【內(nèi)容題要】介紹了抱箍在無支架混凝土蓋梁的施工技術(shù)及抱箍的結(jié)構(gòu)和安裝、使用和抱箍的使用范圍等。
【關(guān) 鍵 詞】大跨度混凝土蓋梁 高墩柱 抱箍 無支架施工
大跨度混凝土蓋梁(墩帽)的無支架施工在近幾年來已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,許多工程技術(shù)人員都在力圖尋找一種更簡捷,更方便的施工方法。傳統(tǒng)的施工方法有在墩柱中預(yù)埋扁擔(dān)梁用以搭設(shè)蓋梁的施工工作平臺(tái)、支撐和預(yù)埋牛腿的方法,在xx線的高架橋施工中采用了一種更為簡捷方便的施工方法—抱箍支撐施工法。抱箍顧名思義它就象緊箍咒一樣緊緊地抱箍住墩柱,依靠抱箍與墩柱的摩擦力來平衡蓋梁施工所需要的工作平臺(tái)及支撐各種施工荷載。抱箍的施工簡單方便,尤其是對(duì)圓形墩柱的施工其優(yōu)勢(shì)更為突出。下面我結(jié)合xx高速公路xxx高架橋施工中抱箍的應(yīng)用做以介紹。
一、工程概況:
xx高速公路xxx高架橋,跨越舊老白路和xxx以及既有小河流,橋跨組合為:左幅(30+19+4*30+6*30+5*30+19)全長572.052m,右幅(2*30+19+3*30+6*30+5*30)全長541.487m,半幅橋?qū)?2.10m,共175片(19m、30m跨徑)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,墩柱為φ=1.3m的雙柱式輕型墩,其高度為:6m~30.183m。其中墩柱最高的11#,12#墩處在xxx水溝內(nèi),地基不穩(wěn)定,搭設(shè)施工腳手架都比較困難,因此蓋梁的施工必須考慮采用無支架法施工。蓋梁有六種尺寸形式,均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其中最大的為高1.4m,寬2.0m,跨度10.90m,兩側(cè)設(shè)有防震擋塊,最大的蓋梁有28.9m3混凝土。
1、抱箍的特點(diǎn):
抱箍與預(yù)埋扁擔(dān)梁和預(yù)埋牛腿的方法相比:
①、使用抱箍在混凝土墩柱施工時(shí)不必考慮預(yù)埋件的布置,可避免傳統(tǒng)的施工方法經(jīng)常所遇到的預(yù)埋件位置不準(zhǔn)確所帶來的麻煩。
②、抱箍可重復(fù)使用且不需搭設(shè)腳手架,施工方便、節(jié)約投資。
③、在柱徑不變的情況下,抱箍的支撐位置可以隨上部蓋梁支承體系隨意調(diào)整。
④、抱箍上搭設(shè)工作平臺(tái)、安裝底模均不受墩位處的地質(zhì)狀況的影響,尤其適合地面地質(zhì)情況較差的河道、山坡等地的蓋梁施工。
2、抱箍的檢算
A、載組合計(jì)算:
(一) 恒載計(jì)算:
由于6、12#墩柱蓋梁自重最大,故檢算選取最不利荷載,只對(duì)6、12#進(jìn)行檢算。
①、砼 自 重:G1=28.9×2.4=69.36T
②、鋼筋總重量:G2=4.80T (由于鋼筋直接作用上,不計(jì)該荷載)
③、模板總重量:G3=3.4T
④、10#槽鋼重量:G4=3×12×0.010=0.36T
⑤、40#工字重量:G5=2×12×0.0739=1.7736T
恒載總計(jì):G=G1+G2+G3+G4/2+G5/2=69.36+4.80+3.4+0.18+0.847=78.587T
考慮各種支撐、墊塊重量恒載重量按80T計(jì)算。
(二) 活載計(jì)算:
①擊荷載:pmax=Kγh
v/T=6/20=0.3>0.035,故h=1.53+3.8v/T=1.83
因沒有摻外加劑,K=1
N1=1×24×1.83=43.92KN
②工機(jī)具、施工人員荷載:N2=11×2.1×2.5KN/m2=57.8KN
活載總計(jì)N=N1+N2 =43.92+57.8=101.72KN
(三) 蓋梁檢算總荷載:
P=G+N=800+101.72=901.72KN
B、種參數(shù)取值:
①、安全系數(shù):n=2
②、A3鋼彈性模量:E=21×104Mpa c30砼彈性模量:E=2.3×104Mpa
③、鋼與砼磨擦系數(shù):μ=0.42
④、φ20螺栓抗拉強(qiáng)度=135×π×(20/2)2/103=42.4KN
二、承載能力檢算:
螺栓抗拉強(qiáng)度為42.4KN,每套抱箍上有20根螺栓,每根螺栓的承拉力按抗拉強(qiáng)度的50%計(jì),即N=42.4×20×50%=424KN。
抱箍在螺栓作用下產(chǎn)生的力N,其對(duì)柱的作用如圖所示;
柱對(duì)抱箍產(chǎn)生相應(yīng)應(yīng)力σ,垂直柱面向外。
取任意通過柱中心截面分析,如圖,建立平衡方程如下:
∫sinασrHdα=2N,
其中H為抱箍高度
得(-cosα)︱σrH=2N,則σ= N/rH。
抱箍對(duì)柱產(chǎn)生的壓力總和為:
N總=σS=σ2πrH=2πrH N/rH=2πN。
產(chǎn)生的摩擦力為:
f=μ* N總=0.42*2*π*424=1118.91KN
蓋梁對(duì)每個(gè)抱箍產(chǎn)生的荷載為:
nP/2=2×901.72/2=901.72KN
得nP/2<f。
滿足使用要求。
三、箍焊縫抗剪強(qiáng)度檢算:
抱箍焊縫長度、強(qiáng)度滿足要求。
四、施工注意事項(xiàng)
1、抱箍制做為兩半圓部分,加工時(shí)要保證抱箍和柱的緊貼。
2、箍的兩部分安裝后螺栓聯(lián)接處要留有縫隙,以保證抱箍對(duì)柱的正壓力。
3、計(jì)算中可知,螺栓的應(yīng)力和抱箍的承載力成正比,所以施工中要保證螺栓的施工扭矩。
4、箍使用時(shí)其上的大工字鋼為確保其穩(wěn)定性施工時(shí)在其上可根據(jù)時(shí)光2需要設(shè)置橫向拉桿。
5、工中可根據(jù)上部支承體系改變抱箍的加肋形式和高度。
6、工時(shí)柱周圍只設(shè)施工人員上下行的簡易腳手架,在支承抱箍下宜設(shè)一小抱箍用其支承它的自重。
7、于蓋梁自重和柱間距都較大的情況下,應(yīng)該對(duì)抱箍所使用的附屬配件(如工字鋼等逐一進(jìn)行驗(yàn)算,以確保抱箍施工的安全性)。否則,不易采用抱箍施工。