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1、盖梁抱箍法施工技术方案及计算书一、工程概况本合同段共计大桥8座，设计多为双柱式桥墩，由于本合同段盖梁形式较多，本计算以跨度及重量最大的盖梁（朱屋2#大桥盖梁11.51.91.5m）做受力分析，朱屋2#大桥柱直径为1.5m、1.8m两种，盖梁截面尺寸及单个盖梁砼数量为：11. 51.91.5m 、砼：31.1 m3。二、抱箍法优点抱箍法是临时荷载及盖梁重量直接传给墩柱，对地基无任何要求；抱箍的安装高度可随墩柱高度变化，不需要额外的调节底模高度的垫木或分配梁；抱箍法适应性强，不论水中岸上、有无系梁，只要是圆形墩柱就可采用；抱箍法节省人力物力是显而易见的，因此从经济上讲是最合算的；抱箍法不会破坏墩柱
2、外观，而且抱箍法施工时支架不存在非弹变形，不用进行预压；施工简便，使用周转材料少，现场易于清理，材料不易丢失，便于现场管理，且能缩短工期，经济效益客观，特别是在高墩施工或水中墩柱施工过程中更能显示出其优越性。三、盖梁施工工艺（1)、盖梁支架、模板结合本合同段墩柱、盖梁及实际地形情况情况，盖梁施工施工拟采用抱箍法无支架托架法施工。在墩身上设置抱箍式的钢牛腿，再在钢牛腿上架设I50b工字钢，形成支撑梁，以承受帽梁施工时所产生的重力。然后在其上搭设帽梁施工的支架模板。为保证本工程的外观质量，盖梁施工采用在墩身上设置抱箍式的钢牛腿，再在钢牛腿上架设I50b工字钢纵梁形成承重支架，墩帽施工过程所产生的竖
3、向力由I50b工字钢传至钢抱箍，再由钢抱箍与墩柱之间通过抱紧而产生的磨擦力抵消这一竖向力。为使钢抱箍与墩柱的摩擦力足够大，内置1cm左右的橡胶垫，施工时先将两个半圆形的抱箍放至设计标高位置后，用22号高强螺栓紧固。I50b工字钢就位后，在其顶面铺设10槽钢，10 10cm木枋，形成工作面，进行墩帽施工。钢抱箍在施工前要通过有关的设计计算，并通过实际试验验证后方可采用。见：盖梁现浇支架及模板图。（2)、钢筋制安盖梁底模安装完成后绑扎钢筋，钢筋在加工场开料加工，运至现场后，用25T汽车吊吊上支架绑扎。钢筋绑扎验收合格后再安装侧模。（3)、砼浇筑混凝土施工顺序：为了减少跨中的弯矩和变形，混凝土浇注从
4、两柱开始往跨中进行浇注。这样悬臂端产生的弯矩会抵消跨中一部分弯矩，从而增加了托架的安全性。盖梁砼须一次浇筑完成。墩盖梁砼由砼搅拌车运到浇筑现场，采用汽车吊配漏斗施工。砼用插入式振捣棒分层振捣密实，分层厚度为30cm。砼浇筑完成后，及时覆盖土工布保湿养护不少于天。当砼达到一定强度（一般为抗压强度达到2.5Mpa或根据现场施工试验结果）时征得监理工程师同意后可拆卸模板。模板拆除后要及时整修模板，清除模板上的附着物及上脱模剂。混凝土浇筑完成后及时养护。养护采用土工布铺盖在盖梁顶板上浇水养护，养护时要有专人洒水养护，保持土工布湿润，不得干湿交替。砼强度达到要求后再拆除底模和支架。（4)、支座垫石浇筑、
5、支座安装(1)、钢筋制安支座垫石浇筑盖梁砼浇筑完成后，测量放样定出垫石轴线，结合面凿毛清理干净，绑扎垫石钢筋网，安装模板，再测量放出垫石顶标高，然后浇筑砼。(2)、支座安装永久支座安装时应注意：、支座到货后立即核对型号、规格、尺寸是否符合要求；核实各配件数量、质量是否准确；检查支座有否发生损坏；若不符要求则应退换或补齐。、测量放样，定出支座纵、横轴线和支座底板边线。、支座安装要严格按生产厂家要求及施工规范进行，简支箱梁桥支座安装在箱梁安装时准确安放。 (5)、盖梁施工要点：、支架的受力及变形经严格计算，设置合理的预拱度及预留沉降量。、浇筑过程中，及时观测支架的变形及沉降。、浇筑适应设计合理的浇
6、筑顺序、分层厚度，注意均衡受力，防止倾覆。 三、其力学原理及结构形式：是利用在墩柱上的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力，来克服临时设施及盖梁的重量。抱箍法的关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力，以安全地传递荷载。抱箍的结构形式：抱箍的结构形式采用两个半圆形的钢板，通过连接板上的螺栓连接在一起，使钢板与墩身密贴，能够承受一定的重量而不变形，板的高度由连接板上的螺栓个数决定。箍身的结构形式：抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴，这是个基本要求。由于各墩柱的圆度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此，为适应各种不圆度的墩身，抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身，即
7、用不设加劲板的钢板作箍身。连接板上螺栓的排列：抱箍上的连接螺栓，其预拉力必须能够保证抱箍与墩柱间的摩擦力能可靠地传递荷载。因此，要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑，连接板上的螺栓在竖向上最好布置成一排。但这样一来，箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时，需要的螺栓较多，抱箍的高度将很大，将加大抱箍的投入，且过高的抱箍也会给施工带来不便。因此，只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板，一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两排。这样做在技术上是可行的，实践也证明是成功的。因此，抱箍采用如图 所示的结构形式：四、受力验算：一）施工托架设计和验算、施工荷载计算 若施
