道路與橋梁工程施建中的抱箍技術應用

摘 要：隨著社會經濟的快速發展和城市化進程的加快，道路與橋梁工程作為基礎設施建設的重要組成部分，其質量和效率直接影響到交通運輸的安全與暢通。在這一背景下，施工技術的革新成為提升工程質量、縮短建設周期和降低總體成本的關鍵。抱箍技術，作為一種經典的非破壞性連接技術，近年來在道路與橋梁工程領域的應用日益廣泛，以其施工簡便、適應性強、安全可靠等特性，解決了傳統施工方法中存在的一些難題，如施工復雜、對主體結構損傷、維護困難等。本文旨在概述抱箍技術在道路與橋梁工程中的應用現狀，探討其技術原理、特點、施工方法及其在提高施工效率、荷載傳遞等方面的貢獻，為行業實踐提供理論參考與技術支持。

關鍵詞：道路與橋梁工程 抱箍技術 施工工藝 基本原理及特點 技術要點

抱箍技術作為一種高效、靈活的連接與固定手段，在道路與橋梁工程施建中扮演著至關重要的角色。該技術通過緊固的環形或半環形夾具，利用摩擦力原理將上部結構荷載安全地傳遞至支撐結構，顯著簡化施工流程，提高施工效率，并確保結構的穩定性和耐久性。抱箍技術的應用涵蓋了從設計、材料選擇、安裝到維護的全過程，通過不斷創新，如采用高強度材料、模塊化設計、智能化監測等，不斷提升施工的安全性、經濟性和環保性。在橋梁蓋梁、橫梁安裝、模板固定等環節，抱箍技術展現了其獨特的優勢，成為現代橋梁建設不可或缺的一部分。

1 抱箍技術的基本原理及特點

1.1 抱箍技術的基本原理

抱箍技術的基本原理是利用機械緊固的方式，通過一個或多個環形或半環形的夾具，緊緊包裹并固定在目標結構上，以實現對負載的支撐、固定或連接目的。抱箍通過螺栓或卡扣等緊固件加壓于目標結構表面，產生徑向壓力，從而在抱箍與被固定物之間形成摩擦力。這個摩擦力是抱箍能夠承載上部結構荷載的關鍵，它防止抱箍沿被固定物體滑動，確保荷載有效地從上部結構傳遞到下部支撐結構中。抱箍設計時會考慮力的分散原則，盡量增加抱箍與被固定物接觸面積，這樣可以更均勻地分配荷載，減少局部應力集中，提高結構的穩定性和安全性。抱箍通常由高強度鋼材或其它高性能材料制成，確保在承受較大荷載時不發生塑性變形或斷裂。

1.2 抱箍技術的特點

抱箍技術作為一種廣泛應用的工程連接手段，具有以下特點。簡便快捷：抱箍安裝過程簡單，不需要復雜的工具或專業技能，大幅縮短了施工時間，提高了作業效率。靈活性高：可以根據具體工程需求，選擇不同尺寸、形狀和材質的抱箍，適用于多種直徑的桿件、不同形狀的結構體，靈活性強。易于維護：抱箍固定結構便于檢查和調整，當需要維修或替換時，可以輕松拆卸和重新安裝，降低了后期維護的難度和成本。適應性強：抱箍技術不受氣候條件限制，適用于各種環境下的施工，以及在既有結構上的增設或改造工程。

2 道路與橋梁工程施建中的抱箍技術的應用

2.1 簡化施工流程

抱箍技術在道路與橋梁工程施工中是一種常用的連接與固定方法，主要用于固定和連接各種管道、桿件、支架等結構部件。它的應用能夠顯著簡化施工流程，提高施工效率，確保工程質量。抱箍通常由可調節的螺栓或卡扣組成，能夠在現場快速安裝并根據需要進行微調，無需復雜的焊接或定制加工，大幅縮短了安裝時間，提高了施工效率。相比于傳統的焊接或鉆孔固定方式，抱箍技術減少了對橋梁或道路主體結構的損傷，避免了因熱影響區導致的金屬材質性能下降問題，有利于保持結構的整體穩定性和耐久性。采用抱箍固定的構件，在未來需要維修或更換時，可以較為容易地拆卸和重新安裝，無需大規模的施工操作，降低了后期維護的成本和難度。

