抱箍法在蓋梁澆筑中的設(shè)計(jì)與施工

（新疆路橋建設(shè)集團(tuán)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?qū)?8.45m，斜交角為25度。橋梁劃分為四幅，蓋梁間設(shè)置一道伸縮縫。橋梁下部結(jié)構(gòu)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(zhǎng)×寬為160cm×140cm，橋臺(tái)蓋梁長(zhǎng)×寬為170cm×140cm。1～3#橋墩北半幅蓋梁構(gòu)造圖如圖1、圖2所示。

圖1.蓋梁側(cè)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(duì)下應(yīng)橋蓋梁進(jìn)行澆筑施工，考慮到該橋跨越河道且墩柱截面為圓形，故對(duì)其采用抱箍支架法進(jìn)行蓋梁混凝土的澆筑施工。

二、抱箍支架受力分析及其驗(yàn)算

（一）計(jì)算控制指標(biāo)

簡(jiǎn)支構(gòu)件相對(duì)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(lèi)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(hào)M24，等級(jí)為8.8級(jí)。

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(guī)格為80mm×80mm，間距為233mm。

（三）抱箍支架計(jì)算

采用理正軟件對(duì)該抱箍支架各桿件進(jìn)行計(jì)算分析。

1.主次梁及方木分配梁計(jì)算

主梁采用連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算，次梁和方木分配梁可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。將澆筑混凝土荷載、模板荷載、人員機(jī)具荷載等荷載施加于各計(jì)算構(gòu)件上，計(jì)算結(jié)果表明，主梁、次梁及方木分配梁的應(yīng)力均滿足設(shè)計(jì)要求。各構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1.各構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算結(jié)果

2.抱箍計(jì)算

（1）抱箍荷載及計(jì)算參數(shù)

單個(gè)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(qiáng)度等級(jí)C30。

（2）鋼帶計(jì)算

a.鋼帶對(duì)墩柱的壓應(yīng)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(nèi)應(yīng)力：σ2＝σ1D/(2t)=2.57×1200/(2×15)=102.8N/mm2≤f=215N/mm2

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

d.螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算：鋼帶所受拉力P=Btσ2=400×15×102.8=616800N=616.8kN；螺栓設(shè)計(jì)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(cè)量放樣

在蓋梁施工前，對(duì)墩柱進(jìn)行測(cè)量放樣，以此作為安裝蓋梁底模的依據(jù)。墩柱施工測(cè)量與控制的內(nèi)容包括：墩柱中心位置測(cè)量，蓋梁底標(biāo)高測(cè)量。墩柱測(cè)量采用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)放樣，高程點(diǎn)采用控制水準(zhǔn)點(diǎn)直接用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量人員將蓋梁軸線放出后，施工人員按蓋梁軸線和蓋梁標(biāo)高安裝抱箍，主梁、底模等安裝完成后，微調(diào)蓋梁底模確保達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（二）抱箍制作及安裝

在蓋梁施工時(shí)，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(chǎn)生的摩擦力來(lái)承擔(dān)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(chǎn)制作，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝。抱箍弧形鋼板寬40cm，鋼板厚1.5cm，每塊弧長(zhǎng)較半周長(zhǎng)短3cm，拼裝后內(nèi)徑120cm，耳板長(zhǎng)38.5cm，厚2cm，每側(cè)設(shè)置6個(gè)螺栓孔，采用12cm長(zhǎng)8.8級(jí)φ24高強(qiáng)螺栓加固。宜在鋼帶內(nèi)壁用萬(wàn)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(shù)。

2.抱箍安裝

在立柱施工時(shí)，根據(jù)模板及主梁高度測(cè)量抱箍底標(biāo)高，在混凝土澆筑前預(yù)埋防滑銷(xiāo)，并定位出防滑銷(xiāo)的位置，便于模板拆除后快速找出。防滑銷(xiāo)采用鋼筋接駁器預(yù)埋的方式，澆筑混凝土前用泡沫填充，防止水泥漿進(jìn)入。拆模后，用直螺紋鋼筋植入接駁器，形成防滑銷(xiāo)，起到防止抱箍位移的效果。防滑銷(xiāo)采用Φ28鋼筋及配套的直螺紋套筒，防滑銷(xiāo)預(yù)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(dòng)。

（三）主梁及模板安裝

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

底模面板采用15mm厚膠合板，加強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)間距為40cm，分配梁兼顧工作平臺(tái)的作用。

側(cè)模面板采用15mm厚膠合板，加強(qiáng)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(yù)壓

（一）預(yù)壓部位

根據(jù)本工程支架類(lèi)型、高度、荷載以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇1#墩北側(cè)蓋梁作預(yù)壓，蓋梁高度為1.6m，此類(lèi)蓋梁共有10個(gè)。

（二）預(yù)壓荷載分級(jí)

蓋梁底模安裝完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，分三級(jí)進(jìn)行加載：全斷面荷載分別加載至預(yù)壓荷載值的60%、80%、100%，待荷載加載到位后，再分別進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量。

五、結(jié)語(yǔ)

目前，該橋的蓋梁混凝土澆筑施工完成，通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施工過(guò)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(lèi)似蓋梁施工提供參考依據(jù)。