盖梁报箍法施工要点.docx

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盖梁报箍法施工要点

四、盖梁、台帽施工

1、测量放样

施工前，先对场地进行清理、整平；凿除盖梁（台帽）与立柱（肋板）接头处的混凝土浮浆；按设计要求放出立柱（肋板）的中心坐标点位和台帽轴线，直至完全符合规范要求。

2、盖梁抱箍法结构设计

1）侧模与端模支撑

侧模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm，在肋板外设2[14背带。

在侧模外侧采用间距1.2m的2[14b作竖带，竖带高2.9m；在竖带上下各设一条φ20的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距2.7m，在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。

端模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm。

在端模外侧采用间距1.2m的2[14b作竖带，竖带高2.9m；在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。

2）底模支撑

底模为特制大钢模,面模厚度为δ8mm，肋板高为10cm。

在底模下部采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长2.0m。

盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。

横梁底下设纵梁。

横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。

与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。

3）纵梁

在横梁底部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，长15m，每两排一组，每组中的两排贝雷片并在一起，两组贝雷梁位于墩柱两侧，中心间距110.5cm，贝雷梁底部采用3m长的工16型钢作为贝雷梁横向底部联接梁。

贝雷片之间采用销连接。

纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。

4）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1734cm，采用66根高强螺栓连接。

抱箍紧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，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

5）防护栏杆与与工作平台

（1）栏杆采用φ50的钢管搭设，在横梁上每隔2.4米设一道1.2m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连接。

立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。

钢管与支座之间采用销连接。

（2）工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。

3、抱箍应力验算

1）、侧模支撑计算

（1）力学模型

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，T1、T2为拉杆承受的拉力，计算图式如图下所示。

（2）荷载计算

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）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）

（4）竖带抗弯与挠度计算

设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l0=2.7m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。

竖带[14b的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=609.4cm4;抗弯模量Wx=87.1cm3

q0=23×1.2=27.6kN/m

最大弯矩：

Mmax=q0l02/8=27.6×2.72/8=25kN·m

σ=Mmax/2Wx=25/（2×87.1×10-6）

=143513≈144MPa<[σw]=160MPa（可）

挠度：

fmax=5q0l04/384×2×EIx=5×27.6×2.74/（384×2×2.1×108×609.4×10-8）=0.0075m≈[f]=l0/400=2.7/400=0.007m

（5）关于竖带挠度的说明

在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇时侧向压力的影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定与加强作用。

为了确保在浇筑砼时变形控制在允许范围，同时考虑一定的安全储备，在竖带外设钢管斜撑。

钢管斜撑两端支撑在模板中上部与横梁上。

因此，竖带的计算挠度虽略大于允许值，但实际上由于上述原因和措施，竖带的实际挠度能满足要求。

2）、横梁计算

采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长2.0m。

在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。

故共布设横梁34个，特制钢支架2个（每个钢支架用工16型钢18m）。

盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。

（1）荷载计算

盖梁砼自重：

G1=23.46m3×26kN/m3=610kN（重载方向）

模板自重：

G2=120kN（根据模板设计资料）

侧模支撑自重：

G3=96×0.168×2.9+10=57kN

三角支架自重：

G4=8×2=16kN

施工荷载与其它荷载：

G5=20kN

横梁上的总荷载：

GH=G1+G2+G3+G4+G5=610+120+57+16+20=823kN

qH=823/15=55kN/m

横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载GH’=55.0×0.4=22kN

作用在横梁上的均布荷载为：

qH’=GH’/lH=22/1.35=16.3kN/m（式中：

lH为横梁受荷段长度，为2.4m）

（2）力学模型

如下图所示

横梁计算模型

（3）横梁抗弯与挠度验算

横梁的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3

最大弯矩：

Mmax=qH’lH2/8=16.3×1.352/8=3.7kN·m

σ=Mmax/Wx=3.7/（140.9×10-6）

=26300≈26.3MPa<[σw]=160MPa（可）

最大挠度：

fmax=5qH’lH4/384×EI=5×16.3×1.354/（384×2.1×108×1127×10-8）=0.00029m<[f]=l0/400=1.35/400=0.0034m（可）

