抱箍法在桥梁盖梁施工中的应用

抱箍法在桥梁盖梁施工中的应用

罗业彬

身份证号：452424197810040013  四川省  成都市  610000

摘要：桥梁盖梁抱箍法已出现在工程实际应用中将近20多年，主要适用于圆形墩、盖梁跨度较小的情况。抱箍法对施工现场要求较小，施工速度快，节省了大量的支架措施、材料。对抱箍法施工技术的工艺流程进行叙述，对一些细节问题进行探讨。

关键词：桥梁盖梁施工，抱箍，施工技术

随着国内基建行业的日渐发展，工程进度愈来愈成为施工企业竞争力主要体现。同时，随着竞争的日趋激烈，成本控制技术要求愈来愈高。桥梁工程中，下部结构的工程进度一直以来，都是进度计划网路图中的关键线路。

在众多桥梁盖梁施工方法中，抱箍法的优势明显。不但可以适用于地形复杂的山区桥梁工程，在对结构物外观要求较高的市政桥梁工程中，也日益得到重视与应用。

长期以来，传统的盖梁施工方法中，满堂支架法、钢棒法占着统治地位。但这两种方法的缺点比较明显。满堂支架法需要对地基进行处理，桥下地势不平时，还容易产生支架弹性变形量不均匀的问题，同时，材料、人工成本投入巨大，工期长。

钢棒法虽然克服了满堂支架法的各种缺点，但因需在墩柱上预留对穿孔，对墩柱的外观产生了一定的影响，所以在市政桥梁工程上使用较少。

抱箍法正好克服了以上两种方法的缺点。不受场地限制，操作简单、可节省支架及劳力投入而具有明显优势。

一、工程概况

成龙简快速二期SG2标，位于成都市简阳市石盘镇。标段内K38+253.9跨赤水河大桥共12跨，分4幅。盖梁长15.69米，结构跨度为3.29+9.11+3..29m。墩柱直径1.8m，盖梁横截面2.4×2.1m，混凝土67m3。

二、抱箍法简述

“抱箍”最主要的特点就是将盖梁施工荷载通过摩擦力直接传给墩柱。“抱箍”必须具有一定的刚度，能够承受一定的重量而不变形。“抱箍”结构形式采用两个半圆形的钢板（厚10mm），通过连接板上的螺栓连接在一起，使钢板与墩身密贴。钢板的高度由连接板上的螺栓个数决定。

具体做方是在盖梁施工时，用两段半圆型钢带卡于其下墩柱上，钢带两端焊以牛腿，将横梁架于外伸牛腿上，利用钢带与墩柱的摩擦力支承横梁传下的上部荷载盖梁自重、模板自重、施工荷载等。

三、抱箍”使用的理论依据

1. 荷载计算

混凝土容重去25KN/m3,混凝土重67×25=1675KN；模板自重60KN，型钢支架80KN，总荷载G=1675+60+80=1815KN，取1.2的安全系数，传递到每一个包箍上的力为1.2×1815/2=1089KN,即每个包箍至少需有1089KN的摩擦力才能承担上部荷载。

2. 抱箍受力计算

“抱箍”与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，即

则F摩=F侧压力×μ.

式中：μ   — 摩擦系数

F侧压力 —“抱箍”与墩柱间的正压力。

抱箍受力如下图：

摩擦系数偏保守取值μ=0.35.

则F摩=F侧压力×μ,

F侧压力=F摩/μ=1089/0.35=3111KN.

根据平衡原理

F侧压力=2N，N为螺栓的紧固力

N=F侧压力/2=3111/2=1556KN

3. 选定钢带宽度、高强度承压螺栓直径、级别

N=0.8P1

N为加于螺栓的外拉力（紧固力）,P1为螺栓允许承拉力

P1=Nt/0.8=1556/0.8=1945KN.

取螺栓个数n=10个,则

P=P1/n=1945/10=194.5KN

选10.9级M24,（《建筑施工计算手册》江正荣版第914页）

线距: L线max=16×d=16×24=384mm,

L线min=3×d=3×24=72mm,

L线取8cm.

边距: L边min=1.5×d=1.5×24=36mm,

L边max=4×d=4×24=96mm,

L边取4cm.

