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1、1钢卡箍式支架在山西太旧高速公路白马河大桥墩台盖梁施工中的应用钢卡箍式支架在山西太旧高速公路白马河大桥墩台盖梁施工中的应用 孙好鹏孙好鹏 秦玉层秦玉层 余智庆余智庆 (周口地区公路管理局)(周口地区交通局)(信阳市公路管理局)摘要摘要 本文介绍了钢卡箍式支架在墩台盖梁施工中的应用。关键词关键词 墩台盖梁施工钢卡箍式支架 TheThe ApplicationApplication ofof SteelSteel ClipCliphoophoop StandStand inin PiersPiers CoverCover BeamBeam ConstructionConstruction ofof
2、 BaimaBaima RiverRiver BigBig BridgeBridge onon ShanxiShanxi TaiJiuTaiJiu ExpresswayExpressway SunSun HaopengHaopeng (Zhoukou Highway Administration Bureau)AbstractAbstract This paper introduces the application of steel cliphoop stand in piers cover beam construction.KeyKey wordswords Pier Cover bea
3、m construction Steel cliphoop stand 1 工程概况白马河大桥位于山西省寿阳县城南 1km 处，桩号 K62135.33K62455.8，设计为 10 孔 30m 工型梁桥，桥 位处于半径 R900m 的弯道上，桥面纵坡 2，单向横坡 3，内侧加宽后桥宽度为 21.5m28.5m，主要工程数 量其中直径 150cm、长度 L40m 的钻孔桩 128 根，承台 20 个直径 120cm 立柱 52 根，肋板台 12 块，墩盖梁 20 个，台帽 4 个，30m 工字梁 116 片。河床环境：10 孔桥有 6 孔在水中，水深在 1.2m4.5m，水流速 1.23m秒，
4、河床表面多松动砂卵石，地形 复杂(图 1)。 2 工程进展情况该工程 1998 年 8 月开工至 1998 年 12 月底已完成基桩、承台、立柱等项目。在墩盖梁施工中遇 到如下困难：(1)20 个盖梁有 14 个处在水深在 1.2m4.5m 的水中；(2)桥面设计 2纵坡造成相临墩盖梁高差为 0.6m，立柱高度在 8.5m12.1m 之间；(3)施工中因地质复杂，该桥进行三次大的设计变更，计划工期推迟 46 天，业主要求必须在 32 天内完成全部 20 个盖梁施工，盖梁施工已成为关键线路的关键工序。 3 方案选择当时根据我们自身施工能力，共提出如下三个施工方案： 第一方案：落地支架施工方案在施
5、工范围内筑岛围堰，用混凝土或石灰土加固土基方木铺底贝雷支架架设方木上棚 安装底模板安钢筋安侧模板浇注混凝土。第二方案：立柱穿孔式支架施工方案在立柱施工时，在计算的立柱模板处对向穿孔浇立柱混凝土时穿入橡胶收拨捧成孔穿直径 10mm 钢棍在钢棍上支贝雷片方木上棚安装底模板安装钢筋安装侧模板浇混凝土。第三方案：钢卡箍支架施工方案钢卡箍制作(内壁粘胶垫)：水准测量定线安装钢卡箍安装钢拖架安装木横梁安装底模2板安装钢筋安装侧模板烧混凝土(养生)拆侧模板拆底模板拆钢拖架拆钢卡箍转入 下一盖梁(图 2)。三种方案比较：第一方案的优点是：支架牢固；以前使用多有施工经验。缺点：土方围堰工程量大； 阻水不利防讯；
