高速公路蓋梁抱箍法施工平臺優化研究

滕德鑫

摘 要：高速公路的蓋梁施工研究是其發展的重難點，目前蓋梁抱箍法施工是一項突破性技術，特點是沒有架體支撐措施的施工工藝，對比原先的施工技術和措施來看、需要花費大量的鋼管腳手架或鋼棒法等施工工藝，這項工藝的突破不僅可以加快施工進度，節省材料成本支出、在確保質量的同時也能提高橋墩的外觀質感和美感。因此此項技術在實際應用中取得了良好的反饋和成效。本文結合濮衛高速滑縣專用鐵路分離式立交橋蓋梁抱箍法施工工藝，詳細對蓋梁抱箍法施工平臺的受力進行分析，并細化結構設計和操作步驟，使相關人員能夠更好的使用這一方法進行施工。

關鍵詞：蓋梁;抱箍法;施工工藝;受力;操作步驟

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國改革開放的飛速發展，經濟實力的增強，各類基建工程的涌現和落地，高速公路網越來越完善，高速公路是聯通我國各省各地的重要基建命脈，由于在各類地勢環境中修建會存在不一樣的質量或施工問題，在現代經濟發展中，人們不限于地域的跨度，通過交通將各地連結一起。在所有的交通基建中，高速公路是與各個年齡階段最常接觸的出行保障，高速公路的質量問題是保證人們正常出行效率和安全的重要指標，保證高速公路施工質量具有十分重要的意義。基建項目落地實施本身發展依靠著基礎建設材料，專業的從業人員運用行業理論知識，有組織有計劃地實現預期的功能，保證年目標對象的項目完整無誤地落地投入使用，再整一系列的過程中，最終起決定作用的，首當其沖的是作為所建工程建設對象的物質基礎，即施工建筑材料，然后是相輔相成的建筑科技和施工技術。而在施工類別中，蓋梁抱箍法是一項技術創新，其中原理是利用抱箍和墩柱產生的靜摩擦力來用于圓柱蓋梁上的一種施工工藝。蓋梁抱箍法易上手操作，簡單易學，安全可靠，適用的范圍廣，因此在當前高速公路蓋梁施工過程中，更多的使用抱箍法。但在不同施工環境下，由于初期設計方向和施工要求因項目而異，就算是類似項目和設計也存在差異，不可能完全復制。施工人員應該根據高速公路周圍環境的實際情況進行設計，在最大程度上保證高速公路的安全性。

1 工程概況

濮衛高速滑縣專用鐵路分離式立交橋長851 m，橋面凈寬2×11.75 m。上部結構采用預應力砼（后張）小箱梁，孔跨布置為14×25+3×40+15×25 m;下部結構橋墩采用雙柱式墩，墩柱直徑1.3 m，柱間距7.299 m;普通鋼筋混凝土蓋梁，尺寸為11.76×1.85×1.45 m。

2 方案概述

抱箍的實體就是鋼板，一般是采用1.2 cm厚度的鋼板制作，高度0.5 m，由兩個半圓組成。蓋梁抱箍法施工就是去除滿堂支撐措施，直接是在墩柱上的適當部位安裝抱箍，由高強螺栓的預拉力使抱箍與墩柱相互作用夾緊，以求產生的足夠大的靜摩擦力，以此來承擔上部荷載。在抱箍牛

腿上放置落梁砂筒，再擱置工字鋼主梁和分配梁等相關組件，以此形成施工平臺。施工人員工平臺上進行蓋梁的施工作業。

3 施工平臺設計

3.1 設計簡圖

蓋梁抱箍法施工平臺設計圖見圖1、圖2。

3.2 受力分析

3.2.1 主要工程量

滑縣專用鐵路分離式立交橋蓋梁：鋼筋：6.3 t;C40混凝土：31.1 m3。

3.2.2 荷載計算

（1）混凝土自重。蓋梁混凝土31.1 m3，按照鋼筋混凝土取26 kN/m3計算，則混凝土自重G1=31.1×26=808.6 kN。（2）鋼模板。根據模板設計圖紙，端模、側模及底模鋼模板總重G2=63 kN。（3）分配梁I12工字鋼。分配梁采用I12普通熱軋工字鋼，橫向間距@80 cm，均布18根*4 m，標準重量13.99 kg/m;G=18×4×13.99=1 007 kg;G4=10 kN。（4）主梁（I45）工字鋼。承重工字鋼采用I45b普通熱軋工字鋼，標準重量：80.38 kg/m，每蓋梁采用2根14 m長I45b工字鋼;G=2×14×87.485=2 250 kg;G3=24.5 kN。

3.2.3 分配梁I12工字鋼

（1）荷載組合為：q1=（1+2+3+6）/（1.85×11.76）×0.8=（808.6+63+10+15）/27.2=32.96 kN/m。

受力簡圖如下：（L=1.3 m圓柱直徑+I45工字鋼寬度0.15 m=1.45 m）（圖3）。

（2）最大彎矩Mmax=1/8×qL2=1/8×32.96×1.452=8.66 kN·m。

（3）強度計算：I12工字鋼：A=18.12 cm2;WX=77.5 cm3;

