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盖梁抱箍法施工及计算摘要详细介绍了抱箍法盖梁施工的支撑体系结构设计，盖梁结构的内力计算和抱箍支撑体系的内力验算，以及本工艺的施工方法关键词:盖梁抱箍结构计算施工工程概况
1.广州西二环高速公路徐边高架桥为左、右幅分离式高架桥，全桥长1280m,全桥共有盖梁84片，下部结构为三立柱接盖梁，上部结构为先简支后连续20m空心板和30mT梁,另有15跨现浇预应力混凝土连续箱梁全桥施工区鱼塘密布，河涌里常年流水，墩柱高度较高,给盖梁施工带来难度为加快施工,减少地基处理,本桥盖梁拟采用抱箍法施工抱箍支撑体系结构设计
2.
2.1盖梁结构以20m空心板结构的支撑盖梁为例，盖梁全长20m,宽L6m,高
1.4m,高体积为42体n,墩柱
①
1.2m,柱中心间距7m
2.2抱箍法支撑体系设计盖梁模板为特制大钢模，侧模面板厚度t=5n m,侧模外侧横肋采用l单根[8槽钢，间距
0.3m,竖向用间距
0.8m的2[8槽钢作背带，背带高
1.55m,在背带上设两条
①18的栓杆作对拉杆，上、下拉杆间距
1.0m,底模板面模厚6mm,纵、横肋用:8槽钢，间距为
0.4mX
0.4m,模板之间用螺栓连接盖梁底模下部采用宽X高为
0.IniXO.15m的方木作横梁，间距
0.25m盖梁底模两悬出端下设三角支架支撑，三角架放在横梁上则225X
0.3X1/
1.7=
39.7KN[NL]=螺栓数目m计算m=N/=
293.92/
39.7=
7.4个,本构件取[NL]m=10个
6.2螺栓抗剪、抗拉应力验算每条高强螺栓承受的抗剪力瓦二N/10=
293.92/10=
29.4KN[NL]=
39.7KN,满足抗剪要求抱箍体对墩柱体的压力Ny=K*N/口=
1.2X
293.92/
0.3=
1175.68KN每条螺栓拉力N/10=
117.6KN[S]=225KN,满足抗拉要求y式中U一抱箍钢板与橡胶垫之间的摩擦系数，取值
0.3K—荷载安全系数，取值L2[NL]一每个高强螺栓的容许承载力[S]一高强螺栓的预拉力，M24高强螺栓取值225KN
6.3螺栓需要的终拧力矩睑算每条螺栓拉力为Ni=
117.6KN,每个螺栓的终拧扭矩R=k*N1*d=
229.3N-m式中k一螺栓连接处的扭矩系数平均值，取
0.13,Li—力臂，M24螺栓取
0.015m（参考《基本作业》p609）
6.4抱箍体构件的应力验算抱箍体承受螺栓的拉力P尸5Ni=5X
117.6=588KN抱箍体钢板的纵向截面积S.=
0.016X
0.6=
0.0096m2抱箍体拉应力二P/S尸
61.25MPaV[]=140MPa,满足抗拉要求抱箍体剪应力=1/2R/冗17sl=1/2X
293.92KN/I.885m/
0.0096m2TC=
8.lMPa[]=85MPa,满足抗剪要求T
6.5抱箍体钢板长度计算抱箍钢板伸长量△L=o/E*L=
5.5X104m抱箍体钢板长度半个L=Ji r-△L=
1.884m,两半抱箍牛腿间距取20mm,则L=1864mni半个抱箍法施工方法
7.
