橋梁墩柱蓋梁施工常用支撐方法分析

文/杜海倫、李榮凱 山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250021

1、橫穿鋼棒法

于墩身砼澆筑作業(yè)前，應(yīng)事先于墩身適宜位置使用PVC管或鋼管進(jìn)行鋼棒孔洞的預(yù)留。待墩身模板拆除完成后，將鋼棒穿入事先預(yù)留孔內(nèi)，鋼板盒套在鋼棒兩端，鋼板墊片放置于鋼板盒上，并用螺帽擰緊，從而使鋼棒只承受剪力而不承受彎矩。并按照順序?qū)⑶Ы镯?、工字鋼等依次放置在鋼板盒上，然后將工字鋼用拉桿固定成為整體，由工字鋼承受各種施工荷載以及支架、模板、蓋梁重量。

橫穿鋼棒法的優(yōu)勢(shì)在于，工字鋼所承受的荷載能夠傳遞給墩柱，由墩柱直接承受，受力傳播直接明確，有效避免了可能出現(xiàn)的支架下沉現(xiàn)象，抽出鋼棒后，需要將預(yù)留鋼棒孔用水泥漿灌注填滿，預(yù)留孔外表面處水泥漿加入適量白水泥，從而使孔洞灌注后的顏色盡量與墩柱保持一致。但此種方法的劣勢(shì)在于預(yù)留孔洞不僅會(huì)對(duì)墩柱結(jié)構(gòu)及外觀造成影響，而且后期處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果也并不理想。通常，對(duì)于高墩柱或地基處理難度較大的低墩柱常應(yīng)用此種方法，尤其適用于山區(qū)蓋梁施工。

2、預(yù)埋鋼板法

于墩身砼內(nèi)埋置鋼板，模板拆除后將鋼支撐焊接在埋置鋼板上，由其承受各種施工荷載以及支架、模板、蓋梁的整體重量。

此種方法的優(yōu)勢(shì)同上述方法一樣，鋼支撐及預(yù)埋鋼板所承受的荷載直接傳遞給墩柱承受，受力的傳輸途徑簡(jiǎn)單直接，同樣避免了支架下沉的發(fā)生，并且也不會(huì)對(duì)鋼模造成破壞。此種方法的劣勢(shì)在于埋置鋼板時(shí)會(huì)消耗大量鋼材，并且焊接鋼支撐時(shí)工作量大、焊接質(zhì)量要求高，還要進(jìn)行外觀處理，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且還很難達(dá)到理想的效果。

3、支架法

支架法是當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的一種蓋梁施工支撐方法，支架主要由鋼管支架與萬能桿件兩種類型。支架法主要通過支架承受蓋梁的自重及臨時(shí)施工設(shè)備的重量，并將受力傳遞至地面。

此種施工方法的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：第一，可根據(jù)墩柱的具體情況選擇支架的形式及高度，施工方法較為靈活；第二，無需進(jìn)行預(yù)埋件的設(shè)置，對(duì)墩柱外觀不會(huì)造成影響。但應(yīng)用此種方法時(shí)也存在較多缺點(diǎn)：第一，此種方法需要地基具備足夠的承載能力，因此，必須要在施工前對(duì)地基進(jìn)行充分壓實(shí)，如若遇到軟土地基還要進(jìn)行加固處理，耗費(fèi)大量人力物力處理地基，一旦地基處理質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，還會(huì)導(dǎo)致支架出現(xiàn)下沉或發(fā)生不均勻沉降，直接影響后期的蓋梁施工。第二，若遇到較高的墩柱時(shí)，所需支架的結(jié)構(gòu)體系龐大，安裝費(fèi)用及成本投入較高，并且還要進(jìn)行支架預(yù)壓，以消除支架及地基的非彈性變形和彈性變形，此過程耗時(shí)耗力，施工成本也相對(duì)較高。第三，墩柱高度發(fā)生變化時(shí)還要對(duì)底模高度進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置。由此可知，雖然支架法施工簡(jiǎn)便、操作靈活，但該工法的弊端也使得在使用支架法施工時(shí)，必須要對(duì)支架穩(wěn)定性、非彈性變形等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把控。

