5标抱箍法进行盖梁施工验算改.docx

1、5标抱箍法进行盖梁施工验算改抱箍验算1、抱箍法的力学原理抱箍法的力学原理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静摩擦力，来支撑抱箍以上施工支架、盖梁自重以及其他荷载的重量。抱箍的形式根据墩柱的大小、间距、盖梁的大小确定。2、抱箍的结构形式抱箍的结构形式分为箍身的结构形式和连接板上螺栓的排列形式。2.1箍身的结构形式抱箍采用12mm厚钢板制作，高500mm，每个抱箍由两个半圆形钢箍组成，两个钢箍在柱上安装后相接面有50mm空隙，以保证钢箍之间用高强螺栓连接好后能与墩柱挤压紧密。为获取最大静摩擦力，抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴，而墩柱截面不可能绝对圆，各墩柱的不圆度是不同的，即使

2、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，箍的箍身采用不设环向加劲肋的柔性箍身，这样在施加预拉力时，由于箍身是柔性的，容易与墩柱密贴。竖向在相接面处采用12mm钢板设置两道竖向加劲肋，间距50mm。另外，为保证密贴的效果更加明显，在柱箍内壁用双层土工布衬垫，用以增加柱箍与墩柱的摩擦力，同时保证不啃伤墩柱混凝土。2.2连接板上螺栓的排列抱箍上的连接螺栓采用M30高强螺栓连接，其预拉力必须能够施加足够压力，以保证抱箍与墩柱间的静摩擦力能可靠地承受荷载，因此，要有足够数量的高强度螺栓来保证预拉力。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

3、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，这样会增加抱箍的制造成本，且过高的抱箍也给施工中安装时带来不便。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(图1)。这样做在技术上是可行的，实践也证明是成功的。 图1抱箍形式大样图（单位mm）2.3连接螺栓数量的计算八字门桥盖梁长（L）为11.95m，宽2.2m，高2.0m，盖梁混凝土体积为37.98m3，钢筋混凝土重力密度取26.99kN/m3，则混凝土总重力为1025.08kN，模板及贝雷架总重为65kN，施工荷载取自重的5%。则总荷载G=(1025.08+6

4、5)*1.05=1144.58KN=114.458t,抱箍与墩柱间的最大静摩擦力F与总荷载G是对平衡力。（F=G/2），取保险系数=1.3，则F=G/2=1.3G/2抱箍与墩柱间的最大静摩擦力F等于抱箍与墩柱间的正压力正压力N（N=1BD）与摩擦系数f的乘积，即F=fN= f1BD。式中:F为抱箍与墩柱间的最大静摩擦力；N为抱箍与墩柱间的正压力；f为抱箍与墩柱间的静摩擦系数,土工布与混凝土间的摩擦系数f为0.30.4，取f=0.3；1为抱箍钢带对墩柱的压应力；B为抱箍宽度；D为抱箍内直径即墩柱直径，BD为抱箍钢带接触墩柱面积。而抱箍钢带所受拉力P（P=2A）与螺栓的预拉力F螺也是对平衡力，根据

5、抱箍的结构形式，假定每排螺栓个数为n，则一个抱箍螺栓总数为4n，若每个螺栓预紧力为F1，则抱箍钢带所受拉力为P=F螺=4nF1。n=P/4F1=2A/4F1式中:2为抱箍钢带受到的拉应力；A为抱箍截面积A=Bt（t为抱箍钢带厚度即12mm）。计算如下:1为抱箍钢带对墩柱的实际压应力，F=fN=f1 BD=G/21 =G/ 2fBD=1.3*1144.58*1000N/2*0.3*0.5m*3.14*1.6m=0.987Mpa根据取抱箍四分之一圆周受力合成图，用受力单元微积分可知，抱箍钢带实际受到拉应力2=65.8Mpa式中:t抱箍厚度为12mm； B抱箍高度为500mm； R墩柱半径为800m