7.1施工工序
①在墩柱群四周搭设简易支架，高度以不超过盖梁顶板为宜，并搭设人行爬梯，围好安全网；
②用水准仪在墩柱上作一水平标志，根据盖梁底板设计标高反算抱箍底沿位置并做标记；
③用吊车将抱箍底托安装在墩柱上，使底托顶面与抱箍底沿标记等高，再将抱箍安装就位，用带响扳手拧紧连接螺栓，施工时，可在扳手手柄上套一根50cm长、
①48的钢管，人踩钢管直到所需扭矩为止，再检查两抱箍接头处间隙小于或等于2cm即可；
④用吊车将连接好的贝雷梁放在抱箍上，并用U型螺栓和扣件将贝雷梁、抱箍、贝雷梁连接件连接起来；
⑤在贝雷梁上摆放方木横梁，安装盖梁底模，并检查标高，有必要时用钢板或木楔调整；
⑥首次使用本工法施工时，为确保抱箍所承受压力达到设计值，需进行荷载预压试验由前面计算知盖梁纵向每侧线荷载:q二
43.088KN/m,则在盖梁底模上堆放重物
175.9吨，且堆放形式尽量接近施工实际情况24小时后，用水准仪复测底模标高，若下沉过大,则应继续紧固连接螺栓，直到底模下沉小于5nlm则认为可行，记录下螺栓进距作为参考值；
⑦卸下预压重物，安装盖梁钢筋和模板，在侧模四周按要求做好安全防护装置，浇注碎；
⑧拆除模板时，先拆侧模、端模，再拆底模，最后拆下横、纵梁、抱箍，至此，抱箍法盖梁施工完成一个循环
7.2施工注意事项
①墩柱碎强度达到设计强度的75%以上后方可施工盖梁；
②在抱箍钢板内侧附一层3mn）橡胶垫，可增强钢板与硅之间的摩擦系数，也起到保护墩柱的作用；
③抱箍体钢板、牛腿厚度应不小于设计值，螺栓孔应可能紧凑，在竖直方向上，每隔23排螺栓孔应在牛腿与钢板之间设置加劲肋;〜
④螺栓施拧前，应根据带响扳手进行螺栓扭矩系数的试验，为克服扭矩系数离散偏大，可在初拧时重复施拧，即先初拧，再拧松，再初拧；螺栓紧固时应按先内排后外排的顺序，并使螺栓均匀受力；
⑤浇注盖梁碎时，应有专人检查抱箍、螺栓有无松动情况，每浇注一层性均应复紧一次螺栓，确保施工安全和质量.使用效果8广州西二环徐边高架桥盖梁工程量大（共84片），施工场地鱼塘密布，墩柱平均高度大于10m本工程共加工盖梁模板3套底模、2套侧模和抱箍支撑体系3套采用抱箍法施工，4人1天即可搭起一套盖梁支架，包括搭支架、上抱箍及横纵梁、盖梁底模，第2天安装盖梁钢筋笼（在地上先加工成型再吊装）和侧模板，第3天用6人浇注碎，第4天拆侧模，第7天拆底模和抱箍（以性强度不低于85%为准）由此可见，抱箍法施工与支架法相比，无须硬化场地，节省大量支撑方木和钢构件，接省投资，施工周期短，施工简便，适应性强,是盖梁施工首选的支撑体系参考资料路桥施工计算手册，周水兴等编，北京人民交通出版社，
12001.5公路施工手册桥涵（下册），交通部第一公路工程总公司，北京人民交通出版社，
21999.113结构力学，李廉铺，北京高等教育出版社，1996公路施工手册基本作业，杨理准，北京人民交通出版社，
41998.11在横梁底部采用贝雷片连接形成纵梁，纵梁位于墩柱两侧，中心间距
1.4m,单侧长度21m纵梁底部用四根钢管作连接梁横梁直接耽在纵梁上，纵梁之间用销子连接，连接梁与纵梁之间用旋转扣件连接抱箍采用两块半圆弧型钢板制成，钢板厚高
0.6m,抱箍牛腿钢板厚20nm1,宽
0.27m,采用10根M24高强螺栓连接为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱碎面保护，在墩柱与抱箍之间设一层3nlm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接抱箍构件形象示意图如图1所示.3防护栏杆2栏杆采用648的钢管搭设，在侧模上每隔5m焊接一道
1.2m高的钢管立柱，横杆钢管与立柱采图1抱箍构件形象示意图（半个）用扣件连接，竖向间隔
0.5m,栏7^盖梁侧模板支撑计算
3.假定碎浇注时的侧压力由拉杆和背带承受，Pm为碎浇注时的侧压力，T为拉杆承受的拉力侧模板支撑计算示意图见3图2盖梁施工示意20QQ槽钢支架175R5;JJ
3.1荷载计算图3侧模支撑计算示意图碎浇筑时的侧压力P=K yh,当v/TWm
0.035时,h=
0.22+
24.9v/T式中K—外加剂影响系数，取
1.2；丫一碎容重，取25KN/n3；与h一有效压头高度；二生v一碎浇筑速度，此处取值
0.45m/h,T一硅入模温度，此处按25c考虑贝ijv/T=
0.45/30=
0.
