桥梁盖梁施工中穿杠法技术的应用

文/刘烨 云南大彻建设监理公司 云南昆明 650217



桥梁盖梁施工中穿杠法技术的应用

文/刘烨 云南大彻建设监理公司 云南昆明 650217

【摘要】公路交通运输事业的发展，使得道路桥梁工程的数量不断增加，桥梁施工技术也得到了迅猛的发展。在桥梁盖梁施工中，穿杠法是一种良好的施工工艺技术，具有非常显著的优势。本文结合相应的工程实例，对穿杠法技术在桥梁盖梁施工中的应用进行了分析和讨论，希望能够为桥梁工程的建设提供一些参考。

【关键词】桥梁盖梁；穿杠法技术；应用

前言：

工业化进程的加快带动了社会经济的快速发展，也使得公路交通运输事业得到了前所未有的发展和进步。在这样的背景下，桥梁工程的数量快速增加，其质量安全问题也受到了社会各界的广泛关注。在桥梁工程中，穿杠法技术具有比较新颖的设计思维，通过合理的构造设计，能够对操作步骤进行简化，而且施工的安全性较高，施工周期短，因此得到了非常广泛的应用。

1、工程概况

某高速公路桥梁位于城际公路的中间段，全长162m，横跨两个山间谷地，整个桥梁共有五孔一联，采用5×30m预应力混凝土连续T梁，先简后支。由于桥梁整体属于高架桥，桥墩的最大高度达到42m。在对桥梁盖梁进行设计时，采用一盖梁两立柱的形式，设计盖梁一共有8个，总体施工所需混凝土为285.6m³。该高架桥所处的地形为丘陵冲蚀谷地，整体呈U字形走向[1]。盖梁结构如图1所示。

图1　桥梁盖梁结构

2、 桥梁盖梁施工中穿杠法技术的应用

2.1穿杠法技术

（1）原理：穿杠法技术的基本原理，是将特定的实心圆钢穿入墩柱预留孔内，将其作为改良混凝土实体以及盖梁形状的主要承重部分。在对桥梁墩柱进行混凝土浇筑施工时，应该做好孔洞的预留工作，通常会在纵桥向预留圆钢孔洞，圆钢的长度应该结合墩柱直径以及工字钢的宽度，进行提前计算。

（2）工艺：在墩柱浇筑完成后，应该将实心圆钢穿入预先留下的孔洞中，同时在外部以螺栓进行加固处理，以保证圆钢的牢固性。在墩柱支承铁的横桥向两侧，分别设置一根工字钢，并在其上布置相应数量的方木，将工字钢作为桥梁墩柱的主承重梁，而方木则扮演着分配梁的角色，是支承体系的主要组成部分。

（3）流程：施工准备→孔口预留，穿洞→安装支撑铁套，拧紧螺栓→检查合格后，对方木进行安装→对预制的盖梁模型进行安装，对桥梁的高度进行调整→混凝土浇筑→拆除底部支撑，卸载实心钢和工字钢管→预留孔洞密封[2]。

2.2设计过程

（1）承载部分设计：在对桥梁盖梁承载部分进行设计时，应该依照公路桥梁施工设计的相关规范，结合符合标准的设计方法进行设计，以确保设计的合理性和准确性。

（2）方木分配梁设计：作为支撑模型的主要体系，方木同时扮演着分配梁的角色，其重要性不言而喻。在桥梁盖梁底部施工中，方木承担着模板作业所带来的荷载。在该公路桥梁中，方木设计间隔约为0.5m，规格为20cm×16cm。结合工程的实际需求和相关数据，可以对每一块方木所承受的面荷载量进行计算，最终得出的均布线荷载量为14.2kN/m。其力学模型见图2。

图2　方木分配梁力学模型简化图

（3）实心圆钢设计：在对实心圆钢进行设计时，应该充分考虑其与支承铁、墩柱之间的配合问题。通常来讲，荷载通过支承铁传输到实心圆钢中，不过在该工程中，可以直接忽略，将其看做是纯粹的剪切受力。每一根实心圆钢的直径为60mm，单根荷载量约为166kN。