2.2 荷載傳遞

在道路與橋梁工程施建中，抱箍技術的應用特別關鍵在于其對荷載的有效傳遞能力。抱箍通常是由高強度鋼材制成的環形或半環形構件，通過螺栓緊密固定在墩柱或其他支撐結構上，用于承載上部結構傳遞下來的荷載。抱箍技術的核心在于利用抱箍與墩柱間的摩擦力來傳遞荷載。當上部結構的重量及施工荷載作用于通過抱箍連接的橫梁或蓋梁時，這些荷載轉化為抱箍對墩柱的壓力，通過二者接觸面產生的摩擦力阻止抱箍沿墩柱滑動，從而實現荷載的有效傳遞至墩柱基礎。抱箍的設計需精確計算以確保足夠的摩擦系數和強度。合理的結構設計能最大化抱箍與墩柱間的摩擦力，確保荷載安全傳遞。抱箍技術尤其適用于高墩和橋下有水流等復雜條件下的施工，因為無需設置大量支架或考慮地基處理問題，減少了施工難度和成本，同時不影響墩柱的外觀質量和結構安全。在施工過程中，對抱箍的安裝和荷載傳遞效果進行嚴格監控是非常重要的。

2.3 技術的創新與應用

隨著新材料技術的發展，抱箍所使用的鋼材不斷優化，高強度、耐腐蝕的合金材料被廣泛應用，提高了抱箍的承載能力和使用壽命。為了進一步提高施工效率和降低成本，抱箍技術逐漸向標準化和模塊化方向發展。在綠色建筑理念的推動下，抱箍技術的應用也更加注重環保與可持續性。這意味著在設計和制造過程中減少資源消耗，施工中減少噪音和廢棄物產生，以及在使用壽命結束后便于回收利用。

2.4 節約成本和資源

與傳統支撐方法相比，抱箍技術大大減少了對額外支撐材料的需求。它直接利用橋墩作為支撐點，無需構建龐大的支架系統，從而節約了大量的木材、鋼材或其他支撐材料。抱箍的安裝相對簡單快捷，減少了人力需求。安裝過程中，不需要大量工人進行復雜的組裝作業，降低了勞動成本和時間成本。由于抱箍的便捷安裝和拆卸，可以顯著加快施工速度，縮短整個項目的建設周期。這不僅減少了因長期占用場地而導致的成本增加，也加快了投資回報周期。抱箍技術有利于保護施工現場周圍的自然生態，減少施工廢棄物，符合綠色施工的理念。著設計與施工技術的不斷進步，抱箍的設計更加精細化，能夠針對不同橋梁類型和施工條件定制化，進一步提高材料利用率和施工效率，達到資源的最優配置。通過減少資源消耗和環境影響，抱箍技術促進了道路與橋梁工程的可持續發展，符合當前對于可持續基礎設施建設的要求。

3 抱箍技術的施工方法

3.1 抱箍設計及材料選擇

首先，要根據上部結構的重量、風荷載、地震荷載等進行詳細的荷載計算，確定抱箍需承受的最大荷載。基于荷載計算結果，設計抱箍的內徑、外徑、厚度和寬度，確保抱箍與被固定物之間的接觸面積足夠，以提供必要的摩擦力。選用高強度鋼材或不銹鋼材料，以滿足承載力和耐腐蝕性的要求。對于特殊環境，還需考慮材料的耐腐蝕性能。

3.2 安裝蓋梁承重氣抱箍

根據蓋梁的尺寸、重量、荷載要求及現場條件，選擇合適的氣抱箍型號，并進行詳細的設計計算，包括承重能力、膨脹力、所需壓力等。檢查安裝位置的墩柱或其他支撐結構的平整度、強度和清潔度，確保安裝面無損傷、無雜質。準備好氣泵或液壓泵、壓力表、安全閥、連接管路等必要的安裝設備和工具。將氣抱箍放置在預定位置，確保其與墩柱或其他支撐結構對齊，使用臨時固定裝置保持位置。將氣抱箍與氣泵或液壓泵通過管路連接，檢查所有接口是否密封良好。

