抱箍法在蓋梁澆筑中的設計與施工

（新疆路橋建設集團有限公司，新疆 昌吉 831100）

一、工程概況

該橋是某城市一座重要的上跨橋梁，呈東西向布置，空心板梁為（3×13+10)m，橋寬58.45m，斜交角為25度。橋梁劃分為四幅，蓋梁間設置一道伸縮縫。橋梁下部結構采用蓋梁接單排鉆孔灌注樁式形式，鉆孔灌注樁直徑120cm，橋墩蓋梁長×寬為160cm×140cm，橋臺蓋梁長×寬為170cm×140cm。1～3#橋墩北半幅蓋梁構造圖如圖1、圖2所示。

圖1.蓋梁側面圖

圖2.蓋梁正面大樣圖

本文主要研究采取哪種支撐體系對下應橋蓋梁進行澆筑施工，考慮到該橋跨越河道且墩柱截面為圓形，故對其采用抱箍支架法進行蓋梁混凝土的澆筑施工。

二、抱箍支架受力分析及其驗算

（一）計算控制指標

簡支構件相對位移容許值：L/4 0 0；A 3鋼：E=2.06×105MPa；壁厚≤16mm，[σw]=215MPa，[τ]=125MPa。

（二）材料類型及布置

抱箍壁厚15mm，抱箍高度400mm；牛腿寬度400mm，牛腿壁厚20mm；螺栓型號M24，等級為8.8級。

主梁采用H700型鋼，間距為1.5m；次梁采用10#工字鋼，間距為400mm；方木分配梁規格為80mm×80mm，間距為233mm。

（三）抱箍支架計算

采用理正軟件對該抱箍支架各桿件進行計算分析。

1.主次梁及方木分配梁計算

主梁采用連續梁進行計算，次梁和方木分配梁可簡化為簡支梁進行計算。將澆筑混凝土荷載、模板荷載、人員機具荷載等荷載施加于各計算構件上，計算結果表明，主梁、次梁及方木分配梁的應力均滿足設計要求。各構件應力計算結果如表1所示。

表1.各構件應力計算結果

2.抱箍計算

（1）抱箍荷載及計算參數

單個抱箍承受2根工字鋼荷載，則

S=2×581.002kN=1162.004kN。

墩柱直徑1200mm，墩柱混凝土強度等級C30。

（2）鋼帶計算

a.鋼帶對墩柱的壓應力：σ1＝S/(μπBD)=1162004/(0.3×3.14×400×1200)=2.57N/mm2≤[σ]=14N/mm2，滿足要求。

b.鋼帶內應力：σ2＝σ1D/(2t)=2.57×1200/(2×15)=102.8N/mm2≤f=215N/mm2

c.鋼帶下料長度L(半個)：Δ L=π D σ2/(2E)=3.14×1200×102.8/(2×206000)=0.94mm。因此，鋼帶下料長度L(半個)＝πD/2-ΔL-d=3.14×1200/2-0.94-30=1853.06mm。

d.螺栓強度驗算：鋼帶所受拉力P=Btσ2=400×15×102.8=616800N=616.8kN；螺栓設計拉力Nt=nAeftb=12×352.5×170=719100N=719.1kN。P≤Nt，滿足要求。

三、蓋梁抱箍體系施工

（一）測量放樣

在蓋梁施工前，對墩柱進行測量放樣，以此作為安裝蓋梁底模的依據。墩柱施工測量與控制的內容包括：墩柱中心位置測量，蓋梁底標高測量。墩柱測量采用全站儀進行坐標放樣，高程點采用控制水準點直接用水準儀進行測量。測量人員將蓋梁軸線放出后，施工人員按蓋梁軸線和蓋梁標高安裝抱箍，主梁、底模等安裝完成后，微調蓋梁底模確保達到設計標高。

（二）抱箍制作及安裝

在蓋梁施工時，用半圓形鋼帶抱緊墩柱，在鋼帶兩端焊接牛腿，將蓋梁底模的承重橫梁架在牛腿上，利用上下層鋼帶抱緊墩柱所產生的摩擦力來承擔蓋梁自重、模板自重、施工荷載等重量，起到支架的作用。抱箍主要由柱箍、牛腿及緊固件三部分組成。

1.抱箍制作

抱箍由廠家生產制作，運輸至現場安裝。抱箍弧形鋼板寬40cm，鋼板厚1.5cm，每塊弧長較半周長短3cm，拼裝后內徑120cm，耳板長38.5cm，厚2cm，每側設置6個螺栓孔，采用12cm長8.8級φ24高強螺栓加固。宜在鋼帶內壁用萬能膠粘貼一層5mm厚的夾線橡膠板，使抱箍受到墩柱的壓力均勻一致，避免因鋼帶受力不均造成墩柱混凝土表面局部壓碎或刻痕。此外，在鋼帶與混凝土面中間粘貼橡膠板還可以增大摩擦系數。

2.抱箍安裝

在立柱施工時，根據模板及主梁高度測量抱箍底標高，在混凝土澆筑前預埋防滑銷，并定位出防滑銷的位置，便于模板拆除后快速找出。防滑銷采用鋼筋接駁器預埋的方式，澆筑混凝土前用泡沫填充，防止水泥漿進入。拆模后，用直螺紋鋼筋植入接駁器，形成防滑銷，起到防止抱箍位移的效果。防滑銷采用Φ28鋼筋及配套的直螺紋套筒，防滑銷預埋入混凝土的深度不小于30cm，采取可靠的固定措施，防止移動。

（三）主梁及模板安裝

縱向主梁采用HN700型鋼，主梁支架架設在抱箍的牛腿上。架設在0#橋臺北側蓋梁最邊跨的一根型鋼長12m，重2.22t，吊距18.7m，使用50t吊車，滿足使用要求。架設在其他墩、臺北側蓋梁最邊跨的一根型鋼長12m，重2.22t，吊距14m，使用25t吊車，滿足使用要求。

底模面板采用15mm厚膠合板，加強肋縱向布置，采用80mm×80mm方木，方木下的分配梁采用10#工字鋼，工字鋼標準間距為40cm，分配梁兼顧工作平臺的作用。

側模面板采用15mm厚膠合板，加強肋采用8cm×8cm方木，且方木水平布置，間距為250mm；豎向分配梁采用雙拼10#槽鋼，槽鋼間距為600mm，采用φ16拉桿固定。

四、支架預壓

（一）預壓部位

根據本工程支架類型、高度、荷載以及現場實際情況，選擇1#墩北側蓋梁作預壓，蓋梁高度為1.6m，此類蓋梁共有10個。

（二）預壓荷載分級

蓋梁底模安裝完成并經驗收合格后，分三級進行加載：全斷面荷載分別加載至預壓荷載值的60%、80%、100%，待荷載加載到位后，再分別進行標高測量。

五、結語

目前，該橋的蓋梁混凝土澆筑施工完成，通過檢驗發現，施工過程中選用的抱箍支架體系合理，滿足施工澆筑要求，此次施工案例可為類似蓋梁施工提供參考依據。