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摘要:近些年交通事业突飞猛进，公路、铁路、市政桥梁日益增多，而设计在嵩山峻岭的高桥墩大跨度桥梁也越来越多，对于高桥墩大跨度盖梁的施工，采用钢管支架、门式支架施工存在的安全、质量隐患较多，工程进度缓慢，施工成本较高。双抱箍托架施工高桥墩大跨度盖梁技术的应用，极大的防止了支架失稳、节约了施工时间、加快了工程进度，降低了工程成本，保证了施工质量的需要。
关键词：高桥墩双抱箍设计应用
中图分类号：S611文献标识码： A
一、工程概况
云景高速公路二合同段溪口大桥设计为分离式桥梁，左右幅桥各长907m(起迄里程右幅为YK11+234.5～YK12+141.5，左幅ZK11+212.5～ZK12+119.5)，左右幅各25跨（15×40m+10×30m），除0#台肋板式桥台、25#桥台帽外，各有23排桥墩（墩柱直径1.6m～2.0m的钢筋砼结构），墩柱上方为盖梁。盖梁为长11.75m，宽2.2m，高1.8m的钢筋砼结构。由于溪口大桥桥位区属两山夹一水、低山丘陵区、呈V字型沟谷，地形起伏较大，其中有半幅桥位于山坡上，底面高程143.10～165.60m，桥墩最高高度为50.79m，故墩柱盖梁采用抱箍法施工技术。
二、工艺原理
高桥墩大跨度盖梁双抱箍托架施工是用双抱箍抱住已完成浇筑并达到一定强度的立柱墩身上，然后在抱箍托架上搁置大型工字钢同时工字钢上安装水平槽钢、随后在水平槽钢上铺设盖梁底模，最后在盖梁底模上绑扎钢筋、安装侧模并验收后浇筑盖梁混凝土即完成盖梁施工的一种工艺、方法。
三、盖梁支撑系统设计
由于本桥盖梁高度高，工程开工前，应根据设计提供的资料，结合工期要求，应对双抱箍、工字钢、盖梁模板的数量，选择材料型号等进行详细的计算和受力分析至关重要。
1、钢模板强度验算
盖梁钢模板强度演算主要为盖梁新浇砼对模板侧面的最大侧压力计算及模板φ20螺栓强度验算，具体验算示意简图见图1。
混凝土的重力密度：rc=24KN/m3
混凝土的温度：T=15℃
混凝土的初凝时间：t0=200/（T+15）=200/（15+15）=6.67
混凝土的浇筑速度：v=0.9m/h
修正系数（无外加剂）：β1=1.0
坍落度（50～90mm）时修正系数：β2=1.0
盖梁砼高：H=1.6m
最大侧压力：F=0.22retoβ1β2V
=0.22×24×6.67×1.0×1.0× 0.9
= 33.41KN/m2
而F=reH=24×1.8=43.2 KN/m2＞33.41 KN/m2
故最大侧压力取F=33.41 KN/m2
故有效压头高度：h=F/re=33.41/24=1.39m
模板螺栓间距：a=1.8m b=0.6m 其面积A=1.8×0.6=1.08 m2
模板拉杆承受的拉力：P=F*A=33.41×1.08×1000=36083N
而φ20螺栓容许拉力[P]=38200N > P=36083N
故模板用φ20螺栓满足要求。
2、盖梁工字钢强度验算
盖梁底模架设在［12槽钢上，［12槽钢架设于工字钢(Ι25a)上，工字钢架设于包箍上, 盖梁砼(2.1m×1.6m×1.0m)及模板等均布荷载为8400kg，每根工字钢（共二根工字钢梁受力）梁均布荷载为4200kg，在每根立柱边各1.5m处用二根［12槽钢合拼焊成工字钢形状支撑于下抱箍上，各跨径为L=150cm，具体盖梁加固立面示意图见图2，设工字钢（材质Q235A）应力为δ=1400kg/cm3，则:
q=4200/100=42 kg/cm
Mn=1/2 ql2=1/2×42×1502=472500 kg.cm
根据δ=Mn/Wx
Wx= Mn/δ=472500 /1400=337.5 cm3
而Ι25a的Wx为401.4cm3＞337.5cm3
所以采用两根工字钢(Ι25a)梁满足要求。
3、盖梁槽钢强度验算
［12槽钢架设于工字钢(Ι25a)上，工字钢架设于包箍上, 盖梁砼(2.1m×1.6m×10.35m)及模板等荷载均布在等间距20cm（共22根）跨径2.0m的［12槽钢上，设槽钢（材质Q235A）应力为δ=1400kg/cm3，混凝土的重力密度：rc=24KN/m3 ,则
