盖梁抱箍法施工及计算(新).docx

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1、盖梁抱箍法施工及计算摘要：具体介绍了抱箍法盖梁施工的支撑体系构造设计，盖梁构造的内力计算和抱箍支撑体系的内力验算，以及本工艺的施工方法。关键词:盖梁抱箍构造计算施工广州西二环高速马路徐边高架桥为左、右幅别离式高架桥，全桥长1280m,全桥共有盖梁84片，下部构造为三立柱接盖梁，上部构造为先简支后连续20m空心板和30mT梁，另有15跨现浇预应力混凝土连续箱梁。全桥施工区鱼塘密布，河涌里常年流水，墩柱高度较高,给盖梁施工带来难度。为加快施工，削减地基处理,本桥盖梁拟采纳抱箍法施工。2.1盖梁构造m3,墩柱L2m,柱中心间距7m盖梁模板为特制大钢模，侧模面板厚度t=5mmm,竖向用间距0.8m的2

2、8槽钢作背带，背带高1.55m,在背带上设两条18的栓杆作对拉杆，上、下拉杆间距LOnb底模板面模厚6mmX,模板之间用螺栓连接。盖梁底模下部采纳宽X高Xm的方木作横梁，间距0.25m。盖梁底模两悬出端下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。在横梁底部采纳贝雷片连接形成纵梁，纵梁位于墩柱两侧，中心间距L4m,单侧长度21m。纵梁底部用四根钢管作连接梁。横梁干脆耽在纵梁上，纵梁之间用销子连接，连接梁与纵梁之间用旋转扣件连接。抱箍采纳两块半圆弧型钢板制成，钢板厚t=16m,高0.6m,抱箍牛腿钢板厚20mm,宽0.27m,采纳10根M24高强螺栓连接。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱碎面爱护，

3、在墩柱与抱箍之间设一层3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采纳U型螺栓连接。抱箍构件形象示意图如图1所示。栏杆采纳图1：抱箍构件形象示意图（半个）的钢管立柱，横杆钢管与立柱采纳扣件连接，竖向间隔05m,栏杆四周挂平安网。盖梁施工示意图见图2。假定於浇注时的侧压力由拉杆和背带承受，匕为碎浇注时的侧压力，T为拉杆承受的拉力。侧模板支撑计算示意图见3。碎浇筑时的侧压力：Pm=KYh,当v/TW式中：K外加剂影响系数，取1.2；Y一硅容重，取25KNm*h一有效压头高度；V-险浇筑速度，此处取值/h,T一竹入模温度，此处按25考虑Pm=KX25X0.6=18KPa碎振捣对模板产生的侧压力按4KPa考虑，那

4、么：P=184=22KPa碎浇筑至盖梁顶时，盖梁上产生的纵向每米侧压力：P=PmX（H-h）+P111h2=220.8+22（参考?路桥施工计算手册?P173）拉杆（18圆钢）纵向间距0.8m范围内碎浇筑时的侧压力：Ojrr224.2KN/（2174mm2=55.63MPa=29600N174mm2=170MPa,满意抗拉要求。（参考?路桥施工计算手册?P182）设背带两端的拉杆为支点，背带为简支梁，梁长1。二1m,简支梁均布荷载q。=22X最大弯矩：Mmx=qolo2l2m。二MM2WX1032X10-6=43.5MPaw=145MPa跨中挠度：f-5qolo7（384X2XELfxf=lo

5、4OO=O.0025m,背带槽钢满意刚度要求。IO5MPa;cm1；cm3（参考?路桥施工计算手册?p787、p797）新浇税纵向线荷载：q=1.4（高）25X1.6（宽）=56KNm模板纵向线荷载:q2=G220=（G底21.8+G端3.1+G侧39.9）/20=3.24KN/m施工人机纵向线荷载：q3=l倾倒於冲击纵向线荷载：q=2X振捣碎纵向线荷载：q5=2荷载组合:q=(q+qz)X1.2+(q3+q1q5)横梁承受均布荷载q。=qo(参考?路桥施工计算手册?P172)横梁最大弯矩：Mma=qolo2KNm弯曲应力：。=MmaxWx104)=9.6MPaw=12MPa最大挠度：仆钎5q

