蓋梁抱箍法施工技術探討

韓國祥

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

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蓋梁抱箍法施工技術探討

韓國祥

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

摘要：蓋梁是為支承、分布和傳遞上部結構的荷載而在樁墩頂部設置的橫梁，其施工質量直接影響橋梁的工程質量，必須完善蓋梁施工技術，做好施工質量控制并對其支架進行嚴謹的受力分析。該文結合工程實例，介紹蓋梁的抱箍法施工技術，并對其支架受力狀況進行驗算。

關鍵詞：橋梁；蓋梁施工；抱箍法；受力計算

為滿足標準化建設的需要，越來越多的橋梁采用預制梁板結構，下部采用柱式墩結合蓋梁的形式，蓋梁施工在橋梁工程中越來越重要。在地基情況不理想的情況下，抱箍法施工是最經濟、合理的選擇。

1　工程概況

大廣（大慶—廣州）高速公路廣東連平（贛粵界）至從化公路S29合同段溫泉流溪河大橋位于從化市溫泉鎮境內，左幅跨徑為7×25 m+（45+70+45）m+23×25 m+2×20 m，總計35跨；右幅跨徑為7 ×25 m+（45+70+45）m+22×25 m，總計32跨。除主橋采用45 m+70 m+45 m現澆連續箱梁外，其余均采用預制小箱梁施工，需施工蓋梁57個，其中采用抱箍法施工的蓋梁25個，占43.9%。

2　抱箍法施工方法

施工時，首先測定墩中心與墩頂標高，在距蓋梁底2 m左右的兩墩身上各安裝一鋼抱箍。鋼抱箍采用10 mm厚鋼板制作，高600 mm。抱箍采用剛性箍身，內壁用萬能膠粘貼8 mm厚橡膠墊，以增加摩擦力。墩柱兩側橫向布置2根鋼柱，柱頂設支架鐵板。然后在兩鋼柱及兩墩身鋼箍支架上采用貝雷架搭設臨時施工平臺，在平臺上先鋪槽鋼，再鋪設方木，最后鋪底模并對支架進行預壓處理（見圖1）。

圖1　抱箍法支架搭設示意圖

模板采用大塊定型鋼模板，模板不與腳手架連接。安裝側模時，要防止模板移位和凸出。檢測底模標高，同時放出蓋梁中心線。蓋梁骨架鋼筋和其他鋼筋在鋼筋加工場加工成型。綁扎鋼筋前，先橫橋向搭設3個鋼筋支架，固定上部主筋。鋼筋綁扎的原則是由內到外，先主筋后輔筋。蓋梁鋼筋的底部及外側綁足夠數量的水泥砂漿墊塊與模板隔開，以保證鋼筋保護層厚度。鋼筋綁好后進行側模安裝，兩邊側模用角鋼固定。復測蓋梁的中心線，同時測量蓋梁的頂寬部分，允許偏差不超過±1 cm。

采用泵送砼澆筑方案，先澆跨中，再以逐漸向支點靠攏的順序澆筑蓋梁砼。施工中注意檢查、測量支架和模板，特別是蓋梁底部模板，如有變形、松動或沉陷等現象應立即停止澆灌，調整處理后方可繼續。蓋梁砼終凝后，開始灑水養護，養護時間為7 d。

3　蓋梁支架受力計算

3.1基本受力狀態

根據施工圖，蓋梁尺寸、跨徑及蓋梁下立柱分別：H=1.7 m，B=1.9 m，L=2.901 m+8.494 m +8.494 m+2.901 m，?=1.6 m。施工時考慮以下荷載：

（1）蓋梁鋼筋砼重。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）蓋梁模板重量。模板采用鋼模，單位面積重量為65 kg/m2。側模面積為54.7 m2，底模為38.7 m2，兩側封端模板為6.5 m2，則G2=（54.7+ 38.7+6.5）×65=6 493.5 kg=64.94 k N。

（3）貝雷桁架主梁、槽鋼分配梁重量。貝雷桁架2排，每排8片，共計16片，每片按300 kg計算；分配梁采用I12.6工字鋼，每根長度6 m，重14.2 kg/m，按1 m間距在貝雷桁架主梁上等距布設，按每片蓋梁長22.79 m計算，一個蓋梁支架共需23根。兩者重量合計為，貝雷梁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）施工人員、機具載荷及施工載荷。按200 kg/m2計，得G5=200×22.79×1.9=8 660 kg= 86.6 k N。

3.2貝雷梁計算

上部荷載經46片分配梁傳遞至貝雷梁，可視為簡直截面，單個荷載集中值為G=（G1+G2+G4+ G5）/46=（1 914+64.94+19.6+86.6）/46=45.3 k N。采用MIDAS軟件輔助計算半幅應力。

（1）撓度驗算。貝雷桁架撓度分彈性撓度和非彈性撓度。由施工載荷引起的撓度可認為是彈性撓度，撓度fmax=7.4 mm＜8 494/400=21.2 mm，符合要求（見圖2）。

（2）應力驗算。梁內最大彎曲應力σ=127.4 MPa，貝雷桁架材料為16 mn，［σ］=273 MPa，符合要求（見圖3）。

（3）剪力驗算。梁內最大剪應力τ=124.2 MPa，［τ］=208 MPa，符合要求（見圖4）。

圖2　擾度分布（單位：mm）

圖3　應力分布（單位：k Pa）

以上計算結果表明梁內最大剪應力及彎曲應力均出現在支座處，為安全起見，貝雷架可加設一組加強弦桿。

圖4　剪力分布（單位：k Pa）

3.3鋼帶（弧板）強度計算

假定抱箍鋼帶（弧板）受力均勻，各部位所受正壓力均相等，則抱箍對立柱的正壓力N=2πr Bσ1。N=KG/μ=1.3×903.4/0.35=3 355.5 k N（摩擦系數取0.35，安全系數取0.3），B=60 cm，r=80 cm，則σ1=1.1 MPa。立柱采用C30砼，σ1遠低于砼抗壓強度，立柱不會受損。由抱箍橫斷面方向受力平衡可得抱箍弧板受力情況（見圖5）。

圖5　抱箍弧板受力簡圖

由圖5可知：在Y軸方向上，弧板受的拉應力所形成的拉力P與抱箍和立柱間的正應力σ1之間存在如下關系：

鋼板厚度d=0.01 m，σ1=1.1 MPa，鋼板所受拉應力σ2=1.1×1.6/（2×0.01）=88 MPa。鋼板采用Q345鋼，［σ］=200 MPa，滿足使用要求。

3.4高強螺栓承載力計算

抱箍法采用10.9級M27抱箍連接專用螺栓，每個螺栓的最大承載力為0.8×290=232 k N，高強螺栓的數量n=3 355.5/（2×232）=7.2個，0.6 m高抱箍設計采用18個，滿足要求。

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

4　結語

抱箍法施工對地基沒有要求，施工質量好，周期短，對墩柱無影響，綜合成本投入小，是一種可靠的施工工藝。隨著中國高速公路建設事業的飛速發展，橋梁工程的質量和進度要求不斷提高，項目實施必須高質量、高效率、短周期，企業才能從中獲得利潤。蓋梁施工是保證橋梁施工效率的重要一環，而抱箍法能適應當前公路發展的要求。實踐證明，采用抱箍法進行蓋梁施工具有廣闊的應用前景。

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中圖分類號：U445.559

文獻標志碼：B

文章編號：1671-2668（2016）03-0205-03

收稿日期：2016-02-02