q=2.1×1.6×4.5×2400/22/200=8.247kg/cm
Mn=1/8 ql2=1/8×8.247×2002=41235 kg/cm3
根据δ=Mn/Wx
Wx= Mn/δ=41235/1400=29.45 cm3
而［12.6的Wx为36.4cm3＞ 29.45cm3
所以采用［12.6槽钢满足要求。
4、钢抱箍强度验算
抱箍采用12mm厚钢板，宽度为40cm，抱箍设两排螺栓，内排由8只、外排由4只φ24高强度螺栓栓紧，具体抱箍验算示意图见图3，抱箍与砼的磨擦系数为0.3（钢与卵石为0.42～0.49）。钢板应力：[δ]=1400 kg/cm2，剪应力为[τ]=850 kg/cm2
盖梁砼总方量为36.5m3，其中立柱部分砼为11.3m3，工字钢、槽钢及钢模板等重为6000 kg，混凝土的重力密度：rc=2400kg/m3,φ24螺栓截面为Sm=4.52 cm2、δm= 3550 kg/cm2,则
4.1、螺栓强度验算：
抱箍与砼柱的总压紧力：
P=[(36.5-11.3)×2400+6000]/2/0.3=110800kg
由圖受力分析可知：
N1=NR1=N2=NR2=110800/12=9233.3kg
δ= N1/Sm=9233.3/4.5=2042.8kg/cm2＜[δ]= 3550 kg/cm2
故用φ24螺栓满足要求。
4.2、抱箍体的应力计算：
P1=(8+4)N1/21=6×9233.3=55399.8(kg)
抱箍壁采用面板δ12mm的钢板，抱箍高度为40cm。
则抱箍壁的纵向截面积：S1=1.2×40=48(cm2)
δ= P1 /S1 =55399.8/48=1154.2(kg/cm2)<[δ]=1400 kg/cm2
∴抱箍体的应力满足设计要求。
4.3、抱箍体剪应力
τ= P/2/(2×S1)= 110800/2/(2×48)=577.1(kg/cm2)<[τ]=850 kg/cm2
∴抱箍体的剪应力满足强度要求。
四、施工工艺流程及施工方法
1、施工工艺流程：施工准备→安装抱筋→立盖梁底模→绑扎钢筋→立盖梁侧模→浇筑砼→养护。
2、施工方法：立柱施工完成并验收合格后，进行盖梁中心放样。用双抱箍抱住立柱，抱箍上架设工字钢，工字钢上等间距20cm铺设槽钢，槽钢上铺设盖梁底模，再安装预制好的盖梁钢筋骨架，最后安装侧模及对接螺杆和斜支撑并浇筑混凝土。施工过程中，管理人员必须严格把关，所有工序必须按照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000规定为准。
2.1、施工准备：经过试验，对拟用于盖梁施工的钢筋、水泥、黄砂、碎石进行检验，并经工程师的批准，积极采用砼外加剂，改善砼的和易性等。
2.2、安装抱筋：根据设计盖梁标高在立柱上测量并画抱箍标高线，人工配合汽车吊安装双抱箍，穿入M24高强螺栓并用板手将其拧紧。
2.3、立盖梁底模：盖梁施工平台搭设好后，根据盖梁中心线、标高，开始立底模，底模由6mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸量测，控制好成形盖梁的尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。
2.4、绑扎钢筋：钢筋严格按设计加工，在钢筋加工场对骨架片和箍筋半成品加工，用平车运至施工现场，用汽车吊起吊并在盖梁底模上安装成型。相邻钢筋接头位置错开并符合规范要求，钢筋与模板间用砼垫块固定以确保砼保护层厚度。
2.5、立盖梁侧模：侧模由6mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸量测，控制好成形盖梁的尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现并增加斜支撑支撑牢固。