6、需要大量材料、贝雷支架；用人力多，工期长；投资成倍增加。第二方案优点：施工设备少，简单；操作方便，工期加快；解决了水中作业困难。缺点： 对立柱穿孔造成局部混凝土破坏；对穿孔处立柱主筋弯曲超过规范要求；受力后受力点集中； 由于立柱高度变化大，立柱多块模板因穿孔造成损坏；抽拨出时要求严格，时间早缩孔，晚了 抽不出来。第三方案优点：施工方便，钢卡箍高度可人工自由提升；不破坏立柱模板；立柱受压表 面积大，受力均匀性好；工期加快，设备少投资小；解决了高度大、深水作业。缺点：受力计 算与实际有一定误差，安全系数需要提高。4 受力计算4.1 荷载(单柱承载 4m 长)计算混凝土重：长宽高单位重41.31.5
7、250019500kg；钢拖架重：292kg(称量)、钢卡箍重：120kg(称量)；木横梁重：430kg120kg；底模板重：182kg、侧模板重：160kg；活载：工作人员重 6 人70kg420kg；荷载 P1950029212012018216042020794kg。4.2 承载力计算钢卡箍与立柱摩擦表面积 S0.43.141.21.51m215100cm2；测力计测出螺栓紧箍平均压力 N6.18kgcm2；钢卡箍对立柱总压力 FSN102831kg；橡胶与混凝土摩擦系数 0.4；摩擦力 RF0.4102831kg41132.4kg。4.3 安全系数KRP41132.4207941.98
8、。说明：在计算安全系数时，没有考虑立柱顶面承担的对应混凝土的重量。5 钢卡箍支架的使用方法(1)制作：选用 20mm 厚钢板用机械弯曲成内径比立柱大 10mm 的两个半圆，宽 400mm，接口处用 50mm 厚钢板即做牛腿，又做法兰，连接螺栓采用 32mm 加强螺栓，制好后卡箍内壁用万能胶 粘上 5mm 厚橡胶皮(图 3)。3(2)使用程序：测量放线确定卡箍和牛腿高度，人工利用 1t 导链拉升卡箍至需要高程调整牛腿 位置及平整度，旋紧加固螺栓压力至 1250kg根，即完成卡箍安装，进入钢拖架吊放程序6 施工中的使用效益及存在问题(1)白马河大桥 20 个墩盖梁施工中，做到了位置准确，安拆方便，
9、机动灵活的特点，节约大量 人力、材料。落地支架需 5 天完成的任务，用此法 3 个小时即完成，大大缩短了工期。(2)施工中没有出现混凝土浇注振捣所引起的卡箍下移、拖架弯曲变形，解决了落地支架在施工 中因自重变化地基沉陷、底板变形问题。(3)与立柱穿孔式盖梁支架相比，减少了立柱混凝土局部损坏，立柱主筋的错位弯曲，并保证了 圆柱模板割孔造成模板毁坏。(4)在该桥 20 个盖梁施工中，与落地支架相比，节约围堰 800m，土方 4800m3，人工 358 工日， 木材 158m3，提前工期 35 天，创造了较好效益。(5)存在问题；在卡箍螺栓连接加固时，其螺栓受力不均匀，加固难度较大，需设备旋紧，此工
10、 艺还需进一步完善。 高架路桥的震害、震害原因及抗震措施高架路桥的震害、震害原因及抗震措施单修政 徐世芳 摘要：对近年来美日等国的高架道路和高架桥梁所遭受到的地震破坏以及破坏原因进行了概述, 对 其在高架路桥的规划、设计、施工过程中所采取的抗震措施作修建高速公路和高速铁路是发展现代地面交通运输网络的方向，而在修建过程中，尤其在人烟 稠密的城市地区，架设高架路桥则是最经济、最便捷、省时省力的主要途径。但是，高架路桥又易 于受到造成 3 万多人伤亡、其中 6,000 多人丧生的 1995 年 1 月 17 日阪神 7.2 大震灾是继 1923 年关东 大震灾以来又一次袭击大城市的大地震事件。这次地
11、震对高架路桥主要造成如下破坏。地震当天，电视台报道神户有 630m 长的高速公路倒塌，100 多处起火。据日本运输省的调查报 告称，日本高速公路桥在这次地震中塌落，这在日本高速公路史上尚属首次。神户高速铁路支柱破 坏 30 根以上，大开站隧道中的支柱大部分崩裂，隧道墙体上到处是裂隙。据日本建设省土木研究所的官员讲，从关东大地震到这次地震，因地震倒塌的桥墩有 15 处，此 前最近的一次是 1978 年宫城县近海地震时田一带的路桥塌落。而在这次地震中，新干线多处塌坏， 阪神高架公路倒塌 6 处，交通瘫痪，严重影响抢险救灾。这次地震灾难对日本工程学界又是一个打 击，打碎了日本新干线高速公路安全可靠的