3.3 施工放樣

仔細研究設計圖紙，明確抱箍的種類、數量、規格以及它們在結構中的具體位置和高度要求。實地考察施工現場，了解現場的具體條件，包括地形地貌、墩柱位置、現有障礙物等，確保放樣時能充分考慮現場實際情況。選取穩固、不易變動的點作為基準點，通常會選擇橋梁的控制點或已知的精確坐標點。依據設計圖紙，在基準點上架設經緯儀或全站儀，建立施工的垂直和水平基準線。根據設計高度和位置，使用經緯儀或激光鉛垂儀，從基準線上向上或向下投射光束，標記出每個抱箍的中心位置。

3.4 蓋梁底模安裝

確保所有抱箍都已按照設計要求準備就緒，使用起重機將組裝好的底模吊至安裝位置，對準已經安裝好的抱箍，小心調整位置，確保底模與設計標高、軸線相吻合。底模安裝應在跨中預留5-8mm的上拱度，按拋物線布置，以消除由于承重工字梁受荷載作用后引起的下撓，蓋梁底模標高安裝施工誤差不應大于+5mm，軸線偏位誤差不應大于+10mm，模板接縫間要墊3mm厚的橡膠條，防止接縫漏漿造成面色差或麻面。

3.5 安裝蓋梁鋼筋

根據設計圖紙核對鋼筋的規格、數量、長度和彎鉤形狀等，確保所有鋼筋符合設計要求。在場外或專門的加工區，根據設計圖紙對鋼筋進行下料、彎曲成型，并做好標記，方便現場安裝定位。吊裝應注意吊點位置，并采取必要的加固措施，防止骨架變形。就位要準確，確保鋼筋保護層厚度誤差不大于5mm。首先鋪設底層鋼筋網，使用鋼筋墊塊或塑料墊片確保鋼筋與模板之間的保護層厚度符合規范要求，避免鋼筋直接接觸模板。使用扎絲或綁扎帶將鋼筋網固定，保證鋼筋網格尺寸和位置準確，同時確保鋼筋間有足夠的搭接長度和綁扎密度。

3.6 安裝蓋梁側模

側模安裝前均勻涂刷脫模劑，側模與側模、側模與底模之間的接縫要緊密，加墊橡膠條防止不漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩固。根據設計圖紙，制作蓋梁側模，確保尺寸準確、強度足夠，表面光滑以利于脫模。在安裝前，對側模進行全面檢查，確保滿足施工要求。通過調節支撐系統的螺栓，精細調整側模的位置和標高，確保與底模、設計線型和尺寸完全吻合之后再進行安裝。

3.7 養護及拆模。

凝土澆筑完成后，立即在其表面覆蓋薄膜、麻袋或專用養護布，保持混凝土濕潤，避免水分過快蒸發。拆模時需要確認混凝土已經達到了設計要求的強度，通常通過回彈測試、拔出試驗或實驗室試塊強度測試等方式進行。只有當混凝土強度達到設計值的一定比例時，才可考慮拆模。遵循“先支后拆、后支先拆”的原則，先拆除非承重模板。拆下的模板應及時清理干凈，檢查是否有損壞，必要時進行維修，為下一次使用做準備。同時，清理施工現場，保持整潔。

4 抱箍技術的技術要點

4.1 承重抱箍的安裝

根據橋梁設計荷載、結構尺寸及使用條件，精確計算抱箍的尺寸、材質、強度和所需摩擦力，確保抱箍能夠安全承載上部結構重量。選擇高強度、耐腐蝕的鋼材或合金材料，對于特殊環境還需考慮抗腐蝕性能。根據應用場景選擇合適的抱箍類型，確保被抱箍固定面的清潔、平整，去除銹蝕、油脂和其他雜質，必要時進行打磨處理。精確測量并標記抱箍的安裝位置和高度。施工前檢查所有工具、設備的安全性，確保施工人員穿戴適當的個人防護裝備。將抱箍準確放置于預先標記的位置，使用臨時固定裝置確保位置穩定。按照設計要求逐步緊固螺栓，使用扭矩扳手確保每個緊固點的力矩達到設計值，注意均勻緊固，避免偏心受力。安裝后，使用水平尺、經緯儀等工具檢查抱箍的水平度、垂直度，必要時進行微調。在正式使用前，進行預加載測試，檢查抱箍的承載性能和結構穩定性。