2.6、砼浇注：砼浇注前，要检查模板接缝，拉杆螺栓，模板连接螺栓及底脚楔子，模板支立必须牢固可靠。砼拌和在自动计量拌和站进行，水泥、砂石料、外加剂及拌和用水的各项性能指标均符《规范》要求。在拌和过程中，注意砼的用水量， 并严格控制水灰比，随时检查砼坍落度，若出现异常情况立即查明原因并予以纠正。砼拌和后采用砼输送车直接送到盖梁的施工位置,用汽车吊将混凝土用料斗送入盖梁模板内。砼必须从盖梁的一端循序进展至另一端并分层浇注。灌注时下料应均匀连续，不宜集中猛投而发生挤塞。砼灌注过程中，要随时检查模板加固情况，漏浆处及时堵塞。对钢筋密集部位注意加强振捣，防止漏振。
（6）、养护：混凝土达到一定强度后进行拆模，拆模后立即检查成品混凝土的外观质量，发现问题及时处理，检验合格后用土工布或塑料薄膜包裹养护。夏季施工時，拆模后及时用土工布包住墩身并洒水养护；冬季施工时，模板尽量晚拆，拆除后用塑料薄膜包裹加以保温养护，必要是用小太阳灯烘烤，防止产生砼裂缝。
五、双抱箍托架与其他支架支撑优点分析
双抱箍托架施工高桥墩大跨度盖梁与传统的钢管支架、门式支架施工相比，其施工具有以下优点而被广泛采用，具体优点如下：
1、施工操作简单、安装速度快、工期短；
2、抱箍托架承载力高，安全稳定性好，施工质量、安全容易保证；
3、适用性广，可适用各类高度墩柱式盖梁，尤其是双圆柱、三圆柱墩式盖梁，优势更为明显；
4、施工成本低；
5、施工耗材少，转移方便、快捷。
六、结束语
通过双抱箍托架设计与在高桥墩大跨度盖梁施工中的应用实践，证明了双抱箍托架施工技术克服了高桥墩大跨度盖梁采用支架、门架搭设困难，时间长，安全稳定性差，容易产生支架沉陷、扭曲变形等诸多缺点，采用该施工技术后，极大的防止了支架失稳、节约了施工时间、加快了工程进度，降低了工程成本，保证了施工质量的需要。同时该施工方法适用性广、施工操作简单、安装速度快、工期短，且施工成本低，具有较高的经济效益和社会效益，受到了施工、设计、监理单位的青睐。
参考文献：
1、公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011人民交通出版社 2011.7
2、桥梁工程师施工手册（第二版）人民交通出版社 杨文渊等主编2003.03
3、公路工程国内招标文件范本（2003版）下册人民交通出版社2003.06
关键词：高桥墩双抱箍设计应用
中图分类号：S611文献标识码： A
一、工程概况
云景高速公路二合同段溪口大桥设计为分离式桥梁，左右幅桥各长907m(起迄里程右幅为YK11+234.5～YK12+141.5，左幅ZK11+212.5～ZK12+119.5)，左右幅各25跨（15×40m+10×30m），除0#台肋板式桥台、25#桥台帽外，各有23排桥墩（墩柱直径1.6m～2.0m的钢筋砼结构），墩柱上方为盖梁。盖梁为长11.75m，宽2.2m，高1.8m的钢筋砼结构。由于溪口大桥桥位区属两山夹一水、低山丘陵区、呈V字型沟谷，地形起伏较大，其中有半幅桥位于山坡上，底面高程143.10～165.60m，桥墩最高高度为50.79m，故墩柱盖梁采用抱箍法施工技术。
二、工艺原理
高桥墩大跨度盖梁双抱箍托架施工是用双抱箍抱住已完成浇筑并达到一定强度的立柱墩身上，然后在抱箍托架上搁置大型工字钢同时工字钢上安装水平槽钢、随后在水平槽钢上铺设盖梁底模，最后在盖梁底模上绑扎钢筋、安装侧模并验收后浇筑盖梁混凝土即完成盖梁施工的一种工艺、方法。
三、盖梁支撑系统设计
由于本桥盖梁高度高，工程开工前，应根据设计提供的资料，结合工期要求，应对双抱箍、工字钢、盖梁模板的数量，选择材料型号等进行详细的计算和受力分析至关重要。
1、钢模板强度验算
盖梁钢模板强度演算主要为盖梁新浇砼对模板侧面的最大侧压力计算及模板φ20螺栓强度验算，具体验算示意简图见图1。
混凝土的重力密度：rc=24KN/m3
混凝土的温度：T=15℃
混凝土的初凝时间：t0=200/（T+15）=200/（15+15）=6.67
混凝土的浇筑速度：v=0.9m/h
修正系数（无外加剂）：β1=1.0
