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高速公路高墩盖梁施工技术

摘要：高墩盖梁由于立柱高，施工难度大。一般采用搭设支架，费料费工。本文根据大广高速公路谷星1号大桥高墩的设计。在施工中采用抱箍施工盖梁的技术，通过实践，取得较好的效果，达到施工安全、快捷，保证工程质量的要求，可供高墩的盖梁施工参考。
关键词：高墩；盖梁；施工技术；
1工程概况
大广高速公路从化段S24合同段的谷星1号大桥，位于流溪河林场境内，左右幅桥并行不等高，并跨越既有小溪沟和地方道路，桥墩高15~17.5米，墩身为双柱和三柱式两种，直径为1.3~1.4m，高墩的盖梁共有14个，盖梁长14.7~16.75m，宽1.7m高1.5m，一个盖梁的砼体积为35~39m3，砼设计强度为35Mpa。
2盖梁施工方案比选
盖梁施工方案主要对模板支架的比选，为达到快捷、安全、优质的要求，施工现场进行了认真的方案比选，如下比选共3个施工方案。
第一方案：
搭设满堂式支架：采用门式支架搭设，此方案是可行传统的方案，对地基要求高。考虑到支架搭设在谷星村东侧山坡上，场地斜坡较陡，并河涌冲刷，安全性较差，而且费时费工；对支架稳定性影响大。
第二方案：
预埋件方案：在立柱适当位置预埋工字钢或方钢伸出部分作支架牛腿，此方案也是可行的。但拆卸支架模板后，要将伸出柱外的牛腿切割掉，比较费工，而且留下的痕迹外观不美，同时要耗很多钢材，不能完全利用。
第三方案：
抱箍方案：采用钢板制作成两个半圆的箍，用高强螺栓将两片抱箍连接旋紧，抱住立柱，伸出部分的支架牛腿，作为模板纵横梁的支承点。此方案施工方便，快捷、安全、钢材可重复利用，但安全风险性比较大，需认真对待。
通过认真比选，最终确定为抱箍方案。
3抱箍的施工技术
3.1抱箍的设计、制作：
抱箍的设计要满足施工实际需求。主要根据盖梁砼、模板、支梁、抱箍的自重以及作业人员、工具等总重P进行设计，而抱箍的承受力是通过抱箍与立柱砼表面产生的反向的摩阻力f（如图1所示）。当f≥P时，抱箍不会下滑达到支承的目的。为确保施工安全和结构变形的需要，安全系数采用2.0~2.5，其简单验算如下式：
式中：P—作用于牛腿上的静重和活重的总重
Q—盖梁砼的总重：双柱式按1/2总重、三柱式以中间柱承受重为准
M--盖梁的模板总重
L--作业人员、工具的总重
g--抱箍的自重
f—滑动摩阻力
N—作用于抱箍的正压力，由螺栓紧固产生
μ—钢抱箍与砼表面的摩阻系数，按0.42~0.49，取平均值
通过验算后，设计抱箍的断面尺寸、螺栓数量如图2所示：
抱箍的制作采用钢板焊接而成，面板用δ=12mm，牛腿支承顶板δ=20mm，牛腿板及其侧板、法兰板均为δ=16mm。为使两片抱紧立柱，在螺栓连接处的箍片留4厘米的空隙，抱箍上缀板每隔5厘米割长约15厘米的开口，以减少面板的刚性，便于螺栓拉紧抱箍而抱住立柱。螺栓为受力件，因各项数据为已知可反求出螺栓的数量。
3.2抱箍成品试验
为验证其实际承载能力，将抱箍倒装于立柱底部（如下图3所示）用千斤顶进行试验，方法及步骤如下；
（1）安装千斤顶于承台上的立柱根部左右各一个，试验压力为80吨/1个；
（2）倒装抱箍抱住立柱立于千斤顶上，在试验开始抱箍与立柱边缘上划一线作标记，试验结束亦划一线，拆除抱箍后，可量测出位移量；
（3）逐级加载，每级5吨，并注意测量抱箍变位情况，做好记录；
（4）加载到设计吨位，量测变位，稳定20分钟，若无变化，实验结束。
通过试验，抱箍满足设计要求，可投入使用，实际使用效果良好。
3.3抱箍的安装与拆卸
3.3.1抱箍的安装方法
图3
（1）抱箍先在地面上成型，利用小木夹在两件抱箍螺栓处加大箍径，使抱箍的内径略大于立柱直径，便于套上抱箍；
（2）根据支架的纵、横梁（工字钢）的高度，进行抱箍在立柱上的定位；
（3）利用吊机将整个抱箍提升到立柱顶上，再由上往下套；
（4）松开小木夹，同时将抱箍的螺栓拧紧；
（5）安装纵横梁、底模板、侧模板等，对螺栓检查一次，再拧紧一次，抱箍安装完成。
3.3.2抱箍的拆卸
抱箍的拆卸工作，关系到安全问题，必须认真对待。一般的拆卸方法是利用木楔块、砂桶等进行卸架。在缺少砂桶等设备的情况下，可采用下列方法：
（1）先拆卸侧模板，剩下底模板；
（2）利用钢丝绳绕过横梁两端，吊住整个纵、横梁、底板；
（3）稍松抱箍的螺栓，因其自重作用，沿立柱下滑约30~50厘米再紧固螺栓；
（4）利用钢丝绳，将纵横梁、底模板等放到抱箍牛腿上，使底模板脱离盖梁底，然后吊开底板、纵横梁。
（5）利用吊机和钢丝绳先吊住抱箍，然后松开螺栓，最后放下拆出抱箍。
4、结语
使用抱箍技术施工盖梁，已顺利完成施工任务，效果良好，达到安全、快捷、保质的目的。故抱箍适用于高墩盖梁的施工。但必须特别注意安全，使用前应进行实地实验，掌握螺栓紧固程度。相信高墩再高同样可以使用。
Reference
[1]、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000），【M】人民交通出版社
[2]、《道路建筑工程材料手册》（交通部第一公路工程公司编）【M】人民交通出版社
[3]、《材料力学》（宋子康主编）【M】同济大学出版社

-全文完-