【摘要】桥梁墩柱盖梁施工中较为常用的支撑方法主要有横穿钢棒法、预埋钢板法、支架法、抱箍法、贝雷梁重叠法等,不同方法因其不同的应用条件,亦會产生不同的应用效果,因此,在实际应用时应依据现场实际,合理选择盖梁支撑方法。本文笔者结合多年桥梁工程现场施工经验,对桥梁墩柱盖梁施工常用支撑方法进行了简要分析,总结了各支撑方法的应用优势及存在不足,以供参考。
【关键词】柱墩;盖梁;支撑方法
1、横穿钢棒法
于墩身砼浇筑作业前,应事先于墩身适宜位置使用PVC管或钢管进行钢棒孔洞的预留。待墩身模板拆除完成后,将钢棒穿入事先预留孔内,钢板盒套在钢棒两端,钢板垫片放置于钢板盒上,并用螺帽拧紧,从而使钢棒只承受剪力而不承受弯矩。并按照顺序将千斤顶、工字钢等依次放置在钢板盒上,然后将工字钢用拉杆固定成为整体,由工字钢承受各种施工荷载以及支架、模板、盖梁重量。
横穿钢棒法的优势在于,工字钢所承受的荷载能够传递给墩柱,由墩柱直接承受,受力传播直接明确,有效避免了可能出现的支架下沉现象,抽出钢棒后,需要将预留钢棒孔用水泥浆灌注填满,预留孔外表面处水泥浆加入适量白水泥,从而使孔洞灌注后的颜色尽量与墩柱保持一致。但此种方法的劣势在于预留孔洞不仅会对墩柱结构及外观造成影响,而且后期处理费时费力,效果也并不理想。通常,对于高墩柱或地基处理难度较大的低墩柱常应用此种方法,尤其适用于山区盖梁施工。
2、预埋钢板法
于墩身砼内埋置钢板,模板拆除后将钢支撑焊接在埋置钢板上,由其承受各种施工荷载以及支架、模板、盖梁的整体重量。
此种方法的优势同上述方法一样,钢支撑及预埋钢板所承受的荷载直接传递给墩柱承受,受力的传输途径简单直接,同样避免了支架下沉的发生,并且也不会对钢模造成破坏。此种方法的劣势在于埋置钢板时会消耗大量钢材,并且焊接钢支撑时工作量大、焊接质量要求高,还要进行外观处理,不仅费时费力而且还很难达到理想的效果。
3、支架法
支架法是当前应用较为普遍的一种盖梁施工支撑方法,支架主要由钢管支架与万能杆件两种类型。支架法主要通过支架承受盖梁的自重及临时施工设备的重量,并将受力传递至地面。
此种施工方法的优势主要表现为以下两个方面:第一,可根据墩柱的具体情况选择支架的形式及高度,施工方法较为灵活;第二,无需进行预埋件的设置,对墩柱外观不会造成影响。但应用此种方法时也存在较多缺点:第一,此种方法需要地基具备足够的承载能力,因此,必须要在施工前对地基进行充分压实,如若遇到软土地基还要进行加固处理,耗费大量人力物力处理地基,一旦地基处理质量不达标,还会导致支架出现下沉或发生不均匀沉降,直接影响后期的盖梁施工。第二,若遇到较高的墩柱时,所需支架的结构体系庞大,安装费用及成本投入较高,并且还要进行支架预压,以消除支架及地基的非弹性变形和弹性变形,此过程耗时耗力,施工成本也相对较高。第三,墩柱高度发生变化时还要对底模高度进行调整,并进行预拱度设置。由此可知,虽然支架法施工简便、操作灵活,但该工法的弊端也使得在使用支架法施工时,必须要对支架稳定性、非弹性变形等参数进行严格把控。
4、抱箍法
4.1工法原理
抱箍法主要是通过于墩身适宜标高处安设抱箍并将其紧紧夹固于墩柱之上,利用足够的静摩擦力来达到承受荷载的目的。此工法与其它工法相比具有多种优势,首先,因其是通过抱箍将荷载直接传递至墩身,因此无需处理地基,也无需支架预压;其次,因其安设高度可随意调整,因此无需另外调整底模下的分配梁与支撑垫木;而且,适用范围极广,无地势要求、结构要求,所有圆柱形墩身均适用;并且,省时省力,作业成本较低,还不影响墩身美观。此工法的重点在于抱箍与墩身之间的静摩擦力是否足够,荷载能否有效传递。对此,须在安装抱箍时,将其同墩身紧密贴合,并紧紧锁死,以获得最大的静摩擦力。
4.2注意事项
(1)因墩身截面圆度往往存有偏差,因此应选用柔性箍身来确保同墩身接触紧密。
(2)箍身宜使用16mm厚的优质钢板加工制成,以确保抱箍强度、刚度、抗剪等力学性能满足要求。
(3)连接板为螺栓拉力的直接受力构件,因此在进行设计时须经多次计算并结合以往经验,以确保力学性能达标,通常采用20mm~30mm厚的优质钢板加工制成。
(4)连接板上的螺栓孔宜布设为双排,螺栓孔间距应在满足应力需求与施工作业需求的前提下尽量紧密,以有效应对螺栓拉力带来的偏心力矩。
(5)加劲板可有效强化连接板的刚度、强度等力学性能,使螺栓拉力得以安稳传递,因此,应当于加劲板上间隔适宜距离设置数道加劲板,加劲板的加设数量、间距以及尺寸大小等应经计算得出。
(6)须确保所用的连接螺栓数量足够、质量达标、布置合理、紧固到位,以使抱箍得以稳稳夹固于墩柱之上。
(7)连接螺栓紧固时,应当先紧内后紧外,且应当先进行预紧,然后再使用标定后的力矩扳手施以终拧,以确保所有螺栓紧固妥当,拉力值达标。
(8)于盖梁砼作业过程中,因抱箍承受荷载、受力情况发生改变,连接螺栓亦会出现相应的拉力值改变,对此,应当于盖梁砼作业全程对连接螺栓施以多次复拧,以保安全。
5、贝雷梁重叠法
贝雷梁重叠法亦是盖梁施工中较为常用的一种支撑方法,此种方法最突出的优势在于,其施工所用部件轻巧便捷,各部件连接直接使用销子或螺栓,安装及拆卸十分方便,技术人员仅依靠简单的工具就可以完成贝雷梁安装,经济效益十分突出。但是,应用此种方法的弊端在于,由于贝雷梁宽度为一定的,这就需要桩基直径必须大于墩柱直径时才能使整个结构保持稳定。
结语:
本文通过对几种常见的盖梁施工支撑方法进行分析得出下列结论:第一,对于低墩柱且地基条件较好时,可选择支架法施工;第二,对于高墩柱或地基条件较差时,可根据实际情况及经济因素,选择横穿钢棒法、预埋钢板法或抱箍法进行作业;第三,对于低墩柱且桩基直径超过墩柱直径时,可选择贝雷梁重叠法进行作业。因此,在进行盖梁施工时,根据施工现场的具体情况合理选择适宜的支撑方法,能够有效降低施工成本,提高施工企业的经济效益。
参考文献:
[1]石广全.抱箍法施工墩柱盖梁施工工艺研究[J].价值工程,2015,(4):136-138.
[2]任思源.公路桥梁盖梁施工支撑方法探讨与应用[J].科学与信息化,2016,(29):70-73.
作者简介:
杜海伦,山东省路桥集团有限公司,山东济南;
李荣凯,山东省路桥集团有限公司,山东济南。