抱箍在高墩柱大跨度混凝土盖梁无支架施工中的应用

【内容题要】介绍了抱箍在无支架混凝土盖梁的施工技术及抱箍的结构和安装、使用和抱箍的使用范围等。

【关 键 词】大跨度混凝土盖梁     高墩柱     抱箍    无支架施工

大跨度混凝土盖梁（墩帽）的无支架施工在近几年来已经有了突飞猛进的发展，许多工程技术人员都在力图寻找一种更简捷，更方便的施工方法。传统的施工方法有在墩柱中预埋扁担梁用以搭设盖梁的施工工作平台、支撑和预埋牛腿的方法，在xx线的高架桥施工中采用了一种更为简捷方便的施工方法—抱箍支撑施工法。抱箍顾名思义它就象紧箍咒一样紧紧地抱箍住墩柱，依靠抱箍与墩柱的摩擦力来平衡盖梁施工所需要的工作平台及支撑各种施工荷载。抱箍的施工简单方便，尤其是对圆形墩柱的施工其优势更为突出。下面我结合xx高速公路xxx高架桥施工中抱箍的应用做以介绍。

一、工程概况：

xx高速公路xxx高架桥，跨越旧老白路和xxx以及既有小河流，桥跨组合为：左幅（30+19+4*30+6*30+5*30+19）全长572.052m，右幅（2*30+19+3*30+6*30+5*30）全长541.487m，半幅桥宽12.10m，共175片（19m、30m跨径）后张法预应力混凝土T梁，墩柱为φ=1.3m的双柱式轻型墩，其高度为：6m～30.183m。其中墩柱最高的11#，12#墩处在xxx水沟内，地基不稳定，搭设施工脚手架都比较困难，因此盖梁的施工必须考虑采用无支架法施工。盖梁有六种尺寸形式，均为钢筋混凝土结构，其中最大的为高1.4m，宽2.0m，跨度10.90m，两侧设有防震挡块，最大的盖梁有28.9m3混凝土。

1、抱箍的特点：

抱箍与预埋扁担梁和预埋牛腿的方法相比：

①、使用抱箍在混凝土墩柱施工时不必考虑预埋件的布置，可避免传统的施工方法经常所遇到的预埋件位置不准确所带来的麻烦。

②、抱箍可重复使用且不需搭设脚手架，施工方便、节约投资。

③、在柱径不变的情况下，抱箍的支撑位置可以随上部盖梁支承体系随意调整。

④、抱箍上搭设工作平台、安装底模均不受墩位处的地质状况的影响，尤其适合地面地质情况较差的河道、山坡等地的盖梁施工。

2、抱箍的检算

A、载组合计算：

（一） 恒载计算：

由于6、12#墩柱盖梁自重最大，故检算选取最不利荷载，只对6、12#进行检算。

①、砼  自  重：G1=28.9×2.4=69.36T

②、钢筋总重量：G2=4.80T   (由于钢筋直接作用上，不计该荷载)

③、模板总重量：G3=3.4T

④、10#槽钢重量：G4=3×12×0.010=0.36T

⑤、40#工字重量：G5=2×12×0.0739=1.7736T 

恒载总计：G=G1+G2+G3+G4/2+G5/2=69.36+4.80+3.4+0.18+0.847=78.587T

考虑各种支撑、垫块重量恒载重量按80T计算。

（二） 活载计算：

①击荷载：pmax=Kγh   

v/T=6/20=0.3>0.035,故h=1.53+3.8v/T=1.83

因没有掺外加剂,K=1

N1=1×24×1.83=43.92KN

②工机具、施工人员荷载：N2=11×2.1×2.5KN/m2=57.8KN

活载总计N=N1+N2 =43.92+57.8=101.72KN

（三） 盖梁检算总荷载：

P=G+N=800+101.72=901.72KN

B、种参数取值：

①、安全系数：n=2

②、A3钢弹性模量：E=21×104Mpa    c30砼弹性模量：E=2.3×104Mpa

③、钢与砼磨擦系数：μ=0.42

④、φ20螺栓抗拉强度=135×π×(20/2)2/103=42.4KN

二、承载能力检算：

螺栓抗拉强度为42.4KN，每套抱箍上有20根螺栓，每根螺栓的承拉力按抗拉强度的50%计，即N=42.4×20×50%=424KN。

抱箍在螺栓作用下产生的力N，其对柱的作用如图所示；

柱对抱箍产生相应应力σ，垂直柱面向外。

取任意通过柱中心截面分析，如图，建立平衡方程如下：

∫sinασrHdα=2N，

其中H为抱箍高度

得（－cosα）σrH=2N,则σ= N/rH。

抱箍对柱产生的压力总和为：

N总=σS=σ2πrH=2πrH N/rH=2πN。 

产生的摩擦力为：

f=μ* N总=0.42*2*π*424=1118.91KN

盖梁对每个抱箍产生的荷载为:

nP/2=2×901.72/2=901.72KN

得nP/2＜f。

满足使用要求。

三、箍焊缝抗剪强度检算：

抱箍焊缝长度、强度满足要求。

四、施工注意事项

1、抱箍制做为两半圆部分，加工时要保证抱箍和柱的紧贴。

2、箍的两部分安装后螺栓联接处要留有缝隙，以保证抱箍对柱的正压力。

3、计算中可知，螺栓的应力和抱箍的承载力成正比，所以施工中要保证螺栓的施工扭矩。

4、箍使用时其上的大工字钢为确保其稳定性施工时在其上可根据时光2需要设置横向拉杆。

5、工中可根据上部支承体系改变抱箍的加肋形式和高度。

6、工时柱周围只设施工人员上下行的简易脚手架，在支承抱箍下宜设一小抱箍用其支承它的自重。

7、于盖梁自重和柱间距都较大的情况下，应该对抱箍所使用的附属配件（如工字钢等逐一进行验算，以确保抱箍施工的安全性）。否则，不易采用抱箍施工。