6、m；f为Q235钢抱箍抗拉、压、弯强度设计值，查规范得f=215MPa。 本桥抱箍采用材质45号钢的M30大直径高强螺栓。单个螺栓的允许拉力为F=As式中:As为螺栓的有效横截面积，r为材质45号钢的M30大直径高强螺栓的有效半径13.5mm。即：As=r；为钢材允许应力，查规范知45号钢的M30大直径高强螺栓允许应力为:=160MPa因此单个螺栓的允许拉力F=r=3.141.351.6=9.16t；取F1=9t； n=P/4F1=2A/4F1=65.8*0.012*0.5/4*9=1.12个实际每排4个螺栓，能满足要求3、受力验算以截面尺寸为200cm220cm的盖梁为例进行受力验算。一般墩

7、柱砼抗压强度容许值2不大于0.8Rab，本工程为C40砼，Rab=27.12Mpa。1为抱箍钢带对墩柱的实际压应力。本墩柱容许应力2=0.8 Rab =0.827.12Mpa=21.7MPa1 =G/ 2fBD=1.3*1144.58*1000N/2*0.3*0.5m*3.14*1.6m=0.987Mpa1=0.987Mpa2=21.7MPa钢带握紧墩柱不致于压碎砼.抱箍钢带实际受到拉应力2=65.8Mpa2=65.8Mpa f=215Mpa小于抱箍钢带设计应力，安全。3.2荷载集度q的确定盖梁长（L）为11.95m，宽2.2m，高2.0m，盖梁混凝土体积为37.98m3，钢筋混凝土重力密度取

8、26.99kN/m3，则混凝土总重力为1024.99kN，模板及贝雷架总重为65kN，施工荷载取自重的5%。则G=(1024.99+65)*1.05=1144.49KN,由两排贝雷架共同承受荷载，因此对其中一排贝雷架进行验算即可，按常规取1.3的安全系数。因此荷载集度为:q=1.3G/2L，经计算得q=1.3G/2L =62.25kN/m。3.3贝雷架应力验算选用标准贝雷桁架片，则弹性模量E=2.1105MPa，惯性矩Ix=250497cm4，截面矩w=3578.55cm3，施工过程中最不利荷载假设:以普通盖梁立柱形式为例，立柱间距L为7.2m，悬臂端长度a为2.375m；(1)贝雷桁架应力验

9、算=M/w式中:M为受力弯矩，取最大弯矩Mmax=q2/81-(a/)22;w为截面矩；为标准贝雷桁架容许应力，查规范得345MPa，经计算得Mmax=320.37kNm=Mmax/w =89.53MPa=345MPa，经计算贝雷桁架强度满足要求。(2)挠度验算施工过程中，挠度最大会发生在跨中：fmax=(5-24a/2)q4/384EI=1.98mmf= /400=18mm式中:q为均布荷载；为计算跨径；E为弹性模量；I为惯性矩；f为容许挠度，经计算贝雷桁架刚度满足要求。4、抱箍法施工过程安装抱箍前先在墩柱四周用钢管搭设简易操作架，精确计算好柱箍安放高度，以保证盖梁的设计高程和坡度，然后用吊

10、车将抱箍安装到位，在抱箍连接处用高强螺栓拧紧，使柱箍与墩柱贴和紧密，土工布被充分压缩。每片纵梁已提前按需要长度用贝雷片组装好，纵梁用汽车吊吊装至抱箍上，为防止两片纵梁侧向倾覆，两片纵梁之间用槽钢连接，使纵梁稳定。当纵梁安装完毕并将高程调整至设计和规范要求后，即可安装次龙骨和支设盖梁模板。次龙骨采用1010200cm道木，间距50cm，同时次龙骨兼做操作平台，龙骨两边各伸出盖梁25cm，上铺跳板。先在次龙骨上铺设盖梁底模，次龙骨和操作平台安装搭设完毕后，即可拼装盖梁模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土。当盖梁混凝土强度达到规定强度后，方可拆除支承体系。拆除时先拆除盖梁侧模，放松抱箍，使纵梁和次龙骨顺势下降