6、olo7384EI=5103X7(3849IO9X10-5)=0.0029mf=l0横梁满意抗弯和刚度要求。式中：抗弯截面系数:Wx=bh2210-4m3惯性矩Ix=bh33105m4弹性模量E=9XlO3MPa;横梁计算示意图如图4所示。图4：横梁计算示意图(参考?路桥施工计算手册?P176)支架纵向线荷载：q6=(G贝+G木+G他)/20-(14X3KN/片+70根X0.045m3/根X6KN/m3+62纵梁纵向每侧线荷载：Q=(Q2q22Q2)X1.2+(q32+q42+q52)X盖梁体系为一次超静定构造，建立盖梁构造力学计算图如图5所示。采纳力法计算，解除C点约束，在C点添加向上的单位

7、力X尸1,分别绘出MP图、Ml图，其中MP图由伸臂梁和简支梁组成，如图6所示。依据C点竖向位移为0的条件，建立典型方程：uXIp=Oll=fM12dsEI=(1/EI)*(1/2)*(21*12)*(2/3)*(1/2)=176EIlp=M1MpdsEI=U/EI)*L(1/2)*(21*12)*(qa22)-(23)*(q(21)78)*21*(5/8*1/2)=(1/EI)*(qa24-5q1724)将3”、AIP代入公式，得X1=(5ql2-6qa2(t)建立静力平衡方程：2R+X=q(2a+21)得Ra=Rb)依据叠加原理，绘制均布荷载弯矩图如图7所示。依据以上力学计算得知，最大弯矩出

8、现在A、B支座，Mxqa2X3?/2=193.9KNmNL=193.9KNmM0=975kNm,满意抗弯要求。(参考?马路施工手册桥涵?下册p923)盖梁体系为一次超静定构造，求超静定构造的位移可用根本构造的位移来代替，因此在盖梁根本构造墩柱中间点F施加向下的单位力X2=I,求根本构造的内力和位移，建立盖梁墩柱跨中力学计算图如图8所示。设Ra、Rb方向向上，列平衡方程：Ra+Rb=X2=lX2*(112)-21*Ra=0得：Ra(),RU),绘弯矩图如图9所示。求纵梁墩柱跨中的位移，将图7与图9的弯矩图图乘，得：2p=yfEI=1/EI)*-0.5*14*2.625*193.9+(2/3)*1

9、055.7*14*(2/3)*2.625-0.5*3.5*2.625*(2/3)*0.5*1028.7-0.5*(3/2)*7*2.625*1028.7=-0.004m(t)fmax=-0.004ma400=3400=0.0075m,刚度满意要求。式中义1。5MPa惯性矩：1=250500CM(参考?马路施工手册桥涵?下册pl047)在盖梁根本构造梁端点D施加向下的单位力X3=I,求根本构造的内力和位移，建立盖梁悬臂端力学计算图如图10所示。设Ra、Rb方向向上，列平衡方程：Ra+R=X3=lX3(21+a)-21*Ra=0得：Ra=la21(f),Rb=a/21(1),绘弯矩图如图11所示。

10、求纵梁端的位移，将图7与图11的弯矩图图乘，得：3p=ydEI=(1/EI)*(1/3*X14)*1.5=(1/48El)*(6qa+6qa31-ql3a)=0.001m(I)fnm=0.001mf=a400=3400=0.0075m,刚度满意要求。抱箍能否承受盖梁的重力取决于抱箍与柱子的磨擦力，验算时摩擦力取滑动磨擦力,此处最大滑动摩擦力N取值为Rt-293.92KNo高强螺栓的容许承载力公式：Nl=PnK,式中：P一高强螺栓的预拉力，取225KN;口一摩擦系数，取0.3；n一传力接触面数目，取1；K平安系数，取1.7。那么：N=225XX螺栓数目m计算：m=NNb=29392397=7.4