3）、纵梁计算

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，长15m。

（1）荷载计算

横梁自重：

G6=4.6×0.205×34+3×18×0.205=39kN

贝雷梁自重：

G7=（2.7+0.8×2+1+2×3×0.205）×40=237kN

纵梁上的总荷载：

GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=610+120+57+16+20+39+237=1099kN

纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：

q=GZ/L=1099/13.7=80.2kN/m

（2）力学计算模型

建立力学模型如图下所示。

纵梁计算模型图

（3）结构力学计算

图所示结构体系为一次超静定结构，采用位移法计算。

A、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

第二步：

计算C点支座反力RC作用下的弯矩与挠度

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

求得:

B、计算支座反力RA、RB

由静力平衡方程解得

C、弯矩图

根据叠加原理，绘制均布荷载弯矩图：

D、纵梁端最大位移

=-648q/EI（↓）

（4）纵梁结构强度验算

A、根据以上力学计算得知，最大弯矩出现在A、B支座，代入q后

MB=8.82q=8.82×179=1579kN·m

B、贝雷片的允许弯矩计算

查《公路施工手册桥涵》第923页，单排单层贝雷桁片的允许弯矩[M0]为975kN·m。

则四排单层的允许弯矩[M]=4×975×0.9=3510kN·m（上下加强型的贝雷梁的允许变矩应大于此计算值）

故：

MB=1579kN·m＜[M]=3510kN·m满足强度要求

（5）纵梁挠度验算

A、贝雷片刚度参数

弹性模量：

E=2.1×105MPa

惯性矩：

I=Ah×h/2=（25.48×2×4）×150×150/2=2293200cm4（因无相关资料可查，进行推算得出）

B、最大挠度发生在盖梁端

fmax=648q/EI=648×179/（2.1×108×2293200×10-8）=0.024m

[f]=a/400=4.2/400=0.0105m

（6）关于纵梁计算挠度的说明

由于fmax＞[f]，计算挠度不能满足要求。

计算时按最大挠度在梁端部考虑，由于盖梁悬出端的砼量较小，悬出端砼自重产生荷载也相对较小，考虑到横梁、三角支架、模板等方面刚度作用，实际上梁端部挠度要小于计算的fmax值。

实际实施时，在最先施工的纵梁上的端部、支座位置、中部等部位设置沉降监测测点，监测施工过程中的沉降情况，据此确定是否需要预留上拱度。

如果需设置预拱度时，根据情况采取按以梁端部为预留上拱度最大值，在梁端部预留2cm的上拱度并递减至墩柱部位的办法解决。

4）抱箍计算

（1）抱箍承载力计算

A、荷载计算

每个盖梁按墩柱设三个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：

支座反力RA=RB=[2（l+a）-8.31]q/2=[2（9+4.5）-8.31]×179/2=1672kN

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。

B、抱箍受力计算

a、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：

m=N’/[NL]=1672/39.7=42.1≈42个，取计算截面上的螺栓数目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。

b、螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算

抱箍产生的压力Pb=N/μ=1672kN/0.3=5573kN由高强螺栓承担。

则：

N’=Pb=5573kN

抱箍的压力由42条M24的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为

N1=Pb/44=55743kN/42=133kN<[S]=225kN

σ=N”/A=N′（1-0.4m1/m）/A

式中：

N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：

66个

A---高强螺栓截面积，A=4.52cm2

σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=5573×（1-0.4×66/42）/66×4.52×10-4

=117692kPa=118MPa＜[σ]=140MPa

故高强螺栓满足强度要求。

c、求螺栓需要的力矩M

1）由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1

u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数

L1=0.015力臂

M1=0.15×133×0.015=0.299KN.m

2）M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2

[式中L2=0.011（L2为力臂）]

