1、盖梁抱箍法施工工艺研究摘要：对于不便架设脚手架的水中桩位的盖梁，宜采取抱箍法进行施工。独柱盖梁的结构尺寸较小（即墩柱外的结构部位较小） ，施工期间的大部分荷载均由墩柱支撑。而墩柱以外的悬臂部分将由抱箍来承受，既以抱箍上高强螺栓的预紧力来平衡盖梁悬臂部分的自重。 关键字：抱箍 模板 荷载 预紧力 中图分类号： TU119 文献标识码： A （一）引言 在近几年中随着公路工程事业的发展，桥梁施工工艺的不断更新，抱箍法相对其他方法具有施工简单，适应性强，施工周期短等优点，经济效益可观，特别是在高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。 （二）工程概况 津晋互通式立交位于津港高速公路与津晋高速公
2、路相交处，坐落于天津市津南区，为本项目第三标段，主线设计范围：ZK10+856.648 ZK12+796.931，主线全长 1940.283m。互通范围内共设匝道 6 条，总长4113.937m。本互通立交主线上跨津晋高速公路，为枢纽式立体交叉，为两条高速公路之间的交通转换而设。 八二加宽桥为津晋高速公路的加宽工程，包括左右两幅桥，盖梁共计 42 个。其中，加宽桥与大沽排污河斜交，其中左幅 3#9#墩位与右幅5#14#处于河道之内。对于水中桩位的盖梁，由于不便支立脚手架，而打钢管桩搭设平台的费用又太高，所以综合考虑，决定采用抱箍法施工。（三）抱箍法原理及力学计算 其力学原理：是利用在墩柱上的适
3、当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力，来克服临时设施及盖梁的重量。 抱箍法的关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力，以安全地传递荷载。下面就此问题进行讨论。 1. 抱箍的结构形式 抱箍的结构形式采用两个半圆形的钢板，通过连接板上的螺栓连接在一起，使钢板与墩身密贴，能够承受一定的重量而不变形，板的高度由连接板上的螺栓个数决定。 箍身的结构形式：抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴，这是个基本要求。由于墩柱截面不可能绝对圆，各墩柱的不圆度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此，为适应各种不圆度的墩身，抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身，即用不设加劲板的钢板作箍身。这样
4、，在施加预拉力时，由于箍身是柔性的，容易与墩柱密贴。 连接板上螺栓的排列：抱箍上的连接螺栓，其预拉力必须能够保证抱箍与墩柱间的摩擦力能可靠地传递荷载。因此，要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑，连接板上的螺栓在竖向上最好布置成一排。但这样一来，箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时，需要的螺栓较多，抱箍的高度将很大，将加大抱箍的投入，且过高的抱箍也会给施工带来不便。因此，只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板，一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两到三排。这样做在技术上是可行的，实践也证明是成功的。 2 . 抱箍使用的理论依据 2.1 力学原理 利用在墩柱上
5、的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力，来克服临时设施及盖梁的重量。抱箍法的关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力，以安全地传递荷载。下面以 Z3#盖梁为例进行抱箍的受力计算： 理论依据:抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，即 f=N f抱箍与墩柱间的最大静摩擦力； N抱箍与墩柱间的正压力； 抱箍与墩柱间的静摩擦系数。 抱箍与墩柱间的正压力 N 是螺栓的预紧力产生的，因此，首先要计算每个螺栓的允许拉力。 FAsG As 螺栓的横截面积，Asd2/4 G钢材允许应力。 F= Gd2/4=210N/mm2 *3.14*20mm2 /4=66kN 因此，单个螺栓的允许