11、个,本构件取m=10个。6.2螺栓抗剪、抗拉应力验算每条高强螺栓承受的抗剪力：Nj=N10=293.92/10=29.4KNNl=39.7KN,满意抗剪要求。抱箍体对墩柱体的压力：N尸K*NX293.92/0.3=1175.68KN每条螺栓拉力：N1=Ny/10=117.6KNS=225KN,满意抗拉要求。式中：U一K一nl一每个高强螺栓的容许承载力S一高强螺栓的预拉力，M24高强螺栓取值225KN每条螺栓拉力为：N1=117.6KN,每个螺栓的终拧扭矩R=k*Nm式中：k一螺栓连接处的扭矩系数平均值，取0.13,1.i（参考?根本作业?p609）抱箍体承受螺栓的拉力：P尸5N尸5X117.6

12、=588KN抱箍体钢板的纵向截面积：S1X2抱箍体拉应力：。二PSL6L25MPaVo=140MPa,满意抗拉要求。抱箍体剪应力：=（l2Rc）/rS1=（12293.92）KN/1.885m/0.0096m2=8.lMPa=85MPa,满意抗剪要求。抱箍钢板伸长量：AL=（10,m抱箍体钢板长度（半个）：L=r-L=1.884m,两半抱箍牛腿间距取20mm,那么L=1864mm（半个）。在墩柱群四周搭设简易支架，高度以不超过盖梁顶板为宜，并搭设人行爬梯，围好平安网；用水准仪在墩柱上作一水平标记，依据盖梁底板设计标高反算抱箍底沿位置并做标记；用吊车将抱箍底托安装在墩柱上，使底托顶面与抱箍底沿标

13、记等高，再将抱箍安装就位，用带响扳手拧紧连接螺栓，施工时，可在扳手手柄上套一根50Cm长、48的钢管，人踩钢管直到所需扭矩为止，再检查两抱箍接头处间隙小于或等于2cm即可；用吊车将连接好的贝雷梁放在抱箍上，并用U型螺栓和扣件将贝雷梁、抱箍、贝雷梁连接件连接起来；在贝雷梁上摆放方木横梁，安装盖梁底模，并检查标高，有必要时用钢板或木楔调整；首次运用本工法施工时，为确保抱箍所承受压力到达设计值，需进展荷载预压试验。由前面计算知盖梁纵向每侧线荷载:q二43.088KNm,那么在盖梁底模上堆放重物175.9吨，且堆放形式尽量接近施工实际状况。24小时后，用水准仪复测底模标高，假设下沉过大，那么应接着紧固

14、连接螺栓，直究竟模下沉小于5mm那么认为可行，记录下螺栓进距作为参考值；卸下预压重物，安装盖梁钢筋和模板，在侧模四周按要求做好平安防护装置，浇注碎；撤除模板时，先拆侧模、端模，再拆底模，最终拆下横、纵梁、抱箍，至此，抱箍法盖梁施工完成一个循环。墩柱碎强度到达设计强度的75%以上前方可施工盖梁；在抱箍钢板内侧附一层3mm橡胶垫，可增加钢板与碎之间的摩擦系数，也起到爱护墩柱的作用；抱箍体钢板、牛腿厚度应不小于设计值，螺栓孔应可能紧凑，在竖直方向上，每隔23排螺栓孔应在牛腿与钢板之间设置加劲肋;螺栓施拧前，应依据带响扳手进展螺栓扭矩系数的试验，为克制扭矩系数离散偏大，可在初拧时重复施拧，即先初拧，再

15、拧松，再初拧；螺栓紧固时应按先内排后外排的依次，并使螺栓匀称受力；浇注盖梁碎时，应有专人检查抱箍、螺栓有无松动状况，每浇注一层碎均应复紧一次螺栓，确保施工平安和质量。广州西二环徐边高架桥盖梁工程量大（共84片），施工场地鱼塘密布，墩柱平均高度大于IOn1。本工程共加工盖梁模板3套底模、2套侧模和抱箍支撑体系3套。采纳抱箍法施工，4人1天即可搭起一套盖梁支架，包括搭支架、上抱箍及横纵梁、盖梁底模，第2天安装盖梁钢筋笼（在地上先加工成型再吊装）和侧模板，第3天用6人浇注碎，第4天拆侧模，第7天拆底模和抱箍（以碎强度不低于85%为准）。由此可见，抱箍法施工与支架法相比，无须硬化场地，节约大量支撑方木和钢构件，接省投资，施工周期短，施工简便，适应性强,是盖梁施工首选的支撑体系。参考资料：3构造力学，李廉银，北京：高等教化出版社，1996