可拆換式掛籃后錨預(yù)埋裝置

龍庭軍

（四川路橋華東建設(shè)有限責(zé)任公司， 四川 成都 610000）

0 引言

連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)施工，通常采用掛籃懸臂澆筑的施工方法，而掛籃的后錨拉桿作為其主要受力部件，起到平衡前端模板、澆筑混凝土等重量，起著極為重要的作用。后錨拉桿是一種長(zhǎng)度達(dá)3m 以上，兩端為梯形螺紋，采用高強(qiáng)度鋼棒（材質(zhì)一般為40Cr）加工而成，造價(jià)較高。采用可拆換預(yù)埋結(jié)構(gòu)，可避免此拉桿的破壞性切除，進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約施工成本。

1 可拆換后錨拉桿預(yù)埋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

可拆換式后錨拉桿預(yù)埋結(jié)構(gòu)，由①后錨拉桿、②定位鋼管、③螺旋鋼筋、④下墊板、⑤螺母、⑥封底鋼筒等部分組成，如圖1 所示：

圖1 后錨拉桿預(yù)埋結(jié)構(gòu)圖

1.2 主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定

（1）拉桿直徑D1

拉桿直徑主要由拉桿的受力確定，由下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：D1——拉桿直徑（mm）；

F——單根拉桿最大拉力（N，一般以1#塊施工時(shí)計(jì)算）；

注：①拉桿直徑系列一般為φ40、45、50、60mm，計(jì)算結(jié)果向上取到直徑系列的尺寸，為便于后續(xù)工程使用，可取大一個(gè)規(guī)格；

②拉桿長(zhǎng)度根據(jù)掛籃尺寸確定。

（2）定位鋼管直徑D2

定位鋼管采用直縫焊管，其外徑D2比拉桿直徑D1大15～30mm 為宜，壁厚可用2～3.5mm，根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)有尺寸選擇，一般選用φ60×2.5mm 或φ75.5×3mm 規(guī)格直縫焊管。

（3）有效預(yù)埋深度H

有效預(yù)埋深度主要由混凝土與定位鋼管結(jié)合面的剪應(yīng)力控制，可由下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：H——有效預(yù)埋深度（mm）；

F——單根拉桿最大拉力（N，一般以1#塊施工時(shí)計(jì)算）；

（4）定位鋼管長(zhǎng)度Ly

有效預(yù)埋深度H 確定后，再確定預(yù)埋鋼管長(zhǎng)度Ly（mm）：

Ly=H+100

（5）墊板邊長(zhǎng)及中心孔直徑D3

墊板中心孔直徑D3（mm）

D3= D1+4

墊板邊長(zhǎng)B 可由下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：B——墊板邊長(zhǎng)（mm）；

F——單根拉桿最大拉力（N，一般以1#塊施工時(shí)計(jì)算）；

（5）螺母長(zhǎng)度L

螺母長(zhǎng)度L（mm）根據(jù)其螺紋螺距p（mm）確定，一般為：

L≥20p

（6）拉桿伸出螺母的長(zhǎng)度Ls

Ls≥5p

（7）底鋼筒長(zhǎng)度Ld

Ld≥25p+20

2 預(yù)埋結(jié)構(gòu)的加工

2.1 拉桿及螺母加工

拉桿及螺母應(yīng)由專業(yè)機(jī)械加工廠進(jìn)行加工，材質(zhì)一般為40Cr，拉桿設(shè)計(jì)須考慮生產(chǎn)廠的加工能力。拉桿和螺母的螺紋按GB/T 5796-2005 的相關(guān)要求進(jìn)行加工，螺紋加工完成后，須進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，表面硬度為HRC40～55。運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用過(guò)程中，須采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ乐孤菁y受損、拉桿彎曲變形、銹蝕等發(fā)生。