坍落度（50～90mm）时修正系数：β2=1.0
盖梁砼高：H=1.6m
最大侧压力：F=0.22retoβ1β2V
=0.22×24×6.67×1.0×1.0× 0.9
= 33.41KN/m2
而F=reH=24×1.8=43.2 KN/m2＞33.41 KN/m2
故最大侧压力取F=33.41 KN/m2
故有效压头高度：h=F/re=33.41/24=1.39m
模板螺栓间距：a=1.8m b=0.6m 其面积A=1.8×0.6=1.08 m2
模板拉杆承受的拉力：P=F*A=33.41×1.08×1000=36083N
而φ20螺栓容许拉力[P]=38200N > P=36083N
故模板用φ20螺栓满足要求。
2、盖梁工字钢强度验算
盖梁底模架设在［12槽钢上，［12槽钢架设于工字钢(Ι25a)上，工字钢架设于包箍上, 盖梁砼(2.1m×1.6m×1.0m)及模板等均布荷载为8400kg，每根工字钢（共二根工字钢梁受力）梁均布荷载为4200kg，在每根立柱边各1.5m处用二根［12槽钢合拼焊成工字钢形状支撑于下抱箍上，各跨径为L=150cm，具体盖梁加固立面示意图见图2，设工字钢（材质Q235A）应力为δ=1400kg/cm3，则:
q=4200/100=42 kg/cm
Mn=1/2 ql2=1/2×42×1502=472500 kg.cm
根据δ=Mn/Wx
Wx= Mn/δ=472500 /1400=337.5 cm3
而Ι25a的Wx为401.4cm3＞337.5cm3
所以采用两根工字钢(Ι25a)梁满足要求。
3、盖梁槽钢强度验算
［12槽钢架设于工字钢(Ι25a)上，工字钢架设于包箍上, 盖梁砼(2.1m×1.6m×10.35m)及模板等荷载均布在等间距20cm（共22根）跨径2.0m的［12槽钢上，设槽钢（材质Q235A）应力为δ=1400kg/cm3，混凝土的重力密度：rc=24KN/m3 ,则
q=2.1×1.6×4.5×2400/22/200=8.247kg/cm
Mn=1/8 ql2=1/8×8.247×2002=41235 kg/cm3
根据δ=Mn/Wx
Wx= Mn/δ=41235/1400=29.45 cm3
而［12.6的Wx为36.4cm3＞ 29.45cm3
所以采用［12.6槽钢满足要求。
4、钢抱箍强度验算
抱箍采用12mm厚钢板，宽度为40cm，抱箍设两排螺栓，内排由8只、外排由4只φ24高强度螺栓栓紧，具体抱箍验算示意图见图3，抱箍与砼的磨擦系数为0.3（钢与卵石为0.42～0.49）。钢板应力：[δ]=1400 kg/cm2，剪应力为[τ]=850 kg/cm2
盖梁砼总方量为36.5m3，其中立柱部分砼为11.3m3，工字钢、槽钢及钢模板等重为6000 kg，混凝土的重力密度：rc=2400kg/m3,φ24螺栓截面为Sm=4.52 cm2、δm= 3550 kg/cm2,则
4.1、螺栓强度验算：
抱箍与砼柱的总压紧力：
P=[(36.5-11.3)×2400+6000]/2/0.3=110800kg
由圖受力分析可知：
N1=NR1=N2=NR2=110800/12=9233.3kg
δ= N1/Sm=9233.3/4.5=2042.8kg/cm2＜[δ]= 3550 kg/cm2
故用φ24螺栓满足要求。
4.2、抱箍体的应力计算：
P1=(8+4)N1/21=6×9233.3=55399.8(kg)
抱箍壁采用面板δ12mm的钢板，抱箍高度为40cm。
则抱箍壁的纵向截面积：S1=1.2×40=48(cm2)
δ= P1 /S1 =55399.8/48=1154.2(kg/cm2)<[δ]=1400 kg/cm2
∴抱箍体的应力满足设计要求。
4.3、抱箍体剪应力
τ= P/2/(2×S1)= 110800/2/(2×48)=577.1(kg/cm2)<[τ]=850 kg/cm2
∴抱箍体的剪应力满足强度要求。
四、施工工艺流程及施工方法
1、施工工艺流程：施工准备→安装抱筋→立盖梁底模→绑扎钢筋→立盖梁侧模→浇筑砼→养护。