6、拉应力为：F1=66 kN 所有螺栓预紧力之和为：N=3*3*66*2=792 kN 抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为：f=0.25*792=198 kN 盖梁自重：G=1.2*（2.5*4.032）+1.4*5*1.6*1.8=140 kN f=198 kN 因此，用抱箍承受盖梁自重的方案是可行的。 2.2 抱箍焊缝计算： 焊缝受剪切引起的剪切应力 =G/Aw G 盖梁自重 Aw竖向焊缝有效截面面积 =G/Aw=140 kN/0.7*0.8cm*60cm*2=2.083kN/cm2=20.83 N/mm2 ffw=160N/mm2 焊缝可以承受来自盖梁的荷载。 3 抱箍施工工艺 抱箍法施工工艺流
7、程： 抱箍加工抱箍拼装抱箍吊装安装盖梁模板吊装钢筋笼盖梁砼施工。 4 抱箍法施工的注意事项 4.1 箍身应有适当强度和刚度，以传递拉力、摩擦力并支承上部结构重量，可采用厚度为 10mm20mm 的钢板。 4.2 由于抱箍连接板是直接承受螺栓拉力的构件，要有足够的强度和刚度，根据理论计算及实践经验，以采用厚度为 24mm30mm 的钢板为宜。 4.3 抱箍内直径宜比圆柱直径大 12mm；抱箍与砼接触面处垫 1cm 左右的橡胶板，以增大抱箍与砼之间的摩擦力及接触密实程度。 4.4 在使用抱箍法施工时，为了确保施工安全每排螺栓个数必须比理论计算个数多一个。抱箍连接螺栓，在重复使用过程中，必须检查螺栓
8、是否滑丝、开裂现象，否则坚决不能使用。 4.5 由于抱箍连接板上螺栓按并排布置，外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩，对箍身传力有不利影响，因此，螺栓布置应尽可能紧凑，以刚好能满足施工及传力要求为宜。 4.6 为加强抱箍连接板的刚度并可靠地传递螺栓拉力，在竖直方向上，每隔 23 排螺栓应给连接板设置一加劲板。 4.7 抱箍试拼可在墩柱底进行，抱箍与砼接触处垫 1cm 左右的橡胶板。抱箍拼装好后，连接处的螺栓必须分三次进行拧紧。第一次在抱箍拼装好后进行，第二次在抱箍拼装好后第三天进行，第三次在给抱箍加压后进行，压力的大小必须与抱箍理论承受的荷载一致，并在加压后检查抱箍是否有下沉现象。抱箍螺栓使
9、用前必须检查是否有缺陷。 4.8 抱箍与墩柱间的正压力是由连接螺栓施加的，螺栓应首先进行预紧，然后再用经校验过的扭矩板手进行终拧。预紧及终拧顺序均为先内排后外排，以使各螺栓均匀受力并确保螺栓的拉力值。 4.9 浇筑盖梁混凝土时，由于抱箍受力后产生变形，螺栓的拉力值会发生变化。因此，在浇筑盖梁的全过程中应反复对螺栓进行复拧，即每浇筑一层混凝土均应对螺栓复拧一次。 5 抱箍法优点 5.1 抱箍法是临时荷载及盖梁重量直接传给墩柱，对地基无任何要求； 5.2 抱箍的安装高度可随墩柱高度变化，不需要额外的调节底模高度的垫木或分配梁； 5.3 抱箍法适应性强，不论水中岸上、有无系梁，只要是圆形墩柱就可采用
10、； 5.4 抱箍法节省人力物力是显而易见的，因此从经济上讲是最合算的； 5.5 抱箍法不会破坏墩柱外观，而且抱箍法施工时支架不存在非弹变形，不用进行预压； 5.6 施工简便，使用周转材料少，现场易于清理，材料不易丢失，便于现场管理，且能缩短工期，经济效益客观，特别是在高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。 （四）结论 通过盖梁的抱箍法施工的总结，可以看到抱箍法具有施工简单，适应性强，节省投资，施工周期短等优点。由于抱箍法的优点很多，而又能够避免其他施工方法的缺点，因此，抱箍法是水中桩位盖梁的最理想的施工方法。 参考文献： 1.公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000） 2.邵旭东，桥梁工程. 人民交通出版社,2006 3.邵旭东，桥梁设计百问.人民交通出版社，2003
