高墩大體積大跨度蓋梁無落地支架施工技術

張金權

摘 要：在當前建筑行業不斷發展的過程中，工程建設的質量越來越受到人們的關注，一方面這是因為工程建設與人們的生活息息相關，另外一方面也是因為只有保證了工程建設的質量，才能促進我國經濟的進一步發展，這二者具有密切相關的聯系。因此，本文主要以某工程的施工建設為例，重點論述了高墩大跨度大體積的蓋梁無落地支架施工技術，這項技術可以有效的保證支撐的安全性與穩定性，并且經過準確的計算以后，施工的最終效果都能得到保證，下面筆者就將結合具體的實例進行分析。

關鍵詞：高墩；大體積；大跨度；蓋梁；無落地支架

在施工建設的過程中，施工技術得以不斷涌現，為工程建設帶來了極大的便利，這是工程事業得以發展的一個典型，在當前的施工中，一種新的支撐技術逐漸出現在人們的視野中，這項施工技術不但能夠保證整個工程的成本，還能確保其具有一定的安全性，在當前的很多工程項目中已經得到了有效的應用，因此本文將重點對這一施工技術進行論述，探究其在施工中的優越性，分析不足之處，以便在今后的施工建設中能夠得以進一步的完善，更好的發展我國的工程建設。

1 工程概況

某工程施工的過程中主要采用了高墩大體積大跨度的蓋梁無落地支架施工技術，這項工程是主要的組成部分之一，采用了混凝土的結構模式，整個結構呈現雙柱整幅式發展，橋墩的高度為30m至40m之間，采用這一蓋梁的長度是24.1m，跨度為14.2m，凈跨度是12m，整體的高度是2.5m，這一蓋梁的優勢在于跨度大，并且體積大的特點，在施工過程中之所以選擇這一施工技術也就是看中了這一平臺支架系統的可靠性以及安全性，在經濟性方面也具有良好的效果。是施工中的關鍵性技術。

2 蓋梁施工平臺支架的設計

2.1 施工方案設計

在進行施工的過程中，需要使用大量的材料，在投入方面也是相當大的，同時需要對其穩定性加以進一步的控制，這樣才能保證工程的順利進行。綜合各方面的考量之后，決定采用這種無落地的支撐施工技術，在斜撐中主要應用了下抱箍，在搭設工字鋼橫梁時，則主要應用了上抱箍以及斜撐，下圖為具體的施工平臺。

2.2 主橫梁和斜撐的設計

首先對主橫梁以及斜撐進行設計，主橫梁的構成中主要是由工字鋼橫梁組成的，其中一側的橫梁長度為24m，另外還有兩根長度為12m的工字鋼進行連接，連接的方式是高強螺栓，在進行斜撐的過程中，主要采用的方式是進行對口焊接，斜撐的數量為16根，需要對其進行受力分析的測試，在此基礎上才能對工字鋼以及槽鋼的型號進行選擇，在進行具體的計算過程中，需要對蓋梁的自重進行計算，荷載的相關數據進行計算，在實際情況的基礎上，現具體計算的結果如下：因為本工程中，蓋梁的體積是90.4m3，長度是24.1m，采用型號為C40的混凝土，其重量為每m326kN，所以計算蓋梁的自重應該是鋼筋混凝土容量以及體積之積，結果是2350kN。緊接著對模板的自重進行計算，分別選擇側模與底模為6mm厚度的鋼模板，其容重為每m378kN，如果按照平臺寬度為5m這一數值進行計算，那么再加上固定構件的重量，最終的荷載結果應該是每m5kN。工字鋼的自重情況也是需要考慮的內容，對其進行保守估計，在每m的重量是109kg，兩側的總長度為28.1m，因此計算所得自重的結果應該是每m2.2kN。除此之外，還應該對人員的機械荷載以及混凝土振搗所獲得的荷載進行計算，最終將這些數據加在一起就是總荷載。計算結果是每m113.4m。將蓋梁自重以及人員振搗等荷載的數值加在一起，最終的結果是每m113.4kN。在計算完荷載以后，還應該對橫梁進行計算。如圖2所示，將支點設立在1/3跨度的位置上，同時還要在下抱箍的位置上增加兩道斜撐，在圖中可以清楚的顯示抱箍支撐點的位置是B、E，對橫梁進行計算，其中彎矩最大的支撐點位置是在B處，計算出負彎矩最終的結果是-266.4kN·m，然后對跨內的最大彎矩進行計算，其中最大彎矩是在AB以及EF的位置上，計算結果是198Kn·m，想要保證整體的安全性，則要對安全系數進行合適的選擇，本工程中安全系數為1.7。