4.2 鋼筋制安工程

仔細審核鋼筋布置圖，確認鋼筋的規格、數量、長度、彎鉤形狀和綁扎方式等，確保符合設計要求和規范標準。對進場鋼筋進行質量檢驗，確保材料合格。根據設計圖紙精確下料，利用自動或手動鋼筋切割機進行切割，確保長度準確。使用彎曲機按設計要求彎曲鋼筋，控制彎曲角度和彎弧平滑，避免鋼筋變形或斷裂。按照設計圖示進行鋼筋綁扎，確保主筋、箍筋和分布筋的位置準確，綁扎牢固，綁扎點間距符合規范，使用足夠的綁扎絲或綁扎帶，特別注意鋼筋交叉點和搭接長度的處理。在安裝鋼筋前，確保底模、側模等模板安裝完畢且位置準確，模板面清理干凈。在地面或平臺上先行組裝鋼筋骨架，使用支撐架穩定，便于吊裝。使用吊裝設備將鋼筋骨架準確吊裝至設計位置，調整至完全貼合模板，確保鋼筋骨架的垂直度、水平度和標高符合設計要求。在鋼筋骨架與模板或墩柱連接處，使用抱箍技術固定鋼筋，確保鋼筋定位準確，抱箍緊固力度適中，避免鋼筋位移。鋼筋安裝完畢后，在澆筑混凝土前，需進行隱蔽工程驗收，確保所有鋼筋安裝滿足設計和規范要求。施工過程中，確保所有操作人員佩戴安全防護裝備，嚴格遵守安全生產規章制度，特別是在高處作業時。施工廢棄物應分類收集，及時清理，減少環境污染，保護施工現場及周邊環境。

4.3 混凝土澆筑工程

根據設計要求和現場條件，選擇合適的原材料，設計滿足強度、工作性、耐久性要求的混凝土配合比。考慮施工季節和環境溫度，調整配合比，確保混凝土在澆筑和硬化過程中的性能。確認模板、抱箍、鋼筋安裝完畢且經過質量檢查，滿足設計要求。清理模板表面，確保無浮塵、油漬等污染物，為混凝土提供干凈的澆筑面。設置導流槽和排氣孔，確保混凝土澆筑順暢，排除空氣，減少氣泡。采用分層澆筑策略，每層厚度不宜過大，一般不超過振搗棒作用部分長度的1.5倍，以保證混凝土充分振搗。連續澆筑，避免冷縫產生，若需間歇，應在前層混凝土初凝前繼續澆筑下一層，并做好接縫處理。使用合適的振搗設備，如插入式振搗棒，按照規范操作，確保混凝土均勻密實。特別關注鋼筋密集區、角落和模板邊緣的振搗，防止混凝土空洞和蜂窩的形成。根據混凝土供應能力和澆筑面積，合理控制澆筑速度，避免模板、抱箍承受過大的側壓力。澆筑完成后，及時進行抹面處理，消除表面缺陷，提高外觀質量。開始養護后，覆蓋保濕，保持混凝土表面濕潤，根據混凝土類型和環境條件，進行適當時間的養護，通常不少于7天。

5 結語

總之，抱箍技術在道路與橋梁工程施建中的廣泛應用，不僅是工程技術進步的體現，更是對高效、可持續建設理念的踐行。通過不斷的技術創新與優化，抱箍技術不僅簡化了施工流程，提高了工程效率，而且在確保結構安全、延長使用壽命的同時，減少了對環境的影響，順應了現代橋梁與道路建設綠色、智能的發展趨勢。未來，抱箍技術仍將持續演進，融合多領域成果，推動施工技術向更高效、更環保、更智能化的方向邁進。

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