8、工托架平台及盖梁重量为G，取1.91.5截面盖梁、砼数量31.1 m3为例计算。 施工荷载包括：平台及盖梁模板自重，钢筋混凝土重量，施工人员及设备重量，灌注砼时振捣产生的冲击力等。施工托架平台重:托架横梁拟采用长3m的I10槽钢，按照0.5m等间距布设、需30根；支撑平台用方木为0.10.12.0m，按照20cm等距离分布，共需120根.n1（0.10.12120）0.510+（30310）1010-312+9=21KN，(查结构计算手册：I10槽钢质量为10Kg/m,方木密度取0.5t/m3)定型钢模板重量：拟采用6mm厚钢板制作，模板自重为65Kg/m2则n2（9.01.5）2+（0.8+
9、1.5）1.2524+1.431.92+9.01.9+0.81.92651010-337.9KN）钢筋混凝土重: n3= 31.125.5= 793.1KN 施工人员及设备重: 取n4= 2.5KN振捣砼时产生振捣力: n5 =5KN 施工荷载G=ni = n1 + +n4+n5=21+37.9+793.1+2.5+5=860KN二）工字梁受力分析工字梁受力分析：托架取最不利受力组合状态进行分析，即跨中承受最大弯矩，受力计算模式见图5：220220 A B a l a单位：厘米图4：盖梁受力模式710取1.25为容许应力安全系数，作用在纵梁上的均布荷载 q=8601.25/11.5=93.5K
10、N/m 1）跨中最大弯距： Mmax = ql2/8 =93.57.12/8=589.2 kNmm需要截面抵抗矩 Wx Mmax / gx. f =589.2106 / 1210 = 2.81106 mm3,其中: gx .f=210MPa，查结构计算手册,可选用两根I50b工字钢,根据现有材料,选用两根I50b工字钢，其截面特性为：Ix=48560 Wx=1940 cm3 Ix /Sx =42.4腹板厚tw=14mm b=160mm r=14mm t=20mm 自重=1.01KN/m。考虑梁自重后，每根工字钢跨中最大弯矩为：Mx= (93.5+1.21.01)7.121/8/2=298.4k
11、Nm每根工字钢最大剪应力：V=ql/2/2=(93.5+1.21.01)7.1/2/2=168.1kN2）强度验算2.1抗弯强度验算：Mx /xWnx = 298.4106/11940103 = 153.8 N/mm2 =153.8Mpa= 210 MPa 满足要求 2.2抗剪强度验算VSx/Ix.tw=168.1103/（42.41011.5）=34.5N/mm2=34.5MPa=120MPa 满足要求2.3跨中扰度验算横梁的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩I=48560cm4，fmax=5qL4/（3842EIx）=593.57.14/38422.11084856010-8=0.01
12、5m f=L/400=7.1/400=0.018m 由于fmaxf，计算挠度能满足要求。关于纵梁计算挠度的说明：计算时按最大挠度在跨中考虑，由于盖梁悬出端的砼量较小，悬出端砼自重产生荷载也相对较小，考虑到横梁、模板等方面刚度作用，实际上梁跨中挠度要小于计算的fmax值。实际施工中为了减少跨中的弯矩和变形，混凝土浇注从两柱开始往跨中进行浇注。这样悬臂端产生的弯矩会抵消跨中一部分弯矩，从而增加了托架的安全性。经各项受力验算，所选择工字钢形式满足受力要求。三）抱箍设计和受力验算（一）抱箍承载力计算1、荷载计算每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载：支座反力RA=RB=q(a+L/2) =93.5(2
13、.2+7.1/2) =537.6kN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的最大摩擦力。 2、抱箍受力计算 （1）螺栓数目计算每个抱箍体需承受的竖向压力N=RA=537.6kN。抱箍所受的竖向压力假定由M22的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册M22螺栓的抗剪允许承载力计算如下：NL=P.n/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取M22 P =177kN; -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 1770.31/1.7=31.2kN螺栓数目m计算：m=N，/NL=537.6/31.2=17.218个，每个高强螺栓提供的抗
14、剪力：P=N/17=537.6/18=29.9KNNL=31.2kN,考虑螺栓重复使用的疲劳性，取计算截面上的螺栓数目m=20个，则每个高强螺栓提供的抗剪力：P=N/20=537.6/20=26.88kNNL=31.2kN故能承担所要求的荷载。（2）螺栓轴向受拉计算1、最大静摩擦力抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，即N =N式中：N与墩柱间的最大静摩擦力；N与墩柱间的正压力；抱箍与墩柱间的静摩擦系数 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.3计算，抱箍产生的压力N= N/=537.6kN/0.3=1792kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=1792kN抱箍的压力由20条M22的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为：N1=Pb/20=1792N /20=89.6kNS=177kN轴向拉应力=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：20个 A-高强螺栓截面积，A=r2=3.14222/4=380mm2=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=1792(1-0.4