0150.035h=
0.22+
24.9v/T=
0.6mPm=Kyh=l.2X25X
0.6=18KPa碎振捣对模板产生的侧压力按4KPa考虑,则Pm=18+4=22KPa碎浇筑至盖梁顶时，盖梁上产生的纵向每米侧压力:P=PmX H-h+P Xh/2=22X
0.8+22X
0.6/2=
24.2KNm参考《路桥施工计算手册》P1732拉杆拉力验算
3.E902拉杆（618圆钢）纵向间距
0.8m范围内碎浇筑时的侧压力o=
0.8P/2n r2=
0.8mX
24.2KN/（2X174mm2）=
55.63MPao=
55.63MPa[o]=29600N/174mm2=170MPa,满足抗拉要求（参考《路桥施工计算手册》P182）3背带挠度验算
4.设背带两端的拉杆为支点，背带为简支梁，梁长1口山，简支梁均布荷载q°22X
0.8=
17.6KN/m二最大弯矩:M=q lo78=
17.6X178=
2.2KN m・max oM/2W=
2.2X I（y3/2X
25.3X10-6=
43.5MPa[o J=145MPa二niax跨中挠度f=5q lo4/（384X2XEL）=
0.0005mmax ofmax[f]=lo/4OO=O.0025m,背带槽钢满足刚度要求式中[8槽钢的弹性模量E=
2.lX105MPa；惯性矩Ix=
101.3cm4；抗弯截面系数Wx
25.3cm3二（参考《路桥施工计算手册》p
787、p797）横梁应力验算
5.
5.1横梁纵向线荷载计算新浇碎纵向线荷载q尸
1.4（高）X25X
1.6（宽）=56KN/m模板纵向线荷载q2=Gz/20（G
21.8+G
3.1+G
39.9）二底端侧/20=
3.24KN/m施工人机纵向线荷载q=lX
1.6=
1.6KN/m3倾倒碎冲击纵向线荷载q=2X
1.6=
3.2KN/m4振捣碎纵向线荷载q-2X
1.6=
3.2KN/m5荷载组合:q=qi+q2XI.2+q+qi+q5X
1.4=
82.29KN/m3横梁承受均布荷载qo=qXO.25/lo=
82.29X
0.25/
1.4=
14.7KN/m参考《路桥施工计算手册》P
1724.2横梁抗弯与刚度验算横梁最大弯矩:M=q lo2/8=
3.6KN m・raax o弯曲应力=M/W=
3.6/
3.75X104=
9.6MPa[a]=12MPamax xw最大挠度f=5q l7384EI=5X
14.7X1O3X
1.44/384X9X109max ooX
2.81X10-5=
0.0029m[f]=l/4OO=O.0035mo横梁满足抗弯和刚度要求式中:抗弯截面系数Wx=bh2/6=
0.1X
0.1576=
3.75X10-4m3惯性矩Ix=bh3/12=
0.1X
0.15712=
2.81X10-5m4弹性模量E=9X103MPa;横梁计算示意图如图4所示（参考《路桥施工计算手图图44横横梁梁计计算算示示意意图册》P176）
5.纵梁应力验算____一
5.1纵梁纵向每侧线荷载计算支架纵向线荷载q=（G+G+G/20=（14X3KN/片+70根贝木他）6XO.045nr7根X6KN/m3+62X
0.06/20=
3.23KN/m纵梁纵向每侧线荷载q=qi/2+q/2+q/2X
1.2+q/2+q/2+q/2X
1.4=
43.088KN/m
263455.2纵梁应力验算
5.
