抱箍在桥梁施工中的应用.doc

抱箍在桥梁施工中得应用简述抱箍在桥梁盖梁施工中得应用方法及原理，概括抱箍在应用时要进行得力学计算，为今后类似施工提供计算参考依据。抱箍盖梁摩擦力应用计算抱箍应用原理抱箍施工原理就是通过在墩柱适当部位安装抱箍并通过螺栓使之与墩柱夹紧，利用抱箍与墩柱之间得竖向摩擦力，支撑抱箍上得盖梁及临时施工设施。抱箍施工关键就是保证抱箍与墩柱之间有足够得摩擦力，使抱箍在荷载作用下安全传递荷载，不至沿墩柱向下滑动。抱箍结构形式抱箍得结构形式主要涉及箍身结构形式与连接板上螺栓排列方式。箍身结构形式为保证抱箍工作时能够提供足够摩擦力，抱箍与墩身必须紧密相贴。墩柱在施工时很难保证就是正圆，且不同高度墩身不圆度也就是不同得，因此为了适应不同截面墩身，抱箍箍身一方面采用不设环间加劲得柔性箍身，另一方面，可在箍身内侧贴一柔性橡胶垫，这样箍身就是柔性得，在外部螺栓作用下可与墩柱墩身紧密相贴。连接板上螺栓排列方式箍身与墩身之间静摩擦力为正压力在墩身方向投影与摩擦力系数得乘积，因此只有在正压力方向与墩身方向垂直时才能达到最大静摩擦力。因此螺栓排列方向应保证水平。为了保证抱箍与墩身之间能有足够得摩擦力，需提供足够得正压力，即保证一定得螺栓数量。如果单从连接板与箍身受力考虑，连接板上螺栓最好竖向排成一排，但这必然造成抱箍自身高度增大，减小抱箍能应用得高度范围，且增大抱箍自重，减小能承受得极限荷载。因此，一般采用足够厚度得连接板并设置必要得加劲板，将连接板上得螺栓在竖向布置成2~3排。这也保证了技术上得可行性。抱箍受力计算抱箍在受力时一般不考虑变形，只进行应力计算，确定需要得螺栓个数或者能承受得最大荷载。螺栓个数计算抱箍与墩柱间最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数乘积，即F=f×N。式中F——抱箍与墩柱间最大静摩擦力；f——抱箍与墩柱间静摩擦系数；N——抱箍与墩柱间正压力。而正压力N就是由螺栓得预紧力产生得，根据“抱箍”得结构形式，假定每排螺栓个数为n，连接板上螺栓分布两排，则螺栓总数为4n，若每个螺栓预紧力为F1，则“抱箍”与墩柱间得总正压力N=4×n×F1。对于抱箍这样得结构，为减少螺栓个数，可采用材质为45号钢，直径30mm得大直径螺栓或M27高强度螺栓。每个螺栓得允许拉力[F]=As×[G]，式中：As——螺栓得横截面积，As=πd2/4[G]——钢板允许应力，对于45号钢，[G]=2000Kg/cm2=2、0t/cm2于就是，[F]=πd2/4×[G]=3、14×32/4×2、0=14、13t。取F1=14t。钢材与混凝土间得摩擦系数约为0、3～0、4，取f=0、3于就是抱箍与墩柱间得最大静摩擦力为(2个墩柱，2个抱箍，8个螺栓)：F=f×N=f×8×n×F1=0、3×8×n×14=33、6n若临时设施及盖梁重量为G,则每个抱箍承受得荷载为Q=G/2。取安全系数为λ=2则有Q=F/λ即G/2=33、6n/2，n=0、03G。故可取n=ROUND(0、03G+1,0)，ROUND()函数就是取整函数。应力计算抱箍在施工时主要承受上部盖梁钢筋、混凝土、模板重量及木方与工字钢重量。由于木方得力学传递性能较好，可将上部荷载瞧做均布荷载分布在工字钢上作用于抱箍。作用方式如下图：施工荷载计算施工荷载主要包括盖梁混凝土与钢筋笼自重，钢模自重，工字钢自重，施工活载。假定一个盖梁混凝土方量为C40混凝土30m3，混凝土平均密度为2、5t/m3,则混凝土自重为2、5×30=75t。盖梁钢模密度为0、1t/m2，总得面积为30m2，则模板自重为3t。钢筋笼总重为3t。工字钢自重为3t。施工活载包括施工操作工人，混凝土动载，振捣时产生得动载，总荷载为1t。则总得施工荷载为Q=75+3+3+3+1=85t。考虑施工安全系数，采用1、2，则施工总荷载为Q’=1、2×85=102t。单个加劲板受力为Q’/4=25、5t。同时应考虑工字钢型号尺寸选择。假定两墩柱中心线距离为8m，工字钢两侧各悬臂伸出距离为1m，则受力总长度为10m，均布荷载为q=102×1000×10/10=102KN/m。在如图所示施工情况下，工字钢所产生最大弯矩Mmax=(ql2/8)×(1-4a2/l2)=765KN·m。若采用四根工字钢，工字钢抗弯强度为M，则应保证Mmax＜4M。且应保证所选工字钢承重极限大于施工总荷载。抱箍对墩柱压应力计算箍身对墩柱得压应力可由下式计算求得：其中：——摩阻系数，取0、35B——箍身宽度，B=300mmD——立柱直径，D=1200mmK——荷载安全系数，取1、2G——作用在单个抱箍上得荷载，G=510KN则σ1=KG/μBπD