2、施工方法：立柱施工完成并验收合格后，进行盖梁中心放样。用双抱箍抱住立柱，抱箍上架设工字钢，工字钢上等间距20cm铺设槽钢，槽钢上铺设盖梁底模，再安装预制好的盖梁钢筋骨架，最后安装侧模及对接螺杆和斜支撑并浇筑混凝土。施工过程中，管理人员必须严格把关，所有工序必须按照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000规定为准。
2.1、施工准备：经过试验，对拟用于盖梁施工的钢筋、水泥、黄砂、碎石进行检验，并经工程师的批准，积极采用砼外加剂，改善砼的和易性等。
2.2、安装抱筋：根据设计盖梁标高在立柱上测量并画抱箍标高线，人工配合汽车吊安装双抱箍，穿入M24高强螺栓并用板手将其拧紧。
2.3、立盖梁底模：盖梁施工平台搭设好后，根据盖梁中心线、标高，开始立底模，底模由6mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸量测，控制好成形盖梁的尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。
2.4、绑扎钢筋：钢筋严格按设计加工，在钢筋加工场对骨架片和箍筋半成品加工，用平车运至施工现场，用汽车吊起吊并在盖梁底模上安装成型。相邻钢筋接头位置错开并符合规范要求，钢筋与模板间用砼垫块固定以确保砼保护层厚度。
2.5、立盖梁侧模：侧模由6mm厚钢板加工成型,用汽车吊起吊安装,并加强立模尺寸量测，控制好成形盖梁的尺寸与精度，使其满足设计及规范要求。模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现并增加斜支撑支撑牢固。
2.6、砼浇注：砼浇注前，要检查模板接缝，拉杆螺栓，模板连接螺栓及底脚楔子，模板支立必须牢固可靠。砼拌和在自动计量拌和站进行，水泥、砂石料、外加剂及拌和用水的各项性能指标均符《规范》要求。在拌和过程中，注意砼的用水量， 并严格控制水灰比，随时检查砼坍落度，若出现异常情况立即查明原因并予以纠正。砼拌和后采用砼输送车直接送到盖梁的施工位置,用汽车吊将混凝土用料斗送入盖梁模板内。砼必须从盖梁的一端循序进展至另一端并分层浇注。灌注时下料应均匀连续，不宜集中猛投而发生挤塞。砼灌注过程中，要随时检查模板加固情况，漏浆处及时堵塞。对钢筋密集部位注意加强振捣，防止漏振。
（6）、养护：混凝土达到一定强度后进行拆模，拆模后立即检查成品混凝土的外观质量，发现问题及时处理，检验合格后用土工布或塑料薄膜包裹养护。夏季施工時，拆模后及时用土工布包住墩身并洒水养护；冬季施工时，模板尽量晚拆，拆除后用塑料薄膜包裹加以保温养护，必要是用小太阳灯烘烤，防止产生砼裂缝。
五、双抱箍托架与其他支架支撑优点分析
双抱箍托架施工高桥墩大跨度盖梁与传统的钢管支架、门式支架施工相比，其施工具有以下优点而被广泛采用，具体优点如下：
1、施工操作简单、安装速度快、工期短；
2、抱箍托架承载力高，安全稳定性好，施工质量、安全容易保证；
3、适用性广，可适用各类高度墩柱式盖梁，尤其是双圆柱、三圆柱墩式盖梁，优势更为明显；
4、施工成本低；
5、施工耗材少，转移方便、快捷。
六、结束语
通过双抱箍托架设计与在高桥墩大跨度盖梁施工中的应用实践，证明了双抱箍托架施工技术克服了高桥墩大跨度盖梁采用支架、门架搭设困难，时间长，安全稳定性差，容易产生支架沉陷、扭曲变形等诸多缺点，采用该施工技术后，极大的防止了支架失稳、节约了施工时间、加快了工程进度，降低了工程成本，保证了施工质量的需要。同时该施工方法适用性广、施工操作简单、安装速度快、工期短，且施工成本低，具有较高的经济效益和社会效益，受到了施工、设计、监理单位的青睐。
参考文献：
1、公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011人民交通出版社 2011.7
2、桥梁工程师施工手册（第二版）人民交通出版社 杨文渊等主编2003.03
3、公路工程国内招标文件范本（2003版）下册人民交通出版社2003.06