（4）工字钢设计：在该工程中，方木分配梁底部的施工需要利用两根I45a型工字钢，对荷载进行分担。相关计算结果表明，每一根工字钢的承重均布荷载为28.4kN/m。在分析时，可以将其力学模型简化为三跨双悬臂连续梁，如图3所示。

图3　工字钢力学模型简化图

结合相关数据和公式进行计算，最终得到工字钢的跨中弯矩为136.66kN•m，支点弯矩为63.31kN•m，抗弯承载能力为145MPa，能够满足设计要求[3]。

2.3具体应用

（1）孔道预留：在对桥梁墩柱进浇筑时，需要将70mm直径的钢管进行封口，然后顺桥向预先埋入混凝土。应该参照盖梁支承系统结构的整体高度，对钢管的预埋位置进行准确定位。而在对其预埋位置进行确定时，至少需要考虑80-100mm的木楔高度，在木楔下垫上方木，这样，当盖梁混凝土达到设计强度，对模板进行拆除时，可以打开木楔，使得方木下落，从而为模板的拆除提供相应的空间。在实际施工中，预埋入混凝土的钢管常常会随着混凝土的浇筑或者振捣而出现倾斜乃至浮起，对此，应该在管口使用泡沫、橡胶等物体进行堵塞，并利用胶带进行裹封，以铁丝将管道的端部与墩柱钢筋牢固绑扎在一起，并将预埋管置于两根主筋之间，使用垫块压紧。当混凝土浇筑到预埋管的位置时，应该适当放缓施工速度，减少混凝土浇筑过程中产生的冲击力，同时避免振捣棒与预埋管的碰撞。

（2）螺栓扣紧：对于实心圆钢露出墩柱的部分，应该套上相应的支承铁，然后对螺丝帽进行紧固，确保支承铁能够与墩柱紧密结合在一起，以免在施工过程中，支承铁出现窜动，影响墩柱的美观性。实际上，对于实心圆钢而言，支承铁与墩柱的贴合越密切，其受力也越有利，换言之，在没有空隙的情况下，实心圆钢所承受的弯曲应力基本为零。对于支承铁与墩柱的结合面，应该加工成弧形，这样，不仅不会损伤墩柱，而且在承受偏压时，可以产生相应的摩擦力，对弯曲应力进行抵抗，从而利于结构的受力。

（3）工字钢对拉：在穿杠法施工中，工字钢通常是设置在两个支承铁上，需要通过对拉的方式，对钢管进行固定，以形成整体受力结构，保证施工安全。在对两个工字钢管纵梁进行对拉时，一般会通过刚拉的形式，对墩柱进行对拉固定，拉杆之间的距离应该为墩柱间3根，悬臂段2根。在纵梁与墩柱之间，应该设置相应的衬垫，对相接柱面进行保护。

（4）预留孔封堵：在盖梁施工完成后，需要进行底模、工字钢和圆钢的拆除，然后分批逐段对预留孔进行封堵工作，避免逐个

进行。虽然从把整体上看，直径在60-70mm的预留孔几乎不会对墩柱的受力产生任何影响，但是考虑到墩柱钢筋的使用寿命以及结构的美观性，预留孔的封堵是非常重要的。在实际施工中，采用人工压入塑性水泥浆进行封孔，水泥浆需要经过试配，保证凝结后的颜色与墩柱的颜色一致[4]。

结语

总而言之，在经济发展的带动下，我国的公路交通运输事业得到了快速发展，公路桥梁工程的建设水平也在不断提高。在桥梁盖梁施工中，穿杠法技术施工安全性较高，施工周期短，操作简单，而且可以对桥梁进行美化，因此受到了广泛的关注。相关技术人员应该重视起来，对技术进行深入研究，促进桥梁工程的稳定发展。

参考文献：

[1]肖明.在桥梁盖梁施工中穿杠法技术的应用漫谈[J].门窗,2013,(6):185,187.

[2]徐阳.桥梁盖梁施工中穿杠法技术的应用探讨[J].科技展望,2015,(18):58.

[3]邓光文.桥梁工程中盖梁施工的特点与穿杠法施工技术[J].江西建材,2014,(18):174,178.

[4]解晓晶.浅谈穿杠法在桥梁盖梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2011,(3):89,91.