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低墩大跨度盖梁抱箍支架施工方法探讨

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘玄

[导读] 摘要：随着我国城镇化进程加快，越来越多的大型市政工程项目开工建设，桥梁工程既能解决交通瓶颈，又能保证原水系不被破坏，甚至可以被打造成一张风景名片。

        中国建筑第八工程局有限公司上海 200135
        摘要：随着我国城镇化进程加快，越来越多的大型市政工程项目开工建设，桥梁工程既能解决交通瓶颈，又能保证原水系不被破坏，甚至可以被打造成一张风景名片。为了最大限度开发交通通行能力，桥面越做越宽，但有时候为了打造水系风景、防洪防汛需要，桥墩采用双柱式盖梁，此时的盖梁往往属于跨径大、悬臂大的预应力盖梁，且墩柱不会高，盖梁施工的支架搭设方式有多种，结合工程案例进行探讨，撰写本论文。
        关键词：大跨度；盖梁；支架；方法
        引言
        肇庆新区城市建设规划有多座中、小桥梁上跨现况水系或规划人工河道，墩柱顶高程比填筑围堰高程或现况地面高程高差不多，采用传统的满堂支架法、抱箍与工字钢(贝雷片)组合法多不具备空间条件，采用墩柱预埋钢棒加工字钢(贝雷片)组合法，一则墩柱预留孔道填充质量无法保证，二则影响墩柱外观。我司技术人员经现场勘察、研究，决定在传统抱箍法基础上作适当调整，选用抱箍+砼支撑基础+工字钢+槽钢组合法。经多个双墩预应力盖梁应用，该施工方法适用于跨度大、梁底净空小的低墩大跨度盖梁托架施工，特别是城市桥梁普遍较宽、盖梁跨度大又净空小的情况，总结形成此论文。
        1工法特点
        （1）可以克服满堂支架对地基承载力要求较高的缺点，节省支撑钢管，施工过程简单易控，且有效降低了施工成本。
        （2）因为大跨径盖梁本身设计预应力张拉程序时，即需要通过建模分析不同张拉模式下，桥墩顶部挠度变化，采用穿心钢棒法是否有影响未知，并且可以克服预留孔倾斜、预留孔道填充质量无保证或影响墩柱美观的弊端。
        （3）抱箍法施工简便，适应性强，外观轻巧，可以较好控制施工进度。
        （4）抱箍法施工对周围环境影响依赖性小，占用地面空间较少，而较于传统的抱箍支架法，在盖梁跨中及悬挑端位置增加砼基础作为承载受力支点，解决了低墩大跨度盖梁受空间限制操作不便的缺点。
        （5）适当增加承重点，可减小抱箍承重压力和对工字钢截面特性要求，达成减少抱箍使用数量、降低工字钢材料等级的目的，降低施工成本。
        2 工艺原理
        低墩大跨度盖梁抱箍支架法工艺原理如下：
        （1）定制抱箍主要由半圆形钢圈、牛腿、M24高强螺栓紧固件三部分组成，最主要的特点就是将盖梁自重、模板自重、施工荷载等通过摩檫力直接传递给墩柱。抱箍采用两个半圆形的钢圈（厚15mm），通过连接板上的高强螺栓连接在一起，使钢圈与墩柱密贴，作为盖梁模板的支撑点，将抱箍内壁打磨干净，粘贴2mm厚的橡胶片，以增大抱箍与墩柱砼面之间的摩擦力，同时保护墩柱外观不被抱箍破坏。
        （2）在盖梁跨中及悬挑端位置增加砼基础作为承载受力支点，砼基础分担了抱箍的承重压力，相当于减少了传递到高强螺栓上的剪切力，螺栓需求数量少则抱箍也可少用，抱箍下滑的可能性也降低。在跨中及悬挑位置增加受力支点，减小了纵梁工字钢跨中弯矩、跨中挠度，则工字钢材料等级可以适当降低，节省成本。这是有别于其它传统抱箍支架施工工艺的最突出的特点。
        3 工艺流程及施工操作要点
        3.1主要工艺流程
        基坑回填→条形基础砼浇筑→安装抱箍及支架→安装盖梁底模→钢筋加工及安装→安装预埋件→安装侧模→浇筑砼→砼养护→拆除侧模→预应力张拉及压浆→拆除底模→拆除抱箍支架。
        3.2施工操作要点
        1) 地基处理
        基坑采用硬土或石渣进行回填，回填顶面标高需根据盖梁设计底高程、支架组成高度及砼条形基础高度反算。基坑回填后的地基承载力根据计算需达到200Kpa，现场要采用动力触探仪对回填后的地基承载力进行检测，不达到要求时要进行再次处理。
        2）条形基础砼浇筑
        （1）条形基础设置位置为盖梁两端和墩柱中间；
        （2）条形基础尺寸为：长3m（顺桥向）、宽1.2m、高0.4m；
        （3）条形基础采用C30素砼即可，亦可适当添加钢筋网片增加抗压性能。
        3）安装抱箍及支架
        （1）以全长32.86m、宽2.2m、高2m、墩柱间距16.16m、悬臂长8.35m的盖梁为例，采用12m的45b型工字钢在现场双拼接成36m，4根共144m，按相关技术规范焊接拼装。
        （2）将抱箍内壁打磨干净，粘贴2mm厚的橡胶片，以增大抱箍与墩柱砼面之间的摩擦力，同时保护墩柱外观不被抱箍破坏。抱箍安装在墩柱上预先设置的标示位置，将两片抱箍通过M24高强螺栓正反拧紧连接牢固，螺栓的扭紧力矩达到要求值66.43kg.m。抱箍在每次使用前需经过认真检查，必须保证所有焊缝均饱满、不开焊，否则应加焊，必须对每个螺栓的紧固情况进行认真检查。
        净空足够时，在每个承重抱箍下端可加装一个副抱箍，两抱箍间以方木、木楔支撑，以提高承载力，增加抱箍可靠性，抱箍上为承重横梁。净空不足时，可在墩柱抱箍接触面下沿打眼植入钢筋，以提高承载力。
        （3）承重横梁采用双拼45c工字钢, 与承重抱箍（条形基础）之间以一对千斤顶支撑, 工字钢内侧用对拉螺杆拉紧，中部设千斤顶支撑在条形砼基础上；工字钢上放一排长3.0米［16a号槽钢，垂直45c工字钢布置，槽钢中心间距50cm，并与工字钢焊接牢固。
        （4）按要求考虑设定好预拱度。抱箍下设千斤顶，用于调整底模的高程用。