IX=488 cm4，σ=Mmax/Wx=8.66×103/77.5=111.8 MPa﹤[σ]=215 MPa，滿足要求。

（4）撓度計算：f max=5qL4/384EI=5×32.96×1.454/（384×2.1×109×488×10-9）=1.85 mm

3.2.4 主梁I45b工字鋼

（1）荷載組合為：q2=1/2（1+2+3+4+6）/（1.85×11.76）=1/2（808.6+63+10+24.5+15）/21.76=21.16 kN/m。

（2）I45b工字鋼參數：WX=1 500 cm3;IX=33 800 cm4。

（3）受力簡圖如圖4。

（4）彎矩Mc=qLx/2[（1-a/x）（1+2a/L）-x/L]=[21.16×

7.3×（11.76/2）]/2×[（1-2.23/5.88）（1+2×2.23/7.3）-5.88/7.3]=908.27×（0.62×1.61-0.81）=170.94 kN·m。

（5）強度計算。σ=Mc/WX=（170.94×106）/1 500=

113.96 MPa<215 MPa，符合要求。

（6）撓度計算：fmax=qL4（5-24a2/L2）/384EI=21.16×

7.34（5-24×0.31）/（384×2.1×108×33 800×10-8）=5.4 mm

4 施工方法

4.1 定位放線

將目標建筑物（包括造型基礎和設備結構）的位置、形狀、大小等測放到實際規劃用地，并對工程施工質量，外觀平直度等時刻進行測量檢查，配合及引導工程施工待墩柱完成并達到設計強度后，即可進行蓋梁的施工。準確測量放出蓋梁位置及梁底標高，并標于各墩頂面上。

4.2 安裝抱箍

（1）操作人員根據圖紙中既定蓋梁設計標高，通過測量計算出設計抱箍的位置，并標記在橋墩施工段中，確保抱箍在橋墩中的施工與設計一致。（2）抱箍采用人工配合吊車安裝，緊貼墩柱把標高放到標高位置，將兩半兩篇弧形鋼帶用牛腿處螺栓固定成型。（3）為使螺栓均勻受力，將牛腿位置的螺栓穿一根受力的鋼絲繩，用掛鉤鉤住鋼絲繩將抱箍吊裝就位，吊裝時，在牛腿下方支撐位置焊一根鋼筋，確保抱箍不變型。

4.3 搭設施工平臺

（1）把四個預壓過的砂筒擱置在抱箍牛腿上，其上安裝兩根45b工字鋼，工字鋼上面按間距80 cm布置12#工字鋼分配梁，再在上面安裝蓋梁底模板。（2）用水準儀測量蓋梁底模板標高，如低于設計值可加墊相應鋼板調整。（3）在底模板安裝好后，為保證蓋梁砼澆注完成后底模板不下沉，需要用砂袋、預制塊等進行相等于蓋梁重量的荷載預壓試驗。卸下預壓后，安裝蓋梁鋼筋和安裝側模板。

4.4 平臺拆除

蓋梁混凝土達到設計強度85%后，通過45b工字鋼下的砂筒，使施工平臺下落約5 cm，基本上的施工達到可以拆除的強度，利用吊機吊離底模板，拆除工字鋼，最后卸下鋼板抱箍。

5 施工平臺優化

（1）由受力分析可知，抱箍鋼板受力滿足規范要求，但是安全儲備較低，在施工大型蓋梁時，建議采用高度0.75 m的抱箍。選用M24高強螺栓，并相應增加高強螺栓數量，使兩片抱箍連接處的受力更合理。（2）主梁I45b工字鋼的安全儲備較大，經計算選用40b工字鋼也能滿足要求，但考慮存在斜交橋梁，柱間距較大，均采用I45b工字鋼通用性強。（3）實際施工中，蓋梁底模為剛度較大的鋼模板，分配梁承擔彎矩很小，更多的起到支撐底模和提供兩側施工平臺的作用。（4）設置標準化施工平臺和護欄，確保作業人員安全;并安裝由施工平臺至抱箍的爬梯和工作吊籃，便于抱箍及砂筒的安拆。

6 結語

安全保證措施：（1）抱箍應有足夠的強度和剛度、穩定性，以傳遞拉力、摩擦力并支撐上部結構荷載，需要根據理論計算及實踐經驗來確定。（2）抱箍連接板上的螺栓組件至少按兩排布置，外側一排螺栓施壓時對箍身產生較大的偏心力矩，對箍身傳力有不利影響。為便于施工，需要加焊一根長100 cmφ28的鋼筋進行連接加固，對牢固性的檢測要求由兩人踩鋼筋直到踩不動為止。

參考文獻：

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[2]王煜.抱箍法支撐在橋梁工程蓋梁設計與施工中的應用[J].工程建設與設計，2012（11）：166-169.