2.1计算支座反力Rc盖梁体系为一次超静定结构，建立盖梁结构力学计算图如图5所示采用力法计算，解除C点约束，在C点添加向上的单位力无二1,分别绘出Mp图、图，其中Mp图由伸臂梁和简支梁组成，如图6所示根据C点竖向位移为0的条件，建立典型方程
6.nXi+△i=0P8=E/M『ds/EI=1/EI*1/2*21*1/2*2/3*1/2=13/6EIn二£f MiMds/EI=1/EI*[1/2*21*1/2*qa/2p-2/3*q2178*21*5/8*1/2]=1/EI*qa2l2/4-5q1724将6“、△”代入公式，得5ql2-6qa2/41=
293.92KNf XL建立静力平衡方程尸q2a+212R+XA得二=
283.92KNt RRA B根据叠加原理，绘制均布荷载弯矩图如图7所示
5.
2.2纵梁抗弯应力验算根据以上力学计算得知，最大弯矩出现在A、B支座，图5盖梁结构力学计算图6超静定结构内力q2/2=
193.9悬臂梁弯矩图aa=3m l=7m a=3m——-----------------------------------------------------XI弯矩图图7纵梁受力弯矩图q*12-2a2/8qa2/2a=3m l=7mk火----------------M=qa2/2=
43.088X372=
193.9KN•mmaxM=
193.9KN-m[M]=975kN-m,满足抗弯要求max o参考《公路施工手册桥涵》下册P
9235.
2.3纵梁墩柱跨中刚度验算盖梁体系为一次超静定结构，求超静定结构的位移可用基本结构的位移来代替，因此在盖梁基本结构墩柱中间点F施加向下的单位力求基本结构的内力和位移，建立盖梁墩柱跨中力学计算图如图=X L28所不图8纵梁墩柱跨中力学计算图^X2=l RBa=3ml=7m图9X2弯矩图设、R,方向向上，列平衡方程R+R=X=la b3X21+a—21*Ra=03得R=l+a/21t,R=a/21I,绘弯矩图如图11所示a b求纵梁端的位移，将图7与图11的弯矩图图乘，得ayd/EI=l/EI*l/3*
193.9*3*3/4*3+14*193,9*A=Z3P
1.5+
0.5*14*
1028.7*
1.5-2/3*
1055.7X14*
1.5=1/48EI*6qa4+6q a31-ql3a=
0.001mI f=
0.001m[f]=a/400=3/400=
0.0075m,刚度满足要求max抱箍验算
6.抱箍能否承受盖梁的重力取决于抱箍与柱子的磨擦力，验算时摩图io纵梁悬臂端力学计算图RA[=7m图11X3弯矩图设Ra、Rb方向向上,列平衡方程Ra+R=X=lb2X**1+1/2—21*Ra=02得R=
0.75t,Rb=
0.25t,绘弯矩图如图9所示a求纵梁墩柱跨中的位移，将图7与图9的弯矩图图乘，得A2p=E«yr/EI=1/EI*[-
0.5*14*
2.625*
193.9+2/3*
1055.7*14*2/3*
2.625-
0.5*
3.5*
2.625*2/3*
0.5*
1028.7-
0.5*3/2*7*
2.625*
1028.7]=-
0.004mt f=-
0.004m[f]=a/400=3/400=
0.0075m,刚度满足要求max式中:贝雷片弹性模量E=
2.1X105pa惯性矩I=25050001M参考《公路施工手册桥涵》下册P
10475.
2.4纵梁端部刚度验算在盖梁基本结构梁端点D施加向下的单位力求基本结构的内力和位移，建立盖梁悬臂端力学计算图如图10所示擦力取滑动磨擦力,此处最大滑动摩擦力N取值为Rc=
293.92KN
6.1高强螺栓数目计算高强螺栓的容许承载力公式［N」］二Pun/K,式中P一高强螺栓的预拉力，取225K N;口一摩擦系数，取
0.3；n一传力接触面数目，取1；K—安全系数，取
1.7。
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