12、神话和安全梦。神户市东滩区有位汽车司机，在发生地震的那天早上大约 6 点钟左右，驾驶着汽车行驶在阪神 高速公路神户段的一座高架桥上。突然，他感到路面像波浪一样上下起伏，紧接着就像是被什么东 西连拉带拽地拖降到地面上，与被砸在倒塌的桥下的汽车司机相比，与那悬挂在断桥边沿的司机相 比，他是最幸运的了。说到当时的情况，他面色苍白地说：“我真没有想到自己竟还活着。”美国是一个经济高度发达的国家，近些年来，沿美国西海岸发生的强烈地震，其震害主要表现 在对高架路桥的毁坏方面。41971 年圣.费尔南多发生 6.4 级地震，1987 年惠蒂尔（Whitter）发生的 5.9 级地震，尤其是 1989 年在旧
13、金山海湾地区发生的洛马普利塔 7.1 级地震和 1994 年发生在北岭的 6.7 级地震，都对 加利福尼亚州的桥梁产生了严重的破坏。洛马普利塔地震中，大部分公路桥梁受到不同程度的破坏； 1994 年北岭地震与前几次地震相比，对桥梁的破坏更为严重，导致旧金山海湾地区 6 条高速公路关 闭。1971 年的圣.费尔南多地震，除了造成桥梁倒塌外，还出现由于箍筋不足导致的塑性铰的弯曲 破坏，墩柱与盖梁节点结合面处的破坏，锚固钢筋拔出破坏，短柱的剪切破坏等。1987 年惠蒂尔地震，主要是对短而粗的柱产生了剪切破坏。1989 年洛马普利塔地震中，桥梁的破坏具有不同的形式，有柱的弯曲破坏、柱的剪切破坏、柱 的
14、塑性铰区的剪切破坏，以及由于柱的塑性铰区的剪切破坏而导致柱穿透桥面。其中最普遍的破坏 形式是柱与盖梁结合处抗剪钢筋不足导致的剪切破坏和盖梁中钢筋锚固长度不足导致的弯曲破坏等。1994 年北岭地震中桥梁的倒塌主要是由于柱的破坏而致。另据报道，洛马普里埃塔地震期间，桥梁震害主要发生在 5 个县（阿拉梅达、圣贝尼托、旧金 山、圣克拉拉和圣克鲁斯）。这 5 个县的公路系统中约有 1,500 座桥梁，其中 80 座以上受到轻微损 害，10 座需要临时支撑，另有 10 座则因有较大结构破坏而关闭，有 3 座桥梁发生一处跨塌或多处 坍塌破坏。 2 震害原因由于美日等国的高架路桥在强烈的地震灾害中首当其冲，所
15、以，他们对高架路桥震害的原因进 行了深入而全面的调查研究。日本人认为，城市直下型地震是造成高架路桥严重破坏的直接原因。所谓城市直下型地震，就 是发生在城市或城市附近地下的浅源地震。不言而喻，强烈的城市直下型地震会造成城市地区所有 地面建筑的严重破坏。我国 1976 年唐山 7.8 级地震就属于城市直下型地震。据日本运输省的调查报告称，发生城市直下型地震时，地面首先产生上下激烈震动，然后又出 现水平的大幅度摆动，致使建筑物严重倒塌毁坏。1995 年阪神地震亦属于城市直下型地震。地震发 生时，地面上下震动幅度达 10cm，最大水平振幅 18cm，震动加速度为 818cm/s2 ，创日本历史最高 记
16、录。地震时地基沙土液化是引起基础移动也是造成现代桥梁破坏的另一个重要因素。一个明显的例 子就是 Shukugawa 大桥。由于横向震动造成了严重的地面变形，基础和支柱向河心方向移动了 1m， 引桥差几 cm 就要掉下去。可能是同样的原因，导致了 Nishinomiya 拱桥引桥的倒塌。从建筑设计方面讲，日本人总结高架公路和高架桥遭受破坏的原因有 4 条：1.地震烈度远远超 过设计标准；2.桥的基础太软；3.设计形式不合理，即单腿支柱（安全系数低和不稳定）不可取 （成本）；4.架在空中，当然不如在地面稳定。他们认为，过去五年中完工的许多桥梁之所以被严重破坏或发生坍塌，通常是支撑上部结构的 钢支撑遭到破坏。Buckle 说，在这些情形
