成簡(jiǎn)高速公路某標(biāo)段蓋梁抱箍法無支架施工方案

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抱箍法

抱箍法力學(xué)原理：是利用在墩柱上的適當(dāng)部位安裝抱箍并使之與墩柱夾緊產(chǎn)生的最大靜摩擦力，來克服臨時(shí)設(shè)施及蓋梁的重量。

2.1抱箍的結(jié)構(gòu)形式

抱箍的結(jié)構(gòu)形式涉及箍身的結(jié)構(gòu)形式和連接板上螺栓的排列。

a箍身的結(jié)構(gòu)形式

抱箍安裝在墩柱上時(shí)必須與墩柱密貼。由于墩柱截面不可能絕對(duì)圓，各墩柱的不圓度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圓度也千差萬別。因此，為適應(yīng)各種不圓度的墩身，抱箍的箍身宜采用不設(shè)環(huán)向加勁的柔性箍身，即用不設(shè)加勁板的鋼板作箍身。這樣，在施加預(yù)拉力時(shí)，由于箍身是柔性的，容易與墩柱密貼。在施工當(dāng)中，為保證密貼的效果更加明顯，一般在抱箍與柱子之間墊以土工布。

b連接板上螺栓的排列

抱箍上的連接螺栓，其預(yù)拉力必須能夠保證抱箍與墩柱間的摩擦力能可靠地傳遞荷載。因此，要有足夠數(shù)量的螺栓來保證預(yù)拉力。如果單從連接板和箍身的受力來考慮，連接板上的螺栓在豎向上最好布置成一排。但這樣一來，箍身高度勢(shì)必較大。尤其是蓋梁荷載很大時(shí)，需要的螺栓較多，抱箍的高度將很大，將加大抱箍的投入，且過高的抱箍也會(huì)給施工帶來不便。因此，只要采用厚度足夠的連接板并為其設(shè)置必要的加勁板，一般均將連接板上的螺栓在豎向上布置成兩排。這樣做在技術(shù)上是可行的，實(shí)踐也證明是成功的。

2.2連接螺栓數(shù)量的計(jì)算

抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力等于正壓力與摩擦系數(shù)的乘積，即F=f×N

式中F－抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力；

N－抱箍與墩柱間的正壓力；

f－抱箍與墩柱間的靜摩擦系數(shù)。

而正壓力N與螺栓的預(yù)緊力是對(duì)平衡力，根據(jù)抱箍的結(jié)構(gòu)形式，假定每排螺栓個(gè)數(shù)為n，則螺栓總數(shù)為4n，若每個(gè)螺栓預(yù)緊力為F1，則抱箍與墩柱間的總正壓力為N＝4×n×F1。

對(duì)于抱箍這樣的結(jié)構(gòu)，為減少螺栓個(gè)數(shù)，一般均采用材質(zhì)45號(hào)鋼的M30大直徑螺栓。每個(gè)螺栓的允許拉力為[F]＝As×[σ]

式中As—螺栓的橫截面積，As＝πr2

[σ]—鋼材允許應(yīng)力。對(duì)于45號(hào)鋼，[σ]＝2000kg/cm2。

于是，[F]＝[σ]πr2＝2.0×3.14×8=14.13t；取F1＝14t

鋼材與混凝土間的摩擦系數(shù)為0.3～0.4，取f＝0.3

抱箍與墩柱間的最大靜摩擦力為F＝f×N＝f×4×n×F1＝0.3×4×n×14=16.8n

若臨時(shí)設(shè)施及蓋梁重量為G，則每個(gè)抱箍承受的荷載為Q＝G／2。

取安全系數(shù)為λ=1.3，則有Q＝F／λ即G／2＝16.8n/1.3；n=0.15×G

故可取n為整數(shù)。

可見，抱箍法從理論上是完全可行的。

三、抱箍的受力驗(yàn)算

以曾家大橋蓋梁為例進(jìn)行受力驗(yàn)算。

1.荷載集度q的確定

普通混凝土重力密度取25KN/m3,曾家大橋蓋梁混凝土體積為29.7m3，則混凝土總重力為742.5KN，蓋梁長(zhǎng)l為13.5m，寬1.7m，兩條“工”字鋼共同承受荷載，對(duì)其中一條“工”字鋼進(jìn)行驗(yàn)算即可，按常規(guī)取1.2的安全系數(shù)。

因此荷載集度為：q=1.2g/l/2，經(jīng)計(jì)算得33KN/m

2.應(yīng)力驗(yàn)算

擬取i40a工字鋼，則E=2.1×105Mpa,Ix=21714cm4，w=1085.7cm3，施工過程中最不利荷載時(shí)假設(shè):以普通蓋梁立柱形式為例，立柱間距為6.6m；

（1）“工”字鋼應(yīng)力驗(yàn)算σ=M/w≤[σ]

式中：

M─受力彎矩，取最大彎矩Mmax

w─截面抵抗矩

[σ]─容許應(yīng)力，查規(guī)范得210Mpa

經(jīng)計(jì)算得Mmax=179.7KNm

σ=165.5Mpa≤[σ晉]通=交2末1立0覆M丙p爐a嚴(yán)解滿傘足斧要另求

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