2.2 鋼管、墊板及鋼筒加工和組裝

鋼管、墊板及鋼筒在工地現(xiàn)場(chǎng)或鋼結(jié)構(gòu)集中加工場(chǎng)加工和組裝。

（1）加工

a.鋼管下料采用砂輪切割機(jī)切割而成，要求端面平整且與軸線垂直；

b.墊板采用材質(zhì)為Q345B 鋼板加工，用等離子切割或氧割方式下料，中心孔宜采用鉆床鉆孔形成，要求尺寸準(zhǔn)確，邊角毛刺打磨干凈；

c.鋼筒底板為3mm 厚圓形鋼板，宜用等離子切割而成。

（2）組裝：

組裝宜在專用工裝上進(jìn)行，其組裝順序?yàn)椋?/p>

a.拉桿穿入定位鋼管，兩端用襯墊對(duì)中；

b.安裝墊板，并與鋼管定位焊接；

c.旋入螺母，與墊板焊接牢固；

d.自然冷卻后旋出拉桿，去除對(duì)中襯墊，在拉桿及螺母的螺紋上均勻涂抹上潤(rùn)滑脂；

e.安裝封底鋼筒，與墊板焊接；

f.檢查定位鋼管、墊板、封底鋼筒間焊縫的密封性能，確保不漏漿；

g.套上螺旋筋。

（3）預(yù)埋安裝：

a.根據(jù)掛籃后錨拉桿的施工設(shè)計(jì)坐標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)放樣各預(yù)埋拉桿的位置，在定位鋼管及拉桿上做好安裝深度標(biāo)識(shí)；

b.用塔吊將組合完成的預(yù)埋組件整體吊送到指定安裝位置，用U 型筋將部分形成的箱梁鋼筋與定位鋼管、墊板等固定牢固，且保證其整體處于豎直狀態(tài)，須注意焊接時(shí)不得傷及定位鋼管、封底套筒，防止漏漿；

c.補(bǔ)齊其余的箱梁鋼筋，將定位鋼管頂端用塑料蓋密封好，再進(jìn)行混凝土澆筑；

d.借助塔吊或小型扒桿吊、管鉗等工具旋入絲桿，其深度標(biāo)識(shí)與定位鋼管頂端對(duì)齊，確保螺紋已旋出螺母不小于5 絲；

e.絲桿與定位鋼管間的間隙用膠帶纏好，防止異物落入。

（4）注意事項(xiàng)：

a.預(yù)埋拉桿的吊運(yùn)，宜加工合適的抱箍，在光桿部分進(jìn)行吊運(yùn)；

b.掛籃安裝好后，對(duì)預(yù)埋拉桿進(jìn)行張拉，張拉力約為0.5～0.75F，確保掛籃后端已壓緊；

c.后錨拉桿拆除后，宜及時(shí)用比高標(biāo)號(hào)砂漿或壓漿料對(duì)預(yù)留孔洞進(jìn)行灌注封堵；

d.焊接過(guò)程中須保護(hù)好預(yù)埋拉桿，防止其打火損傷。

3 應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性分析

本預(yù)埋拉桿裝置在峨漢高速公路峨邊大渡河特大橋得到了成功應(yīng)用，使用情況良好。

圖2 可拆換式后錨預(yù)埋裝置在大渡河特大橋的應(yīng)用

采用可拆換式后錨預(yù)埋結(jié)構(gòu)，增加了定位鋼管、底鋼筒兩部分組件，其余部分與常規(guī)預(yù)埋結(jié)構(gòu)無(wú)太大差異。鋼管、底鋼筒每套含材料加工單價(jià)約120 元，預(yù)埋拉桿加工單價(jià)為2400 元，因其可重復(fù)利用，進(jìn)行成本攤銷(xiāo)，每次攤銷(xiāo)單價(jià)為400元，即每處預(yù)埋節(jié)約施工成本為：

2400-（120+400）=1880 元

全橋須預(yù)埋48 處，共計(jì)節(jié)約施工成本為：

48×1880=90240 元。

4 總結(jié)

本文在現(xiàn)有掛籃后錨拉桿預(yù)埋施工方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種可拆換式預(yù)埋拉桿結(jié)構(gòu)，提出了主要尺寸的計(jì)算方法，并對(duì)組件加工、安裝及施工過(guò)程進(jìn)行了具體的要求。根據(jù)本預(yù)埋裝置設(shè)計(jì)，在峨邊大渡河特大橋上得到了成功應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)型較好。