抱箍法盖梁施工及计算

总第 109期

建筑工程

江西建材

4/2009

抱箍法盖梁施工及计算秦炜 (南昌公路桥梁工程有限公司)

摘

要：盖梁抱箍法施工与满堂支架法、预留孔法等相比有施工操作简单、节省支架、需劳力少而具有明显的优势。抱箍法盖梁施工有着严密的计算，主要包括：1.测模支撑计算；2.纵梁计算；3.抱箍计算。本次计算选择通过对鹰瑞高速公路 B9标新建大桥 5﹟柱式墩左幅盖梁为例，验算盖梁施工中的抱箍应力是否达到施工要求。

关键词：盖梁

抱箍

施工

计算

1

工程概况

抱箍拼装好后，连接处的螺栓必须分三次进行拧紧，第一次在抱箍拼装好后进行，第二次在抱箍拼装好后第三天进行，第三次是在抱箍加压后进行，压力大小必须与抱箍理论承受的荷载相一致。抱箍螺栓使用前必须检查其是否有缺陷，只要发现坚决不能用。抱箍加压后通过在抱箍下方作标志，检查抱箍是否下沉，并做好记录。抱箍拼装合格后，并且墩身混凝土强度达到28天后，方可吊装抱箍，抱箍两部分宜同时吊装。抱箍连接板处放在顺桥向方向，用来支撑墩帽模板、盖梁砼及其它临时荷载。 3 3.1 3.1.1抱箍法盖梁施工设计计算侧模支撑计算力学模型

鹰瑞高速公路B9标全长8.924km,共有大中桥4座，新建大桥5﹟柱式墩墩柱高达20多米，为保护原有地貌的尽可能少的破坏，用满堂支架法及其他方法很难实施，因此本标段盖梁施工全部采用抱箍法施工。 2 2.1抱箍法盖梁施工抱箍设计简介及使用的理论依据

抱箍最主要的特点就是将盖梁施工荷载通过摩擦抱箍必须具有一定的刚度，能够承受力直接传给墩柱。一定的重量而不变形。抱箍的结构形式采用两个半圆的钢板，通过连接板上的螺栓连接在一起，使钢板与墩身紧密贴在一起。抱箍与墩柱之间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，抱箍与墩柱间的正压力N是由螺栓的预紧力产生的，根据抱箍的结构形式，修定每排螺栓的个数为n,则螺栓的总数为4n,若每个螺栓的预紧力为F,则抱箍与墩柱间的总正压力N=4×n×F。 2.2抱箍

假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受， Pm为砼浇筑时的侧压力， T2为拉杆承受的拉力，计算图 T1、下如下所示。 3.1.2荷载计算

抱箍采用两块半圆弧型钢板 (板厚t=16mm制成， ) M24的高强螺栓连接，抱箍高50cm,采用16根喷砂后涂无机富锌漆的16Mn钢高强螺栓连接。抱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2~3mm厚的橡胶垫。 2.3施工工艺及注意事项

砼浇筑时的侧压力： Pm=Kγh式中： K---外加剂影响系数，取1.2;γ—砼容重，取26kN/m3; h—有效压头高度。砼浇筑速度v按0.3m/h,入模温度按20℃考虑。则： v/T=0.3/20=0.015<0.035 h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.015=0.6m Pm=Kγh=1.2×26×0.6=19kPa砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。则： Pm=19+4=23kPa盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考

2.3.1抱箍法施工工艺流程：抱箍加工抱箍拼装→抱箍吊装→安装盖梁模板→吊装钢筋笼→盖梁混凝土施工。 2.3.2注意事项

抱箍内径易比圆柱直径大1~2cm,抱箍与混凝土接触面要平整。所有的焊接部位必须焊接密实，焊缝饱满。

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虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：

Ｐ＝Ｐｍ×（Ｈ－ｈ）＋Ｐｍ×ｈ／２＝２３×２＋２３×０．６／２＝５３ｋＮ

３．２．３计算。

结构力学计算

图２所示结构体系为一次超静定结构，采用位移法（１）计算支座反力ＲＣ：

第一步：解除Ｃ点约束，计算悬臂端均布荷载与中间段均布荷载情况下的弯矩与挠度

图1测模支撑计算图式

３．１．３拉杆拉力验算

拉杆（φ２０圆钢）间距１．２ｍ，１．２ｍ范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：

σ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／Ａ＝１．２Ｐ／２πｒ２

＝１．２×５３／２π×０．０１２＝１０１２２３ｋＰａ＝１０１ＭＰａ＜［σ］＝１６０ＭＰａ（可）

３．２

纵梁计算(忽略纵梁自重)

