高墩大体积大跨度盖梁无落地支架施工技术

张金权

摘 要：在当前建筑行业不断发展的过程中，工程建设的质量越来越受到人们的关注，一方面这是因为工程建设与人们的生活息息相关，另外一方面也是因为只有保证了工程建设的质量，才能促进我国经济的进一步发展，这二者具有密切相关的联系。因此，本文主要以某工程的施工建设为例，重点论述了高墩大跨度大体积的盖梁无落地支架施工技术，这项技术可以有效的保证支撑的安全性与稳定性，并且经过准确的计算以后，施工的最终效果都能得到保证，下面笔者就将结合具体的实例进行分析。

关键词：高墩；大体积；大跨度；盖梁；无落地支架

在施工建设的过程中，施工技术得以不断涌现，为工程建设带来了极大的便利，这是工程事业得以发展的一个典型，在当前的施工中，一种新的支撑技术逐渐出现在人们的视野中，这项施工技术不但能够保证整个工程的成本，还能确保其具有一定的安全性，在当前的很多工程项目中已经得到了有效的应用，因此本文将重点对这一施工技术进行论述，探究其在施工中的优越性，分析不足之处，以便在今后的施工建设中能够得以进一步的完善，更好的发展我国的工程建设。

1 工程概况

某工程施工的过程中主要采用了高墩大体积大跨度的盖梁无落地支架施工技术，这项工程是主要的组成部分之一，采用了混凝土的结构模式，整个结构呈现双柱整幅式发展，桥墩的高度为30m至40m之间，采用这一盖梁的长度是24.1m，跨度为14.2m，净跨度是12m，整体的高度是2.5m，这一盖梁的优势在于跨度大，并且体积大的特点，在施工过程中之所以选择这一施工技术也就是看中了这一平台支架系统的可靠性以及安全性，在经济性方面也具有良好的效果。是施工中的关键性技术。

2 盖梁施工平台支架的设计

2.1 施工方案设计

在进行施工的过程中，需要使用大量的材料，在投入方面也是相当大的，同时需要对其稳定性加以进一步的控制，这样才能保证工程的顺利进行。综合各方面的考量之后，决定采用这种无落地的支撑施工技术，在斜撑中主要应用了下抱箍，在搭设工字钢横梁时，则主要应用了上抱箍以及斜撑，下图为具体的施工平台。

2.2 主横梁和斜撑的设计

首先对主横梁以及斜撑进行设计，主横梁的构成中主要是由工字钢横梁组成的，其中一侧的横梁长度为24m，另外还有两根长度为12m的工字钢进行连接，连接的方式是高强螺栓，在进行斜撑的过程中，主要采用的方式是进行对口焊接，斜撑的数量为16根，需要对其进行受力分析的测试，在此基础上才能对工字钢以及槽钢的型号进行选择，在进行具体的计算过程中，需要对盖梁的自重进行计算，荷载的相关数据进行计算，在实际情况的基础上，现具体计算的结果如下：因为本工程中，盖梁的体积是90.4m3，长度是24.1m，采用型号为C40的混凝土，其重量为每m326kN，所以计算盖梁的自重应该是钢筋混凝土容量以及体积之积，结果是2350kN。紧接着对模板的自重进行计算，分别选择侧模与底模为6mm厚度的钢模板，其容重为每m378kN，如果按照平台宽度为5m这一数值进行计算，那么再加上固定构件的重量，最终的荷载结果应该是每m5kN。工字钢的自重情况也是需要考虑的内容，对其进行保守估计，在每m的重量是109kg，两侧的总长度为28.1m，因此计算所得自重的结果应该是每m2.2kN。除此之外，还应该对人员的机械荷载以及混凝土振捣所获得的荷载进行计算，最终将这些数据加在一起就是总荷载。计算结果是每m113.4m。将盖梁自重以及人员振捣等荷载的数值加在一起，最终的结果是每m113.4kN。在计算完荷载以后，还应该对横梁进行计算。如图2所示，将支点设立在1/3跨度的位置上，同时还要在下抱箍的位置上增加两道斜撑，在图中可以清楚的显示抱箍支撑点的位置是B、E，对横梁进行计算，其中弯矩最大的支撑点位置是在B处，计算出负弯矩最终的结果是-266.4kN·m，然后对跨内的最大弯矩进行计算，其中最大弯矩是在AB以及EF的位置上，计算结果是198Kn·m，想要保证整体的安全性，则要对安全系数进行合适的选择，本工程中安全系数为1.7。

