钢抱箍在桥梁工程盖梁无落地支架施工的应用.docx

钢抱箍在桥梁工程盖梁无落地支架施工的应用【摘要】本文主要阐述钢抱箍在桥梁工程盖梁无落地支架施工的应用【关键词】钢抱箍施工支架设计抱箍设计原理一、前言随着我国基础设施建设的不断发展施工技术也不断创新和提高在公路桥梁及城市桥梁工程中为解决施工场地难以搭设现浇支架及有通车需要等问题逐步发展出利用已浇筑的结构物作为支架一部分的施工方法。下面结合笔者参建的一桥梁工程盖梁施工介绍抱箍法的设计及施工。二、项目概况项目为广州市某城市互通立交该项目主线设计下部结构为两柱（圆柱）加盖梁的结构形式上部结构为预制预应力箱梁。施工现场为市郊低洼地松散填土。盖梁距地面最高15米结构尺寸如下图：三、方案选择该项目盖梁为现浇普通钢筋混凝土可以选择满堂红支架、贝雷架支墩支架、插入钢棒无落地支架或钢抱箍无落地支架。结合盖梁自重大约200吨平面尺寸小高度大的特点。如选择满堂红支架为保证支架安全对基础的要求高需要较大的搭设面积同时具有一定搭设密度用的工时多工期长；选择钢棒法快速安全但是对墩柱混凝土有伤害；选择钢抱箍施工速度快不会对墩柱混凝土有影响但是实际承载力难以确定。经过比选确定采用钢抱箍施工其实际承载力可以通过理论计算及实验等措施确保达到施工要求。三、支架设计1、支架设计要求⑴钢抱箍与混凝土墩柱之间的摩擦力能够满足施工时由纵向主梁传递的全部竖向荷载及安全储备要求钢抱箍牛腿能够满足架在其上的纵向主梁的架设要求钢抱箍便于加工及安装。⑵支架要便于卸荷及拆除具有足够的施工平台。2、支架总体设计根据设计图纸及公路桥涵施工规范的荷载组合经过试算盖梁支架设计由上至下主要结构为：钢模板―横向木方―纵向木方―可调顶托―横向槽钢小楞―纵向贝雷架主梁―钢抱箍。如下图：3、模板、型钢及主梁设计⑴模板采用钢模板钢模板板材的厚度、加强肋的布置及规格、对拉杠件的直径等经过计算确定满足强度、稳定性及变形要求。⑵型钢及贝雷架根据最不利原则简化受力模型按两端悬臂的单跨简支梁计算满足强度、稳定性及变形要求。4、抱箍设计⑴抱箍设计原理抱箍是采用钢板加工成与圆墩柱表面半径一致的两块对称的弧形钢带通过两侧的螺栓预紧力使两块钢带紧贴圆墩柱并产生径向压力当抱箍受到竖向荷载时会产生反向的同等大小的静摩擦力。其外形如下图：⑵钢带设计钢带是直接与墩柱表面接触的构件主要承受螺栓的拉应力设计要考虑其尺寸满足对混凝土墩柱压应力小于混凝土的抗压强度的80%满足牛腿竖板螺栓的布置要求满足螺栓预紧产生的对钢带的拉应力小于钢带材质的允许拉应力钢带的拉应力与钢带和混凝土之间的压应力存在线形关系。该项目需要一个抱箍提供1313KN摩擦力根据摩擦力与接触面压力的关系μσBπD=KG以及钢带-混凝土压应力与钢带沿圆周切线方向拉应力的线形关系拟定钢板厚度为10mm可以采用满足钢带强度要求的宽度为600mm。经计算钢带拉应力为174MPa小于允许拉应力215MPa；钢带与混凝土的压应力为2.18MPa小于混凝土看压强度的80%即32MPa。⑶螺栓设计钢带的拉力由螺栓提供螺栓拧紧时会产生预紧力。为减少抱箍的尺寸采用10.9级高强螺栓。根据钢带需要的拉力计算所需要的高强螺栓数量本项目一个抱箍一侧需要1046KN拉力采用单个抱箍单侧8个10.9级高强螺栓单个预紧力为139.5KN8个共1116KN符合要求。四、抱箍施工1、抱箍对顶试验⑴抱箍加工完成后运至工地需组织相关人员对抱箍的外观及物理尺寸做检查合格后进行抱箍对顶试验。⑵为确认抱箍质量及设计的承载力在第一片盖梁施工前做对顶试验具体方法为在同一墩柱底部安装两套抱箍安装抱箍的人员为专职人员抱箍承载牛腿面相对记录抱箍相对位置在其间安装液压千斤顶两侧各一套在工作人员的指挥下同时开动千斤顶当两套千斤顶都达到80吨时停止加压保持30分钟观察测量抱箍变形及位移符合要求才可正式施工。2、抱箍安装⑴按图搭设脚手架供施工时工人上下。根据盖梁设计标高反算出抱箍钢带下沿在墩柱上的位置并在其上做好标记以便抱箍准确就位。⑵将两半抱箍用牛腿处螺栓固定成型置于墩柱下方地面上。⑶抱箍按墩柱上标高准确就位后就要紧固牛腿处螺栓原则上采用扭矩扳手操作时经常难以买到符合要求的扭矩扳手可以自己加工一定力臂的扳手拧紧施工时利用力臂与拧力的大小控制拧紧力矩。为使螺栓均匀受力螺栓拧紧分两步进行第一步为初拧力矩为终拧力矩的1/3全部螺栓初拧后才进行终紧终拧达到10.9级M20高强螺栓的紧固力矩