4、抱箍法

4.1 工法原理

抱箍法主要是通過于墩身適宜標(biāo)高處安設(shè)抱箍并將其緊緊夾固于墩柱之上，利用足夠的靜摩擦力來達(dá)到承受荷載的目的。此工法與其它工法相比具有多種優(yōu)勢(shì)，首先，因其是通過抱箍將荷載直接傳遞至墩身，因此無需處理地基，也無需支架預(yù)壓；其次，因其安設(shè)高度可隨意調(diào)整，因此無需另外調(diào)整底模下的分配梁與支撐墊木；而且，適用范圍極廣，無地勢(shì)要求、結(jié)構(gòu)要求，所有圓柱形墩身均適用；并且，省時(shí)省力，作業(yè)成本較低，還不影響墩身美觀。此工法的重點(diǎn)在于抱箍與墩身之間的靜摩擦力是否足夠，荷載能否有效傳遞。對(duì)此，須在安裝抱箍時(shí)，將其同墩身緊密貼合，并緊緊鎖死，以獲得最大的靜摩擦力。

4.2 注意事項(xiàng)

（1）因墩身截面圓度往往存有偏差，因此應(yīng)選用柔性箍身來確保同墩身接觸緊密。

（2）箍身宜使用16mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板加工制成，以確保抱箍強(qiáng)度、剛度、抗剪等力學(xué)性能滿足要求。

（3）連接板為螺栓拉力的直接受力構(gòu)件，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)須經(jīng)多次計(jì)算并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，以確保力學(xué)性能達(dá)標(biāo)，通常采用20mm～30mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板加工制成。

（4）連接板上的螺栓孔宜布設(shè)為雙排，螺栓孔間距應(yīng)在滿足應(yīng)力需求與施工作業(yè)需求的前提下盡量緊密，以有效應(yīng)對(duì)螺栓拉力帶來的偏心力矩。

（5）加勁板可有效強(qiáng)化連接板的剛度、強(qiáng)度等力學(xué)性能，使螺栓拉力得以安穩(wěn)傳遞，因此，應(yīng)當(dāng)于加勁板上間隔適宜距離設(shè)置數(shù)道加勁板，加勁板的加設(shè)數(shù)量、間距以及尺寸大小等應(yīng)經(jīng)計(jì)算得出。

（6）須確保所用的連接螺栓數(shù)量足夠、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、布置合理、緊固到位，以使抱箍得以穩(wěn)穩(wěn)夾固于墩柱之上。

（7）連接螺栓緊固時(shí)，應(yīng)當(dāng)先緊內(nèi)后緊外，且應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行預(yù)緊，然后再使用標(biāo)定后的力矩扳手施以終擰，以確保所有螺栓緊固妥當(dāng)，拉力值達(dá)標(biāo)。

（8）于蓋梁砼作業(yè)過程中，因抱箍承受荷載、受力情況發(fā)生改變，連接螺栓亦會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的拉力值改變，對(duì)此，應(yīng)當(dāng)于蓋梁砼作業(yè)全程對(duì)連接螺栓施以多次復(fù)擰，以保安全。

5、貝雷梁重疊法

貝雷梁重疊法亦是蓋梁施工中較為常用的一種支撐方法，此種方法最突出的優(yōu)勢(shì)在于，其施工所用部件輕巧便捷，各部件連接直接使用銷子或螺栓，安裝及拆卸十分方便，技術(shù)人員僅依靠簡(jiǎn)單的工具就可以完成貝雷梁安裝，經(jīng)濟(jì)效益十分突出。但是，應(yīng)用此種方法的弊端在于，由于貝雷梁寬度為一定的，這就需要樁基直徑必須大于墩柱直徑時(shí)才能使整個(gè)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。

結(jié)語：

本文通過對(duì)幾種常見的蓋梁施工支撐方法進(jìn)行分析得出下列結(jié)論：第一，對(duì)于低墩柱且地基條件較好時(shí)，可選擇支架法施工；第二，對(duì)于高墩柱或地基條件較差時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況及經(jīng)濟(jì)因素，選擇橫穿鋼棒法、預(yù)埋鋼板法或抱箍法進(jìn)行作業(yè)；第三，對(duì)于低墩柱且樁基直徑超過墩柱直徑時(shí)，可選擇貝雷梁重疊法進(jìn)行作業(yè)。因此，在進(jìn)行蓋梁施工時(shí)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況合理選擇適宜的支撐方法，能夠有效降低施工成本，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。