无支架抱箍法盖梁施工验算

/无支架抱箍法盖梁施工验算【摘要】结合揭惠高速A3标盖梁施工，对抱箍法施工中的钢抱箍承载力进行了验算。指出钢抱箍中高强螺栓以受拉为主，通过高强螺栓的预拉力对墩柱产生正压力，进而和墩柱产生摩擦力以平衡上部荷载，提出了正确的钢抱箍承载力计算方法并进行了抱箍试验。【关键词】钢抱箍；高强度螺栓预拉力；抱箍试验一、工程概况由广州市市政集团承建的广东省揭（阳）至惠（来）高速公路第A3合同段，路途全长5.1km，属特大桥标段。本工程中双圆柱式桥墩盖梁接受抱箍法施工，即在已施工完成的墩柱上安装钢抱箍，作为后续盖梁施工作业的承重平台，如图1所示。桥墩立柱中心间距9.1m，盖梁长度11.2m，宽度1.7m，高度1.5m，设计C35混凝土28.56m3。图1两圆柱式盖梁抱箍法施工示意图二、盖梁抱箍法施工结构设计（一）钢抱箍的工作原理安装钢抱箍时，通过拧紧螺栓，把预拉力P施加到高强螺栓上（此时两个半圆箍连接处空隙会缩小），则抱箍自身有了水平环向拉力T，这个环向拉力产生了对圆柱的表面正压力N，当上部荷载传递到抱箍上时，这个正压力在抱箍和墩柱之间产生摩阻力F，通过摩阻力来和外部竖向荷载平衡。（二）抱箍法施工支架体系设计将两半抱箍用接头处螺栓固定成型，置于墩柱下方地面上。抱箍按墩柱上标高精确就位后，紧固牛腿处螺栓，在抱箍下方加设止挡钢筋，止挡钢筋四角布置，直径25mm，插入立柱孔内20cm，外伸15cm，防止钢抱箍下滑。钢抱箍上固定卸落砂箱，砂箱固定良好。卸落砂箱支撑贝雷架，每侧贝雷桁片一联，吊装后两联贝雷架通过[10槽钢架连接坚实。贝雷架安装好后，在其上面每隔50cm铺设5m长[22槽钢，再铺盖梁底模。（三）抱箍设计抱箍结构：抱箍的直径略大于圆柱直径，以便安装橡胶垫，抱箍和混凝土接触面要平整，箍身应有适当的强度和刚度，以传递拉力、摩擦力并支撑上部结构重量，直径为130cm的墩柱接受12mm的钢板，抱箍高50cm。牛腿应有足够的强度承受压力，接受20mm的钢板。抱箍和混凝土的接触面处垫5mm厚的橡胶垫，以增大抱箍和混凝土之间的摩擦力及接触的密实度，并爱惜立柱表面混凝土。螺栓运用16根10.9级M24螺栓。三、盖梁抱箍法施工承载力计算（一）、计算参数（1）、钢筋混凝土容重：26kN/m3（2）、钢模板板重：0.647kN/m2（3）、横梁为[22槽钢，自重28.4kg/m，每条长5m，共计25条横梁。纵梁为贝雷片，每片270kg，盖梁每侧5片，共计10片。（4）、施工人员及设备荷载标准值：0.1kN/m2（5）、倾倒混凝土产生荷载标准值：1.0kN/m2（6）、荷载分项系数：恒载1.2，活载1.4，为偏于平安，计算时将全部荷载按恒载和活载进行叠加组合。（二）、荷载计算（1）盖梁砼自重：（2）模板自重：（3）横梁自重：（4）贝雷梁自重：（5）施工荷载和其它荷载：（三）、抱箍计算1、荷载计算总荷载每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力每个抱箍承受的竖向荷载为525.5kN，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。2、抱箍受力计算抱箍所受的摩擦力由钢抱箍对墩柱的正压力产生，而正压力又由钢抱箍M24的高强螺栓的预拉力产生，查《简明施工计算手册》可知，单个M24螺栓的允许抗拉承载力：式中：P高强螺栓的预拉力，取225kN；则则抱箍每侧8个高强螺栓产生的预拉力关于水平环向拉力和抱箍对墩柱产生的正压力之间的关系，文献4指出了一个常见误区，即把高强螺栓的预拉力T当作钢抱箍对圆柱的正压力N。其计算出二者之间正确关系应为：则可供应的最大摩擦力式中，钢抱箍和橡胶垫摩擦面抗滑系数，参照《桥梁施工工程师手册》，为平安起见，取0.2。则可产生的最大摩擦力为：即抱箍可供应的最大摩擦力大于实际竖向荷载，抱箍设计平安。其平安系数为：四、抱箍试验为了保证施工平安，检验抱箍的承载力是否能够满足盖梁施工荷载要求，在盖梁施工前要进行抱箍试验。（一）液压油顶的选择和安装抱箍设计高度50cm，由直径1.3m两个半圆通过16根M24高强螺栓连接而成，由抱箍计算过程可知单个抱箍承受的荷载为525.5kN。试验时加载量为盖梁施工中受力最大时抱箍的承载力的1.2倍，即为631kN。将两台液压千斤顶安装在两抱箍之间，固定坚实，保证千斤顶垂直度。（二）承载力试验检查确认抱箍螺栓扭紧和千斤顶安装坚实后，两台液压千斤顶同时慢慢加压起先抱箍承载力试验，加压时时刻留意千斤顶压力表读数，保证两台千斤顶压力基本一样，不得偏压。慢慢加载至316kN的压力，加载过程中视察抱箍和墩柱之间的相对滑动状况，以及抱箍的变形态况，若没有上述两种状况或者抱箍滑动和变形都很小，则抱箍承载力满足盖梁施工要求。反之，抱箍要重新设计，加大承载实力。保证盖梁施工所需承载力要求，确保施工平安。结语本文通过对钢抱箍进行受力分析，完成了钢抱箍的承载力验算，为钢抱箍的运用供应了依据。并对抱箍进行了试验，确保其平安运用。考虑到抱箍的实际受力状态，本文对高强螺栓的承载力运用抗拉强度而非抗剪强度，如有不妥之处，请同行指正。参考文献[1]叶见曙.