11、，次龙骨脱离盖梁底模，再人工拆除底模，然后依次拆下次龙骨、贝雷片纵梁，再拆除柱箍紧固螺栓，将柱箍吊至地面，最后拆除墩柱四周的简易操作架。具体盖梁施工工序如下:抱箍安装贝雷架安装底模安装复核底模测定轴线吊装已绑扎好的盖梁钢筋骨架安装盖梁侧模安装预埋件浇筑混凝土拆除侧端模拆除底模、抱箍进入下一循环。销棒法施工方案一、施工工艺流程 八字门高架桥1#左幅盖梁施工工艺流程详见下图。盖梁施工工艺流程图1.测量放样盖梁施工前，测量人员使用全站仪在墩顶放出墩柱的中心线及方向线便于盖梁底模板的安装，测出墩顶的实际高程便于盖梁底模标高的控制。2 .墩顶凿毛盖梁底模板安装前，对墩柱顶面混凝土进行凿毛处理，凿除表面的

12、水泥浆和松弱层，露出新鲜石子，然后用清水冲洗干净，以确保墩柱与盖梁能够有效的黏合为一个整体。在凿毛过程中，注意避免损伤墩柱伸入盖梁内的钢筋。3. 承重体系安装墩柱施工过程中，在距墩柱顶标高130cm位置处，沿桥梁纵向方向在两根墩柱内各预埋2根内径为75mm的PVC管。盖梁施工时，凿除PVC管端口的混凝土，清洗PVC管，采用吊车配合人工进行盖梁承重体系的安装。盖梁承重体系为四点支撑结构形式，采用钢牛腿、螺旋千斤顶作为支点支撑，将结构荷载与施工荷载传递到钢销棒上。盖梁承重体系安装顺序为：钢销棒支撑牛腿螺旋千斤顶H60型钢承重梁I14型钢分配梁。盖梁承重体系如下图：钢销棒采用直径50mm的16Mn钢

13、棒，穿放在墩柱预留孔内（盖梁施工完成后预留孔采用水泥砂浆进行封堵），销棒伸出立柱两端距离要一致，两头伸出部分通过螺栓与钢牛腿固结，支撑上部结构，见下图。承重体系立面详图钢牛腿采用20mmA3钢板加工制作，牛腿所有焊缝进行剖口满焊，焊脚尺寸为2cm，保证焊缝饱满无缺陷。钢牛腿焊缝多层焊接连续施焊，注意控制层间温度，每一层焊缝焊完后及时清理检查，清除药皮、熔渣和其它缺陷后，再焊下一层。螺旋千斤顶设计承载力不小于250kN。进场的千斤顶须具备相应的质量证明及合格证书，方可用于工程施工。顶重前注意放正千斤顶的位置，使其保持垂直，以防止螺杆偏斜弯曲。顶重时，应均匀使用力量摇动手柄，避免上下冲击损坏千斤顶

14、。使用时，应注意不得超过允许的最大顶重能力，顶升高度不得超过套筒或活塞上的标志线，对无标志线的千斤顶，其顶升高度不得超过螺杆丝扣或油塞总高度的75%，以免将套简或活塞顶脱。采用H60（300600mm）型钢作为结构承重梁，支点位置设置竖向加劲板。两根承重梁之间设置横联，以保证整体稳定性。采用I14型钢作为分配梁，单根长3m的分配梁伸出盖梁底板，悬臂部分作为挑梁，挑梁上铺设木板或竹胶板作为施工工作平台。工作平台四周设高度不小于1.2m的钢管护栏并悬挂防护网。盖梁分配梁布置形式如下图。4. 底模板安装盖梁底模采用全新钢模板，面板厚度6mm，模板竖肋560mm钢板，横肋采用6.3槽钢。使用前清除模板

15、表面的锈迹、杂物，均匀的涂刷一层脱模剂。承重体系搭设完毕后开始架设底模板。用人工配合吊车将底模安装就位，待测量人员对底模高程复测后调整底模至设计标高。标高调整完成后对底模进行固定。底模板安装完成后，在其周边搭建防护围栏，做好安全防护，围栏高度不小于1.2m。操作及检测人员上下通过装配式爬梯（爬梯角度不大于45）通行，爬梯周边设防护网。盖梁底模安装应在跨中预留4mm的上拱度，按抛物线布置，以消除由于承重梁受荷载作用后引起的下挠，盖梁底模标高安装施工误差应不大于5mm, 轴线偏位误差应不大于10mm, 模板接缝间加垫橡胶条或粘贴双面胶,防止接缝漏浆造成混凝土表面色差或麻面。底模架设及装配式爬梯施工

