劉 娜

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

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抱箍法支撐在橋梁工程蓋梁設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用探討

劉 娜

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

蓋梁施工法主要分為抱箍法、橫穿型鋼法、預(yù)埋鋼板法、滿堂支架法等，與其他技術(shù)相比，抱箍法具備操作簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在橋梁建設(shè)過程中。將結(jié)合貴州省赤水至望謨高速公路(仁懷至赤水段)橋梁建設(shè)的實(shí)際情況，對抱箍法支撐的應(yīng)用問題進(jìn)行簡單分析。

抱箍法；橋梁工程；蓋梁設(shè)計(jì)；施工

1 基本施工條件分析

該工程的主要橋梁工程，主線生基杠大橋上構(gòu)為20×35 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)；馬臨互通A匝道橋(25+32+25+2×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁及K74+214人行天橋(12.5 m+24 m+12.5 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁)、K74+598車行天橋(2×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁) 、ZK77+912人行天橋(2×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁)。橋梁下部結(jié)構(gòu)型式有：柱式墩，薄壁墩、挖孔樁基礎(chǔ)， U臺，擴(kuò)大基礎(chǔ)。

2 抱箍設(shè)計(jì)

每套支撐設(shè)備包括四根工字鋼與五個抱箍。抱箍為20 mm厚鋼板，高50 cm柱箍，且內(nèi)徑均大于墩柱15 mm，每個抱箍均由兩個半圓組成，且兩者在安裝之后，均設(shè)有5 cm間隙，為鋼筋穿過抱箍進(jìn)而強(qiáng)化其承載能力奠定基礎(chǔ)。柱箍內(nèi)壁通過萬能膠進(jìn)行粘貼，并設(shè)置8 mm橡膠墊，進(jìn)而進(jìn)一步增強(qiáng)兩者的摩擦力。

3 數(shù)據(jù)測量

(1)螺栓施工扭矩測試

在該工程中，采用高強(qiáng)螺栓連接副進(jìn)行抱箍連接，扭矩大小影響抱箍與墩柱之間的摩擦性能。因此，需要實(shí)地測量本工程中螺栓桿軸的施工拉力方向。通過測力扳手得出螺栓扭矩值為500 N`m，結(jié)合(鐵路鋼橋高強(qiáng)螺栓連接施工規(guī)定)(TBJ214-92)中的相關(guān)規(guī)定，可確定施工張拉力為

P=T/K/D=500/0.11/0.03=151 kN

(2)摩擦力試驗(yàn)

在墩柱底部鋪設(shè)平方木，在其上方設(shè)置156C工字鋼，并使用千斤頂油泵油表確定抱箍摩擦力。在該項(xiàng)目建設(shè)中，共開展三次摩擦試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分別為：486 kN(48.4 t)、483 kN(48.2 t)、488 kN(48.6 t)，取三組數(shù)據(jù)平均值為最終摩擦力，則摩擦力F=(486+483+488)/3≈486 kN。

4 受力計(jì)算

(1)靜摩擦力計(jì)算

蓋梁自重與施工荷載合計(jì)120 t(以荷載施工、自重的1.2倍系數(shù)進(jìn)行考慮)，該荷載分別作用在4個墩柱上，則理論上每個墩柱所承受的荷載實(shí)際為120/4=30 t(300 kN)。說民靜摩擦力為300 kN。

(2)螺栓抗剪力計(jì)算

由于抱箍體時刻需要承受豎向壓力主要由M27高強(qiáng)度螺栓剪切力產(chǎn)生，因此開展螺栓抗剪力計(jì)算在整個工程質(zhì)量控制中具有重要意義。 M27高強(qiáng)度螺栓允許的抗剪力=225×(1/1.7)×0.3=40 kN；螺栓數(shù)量計(jì)算公式為m=300/40=7.5≈8個。但該工程充分考慮到工程整體連接效果的穩(wěn)定性，并在最大程度上保證連接板應(yīng)力分布均勻，故在確定m時，進(jìn)一步提高m數(shù)量，將其數(shù)量確定為11個。

(3)高強(qiáng)度螺栓軸受拉計(jì)算

抱箍箍身鋼板與混凝土接觸面之間設(shè)有1 cm橡膠板，用以強(qiáng)化兩者之間的接觸密實(shí)度。橡膠與鋼管之間摩擦系數(shù)f=0.3，抱箍體靜壓力=300/0.3=1 000 kN，結(jié)合螺栓數(shù)量為11，則每個螺栓所產(chǎn)生的拉力為1 000/11≈91 kN,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 施工過程分析

該工程在應(yīng)用抱箍法的過程中，結(jié)合圖2的相關(guān)內(nèi)容，有效的開展工程建設(shè)。

其施工方法為：在地面上搭設(shè)鋼筋腳手架，將并抱箍設(shè)置在手腳架上，經(jīng)測量計(jì)算后，確定安裝高度并開始安裝；為增大抱箍與墩柱的摩擦力，在兩者接觸位置添加厚度為6～8 mm橡膠板，采用人工施工法，通過1 t千斤頂細(xì)調(diào)抱箍，在計(jì)算后將其位置標(biāo)注在墩柱上。將抱箍穿栓處用高強(qiáng)度螺栓擰緊后，檢查其擰緊程度。

于4個墩柱抱箍上掛線檢查抱箍頂面是否在同一平面上，其頂面標(biāo)高是否適合蓋梁底模標(biāo)高、后安裝32工字鋼支撐橫梁及20×15方木縱梁(間距為80 cm)。為保證橫梁具備良好的整體性，依靠軟鋼絲繩依次固定32工字鋼支撐橫梁，若發(fā)現(xiàn)固定效果不理想，可在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，加設(shè)短三角型木楔，保證32工字鋼支撐橫梁不會出現(xiàn)偏位、滑動等不良施工現(xiàn)象。側(cè)模板采用分塊拼裝式鋼模板，模板之間用對銷螺栓緊固成整體，保證蓋梁的外形尺寸符合設(shè)計(jì)要求。

6 注意事項(xiàng)

在抱箍結(jié)構(gòu)處理中，需要注意：箍身自身劇本一定的剛度，能通過傳遞拉力、摩擦力等承擔(dān)蓋梁重量。同時，由于抱箍連接板屬于支撐接受螺栓拉力構(gòu)件，其本身也對剛度等存在要求。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在確定連接板時，可以采用(27±3) mm的鋼板。抱箍直徑應(yīng)略大于圓柱直接，兩者差為1～2 cm即可。

7 結(jié) 語

主要討論了抱箍法支撐在橋梁工程蓋梁設(shè)計(jì)與施工中的若干問題，并結(jié)合實(shí)際案例，對該工程中橋梁建設(shè)方法進(jìn)行討論。對技術(shù)人員而言，在應(yīng)用抱箍法過程中，需要重視多種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，通過新型技術(shù)，深入開展施工質(zhì)量檢測工作，保證技術(shù)具有合理性。從應(yīng)用效果來看，該技術(shù)能進(jìn)一步節(jié)省建設(shè)資金，且周轉(zhuǎn)材料少、現(xiàn)場易于清理，能進(jìn)一步減少施工成本投入，具有良好的施工價值。

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2015-06-03

劉娜(1986-)，女，貴州安順人，助理工程師，主要從事公路橋梁研究。

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1008-3383(2015)12-0093-01