图3

弯矩图

Ｃ点位移量：ｆｃ′＝－ｑａ２（２ｌ）２／１６ＥＩfＤ′＝fＥ′＝（ｑａ３（２ｌ）＋５ｑｌ２）（２＋ａ／２ｌ）／８ＥＩ

纵梁采用单层四排，上、下加强型贝雷片（标准贝雷片规格：３０００ｃｍ×１５００ｃｍ，加强弦杆高度１０ｃｍ）连接形成纵梁。３．２．１

荷载计算

横梁自重：

Ｇ６＝４．６×０．２０５×５６＋３×１８×０．２０５＝６４ｋＮ贝雷梁自重：

（２．７＋０．８×２＋１＋２×３×０．２０５）×４０＝２３７ｋＮＧ７＝

纵梁上的总荷载：ＧＺ＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６＋Ｇ７

＝４０５９＋２７９＋５７＋１６＋２０＋６４＋２３７＝４７３２ｋＮ纵梁所承受的荷载假定为均布荷载ｑ：

ｑ＝ＧＺ／Ｌ＝４７３２／２６．４＝１７９ｋＮ／ｍ

３．２．２

力学计算模型

图4

Ｃ点位移量：fｃ″＝５ｑ（２ｌ）４／３８４ＥＩ

第二步：计算Ｃ点支座反力Ｒｃ作用下的弯矩与挠度

如图所示。

图5

ｃ＝－Ｒｃ（２ｌ）３／４８ＥＩ

第三步：由Ｃ点位移为零的条件计算支座反力ＲＣ由假定支座条件知：∑ｆｃ＝０

－Ｒｃ（２ｌ）３／４８ＥＩ－ｑａ２（２ｌ）２／１６ＥＩ＋５ｑ（２ｌ）４／３８４ＥＩ＝０求得：Ｒｃ＝８．３１ｑ

图2

纵梁计算模型

（２）计算支座反力ＲＡ、ＲＢ

由静力平衡方程解得

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ＲＡ＝ＲＢ＝［２（ｌ＋ａ）－８．３１］ｑ／２（３）弯矩图

根据叠加原理，绘制均布荷载弯矩图：

ＲＣ＝８．３１ｑ＝８．３１×１７９＝１４８７ｋＮ

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摩擦力。

（２）抱箍受力计算螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力Ｎ＝１６７２ｋＮ

抱箍所受的竖向压力由Ｍ２４的高强螺栓的抗剪力

（４）纵梁端最大位移

fＤ＝fＥ＝ｑ′ａ（２ｌ）３（６ａ２／（２ｌ）２＋３ａ３／（２ｌ）３－１）／２４ＥＩ＝ｑ′×４．２×１８３×（６×４．２２／１８２＋３×４．２３／１８３－１）／２４ＥＩ＝－６４８ｑ／ＥＩ３．２．４

纵梁结构强度和挠度验算

产生，查《路桥施工计算手册》第４２６页：

Ｍ２４螺栓的允许承载力：［ＮＬ］＝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：［ＮＬ］＝２２５×０．３×１／１．７＝３９．７ｋＮ螺栓数目ｍ计算：

／［ＮＬ］＝１６７２／３９．７＝４２．１≈４２个，取计算截面上ｍ＝Ｎ’

的螺栓数目ｍ＝４２个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：Ｐ′＝Ｎ／４４＝１６７２／４２＝３９．８ＫＮ≈［ＮＬ］＝３９．７ｋＮ故能承担所要求的荷载。（３）抱箍体的应力计算：ａ）抱箍壁为受拉产生拉应力（ＫＮ）拉力Ｐ１＝２１Ｎ１＝２１×１３３＝２７９３

抱箍壁采用面板δ１６ｍｍ的钢板，抱箍高度为１．７３４ｍ。

则抱箍壁的纵向截面积： …… 此处隐藏：1158字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……