16、完成经监理工程师确认后方可进行下道工序施工。5. 钢筋加工及安装盖梁钢筋进场必须具有质量合格证，并由项目部试验室按规范规定对钢筋进行抽样试验，试验合格后方可加工使用。使用前将钢筋表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，确保钢筋平直无局部弯折。盖梁骨架钢筋在钢筋加工场加工制作完成后，采用平板车运输至施工现场进行整体吊装就位。盖梁钢筋严格按照设计图纸所示的间距及数量进行绑扎。盖梁钢筋与墩柱、防震挡块钢筋发生干扰时，可适当挪动其中一种。钢筋骨架每个盖梁8片，双面焊缝长度不小于14.0cm。骨架焊缝在两根钢筋相重叠段增加，其焊缝间距为100cm，焊缝长度为2.5d。绑扎好的盖梁钢筋骨架要顺直，主筋、弯起钢筋

17、的位置、尺寸符合设计图纸及规范要求。盖梁施工过程中按照设计图纸进行支座垫石和挡块钢筋的预埋施工。若挡块和支座垫石长时间未能进行混凝土的浇筑，则对外露钢筋采用涂刷水泥浆的方式进行防锈处理。盖梁保护层厚度的控制：、严格按照设计图纸所示的钢筋大样图进行钢筋的加工、制作，确保钢筋加工、制作尺寸满足设计及规范要求。、钢筋绑扎时严格按图纸、规范进行操作，保证钢筋骨架各部分尺寸及精度。合理安排主筋与水平筋、箍筋的位置，确保主筋位置的安放准确。、加强盖梁模板安装质量的控制，确保模板安装位置准确、无误。、在盖梁钢筋骨架与模板之间设置钢筋保护层垫块，垫块与钢筋绑扎牢固、错开布置。盖梁混凝土浇筑前，对垫块的位置、数

18、量和紧固程度进行检查，不符合要求的及时处理，以确保钢筋保护层厚度满足设计及规范要求。6. 盖梁侧模板安装盖梁钢筋安装完成并经检验合格后，开始支立盖梁侧模板。盖梁侧模采用全新钢模板，面板厚度6mm，模板竖肋560mm钢板，横肋采用6.3槽钢，立柱采用6.3槽钢，以保证其强度和刚度。为防止模板表面浮锈导致混凝土外观色泽不一致。首次使用的新模板打磨后涂刷一层水泥浆，待其凝结后敲除，再进行打磨后均匀地涂刷脱模剂。侧模与侧模、侧模与底模之间的接缝要紧密，必要时加垫双面胶或橡胶条以防止漏浆。模板拉杆、各部位支撑要稳固。侧模、端模安装完成后，由测量人员测出模板标高并推算出盖梁顶标高，在侧模上标注盖梁混凝土顶

19、面的浇筑位置。完毕后检查模板几何尺寸、轴线偏位、顶面高程等，经检验合格后方可进行下道工序的施工。盖梁模板吊装要轻吊轻放，防止模板碰撞变形。模板拆除时严禁用大锤敲击，拆下后，首先清理模板表面混凝土渣，接着用洗衣粉或洗涤剂将表面清洗干净；待表面干燥后均匀的涂刷一层脱模剂。模板安装完毕较长时间不能进行混凝土浇注时，要用清洁的塑料布遮盖，防止灰尘或雨水落入。7 .混凝土浇注盖梁混凝土浇注前，报请监理工程师检查模板各部位尺寸是否正确，接缝是否严密，支撑、拉杆是否稳固以及钢筋、预埋件位置等是否正确。混凝土浇筑后的养生材料和用具是否准备齐全。以上各项全部符合设计及桥涵施工技术规范的要求后方可浇注盖梁混凝土。

20、盖梁混凝土由自建拌合站供应、混凝土罐车运输、吊车吊运混凝土入模。浇注顺序为从中间墩柱连接部位开始向两端对称分层浇注，每层浇注厚度控制在30cm左右。在每层混凝土浇注过程中，随混凝土的灌入及时采用插入式振动棒进行振捣。振动棒振动时移动间距不得超过振动棒作用半径的1.5倍。振捣过程中，振动棒与模板间距保持510cm的距离，并避免碰撞钢筋，不得直接和间接地通过钢筋施加振动。振捣上层混凝土时，振动棒应插入下层混凝土510cm。每一处振捣完毕后，应边振动边徐徐提出振动棒。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，混凝土密实的标志是混凝土停止下沉、不在冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。在混凝土浇注过程中

