抱箍法在盖梁施工中的应用

       内容提要:本文通过盖梁施工中几种工艺方法的对比,阐述了抱箍法进行盖梁施工的技术工艺及优点。

  关键词:抱箍法,盖梁施工,应用

  一、工程概况

  S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程位于江苏省宿迁市,起点位于宿迁市发展大道北首,横跨京杭大运河,终止于女贞路,是宿迁发展骆马湖生态旅游的一个重要工程。全长2855.8m,其中南北连接线长915m,主桥为(80+140+80)m预应力连续箱梁;引桥为为28m、30m组合箱梁,桥宽23m,下部结构为桩基础、系梁、立柱、盖梁。工程总造价11290万元,工期15个月。

  该工程南、北引桥共54跨,盖梁(全幅式)55道,面对如此工期紧,任务重,能否找到一种既经济、实用又方便、快捷的方法进行盖梁的施工至关重要。

  二、盖梁施工方案对比

  1、碗扣支架法施工

  1.1施工方法:首先进行基坑回填,对系梁基础施工时开挖的基坑进行分层回填、夯实,如盖梁较重还需用灰土进行地基处理。在处理好的地基上铺设方木,搭设碗扣支架进行盖梁施工。

  1.2碗扣支架法的优缺点

  优点及适用度:①、施工工艺较为成熟,使用普遍。②、适用于原地面较为平坦的平原地带施工。③、适用盖梁高度一般在2~7m。

  缺点:①、对支架基础要求较高,基础处理不好会出现支架沉降现象、质量事故。

  ②、处理地基的灰土等材料不能循环利用,对于多墩的桥梁,此种施工方法较为浪费。③、对于高墩身(大于7.0米)的盖梁施工来说,施工速度较为缓慢,支架需用缆风绳加固。

  2、无支架法施工

  2.1施工方法:(见图1)①、首先在墩身上预留孔洞,孔洞的大小、高度根据盖梁的重量、标高而定。②、拆除墩身模板后,在预留孔洞内穿入丝杠,然后安设牛腿。③在牛腿上安放砂筒(或落架装置),然后铺设型钢、底模进行盖梁施工。

  2.2无支架法施工的优缺点

  优点及适用度:①、不受地基条件的影响。②、丝杠、牛腿等材料可以循环利用节约成本。③、安全性较高。④、不受墩柱高度的影响

  缺点:①、施工中预留孔洞位置容易出现应力集中,墩身局部砼遭到破坏。②、盖梁施工完后须对预留孔洞进行处理,影响墩身的外观质量。

  3.抱箍法施工

  抱箍法施工是靠抱箍与墩身之间的摩擦力来承受盖梁的施工重量,在以往的施工中较为少用。

  3.1施工工艺:在墩身上固定抱箍,并用螺栓进行拧紧、加固;在抱箍上直接放置贝雷梁或型钢,然后铺设小型钢(或方木)、底模板进行盖梁施工。

  3.2抱箍法施工的优缺点

  优点及适用度:①、不受地基条件的影响,施工工序较为简单。②、抱箍、型钢等材料可以循环利用,节约成本。③、不需砂筒等落架设备,盖梁施工完后,松动抱箍螺栓将抱箍下落10--20cm,即可拆除模板。④、不受墩柱高度的影响。⑤、能保证墩柱的外观质量。

  缺点:由于靠摩擦力来承重,施工具有一定的风险性。

  由于本工地盖梁高度高达13.0米,且工期紧、任务重,业主对外观质量的要求特别严格,经过我们综合比较决定尝试采用抱箍法进行施工。

  三、抱箍的设计

  1、抱箍的结构组成

  抱箍采用10mm厚的钢板加工成两半圆形(内粘贴5mm厚的黑橡胶皮),抱箍的内半径与墩柱半径相同,在半圆型抱箍端垂直与该点抱箍焊制承重板,承重板由三块钢板焊制而成(厚度分别为10mm、20mm、10mm)承重板上焊制加劲板,钢板的宽度根据型钢或贝雷片的宽度而定(一般为20cm),抱箍的对拉螺栓采用Ø25的圆钢加工而成。

  2、抱箍的受力验算

  设定盖梁及底板、型钢的总重量为G,对拉螺杆的拉力为F,抱箍与橡胶的摩擦系数为μ,橡胶与砼的摩擦系数为μ1,由于墩身为四立柱,则一个抱箍的所受的压力为:N=0.25G.

  由《桥梁计算手册》查的μ小于μ1,故计算中抱箍的摩擦系数取μ,则抱箍所受的摩擦力为f=μN;施工中安全系数取1.4,则抱箍要想满足承重要求,每根对拉螺杆的拉力F需满足1.4N≤16μF,推算出F≥1.4G/64μ(每套抱箍用16个对拉螺栓)经验算施工中每根对拉螺杆的拉力F远小于对拉螺杆的最大拉力[б]*A=[б]Лd2/4,满足受力要求。

  四、抱箍法施工工艺

  1、抱箍的安装

  ①、搭设简易支架作为人工操作的工作平台②、根据盖梁底标高推算出抱箍的标高,在墩柱上用油漆做出标记。③、用吊机辅助人工安装抱箍,对于山区高立柱的盖梁施工,吊机无法靠近的,可用人工通过绳索将抱箍提升就位、安装。④、抱箍就位后,将对拉螺杆拧紧、加固牢固,对拉螺杆的拉力可用计力扳手测得。⑤、在安装好后的抱箍上铺设贝雷片(或型钢),两片贝雷片间用钢丝绳通过花兰螺丝进行连接。然后再铺设纵向小型钢(或方木)、底板进行盖梁施工。

  2、预压

  如在抱箍施工中无计力扳手,我们可采用对一个盖梁底板预压的方法,保证抱箍施工的安全性。

  抱箍安装完毕,铺设好盖梁底板后,用砂带按盖梁重量的1.3倍进行堆载预压,预压过程中注意观察抱箍的变化,如抱箍出现下滑现象,用扳手将抱箍对拉螺栓进行加力拧紧直至抱箍不在下滑为止,并用油漆在对拉螺杆上作出明显标记,作为抱箍安装的安全受力点。(一般情况下,将抱箍对拉螺杆用力拧紧即可)预压完成确保抱箍安全可靠后,进行盖梁钢筋、混凝土施工。

  3、抱箍及盖梁底板的拆除

  盖梁施工完成后,待砼强度达到设计强度的70%,即可拆除抱箍及盖梁底板。①、先用绳索将抱箍与盖梁底板的型钢连接,然后将抱箍对拉螺栓松动,使抱箍下落10~20cm,(先中间抱箍下落,然后两边抱箍下落)。②、抱箍下落10~20cm后临时固定,然后用吊机配合人工拆除盖梁底板、贝雷(或型钢)等,最后拆除抱箍。

  在S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程施工中,我们共投入5套抱箍,在4个月的时间内完成了全桥的55道盖梁施工。通过本桥盖梁施工,我们熟练掌握了抱箍法施工盖梁的施工工艺,降低了成本,加快了工程进度,同时大大提高了工程的外观质量。