=0.15×133×cos10°×0.011+133×sin10°×0.011

=0.470（KN·m）

M=M1+M2=0.299+0.470=0.769（KN·m）

=76.9（kg·m）

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥77（kg·m）

C、抱箍体的应力计算：

a、抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=21N1=21×133=2793（KN）

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：

S1=0.016×1.734=0.027744（m2）

σ=P1/S1=2793/0.027744=100.67（MPa）＜[σ]=140MPa

满足设计要求。

b、抱箍体剪应力

τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×1672）/（2×0.027744）

=15MPa<[τ]=85MPa

根据第四强度理论

σW=（σ2+3τ2）1/2=（100.672+3×152）1/2

=104MPa<[σW]=145MPa

满足强度要求。

4、盖梁底支撑（贝雷梁）的架设及脚手架的搭设

盖梁施工模板支架采用抱箍形式，根据计算确定抱箍的高程，抱箍牛腿上放贝雷片作横梁，再将盖梁模板放在横梁上，对盖梁模板进行预压，测出盖梁模板下降的量Δh，作为底模安装提升的高度。

工字钢或贝雷片用吊车安装好后，用4根Φ14mm的拉杆使两个槽钢连接成整体，然后再搭设脚手架及工作平台。

脚手架采用满堂门字支架，支架搭设前，先把场地清理平整，再用木枋大致放平后搭设支架，脚手架搭设高度高于盖梁模板高度100cm；再采用安全防护网进行安全防护，防护网高于脚手架100cm。

盖梁支架示意图如下：

5、钢筋制作

在钢筋制作车间制作出骨架片，运至盖梁（台帽）底下绑扎组装成形后，再用吊车吊至帽梁底模上。

筋按照设计图纸在加工厂集中制作，所有钢筋的型号、规格应符合图纸规定，钢筋的化学成分和力学性能应符合国家标准，进场的每批钢筋都应附有产品合格证和出厂检验的有关力学性能试验资料或其他能鉴别该批钢材质量的证明资料，并按规定进行现场抽样试验，有关资料报监理工程师审查，合格的产品才允许使用。

加工钢筋时，必须按图纸所示的形状进行弯折，所有钢筋均应冷弯。

应避免在结构最大应力处设置接头，并尽可能使接头交错排列，钢筋接头应采用焊接，配置在同一截面内的受拉钢筋接头，不能超过配筋总面积的50%。

钢筋应按图纸所示的位置准确安装，并用架力筋及水泥垫块将钢筋牢靠的支撑好，使其在浇筑过程中不致移位，并确保设计的保护层厚度。

6、模板拼装

待钢筋施工完成以后，及时装模，拼装前，对模板进行校正；各穿螺丝或扣件的孔应对齐，在地面试拼装后，开始拼装。

拼装时，模板接缝处用双面胶粘接，模板口不平处，用手持电动砂轮磨平。

模板采用大面积钢模板，模板两侧用10cm×10cm槽钢做立杆，Φ48mm钢管做横杆，再用Φ20mm拉杆配蝴蝶卡紧固，内侧用橡胶及胶带封口，防止漏浆。

模板安装完毕后，对其平面位置、标高、垂直度、平整度、平装缝、支撑稳定性、钢筋绑扎、钢筋间距进行全面检查，经监理工程师验收合格后方可浇筑。

7、盖梁混凝土浇筑

浇注前，全部模板和钢筋应清刷干净，不得有滞水、锯末、施工碎屑和其他附着物，并经监理工程师检查批准后才能开始浇筑混凝土。

砼浇筑采用砼搅拌车配合吊斗施工，浇筑要求基本同墩柱，特别应注意的是，浇筑砼时，要派测量人员随时观测模板支架的变形情况，及时消除施工隐患。

混凝土按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层混凝土初凝前完成上层混凝土，砼的浇注应在一次作业中连续进行，对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，其表现为不再有明显的沉落，不再冒出气泡，混凝土表面均匀平整并已经起浆，并按规定频率检查混凝土的坍落度和和易性，确保混凝土浇筑顺利进行。

8、养生

混凝土浇筑完成后，立即对混凝土养生，养生期应从初凝至强度达到90%后为止，应覆盖麻袋等能保持湿润的吸水材料，并安排专人定时洒水。