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摘要:结合常嘉高速公路CJ-A4标盖梁施工实例,分析使用无支架抱箍法进行盖梁施工的特点,介绍了盖梁无支架抱箍施工工艺和注意事项。通过其受力分析,证明无支架抱箍法施工可操作性强,对地基要求不高,节约建设成本,值得在施工中推广。
关键词:盖梁无支架抱箍法
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言
在高速公路施工过程中,盖梁施工的支撑方式有很多种,如满堂支架、托架,抱箍等,各有其特点,但无支架抱箍法在现阶段盖梁施工中越来越显示出其优越性。
常嘉高速CJ-A4标全长2769.2m,为纯桥标——白蚬胡特大桥,采用围堰施工将水中作业改为陆地作业的方式,全桥共18联,桥型布置为:北引桥8×(5-30)预应力混凝土箱梁+主桥(80+120+72)变截面预应力混凝土连续箱梁+南引桥2×(4-30)+7×(5-30)预应力混凝土箱梁。共有盖梁163个,采用C30混凝土,全部为无支架抱箍法施工,采用抱箍为盖梁支撑,以贝雷片来组装主龙骨的方法,施工中普遍反映无支架抱箍法安装拆卸方便,效率显著。
1、本项目采用无支架抱箍法施工的特点
⑴项目区属湖区,虽采用围堰将水上施工变为陆地施工,但湖区淤泥层较厚,地基处理较为困难,因此采用无支架抱箍施工克服了支架施工对地基承载力要求高的特点;
⑵克服了牛腿预留孔倾斜问题以及影响墩柱美观的弊端;
⑶抱箍在施工完毕后可以充当脚手架来对立柱及盖梁进行缺陷修复,而且可以节约机械安装、拆除盖梁底模的费用。
2、无支架抱箍法施工的原理
抱箍法是在盖梁施工时,采用圆形钢带和高强螺栓将墩柱抱紧,形成静摩擦力,来承受盖梁底模、承重贝雷梁、盖梁自重及施工荷载,因此保证抱箍与墩柱间的静摩擦力足够大,是抱箍法施工的先决条件。
3、盖梁无支架抱箍法施工流程及要点
无支架抱箍法施工工艺流程及施工要点可以从以下几个方面来论述:
3.1凿出柱顶浮浆
将墩柱浇筑后顶面的浮浆凿除,出新鲜的混凝土并冲洗干净,同时必须保证凿除混凝土面比盖梁底模标高至少高出2cm,以确保墩柱与盖梁之间的连接及防止漏浆严重。
3.2抱箍的结构形式
⑴抱箍的箍身结构设计
抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴,由于各墩柱截面的不圆度是不同的,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,抱箍必须设计为具有柔性,不宜加设环向加劲板。这样,在施加拉力时,由于箍身是柔性的,容易与墩柱密贴,在施工中,为保证密贴效果更加明显,一般在抱箍与墩柱间设置橡胶带或土工布。
⑵连接板上高强螺栓的排布
高强螺栓所承受的是由钢带承受正压力所传递过来的拉应力,因此必须确保螺栓拧紧,产生足够的拉力。在实际施工中,值得引起重视的是,如果单纯依靠抱箍和连接板来受力,那么连接板上的高强螺栓应布置为纵向一排,但这样一来箍身高度势必较大,尤其是盖梁荷载较大时,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,只要采用足够厚的钢板并设置必要的加劲板,将连接板上的螺栓在竖向布置成两排,这样较为切实可行。
⑶抱箍连接螺栓数目计算
本项目抱箍采用两块半圆弧型钢板(板厚t=8mm)制成, M24的高强螺栓连接,抱箍高0.8m,采用20根M24高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层10mm厚的橡胶垫,纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
抱箍体需承受的竖向压力N=484.8kN,抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生,M24螺栓的允许承载力:
[]=Pμn/K
式中:P---高强螺栓的预拉力,取225kN;
μ---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:[]= 225×0.3×1/1.7=39.7kN
螺栓数目m计算:
m=N/[]= 484.8/39.7=12.2≈13个,取计算截面上的螺栓数目m=20个。
3.3盖梁模板制作
盖梁模板采用大于5mm厚钢板加工成钢模,成品交付时,应按加工图检验验收,并抽样进行试拼装。模板应满足下列要求:
⑴具有足够的强度和稳定性,能满足施工中产生的各项荷载。
⑵具有足够的刚度,在施工中不变形,保证结构的设计形状,尺寸和模板间各部件之间相互位置的准确性。
⑶模板的接缝严密,相邻模板交接面间隙不超过2mm,不漏浆,施工操作方便,保证安全。
⑷模板内表面平整光滑顺直,安装模板时先将模板清理干净,涂刷脱模剂。
⑸模板使用前,一定要对内表面进行认真的处理,以满足盖梁外观美观的要求。
⑹便于安装和拆除。
3.4安装立模
⑴立模前现在墩顶用全站仪定出中心点,确定中心偏位,同时用垂球量测倾斜度,若误差满足要求,即可将该两立柱中心线作为立模时底板沿横向的中心线,否则要进行处理。
⑵安装钢筋后,将侧模及端模合拢,严格检查各部位的连接情况,保证模板的尺寸、结构及各项指标符合规范要求,位置准确无误。
⑶安装完毕后,要在下方设置醒目标示,施工过程中定期检查是否出现下沉。
3.5钢筋制作安装
盖梁钢筋在钢筋加工场集中加工,加工前对钢筋进行除锈处理,钢筋安装设在施工现场,下垫方木及竹胶板,按照施工图纸进行焊接绑扎,焊接时主筋焊接的位置要避开在跨中弯矩最大处,安装完毕后用吊车整体吊装至盖梁模板,吊装过程中注意吊点的设置,防止钢筋骨架变形。最后要注意垫石、挡块等预埋件的尺寸及位置的准确。
3.6浇筑混凝土
⑴混凝土在项目自建拌合站拌合,拌合后的混凝土试验室必须检测塌落度等各项指标,观察其粘聚性和保水性,不合格的坚决不能使用。
⑵浇筑采用分层浇筑法,即按盖梁的全部横断面斜向分段,水平分层,连续浇筑。浇筑方式应先由立柱顶位置放混凝土,然后向中间、两边缓慢摊开。
⑶砼的振捣使用插入振动棒,用插入式振动器分层振捣时,每层厚度控制在30cm-40cm之间,快插慢拔,以免产生空洞,振动器要垂直插入混凝土内,并要插入前一层混凝土,以保证新混凝土与先浇混凝土结合良好,插入深度一般为50-100mm。振捣要逐层进行,不能漏振,也不能过振,以砼停止下沉,不冒气泡、泛浆、表面平坦为止,且要最后收浆。
⑷盖梁底模板应在达到混凝土设计等级的75%时方可拆除,严防因拆模不当引起混凝土表面或棱角的损坏。
3.7混凝土养生
混凝土浇筑完成后,伤口收浆完毕马上进行覆盖洒水养生,覆盖时不得损伤或污染混凝土表面,侧模及底模未拆除时,必须保证模板的湿润,养护时间不小于7天。
4、结束语
盖梁无支架抱箍法施工可操作性强,对地基要求不高,安装拆卸方便,大大节省了成本,提高了施工的效率。