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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。
参考文献
[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
论文作者:钟志光
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签:螺栓论文; 立柱论文; 支架论文; 模板论文; 方案论文; 费工论文; 总重论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;