B=10×8+2×4=88cm

4. 紧固扭矩计算

检查扭矩计算公式

Tch=K•P•d(N.m)

K- 高强螺栓连接副的扭矩系数平均值（按出厂批复验连接副的扭矩系数，每批复验5套，5套扭矩系数的平均值应在0.110-0.150范围之内，其标准差＜0.010）,一般取0.13;

P - 螺栓设计拉力

d - 螺栓公称直径

应考虑10%的扭力损失

则Tch=0.13×(P+△P)×d

=0.13×(195+19.5)×24=56KN.mm=56N.m

5. 钢带厚度验算

(1)钢带对墩柱的压应力σ1公式

μσ1BπD=G

式中： μ — 摩擦系数，取0.35；

B — 钢带宽度，本例取880mm；

D — 墩柱直径，本例为1800mm；

G — 传于牛腿上的上部荷载，本例为1089KN；

[σc] — 墩柱抗压强度容许值，其值不大于0.8Rab，本例墩柱混凝土设计标号为40号，轴心抗压强度Rab=40Mpa,O.8Rab=0.8×40=32.0Mpat代入相关量值得：

σ1=0.63Mpa＜[σc]=32Mpa

(2)钢带内力合成图如下图

式中：t--钢带厚度，本项目为10mm

r--墩柱半径900mm

代入相关量值得

σ2

=0.63×90=56.7MPa＜f=305PMa（Q345钢）

钢带安全。

考虑到螺栓对钢带磨损，以及钢带循环使用过程中的磕碰，本项目使用低合金高强度结构钢Q345。

四、抱箍法施工过程

1根据盖梁顶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。

2将两半抱箍用牛腿处螺栓固定成型，置于墩柱下方地面上。

3在两牛腿处螺栓之间穿一钢丝绳，用吊车钩住钢丝绳将抱箍吊装就位。吊装时，注意在两牛腿板下方撑一钢筋,以确保抱箍不变形。

4抱箍按墩柱上标高准确就位后，就要紧固牛腿处螺栓。因为此处螺栓承受力较大，为便于施工，需将扳手把加长。可加焊一50cm长、直径28mm的钢筋。紧固时，用扭力扳手，按照计算好的扭矩施加扭力。再复核两半抱箍接头间隙是否小于等于2cm（设计要求），直到符合要求为止。

5牛腿上安装有限滑措施的千斤顶，把两根I56a工字钢梁吊置于千斤顶的托盘上，用拉杆在两端将工字钢拉紧，防止其向两侧顷覆，其上依次安放分布梁，盖梁底模。

6搭设安全梯笼，供施工时工人上下。

7用水准仪测设盖梁底模标高，如低于设计值可调整千斤顶的伸长量，以达到设计标高为准。

8在本施工方法首先使用时，为确保盖梁混凝土浇注完成后其底模不下沉，即抱箍所受压力达到其设计值，需进行荷载预压试验。预压24小时后，用水准仪复测底模标高，若下沉量过大，则应继续紧升高千斤顶，直到底模下沉<5mm则认为可行，记录千斤顶伸长量作为支架弹性变形参考值，指导后续施工。

9卸下预压沙袋和预制块，将盖梁钢筋吊置于底模上，装好侧模浇筑混凝土。

10拆除模板时，先拆侧模，然后用钢丝绳将横梁工字钢、底模固定于盖梁上，松开抱箍牛腿螺栓，使抱箍沿墩柱滑下,最后卸下底模及横梁。

至此，盖梁施工完成了一个循环。

五、施工注意事项

1墩柱混凝土强度在养生达到设计强度的75%以上后方可进行。

2在抱箍设计中，焊条在实际施工中最好采用E50型；并且需由专业厂家进行生产。

3千斤顶必须是具有自锁功能的千斤顶。

4抱箍就位时，需注意牛腿与盖梁方向垂直，以利于安放横梁。

5抱箍牛腿焊缝需进行无损检验，包括超声波、X射线，检验合格后方可使用。

6抱箍安装前应精确定位，拆除时必须使用吊装设备临时固定，防止螺栓松动后突然下落。

六、使用效果

成龙简快速路二期SG2标桥梁盖梁施工采用抱箍法施工后，进度、成本、外观质量等方面取得了良好效果。因工艺先进可行，简单有效，有利于项目部加大盖梁工作面的打开，多工作面同时开工，进度比原计划提前了3个月，取得了良好的经济效益和社会效益。

结语

抱箍法可操作性强、安全性高，抱箍法施工工艺的实施，使水中筑岛围堰搭设支架地基承载力难以控制的难题得到解决，且抱箍法不会破坏墩柱外观且检查验收也方便，因此抱箍法对于地基条件较差或考虑经济效益的工程项目具有很高的推广及实用价值。

参考文献

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[2]杨国辉.道路桥梁隧道施工质量通病预防处理[J].建材发展导向（下）,2022,20(6):184-186.