交通運(yùn)輸事業(yè)得到了快速發(fā)展，公路橋梁工程的建設(shè)水平也在不斷提高。在橋梁蓋梁施工中，穿杠法技術(shù)施工安全性較高，施工周期短，操作簡單，而且可以對橋梁進(jìn)行美化，因此受到了廣泛的關(guān)注。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該重視起來，對技術(shù)進(jìn)行深入研究，促進(jìn)橋梁工程的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖明.在橋梁蓋梁施工中穿杠法技術(shù)的應(yīng)用漫談[J].門窗，2013，（6）：185，187.

[2]徐陽.橋梁蓋梁施工中穿杠法技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技展望，2015，（18）：58.

[3]鄧光文.橋梁工程中蓋梁施工的特點與穿杠法施工技術(shù)[J].江西建材，2014，（18）：174，178.

[4]解曉晶.淺談穿杠法在橋梁蓋梁施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2011，（3）：89，91.