斜撐的計算。針對單根斜撐進行受力計算，考慮斜撐受軸向壓力而破壞的情況。支座A、F處的反力：R=0.394×113.4×4.73=211.3KN支座D、C處的反力：R=0.974×113.4×4.73=522.4kN。鋼材軸向許應力取215Mpa選取鋼材最小截面A=562×1.414×10/215=40cm2查表宜選取2根不小于20a槽鋼作為斜撐，實際選擇22a的槽鋼。

2.3 抱箍的設計

（1）抱箍螺栓數目的確定。采用M24高強螺栓，8.8級，單個M24高強螺栓的預緊力[F]=225KN，鋼材與砼的摩擦系數μ取0.3，螺栓的傳力接觸面數目n=1，安全系數k取1.7。單個抱箍的產生的最大摩擦力等效為支座反力。按照極端情況，所有蓋梁自重由兩個抱箍去承擔，考慮到其它施工荷載，乘1.2的系數。蓋梁體積為90.4m3，C40鋼筋砼容重取26KN/m3，則單個抱箍產生的最大摩擦力N=26×90.4×1.2/2=1410KN。單個螺栓承受的抗剪力：Nj=N/m=38.5<[NL]抗剪滿足要求。（2）抱箍鋼板高度。理論上來說，抱箍螺栓在豎向方向排列成1排為最有利情況，但是必定使抱箍體高度增加。本抱箍按每側18個螺栓，豎向3排排列。螺栓中心間距的容許范圍為3d～12d，螺栓中心至構件邊緣距離的容許范圍為1.5d～4d。d為螺栓孔直徑，取28mm。則高度H取值為60cm較合適。（3）螺栓所需終擰力矩。螺栓連接處的扭矩系數平均值，k取0.13，力臂L1，M24螺栓取0.015m每個螺栓的終擰扭矩R=kN1L1=254.7N·m。（4）抱箍鋼板厚度。在抱箍高度H確定的情況下，可根據抱箍體鋼板的極限破壞應力來確定抱箍鋼板的厚度t。考慮到抱箍和砼的摩擦，抱箍體面板承受螺栓的拉力：P=18Nl-18Nlμ=1645KN

抱箍體鋼板的縱向截面積：S1=Ht。抱箍體拉應力σ=P/S1<[σ]=140Mpa時，滿足抗拉要求。取鋼板厚度取t=2cm。

3 支架和平臺的安裝

支架和平臺的安裝通過塔吊或吊車來配合進行。首先進行抱箍的安裝，抱箍安裝完后再進行工字鋼橫梁的吊裝，然后安裝斜撐及斜撐之間的剪刀撐。支架安裝后，進行澆筑平臺的搭設。在橫梁上設置方木作為墊梁，上鋪蓋梁底模。支架和平臺正式使用之前，必須進行加載預壓，進行平臺安全性和支架變形的檢測。通過前面的計算分析，可知理論上橫梁的最大撓度僅有0.5cm，但是考慮到實際施工的各項因素，實際的施工預拱度應結合預壓的參數結果來確定。

4 總結

采用本方案進行同類橋墩蓋梁的施工，具有取材方便，結構簡單合理，安全可靠，施工簡便等特點。相對于滿堂支架法，在施工成本和安全性上有顯而易見的優勢。同貝雷架等其它無落地支架法相比，在經濟性和安全性上也具有一定的優勢。

參考文獻

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