21、，作业班组要派专人检查模板是否移位、涨模、漏浆等，发现问题及时进行处理。8. 混凝土养生盖梁混凝土浇筑完成，在其收浆后尽快予以覆盖并洒水保湿、保温养护。养护要求安排专人负责，养生期间，要始终保持混凝土表面处于湿润状态，连续养护7天以上。9. 模板拆除（1）、侧模拆除：当盖梁混凝土强度达到2.5MPa时，在不损坏棱角的情况下拆除侧模，侧模拆除后，立即用土工布覆盖洒水养生。（2）、底模、支架拆除：当盖梁混凝土强度达到设计强度的70%以上时，方可拆除承重底模和支架。盖梁底模及承重支架拆除后，采用M7.5水泥砂浆将墩柱上的穿心棒预留孔进行封堵。（3）、模板拆除，经过监理工程师同意后及时对混凝土表面缺陷

22、进行处理。主要包括对混凝土表面浮浆、水纹、气孔、蜂窝、麻面及渗浆处理等。要求处理后混凝土表面色泽与原混凝土表面一致，无明显修饰痕迹。二、盖梁承重支架计算1.荷载计算（1）模板荷载模板自重65KN；分配梁自重35.8m169N/m=6.05KN；承重梁自重28m1511N/m=42.31KN（2）钢筋混凝土荷载盖梁结构钢筋混凝土总重混凝土重量钢筋重量37.98m324.1KN/m349.31KN964.63KN（3）人工及施工荷载根据施工情况，施工荷载约为10KN；（4）混凝土振捣产生的荷载2.0kpa；2、荷载组合（1）强度验算荷载组合（1）+（2）+（3）+（4）；（2）刚度验算荷载组合（1

23、）+（2）；2.计算模型及内容应用平面结构力学原理由上至下分析盖梁结构，传力机制为：荷载分配梁承重梁支撑牛腿钢销棒。分配梁及承重梁简化为两点简支外悬臂梁计算，验算结构强度与刚度，支撑牛腿及钢销棒依据承重梁支点反力验算结构强度。3.计算内容1、分配梁验算分配梁选用工14型钢，跨径1.4m，验算荷载选取11.4 m宽范围内均布荷载。（1）强度验算、荷载计算底模板单位面积重量224.1kg/2.55=87.88kg/；（其中224.1kg为一号底模板重量）。底模板均布荷载0.88KN/1m0.88kN/m（其中0.88KN/为底模板单位面积重量）混凝土均布荷载1m1.4m26kN/m3=36.4kN

24、/m人工荷载10（1.712.99）10.45kN/m振捣荷载2kpa1m2kN/m；荷载组合0.88+36.4+0.45+239.73kN/m、强度验算，满足强度要求（其中安全系数取1.2）；（2）刚度验算，满足刚度要求2、承重梁验算承重梁选用H60型钢，共设置两根，由固定在墩柱上的钢牛腿支撑。跨径为l=7.3m，两端悬臂长度为a=2.845m。（1）强度验算、荷载计算模板均布荷载（64.33+6.05+42.31）12.9924.34kN/m混凝土均布荷载735.6812.99228.32kN/m人工荷载1012.9920.38kN/m振捣荷载2kpa1.4m21.4kN/m荷载组合4.34+28.32+0.38+1.434.44kN/m、强度验算跨中位置，则 跨中拉应力，满足强度要求支点拉应力，满足强度要求(2)刚度验算、跨中挠度、悬臂端挠度3、钢牛腿验算（1）钢牛腿面板局部承压强度验算荷载组合q（65+6.05+42.31）+735.68+10+21.712.99=903.206KN单个穿心棒孔孔壁压力903.206/8112.9KN（其中A为销棒与钢牛腿接触面积），满足强度要求4、钢销棒验算单个钢销棒设计抗剪力112.82KN；（其中A为5cm直径销棒截面积），满足强度要求