        图1 抱箍支架法形象示意图(侧面)
        4）拆除抱箍及支架
        （1）按施工步骤完成盖梁的钢筋绑扎、模板安装、砼浇筑等，待达到龄期及强度要求后，进行预应力张拉及压浆，待混凝土强度达到设计强度且压浆液凝固后，才能拆除模板承重支撑体系。
        （2）支撑体系拆除时，严格按由上而下的顺序进行。先将支撑千斤顶对称依次下降后拿出，再同时同开对拉螺杆将工字钢下落到抱箍上，用汽车吊配合拆下底模板、槽钢、工字钢，最后分片卸下抱箍。
        4 施工工法效益分析
        （1）无需整体地基加固处理
        采用满堂支架施工，盖梁下的基坑回填要全范围进行处理。采用抱箍法+砼基础组合支撑法施工，基坑回填只需在砼条形基础范围内换填石渣或硬土，无需整个基坑回填都用石渣。
        （2）适用性强
        抱箍法施工对周围环境影响依赖性小，占用地面空间较少，而较于传统的抱箍支架法，在盖梁跨中及悬挑端位置增加砼基础作为承载受力支点，解决了低墩大跨度盖梁受空间限制操作不便的缺点。
        （3）周转时间快、支模方便
        满堂支架要从地基加固处理开始，分层回填分层碾压，且各工况地形多变，钢管配置、长度选用花费大量的时间和人力。抱箍施工只需十个液压千斤顶卸压取出，和两根工字钢及两个抱箍拆除，施工简便，周转快，并且移动相比之下也方便许多。
        （4）可以克服穿心钢棒法预留孔倾斜、预留孔道填充质量无保证，避免墩柱预留孔道修补影响美观，具有良好的社会效益。
        （5）两端和跨中位置适当增加承重点，可减小抱箍承重压力和对工字钢截面特性要求，达成减少抱箍使用数量、降低工字钢材料等级的目的，降低施工成本。
        5 结语
        该工法在传统的抱箍工字钢组合法基础上，充分考虑施工具备可操作性和安全合理性，采用增加砼条形基础作为承载受力支点，解决了低墩大跨度盖梁在采用传统的满堂支架、抱箍支架法、穿心棒支架法施工时，受空间限制操作不便、工字钢材料等级提高、抱箍下滑等缺陷，具有简易方便、适用等特点，同时可以减少抱箍使用数量、降低工字钢材料等级，显著降低项目建造成本，因此，该工法是可以作为成熟、可靠的技术进行推广，将具有广阔的应用前景。
        参考文献：
        [1]王煜.抱箍法支撑在桥梁工程盖梁设计与施工中的应用[J].工程建设与设计，2012，（11）
        [2]陆文良，杨泽志.桥墩盖梁抱箍法施工技术探究[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（10）
        作者简介：
        刘玄，男，（1989.3～），湖北荆州人，中国建筑第八工程局有限公司，中级工程师。