斜撑的计算。针对单根斜撑进行受力计算，考虑斜撑受轴向压力而破坏的情况。支座A、F处的反力：R=0.394×113.4×4.73=211.3KN支座D、C处的反力：R=0.974×113.4×4.73=522.4kN。钢材轴向许应力取215Mpa选取钢材最小截面A=562×1.414×10/215=40cm2查表宜选取2根不小于20a槽钢作为斜撑，实际选择22a的槽钢。

2.3 抱箍的设计

（1）抱箍螺栓数目的确定。采用M24高强螺栓，8.8级，单个M24高强螺栓的预紧力[F]=225KN，钢材与砼的摩擦系数μ取0.3，螺栓的传力接触面数目n=1，安全系数k取1.7。单个抱箍的产生的最大摩擦力等效为支座反力。按照极端情况，所有盖梁自重由两个抱箍去承担，考虑到其它施工荷载，乘1.2的系数。盖梁体积为90.4m3，C40钢筋砼容重取26KN/m3，则单个抱箍产生的最大摩擦力N=26×90.4×1.2/2=1410KN。单个螺栓承受的抗剪力：Nj=N/m=38.5<[NL]抗剪满足要求。（2）抱箍钢板高度。理论上来说，抱箍螺栓在竖向方向排列成1排为最有利情况，但是必定使抱箍体高度增加。本抱箍按每侧18个螺栓，竖向3排排列。螺栓中心间距的容许范围为3d～12d，螺栓中心至构件边缘距离的容许范围为1.5d～4d。d为螺栓孔直径，取28mm。则高度H取值为60cm较合适。（3）螺栓所需终拧力矩。螺栓连接处的扭矩系数平均值，k取0.13，力臂L1，M24螺栓取0.015m每个螺栓的终拧扭矩R=kN1L1=254.7N·m。（4）抱箍钢板厚度。在抱箍高度H确定的情况下，可根据抱箍体钢板的極限破坏应力来确定抱箍钢板的厚度t。考虑到抱箍和砼的摩擦，抱箍体面板承受螺栓的拉力：P=18Nl-18Nlμ=1645KN

抱箍体钢板的纵向截面积：S1=Ht。抱箍体拉应力σ=P/S1<[σ]=140Mpa时，满足抗拉要求。取钢板厚度取t=2cm。

3 支架和平台的安装

支架和平台的安装通过塔吊或吊车来配合进行。首先进行抱箍的安装，抱箍安装完后再进行工字钢横梁的吊装，然后安装斜撑及斜撑之间的剪刀撑。支架安装后，进行浇筑平台的搭设。在横梁上设置方木作为垫梁，上铺盖梁底模。支架和平台正式使用之前，必须进行加载预压，进行平台安全性和支架变形的检测。通过前面的计算分析，可知理论上横梁的最大挠度仅有0.5cm，但是考虑到实际施工的各项因素，实际的施工预拱度应结合预压的参数结果来确定。

4 总结

采用本方案进行同类桥墩盖梁的施工，具有取材方便，结构简单合理，安全可靠，施工简便等特点。相对于满堂支架法，在施工成本和安全性上有显而易见的优势。同贝雷架等其它无落地支架法相比，在经济性和安全性上也具有一定的优势。

参考文献

[1]周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]罗建华.西汉高速公路桥梁独柱盖梁双抱箍法施工[J].交通科技，2008（2）.